Урок 1

Основні закономірності функціонування генів у прокаріотів та еукаріотів.

Мета.
Освітня: розширити знання учнів про ген, генотип, фенотип; сформувати поняття про генотип як цілісну систему; ознайомити про основні закономірності функціонування генів у прокаріотів та еукаріотів.
Розвиваюча: розвивати уміння учнів порівнювати фізіолог-
гічні процеси, робити відповідні висновки та узагальнення.
Виховна: виховувати бережливе ставлення до власного здоров’я.

Тип уроку. Засвоєння нових знань.
Форма уроку. Синтетична.
Місце уроку в навчальній темі. Вступний.

Методи і методичні прийоми:

1. Інформаційно- рецептивний:
а) словесний: розповідь-пояснення, опис, бесіда, повідомлення учнів, робота з підручником.
б) наочний: ілюстрація, демонстрація, ТЗН.
Прийоми навчання: виклад інформації, пояснення, активізація уваги та мислення, одержання з тексту та ілюстрацій нових знань, робота з роздатковим матеріалом.
2. Репродуктивний.
Прийоми навчання: подання матеріалу в готовому вигляді,
конкретизація і закріплення вже набутих знань.
3. Проблемно- пошуковий: постановка проблемного питання.
Прийоми навчання: постановка взаємопов’язаних проблемних запитань, активізація уваги та мислення.
4. Візуальний: складання схем.
5. Релаксопедичний: психологічне розвантаження.

Матеріали та обладнання: схеми, малюнки, динамічні посібники.
Основні поняття та терміни: рекомбінації, цитоплазматична спадковість, епістаз, полімерія, множинна дія генів, позаядерна спадковість, структурні та регуляторні гени.

ХІД УРОКУ

І. Актуалізація опорних знань та чуттєвого досвіду учнів.

Індивідуальна та фронтальна бесіди за питаннями:

1. Які види хромосом ви знаєте?
2. Яку стать називають гомогаметною, гетерогаметною?
3. Як генетично визначається стать майбутнього організму?
4. Що таке зчеплене зі статтю успадкування?
5. Що таке генетичний код?

Пояснити схеми?

1. Одна хромосома --- один ген --- одна ознака (Г.Мендель)
2. Одна хромосома --- багато генів --- багато ознак (Т.Морган)

ІІ. Мотивація навчально-пізнавальної діяльності учнів.

Повідомити тему, мету та завдання уроку. Поставити проблемне запитання:
- чи різні закономірності функціонування генів у прокаріотів та еукаріотів?

ІІІ. Сприймання та засвоювання учнями нового матеріалу.

Розширена розповідь про ген. Ген – неподільна одиниця спадкової інформації, рекомбінацій та мутацій. (До 1909 р. відкриття В.Іогансена).
Бесіда з повідомленнями учнів про виникнення мутацій.
(Мутації зачіпають не весь ген, а лише певну його частину. Навести приклади мутантів).
Згадати поняття про кросинговер – гомологічні хромосоми обмінюються окремими генами, а також їхніми частинами.
(Мінімальна ділянка молекули нуклеїнової кислоти, що може бути поділена під час кросинговеру, становить 1-2 нуклеотидні пари).
Види генів: структурні та регуляторні.
Таким чином, ген – це спадковий фактор, функціонально неподільна одиниця генетичного матеріалу у вигляді молекули ДНК чи РНК, що кодує первинну структуру поліпептиду, молекул т-РНК чи р-РНК або взаємодіє з регуляторними білками.
Розповідь про взаємодію генів. Взаємодія генів відбувається, коли розвиток ознак залежить від наявності кількох генів. Є різні варіанти такої взаємодії.
Розповідь про множинну дію генів. Це залежність кількох ознак від одного гена.
Розповідь про цитоплазматичну спадковість. У клітинах еукаріот, крім спадкового матеріалу, розташованого у ядрі, виявлено ще поза ядерну або цитоплазматичну спадковість. Вона пов’язана з двома видами генетичних явищ:
а) успадкування ознак, що зумовлюють поза ядерні гени (мітохондрії, пластиди);
б) поява у нащадків ознак, зумовлених ядерними батьківськими генами, але на прояв яких впливає цитоплазма клітини.

ІV. Осмислення об‘єктивних зв’язків та взаємозалежностей у вивченому матеріалі.

Види генів

V. Узагальнення та систематизація знань.

Заповнити таблицю “Взаємодія генів”

VІ. Підведення підсумків уроку.

VІІ. Надання та пояснення домашнього завдання.


Урок 2

Роль генотипу і середовища у формуванні фенотипу.

Мета.
Освітня: розширити знання учнів про неспадкову мінливість, а саме вплив генотипу та умов середовища у формуванні фенотипу;
з’ясувати значення знань про модифікаційну мінливість у практичній діяльності людини.
Розвиваюча: розвивати уміння учнів порівнювати різні види мінливості та їхнє значення для життєдіяльності організмів.
Виховна: виховувати бережливе ставлення до живих організмів та їхньої життєдіяльності.

Тип уроку. Засвоєння нових знань.
Форма уроку. Синтетичний.
Місце уроку в навчальній темі. Поточний.

Методи і методичні прийоми:

1. Інформаційно- рецептивний:
а) словесний: розповідь-пояснення, опис, бесіда, повідомлення учнів, робота з підручником.
б) наочний: ілюстрація, демонстрація, ТЗН.
Прийоми навчання: виклад інформації, пояснення, активізація уваги та мислення, одержання з тексту та ілюстрацій нових знань.
2. Репродуктивний.
Прийоми навчання: подання матеріалу в готовому вигляді,
конкретизація і закріплення вже набутих знань.
3. Проблемно- пошуковий: постановка проблемного питання.
Прийоми навчання: постановка взаємопов’язаних проблемних запитань, активізація уваги та мислення.
4.Візуальний: складання схем.
5.Релаксопедичний: психологічне розвантаження.

Матеріали та обладнання: схеми, малюнки, таблиці.
Основні поняття та терміни: генотип, фенотип, модифікації.

ХІД УРОКУ

І. Актуалізація опорних знань та чуттєвого досвіду учнів.

Довести аргументованою відповіддю, що генотип – цілісна система, що склалася історично.
Охарактеризувати основні закономірності функціонування генів у прокаріотів та еукаріотів.

ІІ. Мотивація навчально-пізнавальної діяльності учнів.

Поставити проблемне запитання:
- чи зміниться організм (рослина або тварина), якщо їх перевести в інші умови, відмінні від попередніх?

ІІІ. Сприймання та засвоювання учнями нового матеріалу.

Розповідь: одна з проблем генетики – з’ясування співвідношення ролі генотипу та умов довкілля у формуванні фенотипу:
- Ж.Б.Ламарк про умови довкілля як еволюційний фактор;
- значення вивчення модифікаційної мінливості для розвитку еволюційних уявлень;
- значення знань про модифікаційну мінливість для селекції.

ІV. Осмислення об‘єктивних зв’язків та взаємозалежностей у вивченому матеріалі.

Розглянути малюнки, таблиці та м/м матеріали про формування фенотипу під дією генотипу та умов середовища.

V. Узагальнення та систематизація знань.

Зробити відповідні висновки та узагальнення.

VІ. Підведення підсумків уроку.

VІІ. Надання та пояснення домашнього завдання.


Урок 3

Генетичні основи селекції організмів. Досягнення в селекції рослин і тварин в Україні.

Мета.
Освітня: сформувати знання учнів про селекцію як складову частину біологічної науки; з’ясувати основні завдання та методи селекції; дати поняття про “сорт”, “породу”, “штам”; ознайомити із досягненнями селекції в Україні.
Розвиваюча: розвивати уміння використовувати набуті знання з генетики у селекційній роботі; уміння порівнювати та робити відповідні висновки.
Виховна: виховувати бережливе ставлення до живих організмів планети.

Тип уроку. Засвоєння нових знань.
Форма уроку. Синтетичний.
Місце уроку в навчальній темі. Поточний.

Методи і методичні прийоми:

1. Інформаційно- рецептивний:
а) словесний: розповідь-пояснення, опис, бесіда, повідомлення учнів, робота з підручником та м/м дошкою.
б) наочний: ілюстрація, демонстрація, ТЗН.
Прийоми навчання: виклад інформації, пояснення, активізація уваги та мислення, одержання з тексту та ілюстрацій нових знань, робота з роздатковим матеріалом.
2. Репродуктивний.
Прийоми навчання: подання матеріалу в готовому вигляді, конкретизація і закріплення вже набутих знань.
3. Проблемно- пошуковий: постановка проблемного питання.
Прийоми навчання: постановка взаємопов’язаних проблемних запитань, активізація уваги та мислення.
6. Візуальний: складання схем.
7. Сугестивний: застосування різних видів мистецтва – вірші, музика, мистецтво.
8. Релаксопедичний: психологічне розвантаження.

Міжпредметні зв ́язки: географія, історія.
Матеріали та обладнання: схеми, малюнки, таблиці, м/м дошка.
Основні поняття та терміни: сорт, порода, штам, районування.

ХІД УРОКУ

І. Актуалізація опорних знань та чуттєвого досвіду учнів.

Бесіда за малюнками сортів рослин та порід тварин.
1. Роздивитись малюнки. З’ясувати, що подібного і відмінного між цими рослинами (тваринами)?
2. Що таке генетика, яке її значення для с/г?

ІІ. Мотивація навчально-пізнавальної діяльності учнів.

Повідомити тему, мету та завдання уроку. Поставити проблемне запитання, відповідь на яке повинна бути до кінця уроку:
- чому штучний, а не природний добір є теоретичною основою селекції?

ІІІ. Сприймання та засвоювання учнями нового матеріалу.

Повідомлення учнів про генетику (повторення знань із попередніх уроків).
Селекція – наука про теоретичні основи та методи створення нових і поліпшення вже існуючих сортів рослин, порід тварин і штамів м\о.
Дати поняття про “сорт”, “порода”, “штам:
- сорт , породою називають сукупність особин одного виду (популяції) з певними спадковими особливостями – продуктивністю, морфологічними та фізіологічними ознаками, створених людиною у процесі штучного добору;
- штамом (від нім. штам – стовбур, родина) називають чисту культуру м\о. Від однієї клітини можна дістати різні штами.
Розповідь про штучний добір у генетиці як теоретичну основу селекції.
Завдання сучасної селекції:
- підвищення продуктивності існуючих, виведення нових сортів, порід та штамів м\о, пристосованих до умов сучасного автоматизованого с\г та промисловості;
- бере участь у забезпеченні максимального виробництва харчових продуктів за мінімальних витрат;
- вивчає і враховує різноманіття вихідного матеріалу, спадкову мінливість, роль середовища у формуванні фенотипу, закономірності успадкування при гібридизації з метою поліпшення якостей існуючих і створення нових порід, сортів та штамів.
Бесіда про основні методи селекції.
Що таке штучний добір? Механізм штучного добору за Ч.Дарвіном:
- виділення окремих особин з ознаками, що цікавлятьлюдину;
- добір особин, що успадкували від батьків бажані для людини ознаки;
- розмноження особини з корисними ознаками;
- розвиток бажаної ознаки, її закріплення.
Форми штучного добору: несвідомий та методичний, масовий та індивідуальний. На початкових етапах створення культурних форм діяв несвідомий вибір, потім – методичний.
Що таке гібридизація? Це комбінування в нащадків різних корисних для людини ознак батьківських форм. Гібридизація має такі форми: внутрішньовидова та міжвидова (віддалена). Внутрішньовидова буває споріднена та неспоріднена, тобто споріднене та неспоріднене схрещування.
- Споріднене схрещування – інбридинг (ін – усередині, бридінг – розведення) – схрещування організмів, що мають безпосередніх спільних предків. Результати інбридингу: з кожним наступним поколінням підвищується гомозиготність гібридів; він часто призводить до появи організмів з різними спадковими аномаліями. Інбридинг застосовують для отримання чистих ліній – АА або аа. Він також дає можливість дістати цінні ознаки в гомозиготному стані і закріпити їх серед нащадків.
- Неспоріднене схрещування – аутбридинг (аут – поза англ.) – гібридизація організмів, які не мають тісних родинних зв’язків. Результат аутбридингу: підвищення гетерозиготності нащадків. Часто спостерігається явище гетерозису – “гібридної сили”.
Гетерозис – явище, за якого перше покоління має підвищені життєздатність і продуктивність порівняно з вихідними батьківськими формами (Летальні і сублетальні рецесивні гени переходять у гетерозиготний стан).
Розповідь про віддалену гібридизацію – це схрещування особин, які належать до різних видів, родів з метою поєднання у гібридів цінних спадкових ознак. Наприклад,
жито і пшениця = тритікале;
кобила і осел = мул.
Як подолати стерильність міжвидових гібридів у рослин? Над цим питанням працював Г.Д.Карпеченко на прикладі схрещування редьки і капусти.
Особливості селекції рослин:
- характерне як статеве так і безстатеве (вегетативне) розмноження;
- велика кількість нащадків;
- невибагливі до умов середовища;
- незначні економічні затрати.
Методи селекції рослин:
- використання різних форм штучного добору – індивідуального та масового;
- використання різних форм гібридизації – споріднене схрещування, неспоріднене та міжвидове;
- поліплоїдія – метод подолання стерильності рослинних міжвидових гібридів. Поліплоїдія виникає в результаті подвоєння хромосом, яке не супроводжується поділом клітини, злиттям соматичних клітин, утворенням гамет із нередукованим числом хромосом. Мутагенами є колхіцин, іонізуюча радіація, у\ф промені, критична температура… Серед поліплоїдних рослин є: картопля, суниці, цукрові буряки, пшениця, жито, гречка, кукурудза, просо, льон, кавуни. Поліплоїдні рослини характеризуються інтенсивним ростом, більшими розмірами, масою плодів та насіння, підвищеною стійкістю до несприятливих факторів та умов.
- щеплення – особливий спосіб штучного об’єднання частин різних рослин. Воно не є справжньою гібридизацією, бо призводить лише до не спадкових змін фенотипу.
Особливості селекції тварин:
- характерне тільки спадкове розмноження;
- нечисленне потомство;
- кожен об’єкт є значною селекційною цінністю;
- складні взаємодії з оточуючим середовищем через розвинену нервову систему;
- значні економічні витрати утримання.
Методи у селекції тварин такі як і рослин, але є відмінності:
не застосовують масовий добір, застосовують штучне запліднення та одержання цінних порід у штучних умовах – у “пробірці”.
Особливості селекції мікроорганізмів:
- не мають статевого процесу;
- мають гаплоїдний набір хромосом або кільцеву молекулу ДНК, що дає змогу мутаціям проявлятися уже в першому поколінні нащадків;
- швидкі темпи розмноження дають можливість одержати велику кількість клітин-нащадків.
Методи селекції м\о: штучний добір, індукований мутагенез, штучне схрещування різних штамів за допомогою вірусів-бактеріофагів, методи генної та клітинної інженерії, не застосовують метод гібридизації.

ІV. Осмислення об‘єктивних зв’язків та взаємозалежностей у вивченому матеріалі.

Розповідь про відмінність природних популяцій від породи, сорту, штаму:
- сорт, порода, штам не здатні існувати без постійного втручання людини;
- для кожного сорту, породи, штаму характерні певні реакції на умови довкілля.
Що таке районування? Це комплекс заходів, спрямованих на
перевірку відповідності якостей породи, сорту, штаму до умов певної природної зони.

V. Узагальнення та систематизація знань.

Робота з підручником: опис центрів різноманітності та походження культурних рослин.

VІ. Підведення підсумків уроку.

VІІ. Надання та пояснення домашнього завдання.

Виписати (знайти в енциклопедії) диких предків всіх наших свійських тварин.

Урок 4

Основні напрямки сучасної біотехнології.

Мета.
Освітня: поглибити знання учнів про ген, ДНК, будову та життєдіяльність вірусів; сформувати знання про біотехнологію як сучасний вид промисловості; ознайомити з основними процесами біотехнології, з генетичною та клітинною інженерією.
Розвиваюча: розвивати уміння учнів порівнювати біологічні процеси та їхнє значення для розвитку життя.
Виховна: виховувати бережливе ставлення до біологічних об’єктів та позитивне відношення до біотехнології.

Тип уроку. Засвоєння нових знань.
Форма уроку. Комбінований.
Місце уроку в навчальній темі. Поточний.

Методи і методичні прийоми:

1. Інформаційно- рецептивний:
а) словесний: розповідь-пояснення, опис, бесіда, повідомлення учнів, робота з підручником та науковою літературою.
б) наочний: ілюстрація, демонстрація, ТЗН.
Прийоми навчання: виклад інформації, пояснення, активізація уваги та мислення, одержання з тексту та ілюстрацій нових знань, робота з роздатковим матеріалом.
2. Репродуктивний.
Прийоми навчання: подання матеріалу в готовому вигляді, конкретизація і закріплення вже набутих знань.
3. Проблемно- пошуковий: постановка проблемного питання.
Прийоми навчання: постановка взаємопов’язаних проблемних запитань, активізація уваги та мислення.
9. Візуальний: складання схем.
10. Сугестивний: застосування різних видів мистецтва – вірші, музика.
11. Релаксопедичний: фізкультхвилинка, психологічне розвантаження.

Міжпредметні зв ́язки: мікробіологія, медицина.
Матеріали та обладнання: схеми, малюнки, м\м дошка.
Основні поняття та терміни: біотехнологія, синтез генів, плазміди, культура тканин, клон, ембріональна індукція.

ХІД УРОКУ

І. Актуалізація опорних знань та чуттєвого досвіду учнів.

Біологічний диктант: вставити пропущені слова.

Наука про теоретичні основи та методи створення нових і поліпшення вже існуючих сортів, порід та штамів називається … (селекцією). Порода, сорт, характеризуються такими властивостями … (продуктивність, особливість морфологічних та фізіологічних ознак). Чиста культура, тобто нащадки однієї клітини м\о називається … (штам). Теоретичною основою селекції є … (генетика). Основними методами сучасної селекції є … (штучний добір і гібридизація). Є такі форми штучного добору … (масовий та індивідуальний). Процес одержання гібридів, що ґрунтується на об’єднанні генетичного матеріалу у різних клітин або організмів називається … (гібридизація). Гібридизація в межах одного виду називається … (внутрішньовидова), а між особинами різних видів … (міжвидова або віддалена). Внутрішньовидове схрещування буває … (спорідненим і неспорідненим). Схрещування організмів, що мають безпосередніх спільних предків носить назву … (інбридинг). Гібридизація організмів, які не мають тісних родинних зв’язків, називається … (аутбридинг). Явище, за якого перше покоління гібридів має підвищену життєздатність і продуктивність порівняно з вихідними формами називається … (гетерозисом). Схрещування особин, які належать до різних видів з метою поєднання гібридів цінних спадкових ознак представників різних видів називається … (віддалена гібридизація). Гібрид пшениці та жита … (тритікале), а кобили та осла - … (мул).

ІІ. Мотивація навчально-пізнавальної діяльності учнів.

Повідомити тему, мету та завдання уроку. Поставити проблемне запитання про те, чому сьогодні необхідно мати таку галузь як біотехнологію? Чи можливе сучасне життя без неї?
Зачитати цитату і підвести до вивчення нової теми:
“ Мікроорганізми, це гидке каченя перших років епідеміології, завдяки успіхам науки і техніки, досягненням людського генію перетворилось у чудового лебедя генетичної інженерії, сучасної біотехнології і індустрії живих клітин”. (Б.Я.Нейман).

ІІІ. Сприймання та засвоювання учнями нового матеріалу.

Розповідь про:
- зміст, завдання і методи сучасної біотехнології. Біотехнологія – сукупність промислових методів, що застосовують для виробництва різних речовин із використанням живих організмів, біологічних процесів чи явищ.
- історію розвитку біотехнології. Давні біотехнологічні процеси: випікання хліба, виготовлення сиру, молочних продуктів, виноробство, пивоваріння, силосування…
- основні напрямки та досягнення біотехнології: мікробіологічна промисловість і медицина, харчова промисловість, поліпшення екологічного стану планети, боротьба з шкідниками с\г, виготовлення біопрепаратів.
Методи біотехнології.
1. Синтез генів поза організмом:
- 1969 р., США, індійський вчений Г.Хоран синтезував ген аланілової т-РНК дріжджів, що складаються з 77 пар нуклеотидів;
- 1969 р. за допомогою бактеріофагів виділили в чистому вигляді гени кишкової палички;
- як переносників синтезованих генів використовують віруси та плазміди. Плазміди – позахромосомні фактори спадковості, генетичні елементи здатні існувати у клітині в стані не пов’язаному з хромосомами.
2. Виділення з клітини та перебудова окремих генів або їх частин:
- видаляють дефектні гени на ранніх етапах онтогенезу і замінюють їх нормальними алелями.
3. Копіювання та розмноження виділених та синтезованих генів.
4. Введення генів та їхніх груп у геном інших організмів.
5. Поєднання різних геномів в одній клітині:
- перенесення метафазних хромосом з однієї еукаріотичної клітини в іншу. Хромосоми розпадаються на фрагменти, одні з яких втрачаються, а інші вбудовуються у хромосому клітини-хазяїна і можуть у них функціонувати.
Повідомлення про генну. клітинну інженерію та клонування.
Генна інженерія – прикладна галузь молекулярної генетики та біохімії. Її завдання – це розробки методів перебудови геномів організмів.
Клітинна інженерія – галузь біотехнології, у якій застосовуються методи виділення клітин з організму і перенесення на штучні поживні середовища, де продовжується їх життєдіяльність. Її завданнями є: отримання соматичних клітин різних видів, створення культурних клітин (тканин) для отримання цінних речовин.
Клонування – перспективний напрям клітинної інженерії. Клон – сукупність клітин або особин, що виникли від спільного предка нестатевим шляхом.
Гібридизація соматичних клітин – напрям досліджень клітинної інженерії. Вона дає можливість створювати препарати, що підвищують стійкість організму проти різних інфекцій, лікувати рак.
Ембріональна інженерія – галузь, що займається штучними змінами організмів у ході зародкового розвитку. Ембріональна індукція – взаємовплив частин зародка під час його розвитку. Можна змінювати розвиток певних частин зародка в напрямі, який цікавить дослідників.

ІV. Осмислення об‘єктивних зв’язків та взаємозалежностей у вивченому матеріалі.

Виконати біотехнологічні вправи на проблемні ситуації.

1. Чи можна за допомогою продуктів, виготовлених з деревини, отримати яловичину, свинину, курятину чи яйця птахів і яким способом?
2. Як малюнком зобразити використання м\о для біотехнології у виробництві тканин білків, амінокислот, засобів захисту рослин, ферментів…
3. Чому у великих населених пунктах роль м\о для очистки стічних вод і перетворення гною у родючий гумус набуває все більшого значення?

V. Узагальнення та систематизація знань.

Провести підсумкову бесіду про значення біотехнології.

VІ. Підведення підсумків уроку.

VІІ. Надання та пояснення домашнього завдання.скачать dle 10.3фильмы бесплатно