Урок 1

Модифікаційна мінливість.
Лабораторна робота
“Вивчення мінливості у рослин.
Побудова варіаційного ряду і варіаційної кривої”.

Мета.
 Освітня. Продовжити формувати знання про закономірності мінливості; ознайомити з модифікаційною мінливістю; навчитись оцінювати ступінь і характер мінливості та будувати варіаційний ряд і графік варіаційної кривої.
 Розвиваюча. Розвивати уміння порівнювати живі тіла природи з їхньою мінливістю; уміння визначати значення модифікаційної мінливості у практичній діяльності людини, також уміння робити висновки та узагальнення.
 Виховна. Виховувати бережливе ставлення до живих організмів та оточуючих рослин і тварин; формувати еволюційні погляди на природу.

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

Методи і методичні прийоми:
1. Інформаційно-рецептивні:
а) словесний:  розповідь-пояснення, опис, бесіда, повідомлення учнів, робота з підручником.
б) наочний: ілюстрація, демонстрація, ТЗН.
в) практичний: виконання практичної роботи.
 Прийоми навчання: виклад інформації, пояснення, активізація уваги та  мислення, одержання з тексту та ілюстрацій нових знань,   робота з роздатковим матеріалом.
2. Репродуктивні.
 Прийоми навчання: подання матеріалу в готовому вигляді, конкретизація і закріплення вже набутих знань.
3. Проблемно-пошуковий: постановка проблемного питання.
4. Інтерактивні: діалог, два-чотири-всі разом, синтез думок.
5.Візуальний: складання таблиць.
6.Релаксопедичний: психологічне розвантаження.

Міжпредметні зв ́язки: математика.
Матеріали та обладнання: схеми, малюнки, таблиці, листки рослин, насіння квасолі, гербарій.

ХІД  УРОКУ

І. Актуалізація опорних знань та чуттєвого досвіду учнів.

 Повторення знань про основні закономірності спадковості: методи генетичних досліджень, успадкування ознак за Г.Менделем, зчеплене успадкування, хромосомну теорію спадковості, характер взаємодії алель них і неалельних генів, особливості позаядерної спадковості, а також уміння розв’язувати елементарні розрахункові задачі з генетики.

ІІ. Мотивація навчально-пізнавальної діяльності учнів.

 Повідомити тему, мету та завдання уроку.
Поставити проблемне запитання:
- яка мінливість, спадкова чи не спадкова, має значення у господарській діяльності людини?
- з’ясувати взаємодії генотипу та умов довкілля у формуванні фенотипу;
- чому однояйцеві близнюки, які зростають тривалий час у різних умовах, мають цілий ряд відмінностей у фенотипі?

ІІІ. Сприймання та засвоювання учнями нового матеріалу.

 Мінливість разом із спадковістю є основними властивостями живих організмів, які вивчаються наукою генетикою. Мінливість на відміну від спадковості – це набуття певних змін протягом індивідуального розвитку. Як саме спадкова інформація реалізується за певних умов середовища життя? За дослідженнями вчених мінливість, що призводить до змін фенотипу, спричинених впливом умов довкілля називається модифікаційною. Тобто ці зміни набуті під час індивідуального розвитку, але вони не зачіпають генотип.
 Розповідь про модифікаційну мінливість:
- ступінь вираження модифікації залежить від інтенсивності та тривалості дії на організм певного чинника;
- модифікації не успадковуються;
- модифікації можуть зникати протягом життя особин, якщо припиняється дія фактора, який її спричиняє;
- модифікаційні зміни, що виникають переважно на ранніх етапах онтогенезу, можуть зберігатися протягом усього життя;
- модифікації спрямовані на пристосування організмів до змін дії тих чи інших факторів довкілля.

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

 Виконання лабораторної роботи «Вивчення мінливості у рослин. Побудова варіаційного ряду і варіаційної кривої.»

V. Узагальнення та систематизація знань.

 Неспадкові зміни називаються модифікаціями. Модифікації, не пов’язані зі змінами генотипу, мають адаптивний характер. Кількісні показники модифікаційних змін кожної ознаки можуть варіювати лише у певних межах, які визначаються генотипом.

VІ. Підведення підсумків уроку.

VІІ. Надання та пояснення домашнього завдання.

Урок 2

Мутаційна мінливість. Комбінативна мінливість.

Мета.
 Освітня: розширити знання учнів про мінливість як одну з основних властивостей живої природи; ознайомити з особливістю утворення мутаційної та комбінативної мінливості; дати поняття “мутація”, “мутаген”, “мутант”. “комбінація”, “рекомбінація”. 

Розвиваюча: розвивати уміння порівнювати типи мінливості між собою та робити відповідні висновки; уміння виділяти головне у матеріалі, який вивчаємо.
 Виховна: виховувати відповідальне ставлення до живих організмів, особливу увагу надавати беззахисним мутантам.

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

Методи і методичні прийоми:

1. Інформаційно-рецептивні:
а) словесний:  розповідь-пояснення, опис, бесіда, 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. Репродуктивні.
 Прийоми навчання: подання матеріалу в готовому вигляді, конкретизація і закріплення вже набутих знань.
3. Проблемно-пошукові: постановка проблемного питання.
 Прийоми навчання: постановка взаємопов’язаних проблемних запитань, активізація уваги та мислення.
    4. Інтерактивні: нескінченний ланцюжок, займи позицію.
4.Візуальний: складання схем.
6.Релаксопедичний: психологічне розвантаження.

Матеріали та обладнання: схеми, малюнки, комп’ютер.
Основні поняття та терміни: мутаційна мінливість, мутації, комбінативна мінливість, комбінація, рекомбінація, кросинговер,

ХІД  УРОКУ

І. Актуалізація опорних знань та чуттєвого досвіду учнів.

 Дати відповіді на запитання і обгрунтувати їх прикладами: чому мутаційну мінливість вважають неспадковою? Прослухати декілька варіантів відповідей.

ІІ. Мотивація навчально-пізнавальної діяльності учнів.

 Повідомити тему. мету та завдання уроку. Подумати над запитанням: з чим пов’язані види спадкової мінливості?
Повідомити тему, мету та завдання уроку. Поставити запитання проблемного характеру:
- чи можна окремо говорити про спадковість та мінливість?

ІІІ. Сприймання та засвоювання учнями нового матеріалу.

 Раніше вивчена модифікаційна мінливість не впливає на генотип, тому її вважають не спадковою і називають ще генотипною. А ось мінливістю, що зачіпає генотип є мутаційна і комбінативна.
 Мутаційна мінливість – стійкі зміни генетичного матеріалу, які виникають раптово і призводять до змін спадкових ознак організму.
 Поняття про мутації (мутатіо – зміна) вивчав Г. де Фріз.
Основні положення вчення де Фріза:
- мутації виникають раптово;
- зміни, спричинені мутаціями, стійкі і можуть успадковуватись;
- мутації не спрямовані, тобто можуть бути корисними, шкідливими або нейтральними  для організмів;
- одні й ті ж мутації можуть виникати неодноразово.
Отже, можливість утворювати мутації є універсальною
властивістю всіх живих організмів.
 Комбінативна мінливість – важливе джерело великого спадкового різноманіття, що спостерігається у живих організмів. Вона пов’язана із виникненням різних комбінацій алель них генів. В її основі лежить статеве розмноження організмів, внаслідок якого виникає велика різноманітність генотипів. 
 Генотип потомків – поєднання генів, отриманих від батьків. Число генів у кожного організму вираховується тисячами, тому комбінування генів при статевому розмноженні приводить до формування нового унікального генотипу та фенотипу. У кожного потомка можна віднайти ознаки, типічні для батька і матері. Але, навіть, у найближчих родичів, не можна знайти двох абсолютно однакових людей. Виключення становлять однояйцеві близнюки. У чому ж причини такої великої різноманітності? Вона лежить у явищі комбінативної мінливості.
 Перша важлива основа комбінативної мінливості – незалежне розходження гомологічних хромосом у першому мейотичному поділі. Це як відомо другий закон Менделя. Прикладом комбінативної мінливості є поява зелених гладеньких та жовтих зморщених насінин.
 Чому ж дорівнює число гамет різних типів, що утворюються гібридом F1? У моногібрида утворюється два типи гамет, у дигібрида – чотири типи гамет, у тригібрида – шість…
 Великий вклад в комбінативну мінливість вносить кросинговер, оскільки в результаті з’являються хромосоми, які несуть відмінні від батьків набори алелей. Відомо, що на кожній парі хромосом у миші відбувається як мінімум один перехрест, а в результаті виникають дві кроссоверні хромосоми, а отже і два нових типів гамет.
 Процес формування кроссоверних хромосом називають рекомбінацією. Він різко підвищує різноманітність гамет. Досить істотним є те, що рекомбінативні або кросоверні хромосоми, попавши в зиготу, призводять до появи комбінацій ознак, нетипових для батьків.
 І, нарешті, третє джерело комбінативної мінливості – випадкова зустріч гамет при заплідненні.  У моногібридному схрещуванні можливі чотири комбінації: АА, Аа, аА, аа. При дигібридному схрещуванні число комбінацій зростає до 16. при три- гібридному до 64.

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

 Таким чином, генотипна мінливість складається з мутаційної та комбінативної, а фенотипна є лише модифікаційна.
Для закріплення бажаних ознак селекціонери використовують близькоспоріднені схрещування і нестатеве розмноження. Завдяки цьому зростає імовірність зустрічі однакових гамет, і можуть виникати потомки з комбінацією генів близькою до батьківської комбінації. Таким шляхом створені деякі породи тварин і сорти рослин.

V. Узагальнення та систематизація знань.

 Мутації – джерело спадкової мінливості. Їх широко застосовують у селекції рослин та м\о, а також використовують при розробці генетичних методів боротьби зі шкідливими хворобами.
Існують три основних джерела комбінативної мінливості:
- кросинговер;
- незалежне розходження хромосом у мейозі;
- випадкове поєднання гамет при заплідненні.

VІ. Підведення підсумків уроку.

VІІ. Надання та пояснення домашнього завдання.

Урок 3

Види мутацій. Мутагени.

Мета.
 Освітня. Продовжити формувати знання учнів про закономірності мутаційної мінливості; ознайомити із типами мутацій та причинами їх виникнення, із законом гомологічних рядів М.І.Вавилова у спадковій мінливості.
 Розвиваюча. Розвивати уміння порівнювати спадкову і неспадкову мінливості; різні типи мутацій та їхнє значення у житті організмів; уміння робити відповідні висновки та узагальнення.
 Виховна. Виховувати бережливе ставлення до живих організмів та вміння визначати їхнє значення на планеті.

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

Методи і методичні прийоми:

1. Інформаційно-рецептивні:
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. Репродуктивні.
 Прийоми навчання: подання матеріалу в готовому вигляді, конкретизація і закріплення вже набутих знань.
3. Проблемно-пошукові: постановка проблемного питання.
 Прийоми навчання: постановка взаємопов’язаних проблемних запитань, активізація уваги та мислення.
4.Візуальний: складання схем.
5.Сугестивний: застосування різних видів мистецтва – музика.
6.Релаксопедичний: психологічне розвантаження.

Міжпредметні зв ́язки: історія, хімія, медицина.
Матеріали та обладнання: схеми, малюнки, комп’ютер, м\медійна дошка.
Основні поняття та терміни: мутації, мутагени, мутанти, генеративні та соматичні мутації, спонтанні мутації, крапкові мутації, хромосомні мутації, летальні мутації.

ХІД  УРОКУ

І. Актуалізація опорних знань та чуттєвого досвіду учнів.

 З’ясувати знання учнів про закономірності вивчених мінливостей в організмів:
- модифікаційну мінливість, її причини та наслідки;
- комбінативну мінливість, її причини та наслідки;
- мутаційну мінливість, її причини та наслідки.
1. Які механізми є джерелами комбінативної мінливості?
2. Яким чином можуть закріплюватись утворені в результаті комбінативної мінливості цінні генотипи?
3. На чому ґрунтується унікальність кожного живого організму на рівні генотипу та фенотипу?
4. Чому особливо чітко проявляється комбінативна мінливість в організмів з статевим процесом та чи може такий тип мінливості проявлятися у відсутності статевого процесу?

ІІ. Мотивація навчально-пізнавальної діяльності учнів.

 Повідомити тему, мету та завдання уроку.
Поставити проблемне запитання:
Чи має життєво важливе значення:
- різноманітність мутацій у природі?
- закон гомологічних рядів спадкової мінливості сьогодні?

ІІІ. Сприймання та засвоювання учнями нового матеріалу.
 Розповідь про типи мутацій.
Де бувають:
1. Генеративні – бувають у статевих клітинах, успадковуються при статевому розмноженні.
2. Соматичні – бувають у соматичних клітинах, успадковуються лише за умов нестатевого розмноження.
Залежно від впливу на життєдіяльність організму:
1. Летальні – спричиняють загибель організму.
2. Сублетальні – знижують життєдіяльність організму.
3. Нейтральні – за певних умов не впливають на організм.
Залежно від змін генетичного апарату:
1. Геномні – пов’язані зі зміною кількості наборів хромосом, зі зміною числа хромосом окремих пар, перебудовою хромосом.
2. Генні – пов’язані зі зміною окремих генів.
3. Хромосомні – пов’язані зі зміною самих хромосом.
Розповідь про причини мутацій: у 1927 р. Т.Морган та Г.Меллер показали, що мутації можна викликати штучно за допомогою фізичних або хімічних мутагенів.
 Мутації вивчали в українській школі на чолі з академіком С.М.Гершензоном. Алкалоїд колхіцин – руйнує веретено поділу клітини. Газ іприт – підвищує частоту мутацій у 90 разів. Віруси є біологічними мутагенами.
Різні види організмів і різні особини одного виду відрізняються
за чутливістю до мутагенів.
Видатний радянський біолог М.І.Вавілов на протязі багатьох років вивчав мутаційну мінливість у культурних рослин родини злакових. Мутаційний процес у генетично близьких родів і видів відбувається паралельно. В результаті цього у різних форм виникають подібні мутації, які Вавілов назвав гомологічними рядами спадкової мінливості.
 Це дозволило йому знайти закономірність: близькоспоріднені види і роди завдяки великій подібності їх генотипів мають подібну спадкову мінливість.
 Свій закон М.І.Вавілов сформулював таким чином:
1. Види і роди генетично близькі характеризуються подібними рядами спадкової мінливості з такою ж правильністю, що знаючи ряд форм у межах одного виду, можна передбачити наявність форм із подібним поєднанням ознак у межах близьких видів чи родів.
2. Цілі родини рослин в загальному характеризуються певним циклом мінливості, що проходить через всі роди і види, які утворюють родину. (Ступінь історичної спорідненості організмів прямо пропорційна кількості спільних генів у груп, які порівнюються).
 Хоч закон стосувався мінливості у рослин, М.І.Вавілов вказував на його використання і у тварин.
 Підтвердженням існування закону гомологічних рядів може послугувати подібність основних локусів, що визначають забарвлення шерсті у ссавців.
 У організмів, пов’язаних менш близькими спорідненими зв’язками, тобто, що не мають подібності в будові геномів, паралельності спадкової мінливості майже не помітно.

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

 Робота із підручником. Опрацювавши статті відповідного параграфа:
1. Записати в зошит загальну характеристику мутацій.
- мутагени універсальні;
- мутації на відміну від модифікацій неспрямовані;
- ступінь вираження мутацій у фенотипі не залежить від
інтенсивності і тривалості дії мутагенного фактора;
- частота мутацій зростає, коли дія мутагена довго триваліша і
сильніша;
- для мутагенних факторів не існує нижнього порогу їхньої дії.
2. Визначити загальні властивості мутацій.
3. Визначити значення мутацій у природі та житті людини.

V. Узагальнення та систематизація знань.

 Мутації – джерело спадкової мінливості. Їх широко застосовують у селекції рослин та м\о, а також використовують при розробці генетичних методів боротьби зі шкідливими хворобами.
 Записати в зошит положення закону гомологічних рядів спадкової мінливості М.І.Вавилова. Він відображає загальнобіологічне явище, яке характерне для всіх представників живого світу. Керуючись цим законом, можна передбачити, які мутантні форми повинні виникнути у близькоспоріднених видів. Після вивчення ДНК близькоспоріднених видів, ступінь подібності або гомології досягає 90-99%.

VІ. Підведення підсумків уроку.

VІІ. Надання та пояснення домашнього завдання.

Урок 4

Лабораторна робота
“Спостереження нормальних і мутантних форм дрозофіл, їх порівняння”.

Мета.
 Освітня: поглибити знання учнів про мінливість організмів і особливо про мутації; ознайомити із мутаціями мух дрозофіл та їхнє унікальне значення у біологічній науці.
 Розвиваюча: розвивати уміння порівнювати біологічні об’єкти та робити відповідні висновки і узагальнення.
 Виховна: виховувати бережливе ставлення до біологічних об’єктів та біологічних експериментів, де використовуються живі організми.

Тип уроку. Використання знань на практиці.
Місце уроку в навчальній темі. Поточний.

Методи і методичні прийоми:
1. Інформаційно-рецептивні:
а) словесний: пояснення, опис, бесіда, робота з підручником.
б) наочний: ілюстрація, демонстрація, ТЗН.
в) практичний: виконання лабораторної роботи.
 Прийоми навчання: пояснення, виконання лабораторної роботи,  активізація уваги та  мислення.
2. Репродуктивні.
 Прийоми навчання: конкретизація і закріплення вже набутих знань.
3. Проблемно-пошукові: постановка проблемного питання.
 Прийоми навчання: постановка взаємопов’язаних проблемних запитань, активізація уваги та мислення.
4.Візуальний: складання таблиць.
5.Сугестивний: застосування різних видів мистецтва –  музика.
6.Релаксопедичний: психологічне розвантаження.

Міжпредметні зв ́язки: географія, фізика, хімія, зоологія.
Матеріали та обладнання: схеми, малюнки, таблиці.

ХІД  УРОКУ

І. Актуалізація опорних знань та чуттєвого досвіду учнів.

 Повторити знання учнів про мутації та мутаційну мінливість.

ІІ. Мотивація навчально-пізнавальної діяльності учнів.

 Повідомити тему, мету та завдання лабораторної роботи.
Поставити проблемне запитання:
- яке значення експериментів у лабораторних умовах з мухами дрозофілами?

ІІІ. Виконання лабораторної роботи.

“Спостереження нормальних та мутантних форм дрозофіл, їх порівняння”.

1. Підготувати мікроскоп до роботи.
2. Розглянути на малому збільшенні нормальні форми дрозофіл. Описати їх:
- колір тіла;
- довжину крил;
- колір очей;
- кінцівки;
- форму очей.
3. Розглянути мутантні форми дрозофіл. Описати їх:
- колір тіла;
- довжину крил;
- колір очей;
- кінцівки;
- форму очей.
4. Зробити висновки щодо:
- життєдіяльності нормальних і мутантних форм дрозофіл;
- значення дослідів з ними для вивчення мінливості в організмів.

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

Дані спостережень занести до таблиці. 

- Що таке мутації?
- Як мутації можуть впливати на фенотип?
- Значення мух-дрозофіл для лабораторних досліджень.

VІ. Підведення підсумків лабораторної роботи.
VІІ. Надання та пояснення домашнього завдання.