Технологическая карта урока по биологии для 10 класса по теме: «Генетика пола. Наследование, сцепленное с полом» Технологическая карта урока Предмет: биология Класс: 11 класс Тема урока: «Генетика пола. Наследование, сцепленное с полом» Тип урока: урок изучения нового материала. Дидактическая цель: создание условий для усвоения знаний учащихся о генетике пола и наследовании, сцепленным с полом. Задачи урока: 1. образовательная: сформировать знания о хромосомном механизме определения пола и закономерности наследования генов, сцепленных с полом; раскрыть причины возникновения сцепленных с полом генетических болезней. 2. развивающая: продолжить формирование умений и навыков использования генетических понятий и символов, решать генетические задачи, анализировать, делать выводы; развивать умение анализировать, сравнивать и обобщать, используя дополнительную литературу и информационные технологии; 3. воспитательная: половое воспитание – формировать представления о различиях мужского и женского организмов; формирование коммуникативной компетенции. Методы обучения: проблемный, эвристический. Приёмы: словесные, наглядные, практические(задачи на сцепленное наследование генов), моделирование. Формы организации познавательной деятельности обучающихся: фронтальная, индивидуальная, парная. Планируемые результаты: урок должен помочь учащимся 10 класса сформировать следующие универсальные учебные действия: Личностные УУД: определиться в выборе индивидуальных образовательных потребностей; научиться общаться со сверстниками, отстаивать свою точку зрения в процессе беседы, показывать свою убежденность в вопросах значения биологических знаний в повседневной жизни; оценивать жизненные ситуации и поступки с точки зрения общечеловеческих норм. Регулятивные УУД: организовывать свое рабочее место под руководством учителя; определять цель и составлять план выполнения задания; развивать практические навыки и умения при решении генетических задач. Познавательные УУД: научиться выполнять творческие задания для самостоятельного получения и применения знаний; устанавливать причинно-следственные связи; выдвигать гипотезы и обосновывать их; формулировать проблемы. Коммуникативные УУД: участвовать в диалоге на уроке и в жизненных ситуациях; сотрудничать с одноклассниками в поиске и сборе информации; принимать решения и реализовывать их; точно выражать свои мысли. Форма учебного процесса: классный урок. Оборудование: Microsoft Office Word, Microsoft Office Power Point, технические средства обучения : мультимедийный проектор, презентация «Генетика пола. Наследование, сцепленное с полом», раздаточный материал: «Опорный конспект», задачи на наследование признаков, сцепленных с полом, Деятельность учителя Деятельность учащихся УУД Этап 1. Организационный Личностные Приветствуют учителя, настраиваются на урок. - приветствие (смыслообразование) Регулятивные (саморегуляц ия) Этап 2. Актуализация знаний. Организует деятельность учащихся. Совсем недавно мы начали знакомиться с удивительной наукой-генетикой. Генетика – это молодая наука, составляющая основу современной биологии, прочно вошедшая в человеческое общество, разгадавшая геном человека, поднявшая на новый уровень современную медицину. Давайте вспомним ранее изученный материал. Вопросы для повторения. 1. 2. 3. 4. 5. 6. Что изучает генетика? Что такое наследственность? Что такое изменчивость? Кто является основоположником науки генетики? На каких растениях проводил он свои опыты? Какая разница между гомозиготой и гетерозиготой? Слушают вопросы учителя. Отвечают на вопросы учителя. Контролируют правильность ответов учащихся Познавательные Давать определение биологическим понятиям. Обобщать понятия. Осуществлять сравнение и классификацию. Строить логические рассуждения, устанавливать причинно-следственные связи. Устанавливать межпредметные связи. Средства 7. Что значит, доминантный признак и что означает рецессивный признак? Осознанно и произвольно строить речевые высказывания На доске приведены схемы закономерностей, которые были выведены Менделем: Регулятивные Слушать в соответствии с целевой установкой. Задания к схемам: 1. Из приведенных схем, выберите запись, отображающую первый закон Менделя, и дайте Отвечают на вопросы его формулировку. 2. Из приведенных схем выберите запись, отображающую второй закон Менделя, также дайте его формулировку. . Дополнять, уточнять ответы одноклассников Воспринимать на слух вопросы учителя и ответы учащихся. Презентация (слайд ) Коммуникативные 3. В какой записи отражено анализирующее скрещивание? Для чего его проводят и в каких случаях? Строить понятные для собеседника речевые высказывания 4. Какая из схем отражает дигибридное скрещивание? Какой закон Менделя отражает эта запись? Дайте его формулировку. Личностные Понимать единство естественнонаучной картины мира 5. Знания законов наследственности можно легко применять на практике. Например: А) У темноволосых родителей родился светловолосый ребенок. Что вы можете сказать о генотипе родителей и их ребенка? Какая запись на доске будет соответствовать данной задаче? (Ответ учащихся). Б) У человека длинные ресницы преобладают над короткими. Женщина с длинными ресницами вышла замуж за мужчину с короткими ресницами. У них родилось двое детей: один ребенок с длинными, а другой с короткими ресницами. Что вы можете сказать о генотипе родителей? Найти запись решения данной задачи на доске. (Ответ учащихся) В) Праворукость у человека доминирует над леворукостью. У праворукой женщины и леворукого мужчины все дети в семье были праворукими. Что вы можете сказать о генотипе родителей и детей? Найти запись решения данной задачи на доске. (Ответ учащихся) Личностные (самоопределен ие) Регулятивные Выполняют заданияСамостоятельно (оценка, саморегуляция) Раздаточный материал. 6. Задание классу. Составить самостоятельно задачу, используя приведенные схемы на составляют задачи. доске и раздаточный материал на партах (распечатки наследования признаков у растений, Обсуждение задач. животных, человека). (5минут) Коммуникативные (взаимок «Опорный онтроль по ходу выполнения конспект» заданий) (Приложение 1)Презентац ия Во всех решенных задачах, мы определили, как будет наследоваться признак. А сумеем ответить на вопрос: “ Сколько в потомстве появилось особей мужского или женского пола?” Выявляют проблему урока (слайды 3) Тема урока: “ Генетика пола. Наследование, сцепленное с полом”. Формулируют тему урока Раздаточный материал. «Опорный конспект» (Приложение 1) Этап 3. Постановка целей и задач урока Познавательные (постановка и решение проблемы, логические универсальные действия) Просит учащихся сформулировать цель и задачи урока Сегодня на уроке мы должны ответить на вопрос, отчего зависит рождение мужских и женских особей? Формулируют задачи урока цель Как наследуются признаки, сцепленные с полом? и Регулятивные (формирование умения слушать собеседника, проявлять познавательную инициативу в учебном сотрудничестве) Презентация (слайды ) Раздаточный материал «Опорный конспект» (Приложение 1) Личностные (смыслообразование) Этап 4. Этап изучения новых знаний и способов деятельности Ни один природный феномен не привлекает к себе такого внимания и не содержит так много загадок, как пол. Загадки, связанные с ним, можно обнаружить во многих важных Познавательные Презентация (слайды ) областях - в демографии и медицине, психологии и педагогике, в области семьи и воспитания и т.д. (постановка и решение проблемы, логические универсальные действия) Пол – это совокупность признаков и свойств организма, обуславливающих воспроизведение потомства. Почему мы такие разные? Давайте рассмотрим это с точки зрения генетики (на партах разложены изображения хромосомного набора мужчины и женщины). Рассматривают хромосомный набор мужчины и женщины, В наборе хромосом зиготы содержатся парные гомологичные хромосомы, одинаковые по делают выводы, что из 23 форме, размерам и содержащие одинаковые гены. Кариотип человека содержит 22 пары, пар хромосом одинаковые и у мужчин и у женщин, и одну пару, по которой различаются оба пола. наблюдается отличие по одной паре хромосом. Хромосомы, одинаковые у обоих полов, называют аутосомами. Хромосомы, по которым мужской и женский пол отличаются друг от друга, называют половыми хромосомами. (сотрудничество в поиске и сборе информации) (Приложение 1) Регулятивные ( формирование умения слушать собеседника, проявлять познавательную инициативу в учебном сотрудничестве) Личностные Презентация (слайд ) Презентация (слайды ) Раздаточный материал В 1993 г он получил Нобелевскую премию «За открытия, связанные с ролью хромосом в наследственности» «Опорный конспект» (Приложение ) Почему у раздельнополых организмов (в том числе и у людей) соотношение полов составляет 1:1? Определение пола у человека. 2. От кого зависит пол будущего ребенка? (ответ учащихся - от мужчины) «Опорный конспект» Презентация (слайд ) Исследования генетики, связанной с половыми хромосомами — заслуга американского ученого Т. Моргана. Вопросы учителя по схеме: 1. Какова вероятность появления в семье мальчиков и девочек? (ответ учащихся -50%) Коммуникативные (смыслообразование) Половые хромосомы у женщины одинаковые и их называют Х- хромосомами, у мужчин имеется одна Х- хромосома и одна Y-хромосома. Раздаточный материал Презентация (слайд ) Отвечают на вопрос. Презентация 3. Что вы можете сказать о генотипе родителей? (ответ учащихся - гомозиготный женский На доске с и гетерозиготный мужской) использованием магнитного пособия изображаются половые Вводятся понятия: гетерогаметный и гомогаметный пол. хромосомы обоих особей. Пол называют гомогаметным, если все половые клетки несут только Х- хромосому. Составляют схему, Пол называют гетерогаметным, если образуются половые клетки с Х-хромосомой и с Y- отвечают на вопросы хромосомой. Почему у раздельнополых организмов (в том числе и у людей) соотношение полов составляет в онтогенезе не всегда 1:1? Работают с текстом учебника. Учащимся предлагается сделать самостоятельные выводы. 1. На протяжении любого периода жизни мужские индивидуумы менее жизнеспособны, чем женские 2. Но естественный отбор направлен к тому, чтобы обеспечить создание равного количества особей обоего пола к моменту наступления половой зрелости. 3. Можно предположить, что сперматозоид, содержащий Y- хромосому более подвижен, более жизнеспособен или обладает большей способностью оплодотворить яйцеклетку, чем сперматозоид, содержащий Х - хромосому. У человека женский пол гомогаметный, мужской пол гетерогаметный. Но такое соотношение полов бывает не у всех. Гомогаметный женский пол (ХХ) и гетерогаметный мужской(XY) встречаются у двукрылых насекомых, млекопитающих (в том числе и человека), некоторых рыб, растений. У птиц, чешуекрылых насекомых, некоторых рыб, наоборот женский пол гетерогаметен, а мужской- гомогаметен. Делают выводы Презентация ) Наследование признаков, сцепленных с полом. Генетические исследования установили, что половые хромосомы отвечают не только за определение пола организма, они, как аутосомы, содержат гены, контролирующие развитие определенных признаков. Презентация Наследование признаков, гены которых локализованы в Х- хромосоме или У хромосомах, называют наследованием, сцепленным с полом. Признаки бывают доминантными и рецессивными. Презентация Делают записи в опорных конспектах У человека лишь некоторые гены, не являющие жизненно важными, локализованы в Ухромосоме, например, гипертрихоз - повышенная волосатость ушной раковины. Гены, локализованные в У - хромосоме, наследуются особым образом - только от отца к сыну. Х-хромосома содержит не менее 300 различных генов. С Х-хромосомой связаны такие признаки, как свертываемость крови, способность различать цвета, отсутствие или наличие потовых желез и др. Предлагает решить задачу у доски Выполняют задания. Осуществляют самопроверку по эталону. Ген гемофилии располагается в Х-хромосоме. Презентация Решение задачи: «Опорный конспект» Презентация Этап 5. Закрепление изученного материала Познавательные ( анализ объектов с целью выделения признаков) Регулятивные Предлагает самостоятельно решить генетические задачи на наследование, сцепленное с полом Выполняют задания. Осуществляют самопроверку ( формирование умения в сотрудничестве с учителем ставить новые учебные задачи) Раздаточный материал «Опорный конспект» Коммуникативные (планирование учебного сотрудничества и способов взаимодействия) Этап 6. Подведение итогов учебного занятия Анализирует работу класса, нацеливает на формулирование выводов по уроку. Беседа с учащимися по теме урока, выводы. Регулятивные (оценка, саморегуляция) Исходя из того, что мы узнали, какой ответ на основные вопросы урока мы можем дать? Выводы: 1. Хромосомы у организмов делятся на аутосомы и половые хромосомы 2. Наследование признаков организма, а также некоторых заболеваний у человека, происходит серез половые хромосомы, т.е. сцеплено с полом. 3. У многих видов расщепление по признаку пола происходит в соотношении 1:1 4. Хромосомная теория наследственности, дала точное и единое объяснение всех явлений наследования при половом размножении Делают выводы. Познавательные (общеучеб ные универсальные действия, логические универсальные действия) Этап 7. Рефлексия Учитель предлагает провести рефлексию. Учитель благодарит за урок. Проводят рефлексию. Отвечают на вопросы: Регулятивные (оценка, саморегуляция) «Опорный конспект» 1. Интересные моменты урока 2. Непонятные моменты урока 3. Соответствуют ли полученные знания на уроке поставленной цели в начале урока Этап 8. Информация о домашнем задании Предлагает разноуровневое домашнее задания по выбору. Учащиеся выбирают задания по уровням Личностные (самоопределен ие) Регулятивные (оценка, саморегуляция) Приложение 1. ТЕОРИЯ Наследования признаков у растений, животных, человека Доминантный признак Рецессивный признак Человек 1. Курчавые волосы (у гетерозигот волнистые) 2. Раннее облысение 3. Не рыжие волосы 4. Карий цвет глаз 5. Веснушки 6. Карликовость 7. Полидактилия (лишние пальцы) 8. Темные волосы 9. Резус-положительный фактор крови 10. Праворукость 1. Прямые волосы 2. Норма 3. Рыжие волосы 4. Голубой или серый цвет глаз 5. Отсутствие веснушек 6. Нормальный рост 7. Нормальное число пальцев 8. Светлые волосы 9. Резус-отрицательный фактор крови 10. Леворукость Горох 1. Желтая окраска смеян 2. Гладкая поверхность семян 3. Красная окраска венчика 4. Пазушное положение цветков 5. Вздутая форма бобов 6. Зеленая окраска бобов 7. Высокорослость 1. Зеленая окраска семян 2. Морщинистая поверхность семян 3. Белая окраска венчика 4. Верхушечное положение цветков 5. Плоская форма бобов 6. Желтая окраска бобов 7. Низкорослость Томаты 1. Круглые плоды 2. Красная окраска плода 3. Высокорослость 1. Грушевидные плоды 2. Желтая окраска плода 3. Низкорослость Куры 1. Гороховидный гребень 2. Оперенные ноги 1. Простой гребень 2. Неоперенные ноги Рогатый скот 1. Комолость 2. Черная шерсть 1. Наличие рогов 2. Красная шерсть Дрозофила 1. Серая окраска тела 2. Нормальные крылья 1. Черная окраска тела 2. Зачаточные крылья Гемофилия С половыми хромосомами в истории человечества связано много загадок. По какой-то неведомой причине болезнь уносила только представителей сильного пола из поколения в поколение. Нередко она посещала и самых сильных мира сего. Ее даже называли “болезнью королей”. Сын последнего российского императора Николая II царевич Алексей страдал тяжелой болезнью- гемофилией, или несвертываемостью крови. Сам Николай Александрович его жена Александра Федоровна были здоровы. Между тем, многие дальние родственники царской семьи были больны гемофилией. Все они являлись прямыми потомками знаменитой английской королевы Виктории. Дожив до 82 лет, родив 9 детей, она передала свои гены представителям династий, правивших в Великобритании, Германии, России, Испании. Ее потомки породнились также с монархами Швеции, Дании, Норвегии, Югославии, Греции. Румынии. Гемофилией страдали один сын, три внука, и четыре правнука королевы Виктории. Все они были мужского пола. Лишь в настоящее время было найдено объяснение данной закономерности. Болезнь наследственная, передается как по мужской, так и по женской линии. Дальтонизм История заболевания. Впервые неадекватное восприятие цвета исследовал и описал английский ученый Джон Дальтон. Он сам был носителем такой патологии и до 26 лет не подозревал о ней. Дальтон не мог отличить красный цвет от зеленого. В его случае нарушение было вызвано генетической предрасположенностью, так как у родной сестры ученого и двоих братьев наблюдался тот же симптом. В 1794 году исследователь опубликовал работу, посвященную нарушениям цветовосприятия, и ввел понятие «дальтонизм», назвав заболевание в свою честь. Термин дальтонизм объединяет несколько разновидностей нарушений зрения, связанных с неспособностью (или сниженной способностью) воспринимать один из основных цветов. Предметы, окрашенные в такой цвет, дальтоник видит как серые. Редко встречается полная цветовая слепота, при которой человек совершенно не различает цвета и оттенки. Врожденный дальтонизм сложно диагностировать, многие люди узнают о нем уже в зрелом возрасте. Самая распространенная форма дальтонизма – невосприимчивость к одному из трех основных цветов – зеленому, красному или синему. Чаще всего наблюдается слегка нарушенное цветовосприятие и неспособность отличить зеленый и красный цвета. Реже возникает сложность с идентификацией зеленого и синего цвета. Полное отсутствие цветового зрения – цветовая слепота – исключительно редкий диагноз (меньше 0,1% населения Земли). ОПОРНЫЙ КОПСПЕКТ по теме: _________________________________________________________________________________ Ф.И. учащегося___________________________________________________________________________ Цель урока:_______________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________________ Генетика пола Наследование, сцепленное с полом Пол _________________________________________ Наследование сцепленное с полом – это _________________________________________ _____________________________________________ _________________________________________ _____________________________________________ Классификация хромосом ____________________________________________ _____________________________________________ Гемофилия – это _____________________________________________ _____________________________________________ _____________________________________________ Гомогаметный пол _________ хромосомы Обозначения: Гетерогаметный пол _________ хромосомы ХН – _____________________________________ Xh – _____________________________________ Болеют: _____________________________________________ Хромосомное определение пола Носители:_________________________________________________________________________________ Дальтонизм– это _____________________________________________ _____________________________________________ _____________________________________________ У млекопитающих, многих насекомых и группы растений: Обозначения: ♀ ______ хромосомы, ♂_______ хромосомы Болеют: ______________________________________ _______ ХD – _____________________________________ Xd – _____________________________________ Носители:___________________________________ У насекомых: трутней, кузнечиков: ♀ ______ хромосомы, ♂_______ хромосомы Черепаховая окраска кошек – это _____________________________________________ _____________________________________________ _____________________________________________ У некоторых рыб, птиц, бабочек: ♀ ______ хромосомы, ♂_______ хромосомы Обозначения: ХВ ХВ – __________________________________ Хв Xв – ___________________________________ ХВ Xв – ___________________________________ ХВУ – ____________________________________ XвУ – _____________________________________ Решение задач: Задача 1. У здоровой матери, не являющейся носителем гена гемофилии, и больного гемофилией отца (рецессивный признак — h) родились две дочери и два сына. Составьте схему решения задачи. Определите генотипы родителей, генотипы и фенотипы потомства, если признак свертываемости крови сцеплен с полом. Задача 2. В семье, где родители имеют нормальное цветовое зрение, сын – дальтоник. Гены нормального цветового зрения (D) и дальтонизма (d) располагаются в Х – хромосоме. Определите генотипы родителей, сына – дальтоника, пол и вероятность рождения детей – носителей гена дальтонизма. Составьте схему решения задачи. Задача 3. Гены окраски шерсти кошек расположены в Х-хромосоме. Черная окраска определяется геном ХB, рыжая — Хb , гетерозиготы имеют черепаховую окраску (ХB Хb). От черной кошки и рыжего кота родились один черепаховый и один черный котенок. Определите генотипы родителей и потомства, возможный пол котят. Рефлексия: 1. Интересные моменты урока:______________________________________________________________ 2. Непонятные моменты урока_______________________________________________________________ 3. Соответствуют ли полученные знания на уроке поставленной цели в начале урока__________________________________________________________________________________ Задача 1 (1-й уровень сложности) У кур ген полосатости оперения находится в Х-хромосоме и доминантен (ХВ), рецессивный аллель обусловливает черную окраску (Хв), Y-хромосома такого гена не имеет. Какого петуха и какую курицу надо скрестить, чтобы все курочки в потомстве были черными, а петушки – полосатыми? У кур самки гетерогаметны (ХY) Задача 2 (2-й уровень сложности) У человека ген пигментации кожи находится в аутосоме и не сцеплен с полом, а ген свертываемости крови находится в Х-хромосоме и сцеплен с полом : А – нормальная пигментация кожи а – отсутствие пигмента (альбинос) ХН – нормальная свертываемость крови Хh – гемофилия Y – не содержит гена У нормальных по обоим признакам супругов родился сын – альбинос, страдающий гемофилией. Какова вероятность рождения в этой семье детейальбиносов со скрытым геном гемофилии? Каков их пол? _________________________________________________________________________________________ Задача 1 (1-й уровень сложности) У кур ген полосатости оперения находится в Х-хромосоме и доминантен (ХВ), рецессивный аллель обусловливает черную окраску (Хв), Y-хромосома такого гена не имеет. Какого петуха и какую курицу надо скрестить, чтобы все курочки в потомстве были черными, а петушки – полосатыми? У кур самки гетерогаметны (ХY) Задача 2 (2-й уровень сложности) У человека ген пигментации кожи находится в аутосоме и не сцеплен с полом, а ген свертываемости крови находится в Х-хромосоме и сцеплен с полом : А – нормальная пигментация кожи а – отсутствие пигмента (альбинос) ХН – нормальная свертываемость крови Хh – гемофилия Y – не содержит гена У нормальных по обоим признакам супругов родился сын – альбинос, страдающий гемофилией. Какова вероятность рождения в этой семье детейальбиносов со скрытым геном гемофилии? Каков их пол? _________________________________________________________________________________________ Задача 1 (1-й уровень сложности) У кур ген полосатости оперения находится в Х-хромосоме и доминантен (ХВ), рецессивный аллель обусловливает черную окраску (Хв), Y-хромосома такого гена не имеет. Какого петуха и какую курицу надо скрестить, чтобы все курочки в потомстве были черными, а петушки – полосатыми? У кур самки гетерогаметны (ХY) Задача 2 (2-й уровень сложности) У человека ген пигментации кожи находится в аутосоме и не сцеплен с полом, а ген свертываемости крови находится в Х-хромосоме и сцеплен с полом : А – нормальная пигментация кожи а – отсутствие пигмента (альбинос) ХН – нормальная свертываемость крови Хh – гемофилия Y – не содержит гена У нормальных по обоим признакам супругов родился сын – альбинос, страдающий гемофилией. Какова вероятность рождения в этой семье детейальбиносов со скрытым геном гемофилии? Каков их пол? Доминантный признак Рецессивный признак Человек 1. Курчавые волосы (у гетерозигот 1. Прямые волосы волнистые) 2. Норма 2. Раннее облысение 3. Рыжие волосы 3. Не рыжие волосы 4. Голубой или серый цвет глаз 4. Карий цвет глаз 5. Отсутствие веснушек 5. Веснушки 6. Нормальный рост 6. Карликовость 7. Нормальное число пальцев 7. Полидактилия (лишние пальцы) 8. Светлые волосы 8. Темные волосы 9. Резус-отрицательный фактор крови 9. Резус-положительный фактор крови 10. Леворукость 10. Праворукость Горох 1. Желтая окраска смеян 2. Гладкая поверхность семян 3. Красная окраска венчика 4. Пазушное положение цветков 5. Вздутая форма бобов 6. Зеленая окраска бобов 7. Высокорослость 1. Зеленая окраска семян 2. Морщинистая поверхность семян 3. Белая окраска венчика 4. Верхушечное положение цветков 5. Плоская форма бобов 6. Желтая окраска бобов 7. Низкорослость Томаты 1. Круглые плоды 2. Красная окраска плода 3. Высокорослость 1. Грушевидные плоды 2. Желтая окраска плода 3. Низкорослость Куры 1. Гороховидный гребень 2. Оперенные ноги 1. Простой гребень 2. Неоперенные ноги Рогатый скот 1. Комолость 2. Черная шерсть 1. Наличие рогов 2. Красная шерсть Дрозофила 1. Серая окраска тела 2. Нормальные крылья 1. Черная окраска тела 2. Зачаточные крылья