решение задач и постановка экспериментов в курсе

С ТАТЬЯ
«Рабочая программа «решение задач и постановка
экспериментов в курсе Цитология и Генетика»
учителя биологии теоретического лицея №1
Яковлевой Елены Владимировны
Ι квалификационной категории.»
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА
Решение задач и постановка экспериментов в курсе Цитология и Генетика.
Данный спецкурс в объеме 34 часов проводится с учащимися 10 класса биологохимического отделения ТОТЛ и включает 24 часа экспериментальных работ по
цитологическим основам наследственности, моногибридному
и дигибридному
скрещиванию, наследованию признаков сцепленных с полом, и 10 часов решения задач по
основным разделам генетики.
Спецкурс предназначен помочь учащимся 10 класса в усвоении теоретических основ
современной генетики, активизировать их самостоятельную работу по овладению методами
генетических исследований и применению их для решения практических задач.
Материал отобран и систематизирован в соответствии с логикой изложения
программного курса по «Цитологии» и «Генетике» и представлен таким образом, чтобы
изучающий мог вначале овладеть навыками решения генетических задач на определение
генотипа и фенотипа потомства по генотипу родителей и генотипа родителей по фенотипу
детей, изучить проявление в потомстве доминантных и рецессивных аллелей, а затем перейти
к более сложным закономерностям наследования признаков: дигибридное и полигибридное
скрещивание, взаимодействие неаллельных генов, наследование признаков сцепленных с
полом, сцепление генов и кроссинговер. Раздел «Сцепление генов и кроссинговер» включает
наиболее сложный материал. Он знакомит со способами образования гамет при сцеплении
генов, с определением характера наследования признака (отличия независимого и
сцепленного наследования), с определение фенотипа и генотипа потомства при сцеплении
генов, частоты кроссинговера, расстояния между генами и локализация генов в хромосомах
Экспериментальные работы проводятся в форме лабораторных занятий как
самостоятельных практических работ учащихся для углубления и закрепления теоретических
знаний и развития навыков экспериментирования. Каждое задание содержит перечень
необходимых материалов и приборов, краткое теоретическое пояснение, позволяющее
понять сущность и значимость выполняемой работы, методическое указание, форму записи
экспериментальных данных, их анализ. Задания помогают освоить современную методику
генетических исследований. В ходе выполнения работы учащиеся ведут протокол опыта, а
также статистически обрабатывают полученные результаты. По окончании каждого занятия
подводятся его итоги, формулируются выводы. Основой успешного усвоения материала
является самостоятельная усвоения материала является
самостоятельная работа при
подготовке к каждому занятию спецкурса. Поэтому перед выполнением лабораторной работы
или перед решением задач учащиеся отвечают на контрольные вопросы.
По завершении спецкурса проводится аттестация в форме зачета.
Экспериментальные
работы.
1. Цитологические основы наследственности.
Генетика изучает наследственность и изменчивость организмов. Клетка – основа
строения и жизнедеятельности всех животных и растений, в ней содержится наследственная
информация, от реализации которой зависит фенотипическое проявление признаков,
поэтому все проявления наследственности и изменчивости могут быть поняты только после
изучения строения клетки и процессов ее жизнедеятельности, размножения,
обеспечивающих преемственности между поколениями. Раздел генетики, изучающий
явления наследственности и изменчивости на клеточном уровне – цитогенетика. Объектом
цитогенетический исследований является клетка в различные периоды ее жизнедеятельности,
, ее органоиды, в особенности хромосомы, их морфология, особенности молекулярной
организации, обеспечивающие сохранение, передачу, реализацию наследственной
информации. В цитогенетике особое внимание уделяется изучению митоза, строению
хромосом, кариотипов, процессов мейоза, оплодотворения. Изучение клеток ведется
преимущественно с помощью светового микроскопа и различных его модификаций.
СПИСОК ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ
РАБОТ РАЗДЕЛА:
1. освоение методики приготовления давленных временных препаратов.
2. митоз.
3. митотическая активность меристемы. Определение фазных индексов митоза и
проростках семян.
2. Дрозофила как объект изучения закономерностей наследования и
изменчивости.
Ряд разделов генетики – хромосомная теория наследственности, наследование пола
множественный аллелизм, мутагенез и др. – разработаны на дрозофиле (плодовой или
уксусной мухе). Дрозофила удобный объект для исследований. Она легко размножается в
лабораторных условиях, имеет короткий цикл развития, плодовита, обладает четко
выраженными морфологическими признаками. Благодаря больному числу спонтанных и
индуцированных рас мутантов с четким проявлением измененных признаков, и небольшому
числу хромосом она может служить удобным модельным объектом при проведении
лабораторных работ.
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
СПИСОК ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ РАБОТ РАЗДЕЛА:
биология разведения дрозофилы. Изучение мутантов дрозофилы.
моногибридное скрещивание. Закладка опыта для получения F1.
дигибридное скрещивание. Закладка опыта для получения F1.
анализ F1 моногибридного скрещивания. Постановка опыта для получения F2.
анализ F1 дигибридного скрещивания . Постановка опыта для получения F2.
анализ F2 моногибридного скрещивания. Статистическая обработка опыта.
анализ F2 дигибридного скрещивания. Статистическая обработка результата.
постановка опыта для получения наследования признаков сцепленных с полом.
наследование признаков сцепленных с полом. Анализ F1.
ТЕМАТИЧЕСКОЕ РЕШЕНИЕ ЗАДАЧ.
1. Молекулярные основы наследственности.
Структура и свойства биологически важных макромолекул: построение
комплиментарной цепи ДНК по фрагменту, определение длины ДНК по числу нуклеотидов,
репликация ДНК; биосинтез белка: определение структуры участка ДНК по полипептидной
цепи; по схеме фрагмента ДНК определить количество кодонов и кодируемых аминокислот;
определение числа нуклеотидов и кодируемых аминокислот; определение числа нуклеотидов
по числу аминокислот кодируемого белка; определение длины гена по числу нуклеотидов от
общего числа нуклеотидов ДНК и по молекулярной массе белка.
2. Моногибридное скрещивание.
Наследование признаков при полном доминировании; определение генотипа и
фенотипа детей по генотипу родителей; определение генотипа родителей по фенотипу
потомства; промежуточное наследование признаков; анализ наследования признаков у
человека и животных по родословным.
3. Дигибридное скрещивание.
Анализ по двум, трем, четырем и т. д. парам признаков. Выведение, математически,
законов расщепления для любого числа генов при полигибридном скрещивании.
Определение всех возможных комбинаций генотипов в потомстве гибридных особей.
4. Взаимодействие аллельных генов.
Множественный аллелизм. Кодоминирование. Плейотропия.
Ген может находиться в нескольких аллельных состояниях, представляя серию
множественных аллелей, в серии множественных аллелей каждый предыдущий доминирует
над всеми последующими. Определение групп крови у человека с учетом закономерностей
наследования. В решении задач по плейотропному действию генов при определении
фенотипа особи необходимо учитывать одновременную детерминацию нескольких
признаков одной парой аллелей.
5. Взаимодействие неаллельных генов.
Взаимодействие по типу комплиментарности. Эпистаз. Полимерное
наследование: кумулятивная, некумулятивная полимерия.
По заданному фенотипу родителей и типу взаимодействия неаллельных генов
определить генотип и фенотип потомства; по расщеплению в потомстве определить генотип
и фенотип родительских особей и характер взаимодействия неаллельных генов.
6. Сцепление генов и кроссинговер.
Определение характера наследования признаков в анализирующем скрещивании
гетерозиготной особи с рецессивной гомозиготой по соответствующим парам аллелей, где
расщепление в потомстве соответствует числу типов гамет и их количественному
соотношению. Образованию гамет при сцеплении генов ; определение фенотипа и генотипа
потомства при сцеплении генов; определение частоты кроссинговера; определение
расстояния между генами, локализации генов в хромосоме.
7. наследование признаков сцепленных с полом.
Тип наследования пола, схемы скрещивания с учетом половых хромосом родителей,
определение вероятности появления того или иного признака у особей мужского или
женского пола, в зависимости от генотипа родительских особей. Определение генетической
обусловленности заболевания; определение генотипа родителей по генотипу потомства;
разработка генетической гипотезы для объяснения условий задачи. Схемы наследования
признаков по приведенным вариантам скрещивания; определение доминантно, рецессивно,
аутосомно или сцеплено с полом заболевание; определение какому варианту скрещивания
соответствует то или иное потомство.
РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ТЕМ ПО ДНЯМ
П/п
1
2.
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
Разделы программы
Форма
работы
Молекулярные основы наследственности
Решение
задач
Цитологические основы наследственности. Освоение методики л/р.
приготовления давленных препаратов.
Митоз.
л/р.
Митотическая активность меристемы. Определение фазных л/р.
индексов митоза в проростках семян.
Дрозофила
как
объект
изучения
закономерностей л/р.
наследственности и изменчивости. Биология разведения
дрозофилы. Изучение мутантов дрозофилы.
Моногибридное скрещивание. Закладка опыта для получения F1. л/р.
Дигибридное скрещивание. Закладка опыта для получения F1.
л/р.
Анализ F1 моногибридного скрещивания. Закладка опыта для л/р.
получения F2/
Анализ F1 дигибридного скрещивания. Закладка опыта ля л/р.
получения F2
Анализ F2 моногибридного скрещивания.
л/р.
Анализ F2 дигибридного скрещивания.
л/р.
Взаимодействие аллельных генов.
Решение
задач
Взаимодействие неаллельных генов.
Решение
задач
Постановка опыта для изучения наследования признаков л/р.
сцепленных с полом
Наследования признаков сцепленных с полом
Решение
задач
Наследования признаков сцепленных с полом. Анализ F1.
л/р.
Число
часов
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
17
Сцепление генов. Кроссинговер.
18
Зачет
Решение
задач
2
2
Всего:
34ч.
ЛИТЕРАТУРА
1. Абрамова З.В.: практикум по генетике-М: Агропромиздат, 1992.
2. Айала Ф., Кайгер Дж. Современная генетика. 1-3 т. –М: Мир, 1988.
3. Ватти К.В., Тихомирова М.М. руководство к практическим занятиям по генетике.
–М.: Просвещение, 1972.
4. Каминская Э.А. Сборник задач по генетике. –Минск.: Вышейшая школа, 1977.
5. Муртазин Г.М. Задачи и упражнения по общей биологии. –М. : Просвещение,
1981.
6. Орлова Н.Н, Малый практикум по общей генетике с основами генетического
анализа. –М. : МГУ, 1982.
7. Орлова Н.Н. Сборник задач по общей генетике: Учебно-методическое пособие. –
М. : МГУ, 1982.
8. Уотсон Дж. Туз Дж., Курц Д. Рекомбинантные ДНК. –М: Мир, 1986..
9. Ченцов Ю.С. Общая цитология. –М. : МГУ, 1984.
10. Ченцов Ю.С. Малый практикум по цитологии. –М.: МГУ, 1984.