Творческие задания по формированию ключевых компетентностей

Творческие задания
по формированию
ключевых компетентностей
Тема:
«Наследственность и изменчивость»
11 класс
Подготовила
учитель биологии ДОШ№20
Монастырецкая А.Ю.
Урок 1. Основные понятия генетики. Методы генетических исследований
Задание 1.
При изучении нового материала можно использовать групповой метод организации
работы по изучению нового материала. Класс разбивается на группы по 4-5 человек,
которые выполняют задание: дать характеристику понятиям (ген, аллель, доминантность,
рецессивность, генотип, фенотип). После подготовки характеристик каждая группа
проводит презентацию соответствующего заданию понятия. Далее каждая группа
участвует в игре «Круг», придумывая и задавая по 2 вопроса, относящихся к изучаемым
понятиям, представителям других групп таким образом, чтобы каждая команда ответила
только на 2 вопроса (в целях экономии времени).
Задание 2
Группами при подготовке домашнего задания осуществляется поиск информации о
методах исследований, которые применяются в генетике, для обоснования их
практичности, анализа их достоинств и недостатков. Как и в предыдущем задании
ознакомление с новым материалом предполагает ответы на возникающие в других
группах вопросы по рассматриваемому методу.
Урок 2. Закономерности наследственности, установленные Менделем
(Для закрепления материала темы предлагаю использовать игровые задачи)
Контрабандист
В маленьком государстве Лисляндия несколько столетий разводят лис. Мех идёт на
экспорт, а деньги от его продажи составляют основу экономики страны. Особенно ценятся
серебристые лисы. Они считаются национальным достоянием и перевозить их через
границу строжайше запрещено. Хитроумный контрабандист, хорошо учившийся в школе,
хочет обмануть таможню. Он знает азы генетики и предполагает, что серебристая окраска
лис определяется двумя рецессивными аллелями гена окраски шерсти. Лисы хотя бы с
одним доминантным аллелем обычные - рыжие. Что нужно сделать, чтобы получить
серебристых лис на родине контрабандиста, не нарушив законов Лисляндии? (Провести
гибридологический анализ и вывести рыжих лис, гетерозиготных по аллелям окраски.
Скрестить их друг с другом и получить расщепление по рыжей и серебристой окраске в
потомстве - 3:1).
Научный консультант фирмы «Коктейл»
Представьте себе, что Вы научный консультант небольшой фирмы «Коктейл», что в
буквальном переводе с английского означает «петушиный хвост». Фирма разводит
экзотические породы петухов ради хвостовых перьев, которые охотно закупают
владельцы шляпных магазинов во всём мире. Длина перьев определяется геном А (А? длинные, аа - короткие), цвет геном В (В? - чёрные, вв - красные), ширина геном С (С? широкие, сс - узкие). Гены не сцеплены. На ферме много разных петухов со всеми
возможными генотипами, данные которых занесены в компьютер. В будущем году
ожидается повышенный спрос на шляпки с длинными чёрными и узкими перьями. Какие
скрещивания нужно провести, чтобы получить в потомстве максимальное количество
птиц с модными перьями? Скрещивать пары с абсолютно одинаковыми генотипами не
стоит из-за опасности инбридинга.
Расстроиться ли свадьба принца Уно?
( Актуализация изученного материала)
Единственный наследный принц Уно собирается вступить в брак с прекрасной
принцессой Беатрис. Родители Уно знают, что в роду Беатрис были случаи гемофилии врождённого заболевания - несвёртываемость крови, проявляющегося, как правило,
только у мужчин. Братьев и сестёр у Беатрис нет. У тёти Беатрис растут два сына здоровые крепыши. Дядя Беатрис целыми днями пропадает на охоте и чувствует себя
прекрасно. Второй же дядя умер ещё мальчиком от потери крови, причиной которой стала
неопасная, но глубокая царапина. Дяди, тетя и мама Беатрис - дети одних родителей. С
какой вероятностью болезнь может передаться через Беатрис королевскому роду её
жениха? (Построив предполагаемое генеалогическое древо, можно доказать, что ген
гемофилии был в одной из хромосом бабки Беатрис. Мать Беатрис могла получить его с
вероятностью 0,5; сама Беатрис с вероятностью 0,25).
Урок 3. Цитологические основы законов наследственности. Гипотеза чистоты
гамет
(Для проведения мозгового штурма на уроке эффективны задания 1 -3)
Задание 1. Используя текст учебника объясните: почему и при каких условиях в
природе имеют место случаи независимого расщепления состояний признака?
Задание 2. Объясните в каком смысле Мендель назвал гаметы чистыми?
Задание 3. Сколько генотипических и фенотипических классов образуется при
моногибридном скрещивании?
Задание 4. Использовать для закрепления изученного движущуюся модель «Законы
Менделя» из темы «Законы наследственности» компьютерного курса «Открытая
биология»
Урок 4. Промежуточный характер наследования. Отклонения при расщеплении
от типичных количественных соотношений, установленных Менделем
Для активизации мыслительной деятельности учащихся на уроке при изучении
нового материала целесообразно совместное с учителем решение следующих задач с
выяснением проблемных вопросов.
Задача 1. Ситуация, когда какой-нибудь из генотипических классов является
летальным
При скрещивании чёрных по окраске шерсти лабораторных мышей всегда появляется
такое же потомство.
При скрещивании жёлтых мышей всегда происходит расщепление: 2/3 потомства жёлтые;
1/3 - чёрные. Как наследуется окраска мышей? (АА - летальный генотип, а значит
реальное соотношение фенотипов будет 2:1).
Задача 2. Ситуация, когда взаимодействуют неаллельные гены
У животных (мышей, кроликов) для формирования окраски шерсти необходимо
присутствие доминантных аллелей двух неаллельных генов, один из которых определяет
наличие пигмента, а другой его распределение по волосу.
Если первый из генов гомозиготен по рецессивной аллели, то пигмент не образуется и
рождаются белые особи (альбиносы).
Какое потомство во втором поколении можно ожидать от пары гомозиготных кроликов серого и белого? Известно, что А - аллель, определяющая концентрацию пигмента у
основания волоса; а - его равномерное распределение; С - аллель, определяющая наличие
пигмента; с - аллель определяющая его отсутствие; кролики с генотипами ССаа и Ссаа -чёрные.
(Родительские формы: ССАА и ссаа; в F2 -9 серых, 4 белых, 3 чёрных кроликов).
Задача 3. Ситуация, когда ни одна из аллелей не доминирует (промежуточный характер
наследования)
При скрещивании гомозиготных особей растения ночная красавица (красного и белого) гибриды
первого поколения оказались однообразными, но их венчики были окрашены в розовый цвет. Во
втором поколении при скрещивании гибридов получили расщепление по фенотипу среди их
потомков: 1/4 гибридов - с красным венчиком; половина - с розовым; 1/4 гибридов - с белым.
Каковы генотипы родительских форм? (Т.к. доминирование неполное, то обозначают
доминантную аллель А. Поскольку ни одна из аллелей не доминирует над другой, фенотипы
гетерозиготных особей занимают промежуточное положение и каждому варианту генотипа
соответствует определённый фенотип.)
Задание. Используя компьютерную программу «Открытая биология» главу «Эволюция жизни»
тему «Взаимодействие между генами», ответить на вопрос: как при неполном доминировании
нарушается закон расщепления Менделя?
Урок 5. Явление сцепленного наследования. Хромосомная теория наследственности
Задание 1. Используя компьютерную программу «Открытая биология» главу «Взаимодействие
между генами», познакомиться с сущностью явления сцепления признаков.
Задание 2. Используя компьютерную программу «Открытая биология» или дополнительную
литературу, подготовить сообщение о Томасе Моргане и его школе.
Задание 3. Используя любые источники информации подготовить сообщения о генетических
модельных объектах, в частности о дрозофиле.
Задание 4. У томатов высокий рост стебля доминирует над карликовым, а шаровидная форма
плода - над грушевидной, гены высоты стебля и формы плода сцеплены и находятся на
расстоянии 20 морганид др. от др. Какое потомство появится при скрещивании гетерозиготного по
обоим признакам растения с карликовым, имеющим грушевидные плоды?
Задание 5. Гладкая форма семян кукурузы доминирует над морщинистой, окрашенные семена
доминируют над неокрашенными. Оба признака сцеплены. При скрещивании кукурузы с
гладкими окрашенными семенами с растениями, имеющими морщинистые неокрашенные семена,
получено потомство: окрашенные гладкие - 449, окрашенные морщинистые - 49, неокрашенные
гладкие -52, неокрашенные морщинистые -451. Определите расстояние между генами.
Урок 6. Генетика пола. Наследование сцепленное с полом. Генотип как целостная система.
Цитоплазматическая наследственность.
Задание 1. Игра «Круг». Эксперты, которых подготовил к работе учитель, в своих группах по
кругу выслушивают и оценивают ответы товарищей на вопросы: что такое группы сцепления,
кроссинговер, модельный объект, генетические карты, кариотип, основные положение теории
наследственности?
Задание 2.Прочитав статьи учебника о взаимодействии генов и множественном действии генов,
найти доказательства того, что генотип - целостная система.
Задание 3. «Мозговой штурм».
A. Почему митохондрии и хлоропласты обладают большей автономией, чем другие
органоиды клетки? (Актуализация знаний из молекулярной биологии).
Б. Почему размеры регулятррных генов меньше, чем размеры сруктурных генов?
B. Почему количество ДНК в клетке в 8 -10 раз больше необходимого материала для
кодирования наследственной информации?
Задание 4. С помощью статьи учебника о цитоплазматической наследственности ответить на
вопрос : с какими видами генетических явлений связана цитоплазматическая наследственность?
Задание 5. Известно, что трёхцветные кошки - всегда самки. Это обусловлено тем, что гены
чёрного и рыжего цвета - аллельны и находятся в X - хромосоме, но ни один из них не
доминирует, а при сочетании рыжего и чёрного цвета формируются трёхшёрстные особи. Какова
вероятность получения в потомстве трёхшёрстных кошек от скрещивания трёхшёрстной кошки с
чёрным котом?
Задание 6. Мужчина, который болен гемофилией, вступает в брак с женщиной, отец которой
страдал гемофилией. Определить вероятность рождения здоровых детей.
Урок 7. Практическая работа №1. Решение типовых задач по генетике.
Задача 1. Зёрна пшеницы могут быть стекловидными (содержащими много белка) или
мучнистыми (крахмалистыми), причём стекловидность - доминантный признак. Какие зёрна будут
у гибридов 1-го и II - го поколений, если скрестили гомозиготные растения со стекловидными
зёрнами с растениями, имеющими мучнистые зёрна?
Задача 2. При скрещивании между собой растения красноплодной земляники всегда дают
потомство с красными ягодами, а растения белоплодной земляники - только с белыми плодами.
Если скрестить растения этих двух сортов между собой, то получатся растения с розовыми
плодами. Каким будет потомство, если опылить красноплодную землянику пыльцой земляники с
розовыми плодами?
Задача 3. Женщина с карими глазами и рыжими волосами вышла замуж за мужчину с нерыжими
волосами и голубыми глазами. Известно, что у отца жены глаза были карие, а у матери - голубые,
у обоих были рыжие волосы. У отца мужа были нерыжие волосы и голубые глаза, а у его матери карие глаза и рыжие волосы. Каковы генотипы всех указанных лиц? Какими могут быть глаза и
волосы у детей от этого брака?
Задача 4.Гипоплазия эмали наследуется как сцепленный с X - хромосомой доминантный признак.
В семье, где оба родителя страдают отмеченной аномалией, родился сын с нормальными зубами.
Каким будет их второй сын?
Задача 5.Рецессивные гены
аиву
человека обуславливают наличие диабета и
предрасположенность к гипертонической болезни. Эти гены локализованы в одной хромосоме, и
кроссинговер между ними составляет 10%. Определите вероятность рождения сына с обеими
аномалиями, если генотип матери АВ , а отца – Ав .
Ав
ав