Конспект урока Зависимость проявления генов от условий внешней среды. Модификационная изменчивость
Тема: «Зависимость проявления генов от условий внешней среды. Модификационная изменчивость» Цель урока: Сформировать знания о фенотипической (модификационной изменчивости). Данный урок относится к главе «Закономерности изменчивости» .Является ознакомительным в области генетики с точки зрения ненаследственной изменчивости, проявляющейся в результате взаимосвязи организма с окружающей средой. Методы обучения, используемые в ходе урока, направлены на развитие экспериментальных умений - изучать натуральные объекты живой природы такими методами, как наблюдение, моделирование и эксперимент. Предоставляется возможность освоения методов биологии и подготовки учащихся к исследованию и анализу. Урок учит видеть и понимать закономерности и причины изменчивости организмов. Как следствие развития и изменчивости живых объектов природы данная тема имеет большое значение для развития медицины, здравоохранения, селекции, в теории эволюции. Дает возможность добиться понимания учащимися универсального характера законов и закономерностей изменчивости как доказательства материального единства живой природы. Задачи урока: Образовательные: Охарактеризовать модификационную изменчивость как один из видов изменения признаков, вызванных действием факторов внешней среды. Продолжить формирование знаний о причинах проявления фенотипической изменчивости. Создать представление о ненаследственном, приспособительном характере модификаций. Познакомить о роли генотипа и среды в формировании фенотипа. Развивающие: Развивать интерес к познанию и изучению зависимости объектов живой природы от действия факторов внешней среды. Продолжить формирование умений и навыков самостоятельно приобретать знания с применением методов исследования. Продолжить развитие умений сравнивать, обобщать и делать выводы. Воспитательные: Совершенствовать умения слушать и слышать собеседника, понимать и сопоставлять, делать выводы. Требуемое время: 1 урок (академический час – 45 минут). Оборудование. Натуральные объекты живой природы (листья лавра), линейки, карандаши и ручки. Мультимедийный проектор.
Опорный конспект № 1 «Конспект урока» .Опорный конспект № 2 « Лабораторная работа». Опорный конспект № 3 «Проверь себя». Ход урока. Ориентировочно - мотивационный этап. Вступительное слово учителя. 5 минут. Учитель. Я вам поведаю притчу о сеятеле, семена которого падали на различные участки почвы. Одни упали на дорогу, где их поклевали птицы, другие семена попали на каменистую почву, их всходы быстро завяли, те, что упали на сонные травы, заснули. Скажите, а как вы думаете, что произошло с другими семенами? Ученик. Другие семена проросли. Учитель. А вот, что произошло с остальными семенами в притче: «Иное упало на добрую землю и принесло плод: одно во сто крат. А другое в шестьдесят, иное же в тридцать». Эта притча имеет прямой и переносный смысл. Переносный смысл говорит о том, что семена – это слова, которые должны попасть на благодатную почву человеческого разума и человеческой души, чтобы прорасти добрыми поступками и делами. А если человек не восприимчив к добру, то эти слова окажутся бесполезными и не повлияют на его поступки, как семена, которые попали на каменистую почву. Мы рассмотрим прямой смысл этой притчи с биологической точки зрения.Ребята, а как вы думаете, почему некоторые виды семян не взошли, а другие проросли, но имели разные размеры? Ученик. Это влияние воздействия окружающей среды на организмы. Учитель. Мы подошли к теме нашего урока: «Зависимость проявления генов от условий внешней среды (фенотипическая изменчивость)».
Учитель:План урока следующий: первая часть – теоретическая, вы ознакомитесь с одним из видов изменения признаков и о причинах проявления изменчивости. Вторая часть урока практическая, где вы исследуете натуральные объекты живой природы, выявив характерную изменчивость, и причины ее появления.Учитель. Давайте подумаем, какую цель мы можем поставить, исходя из темы нашего урока ?Перед вами находится «Опорный конспект №1. Конспект урока». Напишите цель урока.Цель урока: выявить изменчивость признаков у организмов, вызванных действием внешних условий среды. Ребята, о каких свойствах организма идет речь? Семена, как и все живые организмы, имеют признаки, которые наследуются и могут изменяться.Ученик. Организм имеет наследственность, может существовать в различных формах – обладать изменчивостью, имеет свой генотип и фенотип. Учитель. В «Опорном конспекте №1. Конспект урока» запишите определения терминов, которые вам даны (наследственность, изменчивость, генотип, фенотип). На работу отводится 1 минута. Зачитайте, какие определения вы записали? Этап постановки проблемы и проблемных задач – 15 минут. Ученик. Наследственность определяется, как свойство родителей передавать свои признаки, свойства и особенности развития следующему поколению .Изменчивость – это свойство организма приобретать новые признаки, отличающие их от других организмов того же вида .Генотип – совокупность всех генов какого-либо организма Фенотип -морфологические и физиологические свойства организмов Учитель. Благодаря этому каждый вид животных или растений сохраняет на протяжении поколений характерные для него черты. Каждый организм развивается и обитает в определенных внешних условиях, испытывая на себе действие факторов внешней среды – колебаний температуры, освещенности, влажности, количества и качества пищи, а также вступает во взаимоотношения с другими организмами. Все эти факторы могут изменять морфологические и физиологические свойства организмов, то есть их фенотип.
Работа в группах.(3группы)
Учитель.Как изменяются внешние признаки организма под действием факторов окружающей среды, мы выясним работая в группах
Задание 1 группе.Скажите, почему выросли разные по величине одуванчики? Ученик. Фенотип одуванчиков развивается в результате взаимодействия. Задание 2 группеУчитель. Следующий рисунок показывает двух бычков годовалого возраста, произошедших от одного отца, но выращенные в резко различных условиях .Как вы думаете, какова причина разного фенотипа у этих бычков?Ученик. Причиной разных фенотипов родственных бычков является разное питание.
Задание 3 группе
Что повлияло на появление 3-х видов листьев у стрелолиста?Учитель. Ребята, перед вами три понятия: признаки, генотип, среда Подумайте и скажите, как взаимосвязаны эти понятия между собой?Ученик. Признаки развиваются в результате взаимодействия генотипа и среды. Учитель. Все признаки организма можно рзделить на две группы – качественные и количественные. Как вы думаете, какие признаки можно назвать качественными, а какие количественными? В «Опорном конспекте №1. Конспект урока» запишите определения данных терминов и примеры, которые им соответствуют.Кто может охарактеризовать качественные и количественные изменения признаков и привести примеры? Ученик. Качественными называют признаки, устанавливаемые описательным (типологическим) путем. Примеры: окраска цветков, форма плодов. Количественными называют признаки, определяемые путем измерения. Это яйценоскость кур, масса семян фасоли. Учитель. Ребята, посмотрите на водное растение стрелолист. Оно образует три формы листьев: лентовидные (погруженные), почковидные (плавающие) и стреловидные (наводные). У одной особи стрелолиста три вида листьев, в зависимости от того, где лист развивается: под водой, на поверхности или на воздухе. Набор генов в клетках каждого листа одинаков. Как вы думаете, почему у стрелолиста возникли разные формы листьев? Ученик. Фактор возникновения разнообразия – освещенность. Учитель. Разнообразие фенотипов, возникающих у организмов под влиянием условий среды, называют модификационной изменчивостью.А изменения признаков организма, которые не затрагивают его гены и не могут передаваться следующим поколениям, называются фенотипическими или модификационными.В «Опорном конспекте №1. Конспект урока» под цифрой №3 выделите ключевые слова. Какие слова здесь являются значимыми? Учитель. Передаётся ли модификационная изменчивость по наследству?
Об этом мы узнаем из выступления нашей ученицы (Выступление уч-цы)Она объяснит, от чего зависит развитие черной окраски шерсти у горностаевого кролика, имеющего при рождении белую окраску? Ученик. Качественным признаком является понижение температуры. Если у гималайского кролика на спине удалить белую шерсть и поместить его в холод (или накладывать холодную повязку), на этом месте вырастет черная шерсть. Если черную шерсть удалить и накладывать теплую повязку, вырастет белая шерсть. Таким образом, изменения признаков, вызванные действием факторов внешней среды, не наследуются.. Учитель. Посмотрите на схему. Фактор внешней среды – организм – реагирует специфически – сходная реакция у особей данного вида –групповая (определенная) ненаследственная изменчивость.Как вы думаете, почему Ч.Дарвин назвал данную изменчивость групповой или определенной?Ученик. На действие определенного фактора внешней среды каждый вид организмов реагирует специфически, и реакция (в форме изменения признака) оказывается сходной у всех особей данного вида.
Модификации представляют собой полезные для организмов приспособления. В некоторых случаях модификации не имеют приспособительного значения, а, напротив, представляют собой аномалии и уродства. Например, обработка личинок и куколок насекомых высокими температурами приводит к появлению большого количества мух с измененной формой крыльев и туловища.
Вместе с тем изменчивость признака под влиянием условий среды в группе организмов, то можно заметить, что степень его выраженности различна у разных организмов. Однако большая часть особей будет обладать средними значениями изучаемого признака или свойства. Рассмотрев соцветия ромашек, их можно расположить в порядке нарастания или убывания признака (размера соцветия), то получится ряд изменчивости данного признака, который носит название вариационного ряда. А варианта – единичное выражение развития признака. Распределение вариант можно выразить в графике. Графическое выражение изменчивости признака, называют вариационной кривой. Пределы, в которых возможно изменение признака, называется нормой реакции. Организм наследует не признак, а способность формировать определенный фенотип в конкретных условиях .Величина нормы реакции может быть и очень велика, и весьма узкой. Мы с вами рассмотрели примеры влияния факторов окружающей среды на одуванчик, бычков,. Укажите, где прослеживается норма реакции узкая, а где широкая? Ученик. Узкая – окраска шерсти у животных. Широкая – вес быков. Учитель. Совершенно верно.
Внимание! Сейчас мы приступаем к практической части нашего урока. Возьмите «Опорный конспект № 2».Тема: «Выявление изменчивости организмов» .Цель: выявить проявления модификационной изменчивости у организмов. Лабораторная работа состоит из двух частей.
В первой вы изучаете натуральные объекты живой природы. Рассмотрев данные объекты, выявите размеры.. Результаты внесите в таблицу и сделайте вывод, высказав предположение о выявлении проявления модификационной изменчивости у организмов. Во второй части вам показаны семена фасоли с разным числом пятен. Подсчитайте количество пятен на каждом семени. Частоту встречаемости занесите в таблицу и составьте график с вариационной кривой. Сделайте вывод о норме реакции данного признака, указав величину, средние значения и какими причинами вызвано такое распределение. Не забудьте подписать работу.
Доклад ученицы на тему : « Практическое значение модификационной изменчивости»На практическую работу дается 15-18 минут.А теперь сравните вариационную кривую, которая получилась у вас, с той, которая показана на экране. Поставьте себе оценку за практическую работу. Возьмите «Опорный конспект № 3». Прочитайте предложенные варианты утверждений, касающихся нормы реакции организмов. Найдите, где допущена ошибка? На работу отводится 2 минуты В процессе индивидуального развития (онтогенеза) невозможны преобразования фенотипа без изменения генотипа; Организм наследует не фенотип как таковой, а способность формировать определенные признаки в конкретных условиях окружающей среды; Развитие модификаций – результат проявления генотипа в конкретных условиях окружающей среды; Способность к развитию нормы – результат проявления генотипа в конкретных условиях окружающей среды; Степень развития мускулатуры в зависимости от частоты и интенсивности тренировок индивидуума наследуется его потомками; Изменения, ограниченные нормой реакции, не снижают жизнеспособность организма в конкретных условиях среды; Наследуется не сам фенотип, а способность к его проявлению. Ученик. Неправильные ответы под номерами: 2,5и 6.Учитель. Вернемся к цели нашего урока: сформировать знания о фенотипической (модификационной изменчивости). Рефлексивно-оценочный этап – 5 минут. Как вы считаете, достигли мы поставленной цели? Ученик. Мы ознакомились с формой ненаследственной изменчивости, которая называется модификационной. Учитель. Какой вывод мы можем сделать в заключении урока? Ученик. Модификационные изменения не передаются из поколения в поколение. Модификационные изменения проявляются у многих особей вида и зависят от действия на них условий окружающей среды. Модификационные изменения возможны только в пределах нормы реакции, т. е. определяются генотипом. Учитель. Совершенно верно. Домашнее задание. Какие признаки в вашей семье можно отнести к наследственным, характеризующую именно вашу семью, а какие к модификационным? Спасибо за урок.
Приложение Опорный конспект № 1. Конспект урока
Тема: «Зависимость проявления генов от условий внешней среды (фенотипическая изменчивость)».
Цель:________________________________________________________________________________________________________________________________
Напишите определения к данным терминам:
Наследственность____________________________________________________________________________________________________________
Изменчивость – ________________________________________________
______________________________________________________________
Генотип –_____________________________________________________
______________________________________________________________
Фенотип - ____________________________________________________
______________________________________________________________
Признаки развиваются в результате взаимодействия генотипа и среды.
(выделите ключевые слова)
Качественные признаки- Количественные признаки-
Изменения признаков организма, которые не затрагивают его гены и не могут передаваться следующим поколениям, называются фенотипическими или модификационными (выделите ключевые слова).
Норма реакции:
Широкая – Узкая -
Домашнее задание__________________________________________________
_______________________________________
Опорный конспект №2 « »__________20___ год. Лабораторная работа №4На тему: Цель: выявить проявления модификационной изменчивости у организмов. Оборудование: гербарии листьев лавра, линейка, карандаш.
Ход работы: 1.Рассмотреть предложенные вам объекты. 2.Изучить внешний вид (фенотип) каждого объекта. Отметьте различия в размерах (длина),. 3.Результаты внести в таблицу.
Кол-во лис. 1л. 2л. 3л. 4л. 5л. 6л. 7л. 8л. 9л. 10л. 2 3 4 5 6 7 8 9 10
размеры
Вывод. Выскажете предположения о причинах модификационной изменчивости у объектов (различия в размерах; факторы, влияющие на изменение данных признаков) ____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Частота встречаемости 6
5
4
3
2
1 Длина листьев ----------------------------------------------------------------------
Сделайте вывод о норме реакции данного признака (широкая или узкая; какие средние значения; обоснуйте, какими причинами вызвано такое распределение).
______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Работу выполнил(а)_________________________________________________________________
Ф.И.
Опорный конспект № 3 «Проверь себя»
Отметьте, в каких утверждениях, касающихся нормы реакции организмов, допущена ошибка:
1.В процессе индивидуального развития (онтогенеза) невозможны преобразования фенотипа без изменения генотипа; (ошибка)
2.Организм наследует не фенотип как таковой, а способность формировать определенные признаки в конкретных условиях окружающей среды;
3.Развитие модификаций – результат проявления генотипа в конкретных условиях окружающей среды;
4.Способность к развитию нормы – результат проявления генотипа в конкретных условиях окружающей среды;
5.Степень развития мускулатуры в зависимости от частоты и интенсивности тренировок индивидуума наследуется его потомками; (ошибка)
6.Изменения, ограниченные нормой реакции, не снижают жизнеспособность организма в конкретных условиях среды;
Наследуется не сам фенотип, а способность к его проявлению. Основные характеристики модификационной изменчивости: 1.Модификационные изменения не передаются из поколения в поколение. 2.Модификационные изменения проявляются у многих особей вида и зависят от действия на них условий окружающей среды. 3.Модификационные изменения возможны только в пределах нормы реакции, т. е. определяются генотипом.