Всероссийский фестиваль педагогического творчества
(2015/2016 учебный год)
Номинация: педагогические идеи и технологии: профессиональное образование
Название работы:Методическая разработка урока биологии по теме «Модификационная изменчивость. Норма реакции. Вариационная кривая. Вариационный ряд».
Автор:
Место выполнения работы: СПб ГБОУ СПО Колледж строительной индустрии и городского хозяйства
Санкт-Петербургское государственное бюджетное образовательное
учреждение среднего профессионального образования
Колледж строительной индустрии и городского хозяйства
Методическая разработка урока биологии по теме « Модификационная изменчивость. Норма реакции. Вариационная кривая. Вариационный ряд».
для специальности 35.02.12
Санкт - Петербург
2015 г.
МЕТОДИЧЕСКАЯ РАЗРАБОТКА УРОКА БИОЛОГИИ.
Тема: Модификационная изменчивость. Норма реакции. Вариационный ряд и кривая.
Цели:
1) Образовательные:
сформировать знания учащихся о влиянии факторов окружающей среды на процесс формирования признаков организмов; выявить статистический характер закономерностей модификационной изменчивости; определить основные характеристики модификационной изменчивости.
2) Развивающие:
продолжить формирование навыков получения и обработки фактического материала;
научить строить вариационный ряд и график, определять среднюю величину признака;
выявить значение модификационной изменчивости для живых организмов и человека;
развивать память, способность действовать по алгоритму, делать выводы, логически мыслить.
3) Воспитательные:
содействовать формированию мировоззренческой идеи познаваемости явлений и свойств окружающего мира;
воспитывать активность обучающихся на уроке, способность слушать и слышать, добро-желательность.
Межпредметные связи: биология, математика.
Оборудование: мультимедийная установка, презентация «Модификационнаяизменчи-вость», инструктивные карточки к лабораторной работе №3, калькуляторы, комнатные рас-тения, таблицы «Группы крови человека».
Тип урока: комбинированный.
Ход урока.
I. Организационный момент.
1.Отметка присутствия учащихся на уроке.
2. Объявление задач и целей урока.
II. Актуализация опорных знаний. Проверка усвоенного материала.
1.Фронтальный опрос по генетическому словарю ( накопление баллов студентами):
- дайте определение: ген, генотип, фенотип, доминантный, рецессивный признаки, гомо-
зигота, гетерозигота, альтернативные признаки, аллельные гены, гибрид, законы Менделя,
закон Моргана, механизм определения пола.
1
2.Индивидуальный опрос:
- изменчивость, классификация изменчивости;
- комбинативная изменчивость;
- мутационная изменчивость.
3. Решение генетических задач:
а) Женщина со II группой крови возбудила дело о взыскании алиментов с мужчины, имею-щегоI группу крови, утверждая, что он отец ее ребенка. У ребенка I группа крови. Какое решение должен вынести суд?
Ответ: Суд вынесет следующее решение: мужчина может быть отцом ребенка(у этой пары могут быть дети I или II группы крови) так же, как и любой другой мужчина с такой же группой крови. Нужен анализ ДНК.
б) Мужчина, страдающий гемофилией – несвертываемость крови(рецессивный признак, сцепленный с Х хромосомой) женился на здоровой женщине, отец которой тоже болеет гемофилией. Определите вероятность рождения здоровых детей от этого брака.
Ответ: Вероятность рождения здоровых детей составляет 50%.
III. Мотивация учебной деятельности. Изучение нового материала.
1.Объяснение преподавателя с элементами беседы.
Мы продолжаем изучать большую, интересную и достаточно сложную тему "Основы генетики".
- Вспомните, что изучает генетика?
- Что такое наследственность?
-Каким способом передаются наследственные признаки?
-Что является материальной основой наследственности? Мы рассмотрели основные законо-мерности наследственности, установленные Грегором Менделем и Томасом Морганом.
- Что такое изменчивость? Какие вы знаете виды изменчивости?
- Сегодня на уроке мы рассмотрим модификационную изменчивость.
2. Лекция преподавателя.
Развитие фенотипа организма определяется взаимодействием генотипа и фенотипа с условиями внешней среды, при этом изменяются признаки организма. Одни признаки очень пластичны и изменчивы, другие менее изменчивы, а третьи изменяются совсем незначительно. Модификационная изменчивость – это разнообразие фенотипов, возникающих под непосредственным воздействием факторов окружающей среды.
Признаки можно разделить на две группы: качественные и количественные (демонстрация слайда).
2
ПРИЗНАКИ ОРГАНИЗМА
КачественныеКоличественные
- окраска венчика цветов - яйценоскость кур
- форма плодов - удои молока(молочность коров)
- половые различия - масса семян
- масть животных - рост, вес человека
----------------------------------- ------------------------------------
Легко классифицируются и Можно изучать с помощью
определяются визуально. измерений и подсчета.
Например: у примулы в обычных условиях красная окраска цветков, если растение перенести в теплую влажную оранжерею с T +30-35, то появятся белые цветки(слайд - фотография примулы).
Горностаевые кролики рождаются белыми, т. к. в утробе матери повышенная температура, которая разрушает фермент, необходимый для окраски шерсти. Вскоре после рождения кончики лапок, хвостика, ушек и мордочка окрашиваются в черный цвет. Если сбрить шерсть на каком-либо участке, то окраска вновь выросшей шерсти будет зависеть от температуры среды. На спине и боку при выше +2 – белая, ниже +2 – черная. На ушках при обычных условиях – черная, а с грелкой +30 – белая(фотография кролика).
Усиленное кормление повышает удои молока коров. Некоторые породы дают от 1200л в год. Можно улучшить до 2500л в год. Ценные породы дают 4000 л в год, можно улучшить до 5000л в год.
Яйценоскость кур можно повысить дополнительных освещением зимой.
Модификации имеют групповой характер в сходных условиях среды у генетически близких организмов. Например, в летний период у большинства людей под влиянием УФ лучей в коже откладывается защитный пигмент меланин, люди загорают.
Итак, признаки развиваются в результате взаимодействия генотипа и среды. Но существуют пределы изменчивости признака. Растения, выращенные на плодородной почве с хорошим поливом, дадут более богатый урожай, чем растения, выращенные в засушливых условиях на неплодородных почвах. Однако любое растение вырастает только в пределах определенной нормы (например, томат не может вырасти до 5 м и давать плоды по 2-3 кг каждый).
Степень развития мускулатуры является количественным признаком. Если люди со слаборазвитой мускулатурой начнут усиленно тренироваться в спортивной секции, то у них разовьются мышцы, появится сила и ловкость, однако лишь в пределах своего биологического вида.
3.Поисковая беседа с учащимися.
3
Я приведу примеры, а вас попрошу сделать выводы.
Пример:
Народная мудрость гласит: «Хороший уход и захудалого коня сделает скакуном». Согласны ли вы с этим высказыванием? Каким образом оно связано с темой сегодняшнего урока?
Пример:
- У всех людей кожа стопы становится грубая, если ходить босиком.
- У всех лошадей шерсть будет сверкать, если их кормить овсом.
Вопрос:все особи одного вида реагируют одинаково на изменения окружающей среды?
Вывод: на действие определенного фактора окружающей среды (свет, температура, пища) все особи одного вида реагируют специфическим образом, т. е. по-своему.
Вопрос: Может ли признак изменяться бесконечно? Или есть ограничение?
Пример:
-Чем более каменистая поверхность, по которой передвигается человек, тем грубее кожа стопы. Но превращается ли кожа в копыто?
- А при постоянном нахождении на солнце человек превратится в негра?
Вывод: изменчивость имеет пределы, обусловленные генотипом и дальше их организм переступить не может.
4.Объяснение учителя.
Пределы модификационной изменчивости признака называются его нормой реакции( слайд).
Одни признаки (например, молочность крупного рогатого скота) обладают широкой нормой реакции, другие(окраска шерсти) более узкой.
Широкая норма реакции в природе имеет большое значение для сохранения вида. Но возникшие отклонения при изменяющихся условиях среды в основном не изменяют генотипа, они лежат в пределах нормы реакции признака. Наследуется не признак как таковой, а способность организма в результате взаимодействия с условиями среды давать определенный фенотип, иначе – наследуется норма реакции организма на внешние воздействия.
Норма реакции:
Широкая Узкая
- вес человека - рост человека
- цвет волос - жирность молока
- масса тела животных - длина шерсти овец
- молочность
5. Работа с презентацией:слайды №1- 10( студенты отвечают на вопросы, делают вывод и записывают в тетради)
4
Основные характеристики модификационной изменчивости (слайд).
- Не наследуется, носит фенотипический характер.
- Изменения приспособительны и носят массовый характер.
- Носит постепенный характер.
- Способствует выживанию, повышает жизнестойкость.
- Определяется нормой реакции.
6. Объяснение учителя.
Статистические закономерности модификационной изменчивости ( слайды ).
Если взять с одного дерева 20 листьев и разложить их в порядке увеличения длины, то можно получить вариационный ряд.
Ряд изменчивости признака в пределах нормы реакции образует вариационный ряд.
Варианта – единичное выражение признака. Частота встречаемости вариант разная.
Чаще всего встречаются средние члены вариационного ряда, реже - крайние.
Графическое выражение вариационного ряда называется вариационной кривой.
Подсчитав длину листьев и частоту их встречаемости в каждой группе, можно построить график.
Вариационную кривую целесообразно строить, имея большой статистический материал.
IV. Закрепление изученного материала.
1.Презентация «Вариационный ряд и кривая» (слайды).
2.Выполнение лабораторной работы №3 « Построение вариационного ряда и вариационной кривой» ( на примере роста студентов группы).
- Работа с инструктивной карточкой и запись в тетрадях темы, цели и оборудования.
- Запись роста студентов по списку журнала.
- Выполнение расчетов.
2. Обобщающая беседа:
- что такое модификационная изменчивость?
- что запомнилось лучше всего?
- зачем нужны знания по статистическим закономерностям модификаций?
V. Домашнее задание.
Выучить конспект, закончить лабораторную работу, написать выводы.
Подготовиться к контрольной работе по разделу «Генетика».
5
Приложение.
Лабораторная работа № 3
Тема: Модификационная изменчивость. Построение вариационного ряда и вариационной кривой( на примере роста студентов группы).
Цели: 1) Познакомить учащихся со статистическими закономерностями модификационной изменчивости, выработать умение строить вариационный ряд и график изменчивости изу-чаемого признака;
2)отработать теоретические и практические навыки, углубить знания о закономерностях модификационной изменчивости; закрепить вычислительные навыки, умения пользоваться приемами обобщения;
3) воспитывать уважительное отношение к однокурсникам, способность слышать и слушать.
Оборудование:рулетка, калькулятор.
ХОД РАБОТЫ:
1. Измерьте рост каждого студента в аудитории с точностью до сантиметра, округлив цифры. Например, если рост составляет 165,7 см. запишите, что рост – 166 см.
2. Сгруппируйте полученные цифры, которые отличаются друг от друга на 5 см (150-154 см, 155-159 см и т. д.) и подсчитайте количество студентов, входящих в каждую группу. Полученные данные запишите, (например):
1) 155-159 см----------- 2 ст.
2) 160-164 см-----------3ст.
3) 165-169 см-----------4ст.
4) 170-174 см-----------6ст. и т. д.
3. Постройте вариационный ряд изменчивости роста студентов, а также вариационную кривую, откладывая по горизонтальной оси рост студентов в сантиметрах(варианту), а по вертикальной оси количество студентов определенного роста( частоту встречаемости).
4. Вычислите средний рост студентов вашей группы путем деления суммы всех измерений на общее число измерений, используя формулу:
У (V • P)
М = n
М – средняя величина признака;
У - знак суммирования;
V - варианта ;
Р - частота встречаемости;
n - число вариант вариационного ряда.
6
5. Вычислите и отметьте на графике средний рост юношей и девушек.
6. Ответьте на вопросы: какой рост студентов в вашей группе встречается наиболее часто, какой – наиболее редко? Какие отклонения встречаются в росте учащихся? Какой средний рост юношей и девушек в вашей группе? Каковы причины отклонений в росте? Что влияет на рост человека?
Сделайте общий вывод о закономерностях модификационной изменчивости.
7
ЛИТЕРАТУРА.
1. Голубовский генетики: эволюция идей и понятий. – Санкт-Петербург: Борей Арт, 2000. – 262 с.
2. , Раджабов современного естествознания: Учебник. – М.: Издательско-торговая корпорация «Дашков и К°», 2004. – 692 с.
3., Кучменко в таблицах 6-11 класс. Справочное пособие. М., «Дрофа» 2005г.
4. , Сонин биология 10-11 класс: Методическое пособие к учебнику ., ., «Общая биология» / Под ред. . - М., «Дрофа», 2001г. с. 108-113.
5.Общая биология, учебник для 10-11 кл. Под редакцией член-корреспондента , учебник для 10-11 классов общеобразовательных учреждений, М., «Просвещение», 2000 г.
6. Романов современного естествознания: Учебное пособие для студентов вузов. – М.: Вузовский учебник, 2008. – 282
7. Чудов видов и популяционная генетика хромосомного видообразова-ния: Монография. - М: МГУЛ, 2002. - 97 с.
8
