Обобщающий урок в игровой форме «Своя игра» по теме
«Основы генетики и селекции».
Учащимся заранее сообщается о том, что следующий урок является заключительным по теме «Основы генетики и селекции». Он будет проходить в игровой форме в виде «Своей игры». Каждый учащийся класса будет отвечать на вопросы.
Игра проводится в два тура. Учащийся выбирает один из вопросов, предложенных на доске, указав при этом сумму выбранного вопроса и его тематику. Если ученик не знает ответа на вопрос, то право ответа передаётся другому игроку, тому, кто раньше поднял руку. Учитель на доске в таблице по ходу игры отмечает крестиком те вопросы, которые были уже выбраны. Оценка за работу на уроке зависит от суммы баллов, заработанных во время игры. Минимальная сумма баллов за урок -30.
Для проведения урока необходимы жетоны, на которых указана сумма заработанных за верный ответ баллов. Желательно, чтобы жетоны были разной формы и отличались по цвету. Для первого тура игры нужны жетоны с суммами 10, 20, 30, 40, 50 баллов (по 5 штук каждой группы). Для второго тура – 20, 40, 60, 80, 100 баллов (также по 5 штук).
На доске написана тема урока и начерчена таблица, в которой указаны сумма и тематика вопросов первого тура.
темы | Учёные | Законы Менделя | Сцепленное наследование | Молекулярная генетика | Селекция растений |
10 баллов | |||||
20 баллов | |||||
30 баллов | |||||
40 баллов | |||||
50 баллов |
ПЕРВЫЙ ТУР
Тема «Учёные»
10 баллов. Чешский учёный, опубликовавший в 1865 году труд «Опыты над растительными гибридами».
Ответ: Грегор Мендель.
20 баллов. Назовите учёных, которые в 1900 году независимо друг от друга заново открыли законы генетики.
Ответ:Де Фриз (Голландия), К. Корренс (Германия), Э. Чермак (Австрия).
30 баллов. Учёный, сформулировавший в 1911 году хромосомную теорию наследственности.
Ответ: Американский учёный Томас Морган.
40 баллов (своя игра). Кем и когда был введён термин «мутация».
Ответ: Де Фризом в 1901 году.
50 баллов. Чьё это выражение: «популяции, как губки, насыщены мутациями»?
Ответ: Сергея Четверикова.
Тема «Законы Менделя»
10 баллов. Дайте формулировку и название первому закону Менделя.
Ответ: Закон доминирования (закон единообразия первого поколения): у гибридов
F1 все организмы (семена) оказываются сходными по фенотипу, т. е.
единообразными.
20 баллов. Дайте формулировку и название второму закону Менделя.
Ответ: Закон расщепления: в потомстве, полученном от скрещивания гибридов
первого поколения, наблюдается явление расщепления: четверть особей гибридов второго
поколения несёт рецессивный признак; три четверти – доминантный (1:3).
30 баллов. Дайте формулировку и название третьему закону Менделя.
Ответ: закон независимого распределения: расщепление по каждой паре генов идёт независимо от других пар генов (условие: если гены находятся в разных парах хромосом).
40 баллов. Какие особенности гибридологического метода позволили Менделю открыть классические законы генетики?
Ответ: 1. использование чистых линий; 2. точный количественный учёт; 3. наблюдение за альтернативными признаками.
50 баллов. Перечислите условия, при которых проявляются закономерности, установленные Менделем.
Ответ: 1. равновероятностное образование гамет всех типов; 2. их одинаковая жизнеспособность; 3. отсутствие избирательности оплодотворения; 4. одинаковая жизнеспособность зигот (генотипов).
Тема «Сцепленное наследование»
10 баллов. Что такое группы сцепления и сколько их у человека?
Ответ: Группы сцепления – это группы генов, линейно расположенных в хромосоме. У человека 23 группы сцепления.
20 баллов. От чего зависит частота перекрёста между генами?
Ответ: Частота перекрёста зависит от расстояния меду генами в хромосоме. Частота перекрёста между двумя неаллельными генами, расположенными в одной хромосоме, пропорциональна расстоянию между ними. Чем они ближе, тем реже осуществляется перекрёст.
30 баллов. Сформулируйте закон Моргана.
Ответ: Если гены находятся в одной хромосоме, они наследуются преимущественно вместе (сцеплено), образуя группу сцепления.
40 баллов Отрицают ли опыты Моргана второй закон Менделя?
Ответ: Нет, т. к. расщепление наблюдается, хотя и не в таком соотношении, поскольку Морган изучал наследование сцепленных генов, находящихся в одной хромосоме, а Мендель аллельные гены, находящиеся в гомологичных хромосомах.
50 баллов. Каковы преимущества дрозофилы как объекта для генетических опытов?
Ответ: 1. быстрая смена поколений (каждые 10 дней - 30 -35 поколений в год); 2. многочисленное потомство (1 самка – 1000 потомков); 3. занимает мало места; 4. нетребовательна в питании; 5. самки и самцы легко различимы; 6. диплоидный набор хромосом равен 8 хромосомам; 7. многочисленные наследственные проявления.
Тема «Молекулярная генетика»
10 баллов. Какие только названия не придумывали: Дарвин – геммулы, Вейсман – биофоры, Билль – биобласты, Гаке – геммы, а в 1909 Иогансен предложил термин …
Ответ: ген.
20 баллов. Назовите три «кита», на которых держится здание молекулярной генетики.
Ответ: ДНК, РНК, белки.
30 баллов. Какие гены входят в состав оперона?
Ответ: структурные гены, регулятор, промотор, оператор, терминатор.
40 баллов. Что такое сплайсинг?
Ответ: Образование зрелой иРНК из проиРНК, образующейся во время транскрипции, в ходе процессинга. При этом происходит вырезание интронов, несущих информацию о белке, из середины молекулы.
50 баллов. Каковы общие свойства генетического материала?
Ответ: 1. дискретность; 2. непрерывность – проявляется в существовании множества генов, сцепленных между собой; 3. линейность – определённая последовательность генов в группе сцепления; 4. относительная стабильность – способность генетического материала к конвариантной редупликации.
Тема «Селекция растений»
10 баллов. Из предложенных муляжей плодов фруктовых растений (банан, апельсин, вишня, абрикос, груша, виноград, яблоко), выберите те, которые имеют один центр происхождения и назовите его.
Ответ: яблоня, груша, виноград, абрикос – Среднеазиатский центр происхождения.
20 баллов. Кто мог написать такие слова? «Эта работа может рассматриваться как экстремальное обоснование теории гибридного происхождения полиплоидных видов».
Ответ: Георгий Дмитриевич Карпеченко.
30 баллов. Назовите вид геномной мутации, использованный для получения капустно-редечного гибрида – рафанобрассики.
Ответ: аллополиплоидия – межвидовая гибридизация нескольких разных наборов хромосом.
40 баллов. Заполните пропуски в схеме:
Р пшеница х рожь
F1
Воздействующий фактор ………….
Гибрид …………..
Ответ: воздействующий фактор – колхицин, гибрид – тритикале.
50 баллов. Перечислите достоинства тритикале – гибрида ржи и пшеницы.
Ответ: 1.более стоек к резким переменам погоды; 2. хорошо растёт на разных типах почв; 3. более урожайный (колос и зёрна крупнее, в колосе больше зёрен); 4. сочетает высокое содержание белка, как у пшеницы и большое количество лизина, как у ржи; 5. меньше подвержен заболеваниям, особенно ржавчине.
ВТОРОЙ ТУР
На этом первый тур окончен, переходим ко второму. Тематика его вопросов на доске.
Темы | Генетика пола | Мутационная изменчивость | Генетика человека | Ассорти | Решение задач |
20баллов | |||||
40 баллов | |||||
60 баллов | |||||
80 баллов | |||||
100 баллов |
Вопросы второго тура
Генетика пола
20 баллов. Чьи гаметы отца или матери являются решающими при определении пола ребёнка?
Ответ: отца.
40 баллов. Почему рождается примерно одинаковое количество особей мужского и женского пола?
Ответ: Потому что у женской особи половые хромосомы одинаковы –Х - хромосомы, а у мужского пола одна – Х - хромосома, а другая - У - хромосома.
60 баллов. Назовите признаки человека, сцепленные с полом.
Ответ: С Х-хромосомой – гемофилия, дальтонизм, мышечная дистрофия Дюшена, отсутствие потовых желёз; с У-хромосомой – чешуйчатость кожи, перепончатые пальцы, сильное оволоснение на ушных раковинах, частичное сращение пальцев.
80 баллов. Можно ли искусственно изменить соотношение полов в потомстве?
Ответ: 1. У гетерогаметных самцов, имеющих Х - и У–хромосомы, сперму можно разделить на две фракции специальным электролитом: с анодной фракции – Х-хромосомы, с катодной – У-хромосомы (1933 год –до 75 % Кольцов и Шрёдер); 2. У чешуекрылых – тутового шелкопряда, самки которых гетерогаметны. Для этого не прошедшие мейоз и неоплодотворённые яйца самок нагревают до 46 С. Мейоз не происходит, и яйца остаются диплоидными. Такие яйца развиваются партеногенетически, без оплодотворения – всё появившееся потомство женского пола (Астауров). 3.Обрабатывают молодых особей половыми гормонами.
100 баллов. Чем отличается наследование, ограниченное полом от наследования, сцепленного с полом?
Ответ: гены сцепленного с полом наследования располагаются в половых хромосомах, а у ограниченного полом наследования могут быть и в половых хромосомах и в аутосомах (неполовых хромосомах), при этом признаки проявляются только у какого-то одного пола. Пример, комолость у овец.
Мутационная изменчивость
20 баллов (своя игра). Дайте известные вам классификации мутаций.
Ответ: 1. по действию на организм: летальные, полулетальные, нейтральные, полезные; 2. по типу наследования: рецессивные, доминантные; 3. по характеру изменения наследственного материала: геномные – изменение числа хромосом, генные (точковые) – изменение последовательности нуклеотидов в ДНК, хромосомные – перестройки хромосом; 4. в зависимости от типов клеток, подверженных мутации – соматические, генеративные.
40 баллов. Как экспериментально получить мутации?
Ответ: воздействуя мутагенами: химическими (колхицин), физическими (ионизирующее излучение, ультрафиолетовое излучение, давление и др.), биологическими (вирусы).
60 баллов. Могут ли изначально вредные мутации стать полезными? Приведите пример.
Ответ: Да. Серповидно-клеточная анемия – устойчивость к малярии.
80 баллов. Охарактеризуйте свойства мутаций.
Ответ: 1. возникают скачкообразно; 2. ненаправлены; 3. могут возникать повторно; 4. наследуются; 5. могут быть полезными, вредными, нейтральными.
100 баллов. Назовите возможные типы хромосомных мутаций.
Ответ: 1. дупликация – удвоение участка хромосомы; 2. делеция – нехватка концевого участка хромосомы; 3. инверсия – поворот участка хромосомы на 180 градусов; 4. транслокация – перемещение участка хромосомы на негомологичную хромосому; 5. центрическое слияние – слияние негомологичных хромосом.
Генетика человека
20 баллов. Назовите специальные методы изучения генетики человека.
Ответ: 1. генеалогический, 2. близнецовый, 3. цитогенетический, 4. популяционно-статистический, 5. биохимический.
40 баллов. Что позволяет установить генеалогический метод?
Ответ: 1. наследуется признак или нет; 2. тип наследования (доминантный или рецессивный, сцепленный с полом или нет); 3. зиготность родителей.
60 баллов. Зачем беременным женщинам делают анализ группы крови? Какое это может иметь значение для её здоровья и здоровья будущего ребёнка?
Ответ: Если у женщины резус-фактор крови отрицательный, а плод наследовал резус-положительный фактор, то, при попадании крови плода (во время родов) в кровь матери, в её крови появятся антитела к резус-положительному фактору. При повторной беременности эти антитела проникают в кровь плода и вызывают разрушение эритроцитов, имеющих положительный резус-фактор. С каждой беременностью количество антител к положительному резус-фактору увеличивается, из-за этого снижается жизнеспособность детей, наследовавших положительный резус-фактор. В результате увеличивается число спонтанных абортов и рождение недоношенных детей.
80 баллов. Признаки больного таковы: идиотия, маленький череп неправильной формы, характерный косой разрез глаз, маленькие ушные раковины, диспропорция туловища и конечностей, укороченные и искривлённые пальцы. Признаки какой болезни вам перечислены? Каковы будут результаты цитогенетического исследования клеток?
Ответ: болезнь Дауна, 47 хромосом, три 21 хромосомы.
100 баллов. Это заболевание проявляется на первом году жизни и медленно прогрессирует. Без рано начатого лечения ребёнок становится инвалидом, т. к. у него начинается отравление клеток головного мозга. Данную болезнь можно предотвратить, вскармливая детей по специальной диете. Объясните причину болезни и метод её изучения.
Ответ: фенилкетонурия наследуется по рецессивному признаку – недостаточная активность фермента, превращающего фенилаланин в тирозин. При этом образуются токсичные производные фенилаланина, отравляющие нервную систему, что приводит к умственной отсталости. Метод исследования – биохимический.
Ассорти
20 баллов. Гены, подавляющие действие других генов называют …
Ответ: ингибиторами (супрессорами).
40 баллов. Кто говорил, что «селекция» - это эволюция, направленная волей человека»?
Ответ: .
60 баллов. Как генные инженеры используют плазмиды?
Ответ: Как векторы, перенося реконструированные молекул в ДНК в бактериальную клетку при получении нового штамма.
80 баллов. Если в потомстве наблюдается расщепление 9:3:4. О каком неаллельном взаимодействии идёт речь?
Ответ: комплементарность, рецессивный эпистаз.
100 баллов. Дайте объяснение понятию «новообразование при скрещивании».
Ответ: это появление в потомстве новых признаков, отсутствующих у родительских форм, возникших в результате взаимодействия генов.
Решение задач
20 баллов. Растение, выросшее из зелёной горошины, зацвело и после самоопыления дало семена. Каков генотип и фенотип этих семян? Почему?
Ответ: Фенотип – зелёные семена, генотип – гомозиготный по рецессивному признаку.
40 баллов. На клумбе, свободно посещаемой насекомыми, растёт львиный зев. У одних растений цветки белые, у других – красные. Какие цветки ожидаются у растений, выращенных из семян на следующий год?
Ответ: розовые, белые, красные.
60 баллов. Гетерозиготная красноглазая самка дрозофилы скрещена с красноглазым самцом. Какой цвет глаз будет у самцов и самок в F1?
Ответ: красный цвет – доминантный, сцеплен с Х-хромосомой, поэтому в потомстве будет 50% красноглазых самок, 25% белоглазых самцов, 25% красноглазых самцов.
80 баллов. Какими будут котята от скрещивания черепаховой кошки с чёрным котом?
Ответ: ген чёрной и рыжей масти находится в Х-хромосоме, поэтому будет 25% кошечек черепаховой окраски, 25% кошечек чёрной окраски, 25% котов чёрной окраски, 25% котов рыжей окраски.
100 баллов. Запишите на доске возможные варианты расщепления для указанных случаев скрещивания:
- моногибридное скрещивание с полным доминированием, моногибридное скрещивание с неполным доминированием, дигибридное скрещивание, эпистаз, комплементарность.
Ответ: моногибридное скрещивание с полным доминированием - 1:1, 3:1;
моногибридное скрещивание с неполным доминированием - 1:2:1;
дигибридное скрещивание – 1:1:1:1; 1:1:1:1:1:1:1:1; 9:3:3:1;
эпистаз – 9:3:4; 12:3:1; 13:3;
комплементарность – 1:1; 9:3:4; 9:7; 9:3:3:1.
Призёры игры (2 человека), набравшие наибольшие суммы баллов вызываются на ЗАКЛЮЧИТЕЛЬНЫЙ ТРЕТИЙ ТУР.
ТРЕТИЙ ТУР
Призёрам первых двух туров предстоит сыграть в генетическое лото, чтобы выявить единственного победителя игры.
