Методическая разработка урока биологии: "Методы генетики человека".

Из опыта работы учителя биологии ГБОУ РК «ССШИ №1»

Сидоренковой Юлии Васильевны

Методическая разработка урока биологии по теме:

«Методы изучения генетики человека»

Цели:

- сформировать у учащихся понятие о генетике человека как науке, изучающей особенности наследования признаков организма человека; познакомить с основными методами генетики человека (генеалогическим, цитогенетическим, близнецовым, биохимическим);

- формировать умения определять наследственные заболевания и их признаки (по описанию в научном тексте, по фото- и видеоматериалам); продолжить формировать понятие об организме как о едином целом;

- развивать мышление, память, умения сравнивать и анализировать, применять полученную информацию в практической деятельности; развивать потребности в творческой самореализации, самообразовании;

- воспитывать бережное отношение к собственному организму; доказать необходимость применения полученных знаний на практике для профилактики заболеваний;

- продолжить формирование умений работать в малых группах, оценивать себя и одноклассников;

Коррекционные цели:

- диагностика индивидуальных особенностей учащихся при выполнении дифференцированных заданий различного характера (репродуктивных, практических, творческих);

- способствовать формированию компетентностей (социальных, здоровьесберигающих, информационных, коммуникативных);

- развивать познавательный интерес, активное, творческое мышление, наблюдательность при работе с моделями, таблицами, текстовой информацией и видеоматериалом по теме урока;

- расширять представление о составляющих здоровья в нашей жизни;

- способствовать укреплению здоровья учащихся путем использования здоровьесберигающих технологий при проведении урока.

Оборудование:

- лупы, средства коррекции для учащихся; подставки;

- инструктивные карты к уроку; учебники;

• словарь основных понятий и терминов темы;

• дифференцированные опорные конспекты с учетом индивидуальных особенностей учащихся (диагностический подход);

• карточки с заданиями (тестовые и индивидуальные);

• магнитная доска;

• технические средства обучения (мультимедийный проектор);

• видеоматериал (видеоролик о диагностике наследственных заболеваний человека, презентации по вопросам темы);

• аудиоматериал – музыка для релаксации и проведения коррекционной паузы;

• карточки с изображением примеров наследственных заболеваний человека - для практических заданий;

Форма проведения: урок-панорама в рамках проекта «Профилактика наследственных заболеваний человека»;

Формы организации учебной деятельности: индивидуальная, в парах, малых группах, фронтальная;

Использованные технологии: элементы технологии деятельностного подхода, технологии критического мышления, информационно-коммуникационная технология.

Базовые понятия и термины: диагностика заболеваний, генетика, генетика человека, ген, генотип, фенотип, наследственность, изменчивость, наследственные признаки, методы генетики, профилактика наследственных заболеваний, здоровье;

Межпредметные связи: химия, физика, география, природоведение, экология, литература, трудовое обучение, физическая культура.

Формы и методы работы:

- пояснительно-иллюстративные (рассказ и демонстрация с объяснением, работа с таблицами, дидактическими материалами, опорными конспектами, фронтальная беседа, просмотр видеороликов)

- практические (выполнение практических заданий, проведение сенсорных экспериментов, работа с объемными моделями, макетами, таблицами);

- интерактивные (работа в парах, микродискуссия, выполнение индивидуальных заданий, просмотр видеоматериала с последующим обсуждением, проверка усвоения материала с интерактивных форм опроса);

- исследовательские (индивидуальные домашние задания - подготовить творческие работы по заданным темам);

- релаксационные (проведение коррекционной паузы)

Структура урока:

1) Организационный этап – 1-2 минуты

1. Организация класса.

2. Сообщение и обоснование актуальности темы и целей урока.

2) Проверка домашнего задания - 3 минуты

3) Мотивация учебной деятельности – 3 минуты

4) Целеполагание -2 минуты

5) Актуализация опорных знаний – 3-4 минуты.

6) Изучение нового материала - 20 минут Коррекционная пауза!! – 3-4 минуты

7) Обобщение и закрепление знаний, коррекция знаний - 10 минут.

1. Итоговое повторение.

1. Домашнее задание - 1 минута.

2. Подведение итогов урока - 3 минуты.

1. Выставление оценок.

2. Рефлексия.

Ход урока:

1) Организационный этап:

1) Организация класса:

a) Приветствие: проверка по журналу присутствующих на уроке;

б) Проверка соответствия рабочих мест и зрительного диагноза, наличие средств оптической коррекции, наличие необходимого оборудования, готовность к уроку;

в) Создание эмоционально-положительного фона для работы на уроке

2) Сообщение:

а) темы урока;

б) целей и задач урока;

в) вопросов, необходимых для рассмотрения на уроке;

г) структуры урока

2) Проверка домашнего задания:

Проверка знаний основных понятий, терминов по пройденной теме – в форме интерактивного упражнения «Незаконченное предложение» с использованием мультимедийного экрана.

Основные понятия генетики:

1. Способность организмов передавать следующему поколению свои признаки и свойства, называется …

2. Участок молекулы ДНК, информирующей о структуре одного белка –

3. Генетика – это наука, изучающая …

4. Хромосомы, относящиеся к одной паре, называются …

5. Что является цитологической основой полового размножения ?

6. Формы проявления одного итого же гена называются …

7. Почему один признак кодируется двумя генами?

8. Совокупность всех наследственных свойств особи называется …

9. Локус – это …

10. Совокупность всех внешних и внутренних признаков особи называется …

11. Особи, у которых в определенном локусе гомологичных хромосом присутствуют одинаковые аллели, называются …

12. Гетерозиготы – это …

3-4) Мотивация учебной деятельности и целеполагание

Для мотивации используются сигнальные карточки с биологическими пословицами – ученик дают объяснение, высказывают свое мнение:

«Какая хромосома, такие и дети!»

«Что заложено в геном, не вырубишь и топором!»

«За мутагеном пойдешь, болезнь найдешь!»

Создавая семью, молодые люди часто задают себе вопросы:

Каким родится наш ребенок?

Каков будет его цвет кожи? Цвет глаз и волос?

Кто родится – мальчик или девочка?

На многие из интересующих вопросов помогает ответить наука, которая называется

Генетика человека

Ребята, как вы думаете, о чем пойдет речь на уроке?

Давайте сформулируем цели и задачи нашего урока.

Для этого я попрошу вас в листе «Рефлексия» заполнить колонку «в начале урока».

Рефлексия

После заполнения таблицы дети формулируют цели и задачи урока

5) Актуализация опорных знаний учащихся

Для того, чтобы выполнить все поставленные задачи, нам необходимо вспомнить некоторые генетические понятия.

Как вы считаете, какие понятия нам пригодятся сегодня? Какие термины мы уже можем объяснить?

Генетика

Наследственность

Изменчивость

Ген

Хромосома

Генотип

Фенотип

Гомозигота

Гетерозигота

Аллель

Доминантный признак

Рецессивный признак

Генные заболевания

Хромосомные заболевания

Методы генетики

Метод родословных

Цитогенетический метод

Близнецовый метод

Наследование, сцепленное с полом

Медико-генетическое консультирование

Идет повторение всех перечисленных понятий (на столах у учащихся находятся словари по теме).

Словарь терминов по теме: Основные понятия генетики

Генетика – наука, изучающая закономерности и материальные основы наследственности и изменчивости организмов.

Наследственность – способность организмов передавать следующему поколению свои признаки и свойства, то есть способность воссоздавать себе подобных.

Изменчивость – способность организмов изменять свои признаки и свойства в процессе индивидуального развития.

Ген – участок (домик) ДНК ,кодирующий один белок.

Хромосома – одна линейная двуцепочечная молекула ДНК , упакованная при помощи белков, несет наследственную инф.

Генотип – совокупность всех наследственных свойств особи, которые могут проявиться.

Фенотип – совокупность всех признаков, которые появились.

Аллель – различные формы одного и того же гена.

Локус – определенный участок (квартира) в хромосоме, который занимает каждый ген.

Доминантный признак – главный признак, проявляющийся в гомозиготе, подавляет рецессивный.

Рецессивный признак – признак, не проявляющийся в гомозиготе , подавляется доминантным.

6) Изучение нового материала

При изучении нового материала учащиеся работают по следующим направлениям:

Изучение методов генетики и основных вопросов темы урока в форме обзора-панорамы. При этом заслушиваются доклады и презентации учащихся:

А) Генеалогический метод – метод родословных (сообщение ученика 1);

Б) Цитогенетический метод – в форме презентации (ученик 2);

В) Биохимический метод – демонстрация генетических заболеваний, фотоматериалы – доклад (ученик 3);

Г) Близнецовый метод – доклад с использованием презентации – ученик 4.

Д) Профилактика наследственных заболеваний – демонстрация и микродискуссия – ученик 5.

Выступления учеников (панорама знаний)

Генеалогический метод. В основе этого метода лежит анализ и составление родословных. Благодаря хорошо изученной родословной удаётся проследить наследование, какого – нибудь признака у человека. - Для чего составляются родословные? Родословные надо знать. Этот метод позволяет узнать закономерности наследования большого числа самых различных признаков у человека; как нормальных подобных цвету глаз, цвету и форме волос и т. д. так и сопутствующих наследственными болезнями.
Близнецовый метод является одним из важных методов генетики человека, он был предложен в 1876 году Гальтоном. Он основан на изучении закономерностей наследования признаков у близнецов.

Существует два вида близнецов: идентичные и неидентичные. Идентичные близнецы почти всегда одного пола, т. е. это либо мальчики, либо девочки, не идентичные близнецы – это дети разного пола. Идентичных близнецов часто путают (одноклассники, учителя и даже родители). Собаки их не различают по запаху, подчерк их часто бывает одинаков.

Биохимический метод. После того, как вы прослушайте сообщение, постарайтесь ответить на вопрос  в чем суть данного метода?

Биохимический метод позволяет изучить болезни обмена веществ. Уже описано более 1000 врожденных болезней обмена веществ, причина которых – мутации генов, приводящие к дефекту синтеза ферментов, транспортных, структурных белков.
С помощью этого метода изучены такие заболевания, как, например фенилкетонурия – болезнь аминокислотного обмена, сахарный диабет- болезнь углеводного обмена, а также разработаны методы их лечения. Наследственное заболевание галактоземия связано с нарушением ферментативных процессов по усвоению молока. У детей с этим нарушением возникает слабоумие, церроз печени, слепота. Таких детей сразу снимают с молочного питания, так как молоко для них – яд.

На современном этапе генетика человека получила широкое развитие. Рассмотрены последствия близкородственных браков, которые нежелательны, так как происходит объединение гамет со сходными генотипами. Многие аллели при этом переходят в гомозиготное рецессивное состояние, что способствует фенотипическому проявлению вредных мутаций.

Следующий метод называется цитогенетический - основан на изучении хромосом. Данный метод получил широкое применение с 1956 года, когда шведские учёные Дж.Тийо и Леван, предложили новую методику изучения хромосом и определили, что в кариотипе человека 46 хромосом.

Рассмотрим схему хромосомного набора человека . Давайте с вами проследим: В какой паре имеется лишняя хромосома? Это явлениее трисомии в 21 паре хромосом.

При болезни Дауна наблюдается умственная отсталость, пониженная жизнеспособность, опущенные уголки губ, монголовидные глаза и непропорционально маленькая голова. Данный метод позволяет изучить не только нормальный кариотип человека, но диагностировать различные хромосомные болезни, связанные с изменением числа хромосом или нарушением их структуры.

- Работа учащихся с наглядным материалом (раздаточный материал с иллюстрациями наследственных заболеваний человека – работа в парах)

При помощи этого метода изучаются и другие заболевания, такие как:
1. Синдром Клайнфельтера (44+ XXУ)
2. Синдром Кошачьего крика (плач новорождённых детей необычный, напоминающий мяуканье или крик кошки, это связано с изменением строения гортани, также отличается резкое отставание в физическом и умственном развитии)
3.Синдром Тернера – Шершевского (44+ХО=45)
- Давайте подведём итог: Как, одним словом можно назвать все эти заболевания?
(Хромосомные болезни)

Все перечисленные отклонения являются результатом мутаций, возникающих при мейозе половых клеток одного из родителей. Таким образом, данный метод исследований играет важную роль в выявлении причин многих наследственных заболеваний.

После выступления докладчиков учащимся в форме «круглого стола» предлагалось ответить на вопросы - опрос проводили «Эксперты-консультанты» - 2 человека.

• Обработка данных опорных конспектов и таблиц, текстовой информации. Данная форма работы проводится в микрогруппах с последующим обсуждением фронтально.

Для уточнения отдельных понятий учащиеся могут обратиться к словарю терминов и понятий.

• Интерактивное изучение: просмотр видеофрагментов о диагностике и профилактике наследственных заболеваний с последующим обсуждением и ответами на вопросы.

Коррекционная пауза - проводится между этапами изучения нового материала. Коррекционная пауза проводится обязательно под музыку и включает в себя следующие формы работы:

А) Динамическая пауза: физическая разминка, упражнения дыхательной гимнастики;

Б) Выполнение пальчиковой гимнастики;

В) Выполнение гимнастики для глаз;

Г) Релаксационная пауза

При проведении коррекционной паузы используется музыкальное сопровождение: а) медленное, спокойное – для релаксации, для зрительной гимнастики; б) быстрое, веселое – для физической разминки

7) Закрепление знаний и коррекция знаний

Учащиеся в начале урока получили индивидуальные дифференцированные опорные конспекты, которые заполнялись в ходе урока. После изучения всех вопросов темы записываются ответы на поставленные задания и формулируются выводы.

Пример дифференцированного опорного конспекта урока:

Инструктивная карта №1

Генетика человека - раздел генетики, изучающий закономерности наследования и изменчивости признаков у человека.

Методы изучения наследственности человека:

1. Генеалогический – позволяет выявить ____________________________

2. Цитогенетический – позволяет определять _________________________

3. Близнецовый – позволяет прогнозировать

4. Биохимический – помогает обнаружить

Пути профилактики наследственных заболеваний:

1. Здоровый образ жизни (запрет на употребление алкоголя, курения, наркотиков)

2. Избегать действия мутагенов

3. Медико-генетическое консультирование

4. Дородовая диагностика заболеваний

5. Запрет на близкородственные браки

Вывод: Генетика человека выполняет важную роль в жизни современного человека, так как …

Инструктивная карта № 2

Генетика человека - раздел генетики, изучающий закономерности наследования и изменчивости признаков у человека

Методы изучения наследственности человека:

1. Генеалогический – позволяет выявить ________________________________________________

2. Цитогенетический – позволяет определить

__________________________________________________

1. Близнецовый – позволяет прогнозировать

1. Биохимический – позволяет определить

Пути профилактики наследственных заболеваний:

1. _____________________________________________

2. _____________________________________________

3. _____________________________________________

4. _____________________________________________

5. _____________________________________________

Вывод: _________________________________________

Закрепление материала – «биологический волейбол»:

Азбука «Основы генетики»

А: Состояние гена (аллель)

Б: Метод генетики человека (близнецовый)

В: Неклеточный организм (вирус)

Г: Oрганизмы, которые в одинаковых (гомологичных) хромосомах несут различные (альтернативные) аллели одного и того же гена, образуют разные типы гамет.(гетерозигота)

Д: Трисомия 21 хромосомы- два слова (Дауна синдром)

Е: при скрещивании двух особей чистых линий одного вида, отличающихся по одной паре альтернативных признаков, гибриды первого поколения по доминантному признаку будут …. (первый закон Менделя – единообразны)

З: Оплодотворённая яйцеклетка (зигота)

И: Бывает комбинативной (изменчивость)

К: совокупность признаков хромосомного набора (число, размер, форма хромосом) характерных для того или иного вида. Постоянство кариотипа каждого вида поддерживается закономерностями митоза и мейоза. Изменение кариотипа может происходить вследствие хромосомных и геномных мутаций. (кариотип)

Л: местоположение определенного гена (его аллелей) на генетической или цитологической карте хромосомы.(локус)

М: Автор хромосомной теории (Морган)

Н: промежуточный тип наследования признаков (неполное доминирование)

О: избирательное допущение к размножению животных, растений или других организмов с целью выведения новых сортов и пород, обладающих желаемыми качествами. Предшественник современной селекции. ( искусственный отбор)

П: Кратное увеличение количества хромосом (полиплоидия)

Р: при скрещивании двух гибридов первого поколения между собой среди их потомков – гибридов второго поколения – наблюдается расщепление: число особей с доминантным признаком относится к числу особей с рецессивным признаком как 3:1(расщепления закон)

С: Так называют мутации, возникающие под влиянием неизвестных природных факторов, чаще всего как результат ошибок при воспроизведении генетического материала (ДНК или РНК). Частота такого мутирования у каждого вида генетически обусловлена и поддерживается на определенном уровне. (спонтанные мутации)

Т: изменение положения какого-либо участка хромосомы в хромосомном наборе. К наиболее распространенному типу таких мутаций относятся реципрокные, при которых происходит обмен участками между двумя негомологичными хромосомами. Участок хромосомы может изменить свое положение и без реципрокного обмена, оставаясь в той же хромосоме или включаясь в какую-то другую (транслокация)

У: К этому признаку стремится селекционер (урожайность)

Ф: Признаки и свойства организма (фенотип)

Х: органоиды клеточного ядра, являющиеся носителями генов и определяющие наследственные свойства клеток и организмов. Основу их составляет плотно закрученные хроматиновые нити из ДНК на особые белки (гистоны). Способны к самоудвоению, обладают структурной и функциональной индивидуальностью и сохраняют ее в ряду поколений (хромосомы)

Ч: Потомство от гомозиготного родителя – два слова. Термин введён в 1903 датским генетиком В. Иогансеном (чистая линия)

Э: Подавление одного гена другим (эпистаз)

Я – ядро – что является важнейшей структурой в клетках эукариот

8) Домашнее задание:

Индивидуально-дифференцированные и творческие задания:

А) выучить основные понятия и термины по теме

Б) Изучить наследование зрительных заболеваний в своей семье, используя генеалогический метод;

В) Изучить наследование групп крови в своей семье, используя генеалогический метод;

Г) Разработать профилактику наследственных заболеваний, опираясь на наследственные признаки в своей семье;

9) Подведение итогов урока:

Выставление оценок - в соответствии с критериям; обоснование баллов - в соответствии с активностью во время урока и качеством ответов.

Рефлексия деятельности и настроения на уроке

А теперь, ребята, давайте вернемся к листам рефлексии. Заполните третью колонку таблицы (дети продолжают заполнение листа «Рефлексия»).

Давайте подведем итог нашему уроку.

На уроке я:

- на уроке мне больше всего запомнилось... 

- меня удивило то, что...

- после урока я расскажу свои друзьям о...

- ещё мне хотелось бы узнать...

 - знания, полученные на уроке, я могу использовать в...

- лучше всех на уроке работал...

Какие выводы мы можем сделать на основе изученного материала? (по очереди высказываются все учащиеся)

В завершение урока всем ученикам и гостям раздаются памятные карточки с изображением карт хромосомного набора здорового человека.

Учитель: Мы желаем всем крепкого здоровья и хорошего настроения!

Список литературы и Интернет-ресурсы:

1. Ермаков В.П., Якунин Г.А. – Развитие, воспитание и обучение детей с нарушениями зрения – М., 2000

2. Аксенова М.А. Энциклопедия для детей. Человек - М.: Аванта, 2002.

3. Закоркина, Н. А. Основы медицинских знаний и здорового образа жизни: учебное пособие / Н. А. Закоркина. – Омск: Издательство ОмГПУ, 2019.

4. Здоровье ребенка. Большая медицинская энциклопедия. – Саратов: Научная книга, 2019.

5. Бехин П.А. - Анатомия человека. Системы и органы – М.: Дрофа, 2008.

6. https://pedagogicheskaya.academic.ru

7. https://xochu-vse-znat.ru - сайт «Хочу всё знать»

8. https://www.molgen.org - сайт «Молекулярная генеалогия»