Роль отечественных ученых в развитии генетики.

Роль отечественных ученых в развитии генетики.

Тип урока: обобщения систематизации знаний.

ЗАДАЧИ:

Познавательные: познакомить студентов с работами, научной деятельностью отечественных ученых в области генетики.

Развивающие: развивать внимательность, умения работать в коллективе, выслушивать оппонента, показать ответственность специальности генетика, способствовать развитию логического мышления.

Воспитательные: воспитание личностных качеств, гордости за отечественных ученых, внесших вклад в развитие этой науки.

Элементы технологий: сотрудничество в команде (элемент технологии адаптивного обучения), здоровьесберегающие, проблемное обучение (элемент технологии развивающего обучения).

Межпредметные связи: история, генетика, молекулярная биология

Оборудование: портреты Н.Цицина, Н.Васильева, С.Четверикова, Н.Кольцова, Н.Тимофеева-Ресовского, И.Мичурина, Н.Дубинина; фотографии межвидовых гибридов, гербарные образцы полиплоидных растений, муляжи плодов, выведенных И.Мичуриным.

Предварительная подготовка: студентам предлагается найти дополнительный материал о научной деятельности отечественных генетиков Н.Цицина, Н.Кольцова, Н.Тимофеева-Ресовского, С.Четверякова, И.Мичурина, другая группа студентов готовит вопросы по данной теме, на которые должны будут отвечать выступающие.

Ход урока

1.Работа над новым материалом.

Преподаватель: На прошлых уроках мы подробно изучили передачу наследственных организмов, локализованных в разных хромосомах и в одной хромосоме. Выяснили, что значит множественное действие гена, в каких случаях один признак обусловливается несколькими генами. Называли имена выдающихся ученых-генетиков: Грегора Менделя, Томаса Моргана, Гуго де Фриза и других.

На этом уроке мы познакомимся с работами и исследованиями отечественных генетиков, узнаем о их вкладе в науку.

Студент 1: Николай Константинович Кольцов родился 3 июля 1872 года в Москве. Его считают одним из основоположников современной молекулярной биологии и генетики. Николай Константинович закончил Московский университет. В 1917 г. под руководством Кольцова был создан Институт экспериментальной биологии. На протяжении нескольких десятилетий Н.Кольцов проводил исследования в области цитологии и генетики. На своих лекциях для студентов уже в 1903 г. он говорил о том, что гены локализованы в хромосомах, которые можно считать огромными молекулами, и каждая хромосома (в ядре их немного) содержит большое количество генов, они переходят из поколения в поколение. Он предполагает, что гомологичные хромосомы способным обмениваться генами. В дальнейшем это явление названо кроссинговером. Еще в 1927 году Н.Кольцов в своих работах высказал предположение о существовании «Наследственных молекул». В настоящее время мы знаем, что этим он предвидел матричный принцип репликации ДНК. Н.Кольцов работал в области сравнительной анатомии позвоночных животных, экспериментальной цитологии. До конца своих дней он был руководителем созданного им института.

Студенты задают докладчику вопросы:

- С кем из известных ученых-генетиков работал Н.Кольцов?

(Его соратниками были С.Четвериков, Н.Тимофеев-Ресовский, Б.Астауров, Н.Вавилов)

- Приведите пример сотрудничества Н.Кольцова со своими учениками в какой-либо области генетики?(По настоянию Н.Кольцова Б.Астауров занимался проблемой регуляции пола у животных, которая нашла применение в получении из яиц большего количества самцов тутового шелкопряда, коконы которых содержат нить на 20%длиннее,чем у самок).

Студент 2 Сергей Четвериков родился в 1880 году в семье крупного фабриканта. Он стал основоположником эволюционной и популяционной генетики.Закончив Московский институт, С.Четвериков занялся энтомологией, много лет посвятил выведению новой породы дубового шелкопряда, который мог жить в средней полосе европейской части СССР.В 1926 году вышла в свет главная работа С.Четверикова «О некоторых моментах эволюционного процесса с точки зрения современной генетики». В этой работе он доказал, что явление наследственности укрепляет основы не положения эволюционной теории Ч.Дарвина. В природе все виды организмов встречаются в виде скоплений на определенный территориях. Такие группы называются популяционными, они являются сложной генетической системой. С.Четвериков провел тщательное исследование генетической изменчивости дрозофил: цвет тела, форма крыльев цвет глаз, которые появились в результате мутаций. За свои исследования ученый был удостоен правительственных наград.

Студенты задают вопросы докладчику:

-Какое практическое значение имело выведение новой породы дубового шелкопряда ? (До изобретения синтетического волокна дубовый шелкопряд использовался для получения тканей, которые шли на производство парашютов. Так что эта работа имело оборонное значение.)

Студент 3. Николай Владимирович Тимфее-Ресовский родился в 1900 году. После окончания Московского университета он работал в Институте экспериментальной биологии, которым руководил Н.Кольцов. Эрудиция, широта научных знаний позволили ученому работать в различных областях биологии. Но основными его исследованиями была работы в области радиационной генетики, молекулярной биологии, радиобиологии. Он изучил влияние радиации на процесс передачи наследственных признаков, рассматривал гены как мишени, находящиеся под действием ионизирующей радиации.

Студенты задают докладчику вопросы :

-Где можно прочитать более подробно об этом ученом ? (Прочитайте повесть Д.Гранина «Зубр», она посвящена Н.Тимофееву-Ресовскому).

Физкультминутка. Преподаватель проводит «Азимутальную физкультминутку» Студенты выполняют упражнения физкультурной минутки.

Студент 4. Николай Васильевич Цицин родился в 1898 году в бедной крестьянской семье в Саратовской губернии. Рано начал работать на фабрике города Саратова. Окончив рабфак, поступил в Саратовский сельскохозяйственный институт. Еще будучи студентом, увлекся научной работой. Его заинтересовала проблема отдаленной гибридизации. Значительное влияние на эти исследования оказала встреча с И.Мичуриным. Для большинства людей нашей планеты пшеница является основным продуктом питания, но это растение подвергается полеганию, различным заболеваниям, оно требовательно к влаге и теплу. Представитель семейства злаковых, родственник пшеницы пырей устойчив к недостатку влаги, к колебаниям температур и полеганию. Отдаленная гибридизация перспективна для получения новых, весьма продуктивных сортов растений, но она имеет свои сложности .

Эти проблемы состоят в следующем:

1.Виды растений имеют разное количество хромосом.

2.Хромосомы родительских растений несхожи между собой и не способны конъюгировать.

3.Половые клетки родительских растений созревают в разное время.

Н.Цицин и его коллеги получили ценные пшенично-пырейные гибриды, которые обладали высокой урожайностью благодаря крупному зерну, не полегали благодаря невысокому стеблю, были устойчивы к поражению головней.

Вопросы: 1.Осуществление межвидовой гибридизации возможно за счет использования явления … (полиплоидии).

2.Назовите виды искусственного отбора, применяемые в селекции растений ? (сознательный (целевой ) и бессознательный).

3.Приведите два примера сортов культурных растений, выведенных человеком при использовании отдаленной гибридизации.(Пырейно-пшеничный гибрид, на основе этого гибрида был выведен новый сорт пшеницы зернокормовой, который дает за три укоса в сезон до 300-450 ц с га зеленой массы. Гибрид пшеницы с рожью, еще этот гибрид называют тритикале, удачно сочетает ценные признаки пшеницы и ржи, давая высокие урожаи зерна и зеленой массы с высокими питательными качествами.).

Студент 5.Иван Владимирович Мичурин родился 28 октября 1855 г. недалеко от старого русского города Пронска Рязанской губернии. Когда мальчику было 4 года, у него умерла мать, и малыш постоянно находился с отцом в саду или на пасеке. Окончилв Пронское уездное училище, И.Мичурин хотел поступить в Петербургский лицей, но заболел отец и благодаря дяде в конце 1882 года юноша получил место коммерческого конторщика товарной конторы станции в городе Козлове. В 1899 году И.Мичурин купил участок земли в пригороде Козлова (ныне Мичуринск).Он тщательно изучал всю доступную литературу по садоводству. Известно, что до 1915 года в России не было ни одного высшего учебного заведения, которое бы готовило специалистов по садоводству. Первые опыты по акклиматизации южных сортов не дали желаемого результата, и ученый решил проводить искусственное скрещивание и работать по воспитанию гибридов. Так, И.Мичурин разработал метод отдаленной гибридизации плодовых растений. Великое трудолюбие, стремление к знаниям в области биологии позволили генетику создать более 300 сортов плодовых и ягодных культур. Среди них яблоки: Антоновка полуторафунтовая (шестисотграммовая), Пепин шафранный, Бельфлер китайка; груши: Бере зимняя Мичурина, Бере победа; вишни: Краса севера, Плодородная Мичурина; слива Ренклод реформа; чернослив Козловский; абрикосы: Лучший мичуринский, Сапер, Товарищ; ежевика Изобильная; малина Техас.

Вопросы :

-Использовали ли И.Мичурин в своей селекционной работе закономерности передачи наследственных признаков, определенные Г.Менделем? (И.Мичурин не имел никакого биологического образования, он выступал категорически против законов Г.Менделя, называя их «гороховый закон австрийского монаха». Но принцип его работ основывался на закона передачи наследственных свойств. Большая часть сортов, выведенных И.Мичуриным,-это сложные гетерозиготы, которые передают свои качества вегетативным путем, при размножении черенками, отводками и прививками.)

-Какой метод в своей работе не использовал И.Мичурин? (В своей селекционное работе он не использовал мутагенез. Напомню, мутагенез –явление возникновения наследственных изменений в результате воздействия на хромосомы и гены половых клеток химических соединений, излучений и т.д.)

Студент демонстрирует муляжи плодовых растений, выведенных И.Мичуриным,- сорта груш, яблок.

2.Подведение итогов урока:

Мы с вами на сегодняшнем уроке познакомились не со всеми отечественными генетиками, на следующих занятиях мы продолжим эту работу.

Подводим итоги, преподаватель оценивает работу студентов, выставляет оценки.

Домашнее задание: Прочитайте параграф, посвященный новой теме.