Методическая разработка урока по Законам Менделя

ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ
ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ
«САХАЛИНСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ ЦЕНТР № 5»
Методическая разработка открытого урока
Тема: «Законы Менделя»
Разработал: Н.В.Пожарицкая
преподаватель биологии
Горнозаводск
2017
Технологическая карта урока
Тема: «Законы Менделя»
Возрастной диапазон:3 курс
Место проведения урока:
Государственного бюджетного профессионального образовательного учреждения «Сахалинский политехнический центр № 5»
Тип урока: урок открытия нового знания (ОНЗ)
Вид: урок-практикум
Продолжительность: 1 час
Методическая цель урока: создание условий для применения знаний и умений в знакомой и новой учебной ситуации средствами технологии самостоятельного обучения.
Деятельностная цель: формирование у обучающихся умений реализации
новых способов действия, понимания закономерностей наследования признаков
при скрещивании, сущности законов Г. Менделя.
Содержательная цель: расширение понятийной базы за счет включения в
нее новых элементов: генетическая символика, закон расщепления, закон
единообразия гибридов первого поколения, закон независимого наследования
признаков, схема скрещивания; осознать практическое применение законов.
Методы обучения: репродуктивный, проблемный, эвристический, частично –
поисковый, исследовательский, практический.
Форма организации деятельности: фронтальная, парная, индивидуальная.
Средства обучения: раздаточный материал, инструкционные карты, презентации, видео.
Оборудование: экран, компьютер.
Личностный результат обучающихся
Формирование познавательного интереса, интеллектуальных и творческих
способностей обучающихся, умений воспринимать перерабатывать и предъявлять
информацию в словесной образной и символической формах анализировать и перерабатывать полученную информацию в соответствии с поставленными задачами,
умений работать в парах.
Метапредметные результаты
Овладения навыками оценки результатов своей деятельности.
Формирование убеждения в закономерной связи и познаваемости явлений
природы в объективности научного знания, высокой ценности науки в профессии.
Развитее умения устанавливать факты, различать причины и следствия.
Предметные результаты:
Обучающийся должен знать: основные понятия генетики и генетическую
символику; основные методы изучения генетики; биографию Г. Менделя; формулировку законов Г. Менделя.
Обучающийся должен уметь: применять знания генетических терминологии и
символики при дальнейшем изучении; решать генетические задачи, связанные содержанием с законами Г. Менделя; самостоятельно работать с учебной литературой; самостоятельно составлять конспекты.
Организационный момент
Преподаватель приветствует обучающихся, проводит перекличку (Приложение 1)
Этап мотивации (самоопределения) к учебной деятельности
Прием «Постановка учебной задачи посредством проблемного вопроса »
Преподаватель:
1. Задает общий вопрос. Обратите внимание на слайд №1, «Вы не задумывались, каким родится ваш ребенок?»
2. Ответьте на проблемный вопрос: Вы можете в данный момент описать
своих будущих детей? Каков будет цвет кожи? Цвет глаз и волос? Кто родится –
мальчик или девочка?
3. Заслушав ответы, вспоминает слова Мэтта Ридли «Чем глубже мы будем
проникать в геном, тем меньше в нем будет места для фатализма. Генетика —
игра вероятностей, возможностей и предрасположенностей. Это не противоречит
представлениям Менделя о наследственности с его простыми формулами распределения рецессивных и доминантных признаков», объявляет тему урока: «Законы Менделя».
Подводит итоги и объявляет тему урока «Законы Менделя»
4. Помогает обучающимся сформулировать цель учебного занятия, используя
прием «Домысливание» .
Что на уроке повторим? (заполняем таблицу на доске)
Что повторим?
Для чего?
Законы
Практика
У нас появилась цель урока: практическая значимость законов Менделя.
Этап актуализации и фиксирования индивидуального затруднения в
пробном учебном действии
Преподаватель предлагает выполнить задание 1.
Объяснение преподавателя (Лекция - рассказ), обучающиеся записывают, используя раздаточный материал (Приложение 2).
Преподаватель формирует пары и предлагает выполнить задание2.
Этап выявления места и причины затруднений
Прием «Дерево целей»
Предлагаю проанализировать выполненное пробное задание и выявить проблемы в выполнении задания. Раздаю шаблоны яблок, на которых обучающиеся
пишут проблему, выбор способа разрешения проблемы, выбор метода и средств.
Развешиваю яблоки на закреплённое на доске условное «дерево» А когда проблемы будут решены, то есть яблоки начнут «созревать», мы их будем снимать и
«собирать» в корзинку.
Напоминаю способы, методы и средства выхода из создавшейся ситуации и
вывожу путь решения.
Для решения задач мы должны знать не только законы и схемы скрещивания,
но и алгоритм решения генетических задач. (Вместе с обучающимися составляем
алгоритм).
Этап первичного закрепления с проговариванием во внешней речи
Следующую свою работу строю в качестве научного консультанта.
Работа в парах. Ребята, представьте, что вы попали в проектную группу ученых-генетиков и вам предстоит работа над проектом, в котором необходимо решить задачи представленные в задании 3. Они разной уровни сложности. Вы должны записать дано, решение – схему скрещивания и дать ответ на поставленные вопросы.
Составьте синквейн: ген, фенотип, гетерозигота.(задание 4)
Обменятся тетрадями, и проверить ответы друг у друга. Сравнить со своими
ответами, посчитайте плюсы, и проанализировать ошибки, озвучить ответы в аудитории.
Оцените выполнение задания одногруппника (внести в лист желаний). Теперь
посмотрите ответы на слайде.
Этап включения изученного в систему знаний
Преподаватель задает вопрос:
Какая практическая значимость законов Менделя в жизни человека?
Обучающиеся отвечают.
Подводим итог.
Достиг ли ты цели урока? В какой степени?
Выставите себе оценку. Оцени свою работу на уроке: “отлично”, “хорошо”,
“плохо”.
Этап рефлексии учебной деятельности на уроке
Прием «Рефлексивная мишень» (приложение 3)
На доске рисуется мишень, которая делится на пять частей. В каждом из секторов записываются вопросы рефлексии состоявшегося занятия.
1-й сектор – урок был полезным;
2-й сектор – урок был интересным;
3-й сектор – оценка деятельности преподавателя;
4-й сектор – оценка собственной деятельности, работы во время занятия
(свою работу оцениваю);
5-й сектор – Знания пригодятся в жизни.
Каждый обучающийся четыре раза (по одному в каждый сектор) «стреляет» в
мишень, делая метку. Метка соответствует его оценке результатов состоявшегося
взаимодействия. Для метки можно использовать подпись мелом. Если участник
очень низко оценивает результаты, то метка ставится им в «молоко» или в поле «0»
на мишени, если выше, то в поле СООТВЕТСТВЕННО «1», «2», «3», «4». Если результаты оцениваются очень высоко, то метка ставится в «яблочко», в поле «5»
мишени.
После того как каждый участник взаимодействия «Выстрелил», педагог организует
ее краткий анализ.
Домашнее задание
Внеаудиторная самостоятельная работа 3.1.1.
Задание. Решите генетические задачи, используя I и II законы Менделя.
Вариант-1
Задача 1. У человека ген карих глаз доминирует над геном голубых. Какова
вероятность рождения голубоглазых детей в семье, где мать имела голубые глаза, а
отец – карие, причем известно, что по данному признаку он гетерозиготен?
Задача 2. У некоторых пород крупного рогатого скота комолость доминирует
над рогатостью. При скрещивании комолых и рогатых животных родилось 14 рогатых и 15 комолых потомков. Определите генотипы родительских форм.
Вариант-2
Задача 1. У некоторых пород крупного рогатого скота комолость доминирует
над рогатостью. В результате скрещивания рогатых и комолых животный все 30
потомков были комолыми. Определите генотипы родительских форм.
Задача 2. Школьник скрестил двух хомячков черного и белого, у которых родилось 12 черных хомячков. При скрещивании других черного и белого хомячков
родилось 6 черных и 5 белых детенышей. Каковы генотипы родителей в каждом
скрещивании?
Вариант-3
Задача 1. У некоторых пород крупного рогатого скота комолость доминирует
над рогатостью. Скрещивание комолых животных между собой дало 12 комолых
и 3 рогатых теленка. Определите генотипы родительских форм
Задача 2. У кур розовидный гребень - признак, доминантный по отношению к
простому гребню. Фермер заподозрил, что его куры с розовидным гребнем несут
аллель простого гребня. Как проверить опасение?
Приложение 1
Вставьте символы:
Символ
- женский организм,
- мужской организм
- женский организм,
- мужской организм
- женский организм,
- мужской организм
- женский организм,
- мужской организм
- женский организм,
- мужской организм
- женский организм,
- мужской организм
- женский организм,
- мужской организм
- женский организм,
- мужской организм
- женский организм,
- мужской организм
- женский организм,
- мужской организм
- женский организм,
ФИ обучающегося
Приложение 2
Закон единообразия гибридов первого поколения: при скрещивании двух
гомозиготных организмов, относящихся к разным чистым линиям и отличающихся
друг от друга по одной паре альтернативных проявлений признака, всё первое поколение гибридов (F1) окажется единообразным и будет нести проявление признака одного из родителей.
Закон расщепления, или второй закон Менделя: при скрещивании двух гетерозиготных потомков первого поколения между собой во втором поколении
наблюдается расщепление в определенном числовом отношении: по фенотипу 3:1,
по генотипу 1:2:1.
Закон независимого наследования (третий закон Менделя): скрещивании
двух гомозиготных особей, отличающихся друг от друга по двум (и более) парам
альтернативных признаков, гены и соответствующие им признаки наследуются
независимо друг от друга и комбинируются во всех возможных сочетаниях (как и
при моногибридном скрещивании).
Алгоритм решения генетической задачи
1. Внимательно прочитать условие задачи.
2.Проанализировать условие задачи.
3. Записать краткое условие задачи (ввести генетическую символику)
4. Составить схему решения задачи.
5. Записать ответ.
Генетическая символика:
Основы генетической символики были заложены Грегором Менделем, применившим буквенную символику для обозначения признаков.
Доминантные признаки были обозначены заглавными буквами латинского
алфавита А, В, С и т.д., рецессивные - малыми буквами - а, в, с и т.д.
Буквенная символика, предложенная Менделем, по сути, алгебраическая форма выражения законов наследования признаков.
Для обозначения скрещивания принята следующая символика.
♀- женский организм, ♂ - мужской организм;
× знак скрещивания; P - родительские организмы; G- гаметы;
F1, F2 - дочерние организмы первого и второго поколения.
Приложение 3
Прием «Рефлексивная мишень»
На доске рисуется мишень, которая делится на пять частей. В каждом из секторов записываются вопросы рефлексии состоявшегося занятия.
1-й сектор – урок был полезным;
2-й сектор – урок был интересным;
3-й сектор – оценка деятельности преподавателя;
4-й сектор – оценка собственной деятельности, работы во время занятия
(свою работу оцениваю);
5-й сектор – Знания пригодятся в жизни.
Каждый обучающийся четыре раза (по одному в каждый сектор) «стреляет» в
мишень, делая метку. Метка соответствует его оценке результатов состоявшегося
взаимодействия. Для метки можно использовать подпись мелом. Если участник
очень низко оценивает результаты, то метка ставится им в «молоко» или в поле «0»
на мишени, если выше, то в поле СООТВЕТСТВЕННО «1», «2», «3», «4». Если результаты оцениваются очень высоко, то метка ставится в «яблочко», в поле «5»
мишени.
После того как каждый участник взаимодействия «Выстрелил», педагог организует
ее краткий анализ.
Задание 1
Установите соответствие между термином и определением, ответы внесите в
таблицу:
Термин
1. Генетика
Определение
А. Общее свойство живого, которое одинаково
проявляется у всех организмов, обусловливает
хранение и репродукцию наследственной информации, обеспечивающей преемственность
между поколениями.
2. Наследственность
Б. Состояние признака, который проявляется в
первом поколении (господствующий).
3.Изменчивость
В. Гены, расположенные в одних и тех же местах гомологичных хромосом и определяющие
развитие одного и того же признака.
4. Ген
Г. Признак, не проявляющийся в первом поколении от гомозиготных родителей.
5. Аллель (аллельные гены)
Д. Гены, расположенные в одних и тех же местах гомологичных хромосом, но определяющие развитие разных признаков.
6. Неаллельные гены
Е. Название организма, если в гомологичных
хромосомах аллельные гены кодируют одинаковое состояние того или иного признака.
7. Генотип
Ж. Название организма, если в гомологичных
хромосомах аллельные гены кодируют одинаковое состояние признака и по нему идет расщепление.
8. Фенотип
З. Совокупность генов и их проявление в среде
обитание.
9. Доминантный признак
И. Способность организма претерпевать изменения, вызываемые мутациями или внешней
средой обитания.
10. Рецессивный признак
К. Совокупность внешних признаков организ-
ма.
11. Гибрид
Л. Участок ДНК (или хромосомы), определяющих развитие отдельного признака.
12.
Гомозигота
(Гомозиготный М. Наука о наследственности и изменчивости
организм)
организмов.
13. Гетерозигота (Гетерозиготный Н. Потомки от скрещивания.
организм)
Термин
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
Определение
Задание 2
У человека ген карих глаз доминирует над геном голубых. Какова вероятность
рождения голубоглазых детей в семье, где мать имела голубые глаза, а отец – карие, причем известно, что по данному признаку он гетерозиготен?
Задание 3
1 уровень сложности:
1. У человека наличие веснушек доминирует над их отсутствием. Будут ли дети обязательно иметь веснушки, если родители гетерозиготны по данному признаку?
2 уровень сложности:
2. В медико-генетическую консультацию обратилась молодая женщина с вопросом: как будут выглядеть уши ее будущих детей, если у нее прижатые уши, а
уши ее мужа несколько оттопыренные (мужчина гетерозиготен по данному признаку)? Известно, что ген, контролирующий степень оттопыренности ушей, — доминантный, а ген, ответственный за степень прижатости ушей, — рецессивный.
3 уровень сложности:
3. Существует два вида наследственной слепоты, каждый из которых определяется рецессивными аллелями генов (a или b). Оба аллеля находятся в различных
парах гомологичных хромосом. Какова вероятность рождения слепого внука в семье, в которой бабушки по материнской и отцовской линиям дигомозиготны и
страдают различными видами слепоты, а оба дедушки хорошо видят (не имеют рецессивных генов). Составьте схему решения задачи. Определите генотипы и фенотипы бабушек и дедушек, их детей и возможных внуков.
Лекция - рассказ
«В далеком 1843 году в Чехии в монастырской школе работал преподавателем
физики и природоведения молодой послушник. В комнате его жил ёжик, белые и
серые мыши, был он хорошим флористом. В маленьком монастырском садике занимался опытами по скрещиванию гороха. Он поставил перед собой задачу – разрешить проблему наследования признаков в числовом охвате – и в этом его гениальность. Этот знаменитый учёный…
Именно он сформулировал основные законы наследственности. Но эта работа
была не замечена научным миром. И в 1871 году Мендель оставил опыты навсегда.
В конце своей жизни он сказал: “мои научные труды доставили мне много удовольствия, и я убежден, что не пройдет много времени – и весь мир признает результаты моих трудов”.
И он не ошибся. Законы наследования признаков, установленные Менделем,
определили развитие генетики как науки на весь последующий период. Однако работы Менделя опередили своё время; они были оценены по достоинству только через 35 лет» (просмотр видеоролика)
Задание 2
Успех Г. Менделя определяется рядом причин:
1. Выбрал удобный объект – горох посевной ( самоопыляемое, неприхотливое
растение, дает несколько урожаев в год, много сортов, которые отличаются друг от
друга рядом хорошо различимых признаков, дает много семян).
2. Начал изучать сложное явление наследственности с простой модели – моногибридного скрещивания.
3. Разработал новый метод исследования – гибридологический, основой которого является генетический анализ результатов скрещивания.
-Давайте рассмотрим теоретические основы опытов Г.Менделя и дадим формулировки законам.
Первый закон Менделя («Закон единообразия гибридов первого поколения») гласит: при скрещивании гомозиготных организмов из чистых линий отличающихся
друг от друга одним альтернативным признаком наблюдается единообразие гибридов первого поколения.
Р: ♂ АА Х ♀ аа
Желт. Зел.
G: А а
F1: Аа
желтые
Второй закон Менделя («Закон расщепления»)гласит: при скрещивании гетерозиготных организмов отличающихся друг от друга одним альтернативным признаком
во втором поколении наблюдается расщепление по фенотипу- 3:1,а по генотипу
1:2:1
Р: ♂ Аа Х ♀ Аа
Желт. Желт.
G: А, а А, а
F2: 1 АА; 2 Аа; 1 аа
Желт., желт., зел.
Закон независимого наследования (третий закон Менделя) — при скрещивании двух гомозиготных особей, отличающихся друг от друга по двум (и более) парам альтернативных признаков, гены и соответствующие им признаки наследуются
независимо друг от друга и комбинируются во всех возможных сочетаниях (как и
при моногибридном скрещивании).
Когда скрещивались растения, отличающиеся по нескольким признакам, таким как белые и пурпурные цветы и желтые или зелёные горошины, наследование
каждого из признаков следовало первым двум законам и в потомстве они комбинировались таким образом, как будто их наследование происходило независимо друг
от друга. Первое поколение после скрещивания обладало доминантным фенотипом
по всем признакам. Во втором поколении наблюдалось расщепление фенотипов по
формуле 9:3:3:1, то есть 9:16 были с пурпурными цветами и желтыми горошинами,
3:16 с белыми цветами и желтыми горошинами, 3:16 с пурпурными цветами и зелёными горошинами, 1:16 с белыми цветами и зелёными горошинами.
Клетка Пиннета
АВ
Ав
аВ
ав
АВ
ААВВ
ААВв
АаВВ
АаВв
Ав
ААВв
ААвв
АаВв
Аавв
аВ
АаВВ
АаВв
ааВВ
ааВв
ав
АаВв
Аавв
ааВв
аавв
Алгоритм решения генетической задачи
1. Внимательно прочитать условие задачи.
2.Проанализировать условие задачи.
3. Записать краткое условие задачи (ввести генетическую символику)
4. Составить схему решения задачи.
5. Записать ответ.
Пример задачи
У некоторых пород крупного рогатого скота комолость доминирует над
рогатостью.
Скрещивание комолых животных между собой дало 9 комолых и 3 рогатых
теленка. Определите генотипы родительских форм
Дано:
G
Решение: Запишем схему скрещивания.
G А- комо-
Р:
лость
♂
Аа
а - рогатость
х
Аа
комолость
Найти: F1-?
G:
F1:
♀
АА
2Аа
комолость
(А,а)
(А,а)
аа
25%
50%
Ответ: генотип- Аа и Аа;75%-комолость, 25%- рогатость
25%
Сценарий урока
Этапы урока
Деятельность преподавателя
Деятельность обучающихся
Организационный момент
Приветствует
Приветствуют преподавателя, Ориентация в социальных ро-
обучающихся,
Формируемые УУД
проводит перекличку (Прило- демонстрируют готовность к лях
Этап мотивации (самоопре-
жение 1)
уроку
Прием «Постановка учебной
1. Отвечают на вопросы пре- 1. Умение анализировать
деления) к учебной дея- задачи
посредством проблем- подавателя.
ного вопроса »
тельности
2. Формулируют цель урока
2. Выделение необходимой информации
Цель: выработка на личност- Предлагает обучающимся:
3. Умение представлять инфор-
но значимом уровне внутрен- 1. Задает общий вопрос. Об-
мацию в словесной форме
ней готовности выполнения ратите внимание на слайд
4. Выделение и формулирова-
нормативных
ние цели
требований №1, «Вы не задумывались,
учебной деятельности.
каким родится ваш ребенок?»
2. Ответьте на проблемный
вопрос: Вы можете в данный
момент описать своих будущих детей? Каков будет цвет
кожи? Цвет глаз и волос? Кто
родится – мальчик или девочка?
3. Заслушав ответы, вспоминает слова Мэтта Ридли «Чем
глубже мы будем проникать в
геном, тем меньше в нем будет места для фатализма. Генетика — игра вероятностей,
возможностей и предрасположенностей. Это не противоречит
представлениям
Менделя о наследственности
с его простыми формулами
распределения рецессивных и
доминантных
признаков»,
объявляет тему урока: «Законы Менделя».
4.
Помогает
обучающимся
сформулировать цель учебного
занятия, используя прием «Домысливание».
Этап актуализации и фик-
1. Формирует пары.
1. Выделяют научные терми-
индивидуаль-
2. На основе индивидуального
ны.
ного затруднения в проб-
затруднения в пробном учеб-
2. Фиксируют индивидуаль-
ном действии
ном действии предлагает вы-
ные затруднения в пробном
Цель: самостоятельное вы-
полнить (Задание1-2)
учебном действии.
сирования
полнение пробного учебно-
3. Прочитывают задание и
го действия и фиксация ин-
приступают к выполнению,
дивидуальных затруднений.
фиксируют время выполнения.
Этап выявления места и 1. Предлагает проанализиро- 1. Анализируют свои попытки
причины затруднений
вать выполненное пробное за- выполнить пробное задание.
Цель: осознать, в чем именно дание.
2. Фиксируют для себя место
состоит затруднение, каких 2. Используя прием «Дерево затруднения.
знаний, умений и навыков им целей», предлагает на закреп- 3. Записывают проблему, выне хватает для решения проб- лённое на доске условное «де- бор способа разрешения проного задания.
рево», развесить яблоки. Разда- блемы, выбор метода и средств.
ет шаблоны яблок, на которых
вы пишите проблему, выбор
способа разрешения проблемы,
выбор метода и средств. А когда проблемы будут решены,
то есть яблоки начнут «созревать», мы их будем снимать и
«собирать» в корзинку.
2. Напоминаю способы, методы
и средства выхода из создавшейся ситуации.
Этап первичного закреп-
Следующую свою работу стро- 1.Прочитывают задание и при- 1. Управление собственным
ления с проговариванием
ит в качестве научного кон- ступают к выполнению, фик- поведением и поведением
во внешней речи
сультанта.
сируют время выполнения.
Цель: организовать интер-
2. Оценивают
активное
ника.
взаимодействие
партнера – контроль, кор-
работу напар- рекция, оценка действий
партнера.
преподаватель ↔ обучаю-
2. Планирование учебного со-
щийся,
трудничества с преподавателем
обучающийся
↔обучающийся
и сверстниками.
3. Умение работать автономно
и планировать учебные действия
Этап включения изученно- Преподаватель задает вопросы:
го в систему знаний
1. Обучающиеся отвечают.
1. Построение логической
Какая практическая значимость 2. Подводят итоги урока. Оце- цепи рассуждений.
Цель: включение знаний по законов Менделя в жизни чело- нивают свою работу. Выстав- 2. Умение проводить самоана-
теме в систему знаний о по- века?
знаваемости науки.
ляют оценки.
Достиг ли ты цели урока? В ка-
лиз своей деятельности, контроль.
кой степени?
Этап
рефлексии
учебной Прием
деятельности на уроке
«Рефлексивная
ми- 1. Каждый обучающийся четы- 1. Выделение
шень»
и
осознание
ре раза (по одному в каждый обучающимися того, что уже
Цель: оценка уровня соб- 1. На доске рисуется мишень, сектор) «стреляет» в мишень, усвоено и что еще подлежит
ственных достижений пред- которая делится на пять частей. делая метку.
усвоению
метных, личностных и мета- В каждом из секторов записы-
2.
предметных результатов
ваются вопросы рефлексии со-
уровня усвоения умений и
стоявшегося занятия.
навыков
Самооценка
(см. Приложение 3).
2. Организует ее краткий анализ.
Домашнее задание
Внеаудиторная самостоятельная работа 3.1.1.
Задание. Решите генетические задачи, используя I и II законы Менделя.
качества
и