Технологическая карта урока биологии 'Медицина и генетика', 10 класс;

Технологическая карта урока биологии «Генетика и медицина», 10 класс

Улитина Л.А., учитель биологии МОУ Гимназии №13 Таркторозаводского района Волгограда

Планируемые образовательные результаты

Метапредметные: овладение составляющими исследовательской, включая умения видеть проблему, ставить вопросы, выдвигать гипотезы, давать определения понятиям, делать выводы и заключения, структурировать материал, объяснять, доказывать, защищать свои идеи; умение работать с разными источниками биологической информации: находить биологическую информацию в различных источниках, анализировать и оценивать информацию, преобразовывать информацию из одной формы в другую;

Предметные: понимание роли биологии в формировании кругозора и функциональной грамотности человека для решения практических задач; объяснять влияние факторов риска на здоровье человека;

Личностные: выбирать целевые и смысловые установки в своих действиях и поступках по отношению к здоровью своему и окружающих.

ХОД УРОКА

1 этап: Актуализация знаний

Учитель: Тему сегодняшнего урока вам предстоит определить самостоятельно. Для этого ответим на ряд вопросов. См.слайд1

Как связаны данные понятия?

Ученики - одно получено из другого.

Учитель: Какая наука позволяет из первого получить второе?

Ученики - Селекция

Учитель методами какой науки при этом пользуются?

Ученики - генетики.

Учитель: назовите основные методы генетики.

Ученики - Гибридизаци и искусственный мутагенез.

Учитель: Используя данные методы человек успешно программирует признаки удовлетворяя свои потребности. Чтобы узнать о ком и о чем мы будем сегодня говорить на уроке, посмотрите на репродукцию картины знаменитого испанского художника Диего Веласкеса (1599-1660). (См слайд 2) На нас смотрят умные глаза королевского шута, у которого хорошо заметны признаки наследственного заболевания ахондроплазии: нормальное тело и сильно укороченные руки и ноги. Посмотрите так же на родословную английской королевы Виктории, известно, что она передала ген гемофилии королевским семьям Западной Европы и царствующей семье России (царевич Алексей, сын Николая II, страдал гемофилией).

Ученики - о человеке и наследственных заболевания.

Учитель: Данные вопросы лежат в плоскости изучения каких наук?

Ученики - генетики и медицины, поэтому, тема урока «Генетики и медицина».

3. Этап целеполагания: С чем ассоциируются у вас эти понятия? Озвучьте свои представления по теме урока (дается 1 мин. на обдумывание). Учитель фиксирует на доске выдвинутые ассоциации по теме урока в форме кластера (болезнь Дауна, мутации, наследственные заболевания)

4. Этап Планирования:

Учитель: Знаний по вопросам урока недостаточно!

• Ведь науке известно более 3000 наследственных заболеваний!

• Наследственный недуг можно диагностировать! Когда? Как?

• Какие меры профилактики наследственных болезней нужно соблюдать?

Вот какой спектр вопросов нам предстоит изучить.

Итак, сформулируем план изучения темы.

- Что такое наследственные заболевания?

-Дигностика

-Профилактика.

И еще один вопрос, догадайтесь какой вопрос мы должны включить в изучение темы, подсказкой вам будут слова известного советского генетика Н.К.Кольцова: «Мы не можем ставить опытов, мы не можем заставить Нежданову выйти замуж за Шаляпина только для того, чтобы посмотреть, каковы у них будут дети». Т.е невозможно использовать гибридологический метод, метод искусственного мутагенеза также не применим, по гуманным и этическим соображениям.

Ученики - как, какими методами изучают наследственность человека? (См. слайд 3)

Учитель: Да, чтобы знать меры профилактики, т.е. методы управления наследственностью человека, нужно изучить генетический аппарат человека, а для этого существуют специальные методы.

5 этап: «Открытие» нового знания

Учитель: Для реализации нашего плана и ответа на вопросы, вам предстоит работа в группах. Каждая группа изучает информацию, выделяет ключевые понятия, структурирует в виде схемы и представляет нам результат своей работы. (время работы - 15 мин.)

Критерии оценки выступления следующие: Научность и доступность изложения (есть ли объяснения понятиям темы); дизайн презентации (схемы, наглядность: картинки, фото); полнота раскрытия темы.

Группа 1.

Задание: изучите представленную информацию. Подготовьте презентацию данного материала по следующему плану: 1.Тема. 2 ключевые понятия. 3. Наглядные схемы, (рисунки, таблицы).

Определение числа и структуры хромосом у людей легло в основу цитогенетического метода изучения наследственности человека, в частности наследственных болезней. Впервые хромосомы человека были описаны немецким ученым Вальтером Флеммингом в 1872 г., наблюдавшим их образование и движение при делении клеток. Название хромосомы в 1888 г. предложил В.Вальдейер. Американские ученые Тио и Леван установили, что у человека 46 хромосом. Это открытие коренным образом меняло представление о генетике человека. В 1960 г. на Денверской конференции была разработана классификация хромосом человека. В ее основу положены особенности величины хромосом и расположение первичной перетяжки. Все хромосомы имеют порядковые номера. Наиболее крупная пара гомологичных хромосом имеет № 1, следующая - № 2. Самые маленькие из хромосомного набора человека - № 21, 22. Еще две половые хромосомы выделяются отдельно. Через 3 года после открытия Тио и Левана французские ученые Лежен, Тюрпен и Готье удивили мир, обнаружив у детей с болезнью Дауна лишнюю хромосому, то есть их набор содержал 47 хромосом вместо 46. Так появилось понятие наследственные болезни. Сейчас изучение хромосом человека не представляет особых трудностей. Для этого лейкоциты помещают в питательную среду при температуре 37 °С, где они делятся, - так получают культуру клеток. Из них готовят препараты, в которых легко определяется число и строение хромосом.

Учитель: Итак, оценим выступление по предложенным критериям. (Ученики высказывают свое мнение о содержании, ясности изложения и дизайну представленного материала).

Учитель: Ответим на вопросы:

• Какой метод применяют для изучения наследственности человека?

• В чем суть цитогенетического метода изучения наследственности?

• Опишите хромосомный набор человека.

• Что такое наследственные заболевания?

Группа 2.

Задание: изучите представленную информацию. Подготовьте презентацию данного материала по следующему плану: 1.Тема. 2. Ключевые понятия. 3. Наглядные схемы, (рисунки, таблицы).

Наследственные заболевания человека - это болезни, связанные с нарушением генетического аппарата человека. Среди наследственных заболеваний выделяют хромосомные и генные болезни. Хромосомные болезни вызываются изменением числа и формы хромосом. К ним относятся синдромы Дауна, Шерешевского-Тернера (женщина с 45-ю хромосомами), Клайнфельтера (мужчина с 47-ю хромосомами).
Генные болезни обусловлены изменениями, возникающими внутри гена (на молекулярном уровне). К таким заболеваниям относятся фенилкетонурия, серповидноклеточная анемия. Наследственные болезни у человека - лишь часть его наследственной изменчивости. Ученые постоянно работают над проблемами лечения наследственных болезней. Наиболее актуальным является предупреждение этих заболеваний.

Учитель: Итак, оценим выступление второго ученика по предложенным критериям. (Ученики высказывают свое мнение о содержании, ясности изложения и дизайну представленного материала).

Ответим на вопросы:

• Какие выделяют формы наследственных заболеваний человека?

• Приведите примеры хромосомных заболеваний человека.

• Приведите примеры генетических заболеваний человека.

Группа 3.

Задание: изучите представленную информацию. Подготовьте презентацию данного материала по следующему плану: 1.Тема. 2 ключевые понятия. 3. Наглядные схемы, (рисунки, таблицы).

Пути профилактики наследственных болезней определяются причинами, способствующими их развитию. К основам профилактики относятся следующие меры.
Запрет на близкородственные браки. Издавна замечено, что у супругов-родственников часто рождаются больные и ослабленные дети. Поэтому у многих народов сложилось отрицательное отношение к таким бракам. Как правило, мутации в генах носят рецессивный характер, поэтому в гетерозиготе они не проявляются. У двух родственников, имеющих одинаковые мутации, больше вероятность проявления рецессивного гена в гомозиготе - по II закону Менделя величина этой вероятности составляет 25%.Запрет на употребление алкоголя и наркотических веществ. Их употребление ведет к нарушению процесса конъюгации хромосом в мейозе (половом делении), так как алкоголь - яд для любой клетки, в том числе и для половой. В результате в некоторых половых клетках могут возникнуть изменения структуры и числа хромосом, что может привести к тяжелым уродствам или умственной отсталости.
Борьба за чистоту окружающей среды, особенно против загрязнения среды мутагенами - веществами, способными вызвать изменения в генах и хромосомах человека. К 1969 г. убедительно подтверждено мутагенное действие на живой организм некоторых физических, химических и биологических факторов. Не вызывает никаких сомнений мутагенный эффект курения и жевания табака, радиоактивного излучения, выхлопных газов, химических красителей, лаков. Постоянно пополняется список лекарств, обладающих мутагенным действием. Ученые работают над созданием антимутагенов - соединений, нейтрализующих действие мутагенов или сам мутаген до его вступления в реакцию с молекулой ДНК (таким действием обладают некоторые витамины, цистеин, гистамин). .Медико-генетическое консультирование - впервые в мире оно было организовано в 1929 г. невропатологом Давиденковым. Это был первый шаг врача-генетика на пути пропаганды медико-генетических знаний среди пациентов. Результативность медико-генетического консультирования зависит от того, в какие сроки родители обратились за помощью. Различают ретроспективное консультирование (в семье уже есть больной ребенок) и перспективное (до рождения первого ребенка). Дородовая диагностика наследственных заболеваний, которая предусматривает их своевременное выявление. Так, обязательное ультразвуковое исследование (УЗИ) всех беременных женщин на 30% снизило рождение детей с тяжелыми пороками. Лабораторная дородовая диагностика, то есть исследование околоплодных вод или клеток ворсинчатой оболочки плода на ранних сроках (6-11 недель), нужна женщинам старше 35 лет и тем женщинам, у которых уже родились дети с врожденными пороками. Если установлено наличие наследственных пороков у плода, то женщине рекомендуется прервать беременность.

Учитель. Каковы пути профилактики наследственных болезней человека? (слушает ответы обучающихся)

6 этап: Применение нового знания.

Ситуативные задачи для работы в парах (В течение 5 минут вы отвечаете на вопросы задания, при этом обмениваетесь информацией, обсуждаете, оформляете свой ответ в виде тезисов, правил, советов, инструкций). По истечении времени, учащиеся представляют результаты работы в группах.

1. Молодая семейная пара планирует завести ребенка, какие советы, предостережения вы могли бы им дать, исходя из того, что мы узнали на уроке?

2. Перед вами фотография кариотипа человека (А), полученная с помощью сканирующего электронного микроскопа. Оцените данный генетический материал на предмет наличия или отсутствия генетических заболеваний. Объясните, какие показатели нужно при этом учесть? (используйте следующий план для ответа: 1) общее число хромосом, 2) число аутосом, 3) число половых хромосом, 4) пол (мужской или женский), 5) число глыбок Х-хроматина, 6) норма или патология (какое заболевание).

А

Справочные данные:

Трисомии

Наиболее часто у человека встречаются трисомии по 21-й, 13-й и 18-й паре хромосом. Синдром (болезнь) Дауна (СД) - синдром трисомии 21 - самая частая форма хромосомной патологии у человека (1:750). Цитогенетически синдром Дауна представлен простой трисомией (94% случаев),

Синдром Патау (СП) - синдром трисомии 13 - встречается с частотой 1:6000

Трисомия по 18-й хромосоме - синдром Эдвардса.

3. Перед вами фотографии кариотипа человека (А, Б, В), полученные с помощью сканирующего электронного микроскопа. Оцените данный генетический материал на предмет наличия или отсутствия генетических заболеваний. Объясните, какие показатели нужно при этом учесть? (используйте следующий план для ответа: 1) общее число хромосом, 2) число аутосом, 3) число половых хромосом, 4) пол (мужской или женский), 5) число глыбок Х-хроматина, 6) норма или патология (какое заболевание).

Б

4. Перед вами фотографии кариотипа человека (В), полученные с помощью сканирующего электронного микроскопа. Оцените данный генетический материал на предмет наличия или отсутствия генетических заболеваний. Объясните, какие показатели нужно при этом учесть? (используйте следующий план для ответа: 1) общее число хромосом, 2) число аутосом, 3) число половых хромосом, 4) пол (мужской или женский), 5) число глыбок Х-хроматина, 6) норма или патология (какое заболевание).

В

Справочные данные:

XXY и XXXY- синдром Клайнфелтера. Частота встречаемости 1:500. Фенотип мужской.

Иногда возможны случаи увеличения количества Y-хромосом: XYY, XXYY и др. При этом больные имеют признаки синдрома Клайнфелтера, высокий рост (в среднем 186 см) и агрессивное поведение. Могут быть аномалии зубов и костной системы. Половые железы развиты нормально. Чем больше в наборе Y-хромосом, тем значительнее снижение интеллекта.

Пол будущего ребенка определяется в момент оплодотворения в зависимости от сочетания половых хромосом (XX - женский организм, XY - мужской).

При нарушении течения митоза могут образовываться необычные особи - гинандроморфы. Содержание половых хромосом в разных клетках таких особей может быть разное (мозаицизм). У человека могут быть разные случаи мозаицизма: ХХ/ХХХ, XY/XXY, ХО/ХХХ, XO/XXY и др. Степень клинического проявления зависит от количества мозаичных клеток - чем их больше, тем сильнее проявление.

5. С какой целью производители продуктов питания указывают в составе «не содержит лактозы»?

Справочные данные: Фенилкетонурия - наследственное заболевание, связанное с отсутствием фермента, необходимого для расщепления аминокислот (фенилаланина и тирозина). Потребление продуктов, способствующих образованию этих аминокислот и несвоевременное выявление этого заболевания может привести к задержке умственного развития.

Как данные аминокислоты поступают в организм человека?

Какие меры предосторожности следует предпринять, чтобы избежать проявления этого недуга?

Какая информация на упаковке продукта питания должна быть указана?

Обобщите, чем определяется развитие любого признака?

От чего зависит проявление признака?

Применима ли для человека следующая известная формула: фенотип = генотип + условия среды?

6. Исходя из информации, полученной на уроке, объясните действия врачей - рентгенолога, флюорографа которые перед проведением диагностических исследований спрашивают пациента о наличии/отсутствии факта беременности. Какие последствия для плода могут иметь данные исследования? Почему?

5.Обратитесь к тексту учебника (стр.175 - 176); проанализируйте и дополните информацию по теме урока. Затем презентуете его в виде тезисов, правил на доске; дополняя сведения урока.

Рефлексия: Учитель: А теперь подведем итоги. Какой ответ на основной вопрос урока мы можем дать? Наследственные заболевания человека существуют и являются результатом наследственной изменчивости, присущей всему живому, это доказывает биосоциальную природу человека.

Может ли человек сегодня, на современном этапе развития генетики и медицины снизить риск рождения ребенка с наследственными недугами? Какие меры для этого он должен предпринять? Сегодня человек, должен быть биологически грамотным, пользоваться достижениями науки, и имеет возможность посетить специальные центры медико - генетического консультирования. Кроме этого образованный человек понимает составляющие здорового образа жизни и риски для здоровья своего и окружающих различного рода мутагенов (химических, биологических и физических), бережно относится к здоровью.

Закончи предложения:

Главным на уроке для меня стало…

Тема урока особенно актуальна сегодня, так как…

Медицинская генетика - отрасль современного здравоохранения, потому, что…

На уроке я понял…

Мне пригодятся эти знания, так как …

Домашнее задание:

1.заполните Карточку «Ретроспективного - анализа урока» (дома, вспомните, что было на уроке и запишите в карточку)

Карточка ретроспективного анализа Ученика(цы)____________

Вопросы для изучения на уроке

Что делал

Что узнал

Что планирую узнать самостоятельно

2*. Подготовьте сообщение о близнецовом и генеалогическом методах исслеждования генетики человека