Mutacje jako źródło różnorodności wewnątrzgatunkowej

Mutacje jako źródło różnorodności
wewnątrzgatunkowej
Zajęcia terenowe:
Zajęcia w klasie:
Poziom nauczania oraz odniesienie
do podstawy programowej:
Liceum – IV etap edukacyjny – zakres rozszerzony:
Różnorodność biologiczna i jej zagrożenia.
Cel OGÓLNY:
Poznanie źródeł różnorodności wewnątrzgatunkowej. Wprowadzenie wiadomości
dotyczących mutacji, czynników mutagennych, efektów mutacji.
Cele SZCZEGÓŁOWE:
uczeń:
•
•
•
•
korzysta z różnych źródeł wiedzy,
formułuje wnioski,
interpretuje schematy i ilustracje,
przewiduje wpływ różnych czynników na organizmy.
– 1–

Mutacje
Metody pracy:
• asymilacja wiedzy: pogadanka
wzbogacona z pokazem programu
multimedialnego; dyskusja,
• samodzielne dojście do wiedzy:
burza mózgów, analiza informacji
zawartych w programie
multimedialnym i karcie pracy.
ŚRODKI DYDAKTYCZNE:
• płyta multimedialna „Jak uczyć,
że sarna nie jest żoną jelenia”
• karty pracy
• podręcznik.
FORMy pracy:
• indywidualna,
• praca w grupach.
Przygotowanie do lekcji
i uwagi do jej realizacji:
Do przeprowadzenia lekcji najlepsza
jest pracownia komputerowa
wyposażona w rzutnik multimedialny.
Przed lekcją uczeń powinien
przypomnieć sobie pojęcia:
bioróżnorodność, poziomy
bioróżnorodności, kod genetyczny,
kodon, nukleotyd, budowa DNA
i RNA, fenotyp, genotyp.
– 2 –
3.
scenariusze
Przebieg zajęć:
Faza wprowadzająca:
Nauczyciel:
1. Przeprowadza czynności organizacyjno – porządkowe.
2. Dzieli uczniów na zespoły dwuosobowe i przydziela im stanowisko komputerowe.
3. Przypomina zasady korzystania z pracowni komputerowej i zasady pracy
w grupach.
4. Rozdaje płyty multimedialne.
5. Prosi o uruchomienie płyt.
6. Określa temat lekcji.
uczniowie:
1.
2.
3.
4.
Stosują się do poleceń nauczyciela.
Zajmują wskazane miejsca.
Przygotowują komputery do pracy.
Zapisują temat lekcji w zeszycie.
Faza realizacyjna:
Nauczyciel:
1. Prosi uczniów o zapoznanie się z zawartością płyty metodą 5 kroków:
• pobieżne przejrzenie programu zawartego na płycie i zapoznanie się z jego strukturą.
• zapoznanie się z kartami pracy i odszukanie na płycie informacji
potrzebnych do rozwiązania kart pracy.
• dokładne zapoznanie się i przeanalizowanie tych informacji.
• rozwiązanie kart pracy.
• zaprezentowanie udzielonych odpowiedzi na kartach pracy.
2. Rozdaje karty pracy i wyznacza czas pracy (ok. 20 min).
3. Sprawdza czy wszyscy uczniowie wypełnili karty pracy.
4. Po upływie czasu wyznacza uczniów do prezentacji udzielonych odpowiedzi
do zadań z kart pracy. Uzupełnia odpowiedzi i koryguje błędy.
5. Dzieli klasę na 4–6 osobowe grupy i rozdaję im koperty z grą dydaktyczną
oraz prosi o dopasowanie do siebie odpowiednich fiszek na takiej samej
zasadzie jak układa się tabliczki domina.
6. Informuje, że uczniowie z grupy, która jako pierwsza ułoży poprawnie
układankę otrzymają oceną za aktywność.
– 3 –
Mutacje
Przebieg zajęć:
Faza realizacyjna:
uczniowie:
1. Uczniowie uruchamiają płyty.
2. Czytają uważnie instrukcje i polecenia zawarte w kartach pracy i ewentualnie
proszą o dodatkowe wyjaśnienia.
3. Wypełniają karty pracy.
4. Dobierają się w czwórki a następnie w ósemki i dyskutują nad udzielonymi
odpowiedziami.
5. Ustalają wspólne stanowisko.
6. Wybierają lidera.
7. Liderzy grupy prezentują ustalone w grupie odpowiedzi na forum klasy.
8. Wszyscy uczniowie uczestniczą w dyskusji i ustalają wspólne dla klasy
stanowisko.
9. Układają grę dydaktyczną.
Faza podsumowująca:
Nauczyciel:
1.
2.
3.
4.
5.
6.
Ocenia pracę uczniów.
Poleca uczniom uporządkowanie miejsc pracy i sprzętu.
Zbiera płyty multimedialne.
Ocenia najbardziej aktywnych uczniów.
Podsumowuje lekcję.
Podaje zadanie domowe.
uczniowie:
1. Porządkują miejsca pracy.
2. Oddają płyty i koperty z grą dydaktyczną.
3. Notują treść pracy domowej.
– 4 –
3.
scenariusze
Załącznik 1.
karta pracy ucznia
Imię i nazwisko …………………………………………………………………………………..
Zadanie 1.
Różnorodność genetyczną osobników należących do jednego gatunku określa się na podstawie różnic genetycznych występującymi między osobnikami. Różnice te wynikają z faktu, że każdy gen posiada różne odmiany zwane
allelami. Osobniki danego gatunku różnią się miedzy sobą kombinacją alleli.
Określ rolę mejozy w kształtowaniu się różnorodności genetycznej.
……………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………
Zadanie 2.
Który sposób rozmnażania się organizmów – płciowy czy bezpłciowy wpływa bardziej na zróżnicowanie genetyczne gatunku. Odpowiedź uzasadnij.
……………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………
– 5 –
Mutacje
Zadanie 3.
Określ rolę mutacji w kształtowaniu się różnorodności genetycznej gatunku.
……………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………
Zadanie 4.
Niektóre mutacje mogą dotyczyć zmiany w sekwencji nukleotydowej genu
(mutacje punktowe). Zachodzą podczas procesu replikacji bądź transkrypcji. Inne polegają na zmianie struktury chromosomu (mutacje chromosomowe) lub liczby chromosomów (mutacje genowe), i zwykle obejmują większą liczbę genów. Zachodzą głównie podczas podziałów komórki, a zwłaszcza
podczas crossing-over.
Wymień trzy opisane powyżej mechanizmy powstawania mutacji genetycznych.
1. …
…
…
2.…
…
…
3.…
…
…
…
…
…
…
…
…
…
…
…
…
…
…
…
…
…
…
…
…
… … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … …
……………………………………………………………
… … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … …
… … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … …
… … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … …
… … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … …
… … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … …
… … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … …
… … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … …
…
…
…
…
…
…
…
…
…
…
…
…
…
…
…
…
…
…
Zadanie 5.
Określ na czym polega mutacja punktowa zwana delecją, a na czym polega
insercja.
……………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………
– 6 –
3.
scenariusze
Zadanie 5.
Opisz jakie mogą być następstwa powyższych mutacji podczas syntezy
białka (czyli translacji).
……………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………
Zadanie 7.
Podaj przykład różnorodności genetycznej u dowolnie wybranego gatunku
(inny niż podany w programie multimedialnym przykład odmian barwnych
lisa pospolitego).
……………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………
………….…………………………………………….……………………………………………………
– 7 –
Mutacje
Gra dydaktyczna DOMINO

START
Ekspresja genu
Uruchomienie i odczytanie informacji genetycznej
z utworzeniem odpowiedniego produktu w postaci
cząsteczki RNA lub cząsteczki białka
Różnorodność
genetyczna
Zróżnicowanie genotypów u osobników należących
do jednego gatunku
Mutagen
Czynnik wywołujący mutacje (np. promieniowanie
jonizujące)
Mutacje
spontaniczne
Mutacje te zachodzą samoczynne i są wynikiem
błędów w DNA powstałych podczas procesu replikacji.
Mają charakter losowy
Mutacje
indukowane
Mutacje te są wywołane czynnikami mutagennymi
Mutacje punktowe
Mutacje w obrębie jednego genu, polegające na zmianie
sekwencji nukleotydowej
Delecja
Utrata jednego lub kilku nukleotydów
Insercja
Wstawienie jednego lub kilku dodatkowych nukleotydów
Substytucja
Zamiana jednego nukleotydu na inny
Mutacja cicha
Mutacja która nie ujawnia się. Powstały w wyniku
mutacji kodon nadal wyznacza ten sam aminokwas
Mutacja
nonsensowna
Mutacja, która prowadzi do zmiany kodonu
na nonsensowny
Mutacja zmiany
sensu
Mutacja, która prowadzi do zamiany sekwencji
nukleotydów w kodonie i powstania kodonu
wyznaczającego inny aminokwas niż dotychczas
STOP
– 8 –