Урок з біології на тему напівлетальні і летальні мутації
До фізичних мутагенів належать усі види електромагнітних випромінювань. При цьому, чим менше довжина хвилі випромінювання, тим більше кількість міститься в ньому енергії і велика здатність проникати всередину живих клітин.
(Теплове). Має незначну здатність викликати мутації так само, як високі і низькі температури.
Має слабку здатність проникати всередину клітин, але під його впливом легко змінюється ДНК, що призводить до структурних порушень на молекулярному рівні, сприяючи появі раку шкіри.
(Гамма і рентгенівські промені, протони, нейтрони і ін.). Найнебезпечніший вид випромінювання, під впливом його променів навіть електрони сходять з атомних орбіт, що призводить до появи хімічно активних позитивно-заряджених іонів всередині клітини. Вплив іонізуючого випромінювання може негативно впливати на ДНК і. викликаючи мутації. Однак, якщо мутації не відбулося безпосередньо в статевих клітинах, то вони не успадковуються. Ризик піддатися сильному іонізуючого опромінення присутній в місцях виходу на поверхню уранових руд, на високогір'ї від космічних променів, в місцях ядерних випробувань і викидів, а також при використанні рентгенівських променів в медицині. Перші штучні хімічні мутації отримані у під впливом радіоактивного випромінювання радію в 1925 році Г. А. Надсеном і Г. С. Філіпповим. За допомогою рентгенівського випромінювання Г. Меллером в 1927 р вперше були отримані мутації у. Частота мутацій, що виникають у дрозофіли (і інших організмів), прямо пропорційна дозі опромінення. Певна доза опромінення викликає однакове число мутацій як при одноразовому сильному, так і при декількох опромінюваннях невеликими дозами.
Здатність хімічних речовин викликати мутації відкрита в 1932 В. В. Сахаровим (дією йоду на дрозофіли). Систематизація хімічних мутагенів розпочато в 1945 році, і з тих пір в список входять різні речовини, число яких зростає в міру виявлення мутагенної дії з'єднань, раніше в цьому відношенні не вивчених. Найбільш сильні хімічні мутагени, що збільшують частоту мутацій в сотні разів, називаються супермутагенов. До хімічних мутагенів відносяться:1. мутагенних факторів ряду вірусів є, мабуть, їх нуклеїнові кислоти - ДНК або РНК (вірус кору, краснухи, грипу);
2. Продукти обміну речовин (продукти окислення ліпідів);
3. Антигени деяких мікроорганізмів.
Роль мутацій в еволюції
Мутаційний процес - постійно діючий джерело спадкової мінливості. Гени мутують з певною частотою. Підраховано, що в середньому одна гамета з 10 тис. - 1 млн. Гамет несе знову виникла мутацію в певному локусі. Так як одночасно мутують багато гамети, то 10-15% гамет несуть ті чи інші мутаційні аллели. Тому природні популяції насичені найрізноманітнішими мутаціями. Завдяки комбинативной мінливості, мутації можуть широко розповсюджуватися в популяціях. Більшість організмів гетерозиготних за багатьма генами. Можна було б припустити, що в результаті статевого розмноження серед потомства будуть постійно виділятися гомозиготні організми, а частка гетерозигот повинна неухильно падати. Однак цього не відбувається. Справа в тому, що в переважній більшості випадків гетерозиготні організми краще пристосовані, ніж гомозиготні.
У прикладі з метеликом, березового п'ядуна, здавалося б, светлоокрашенних метеликів, гомозиготних по рецесивним аллели (аа), що мешкають в лісі з темними стовбурами беріз, швидко повинні знищити вороги і єдиною формою в даних умовах проживання повинні стати темнофарбовані метелики, гомозиготні за домінантною аллели (АА). Але протягом тривалого часу в закопчених березових лісах Півдня Англії постійно зустрічаються світлі метелики березової п'ядуна. Виявилося, що гусениці, гомозиготні за домінантною аллели, погано засвоюють листя беріз, покриті гаром і кіптявою, а гетерозиготні гусениці ростуть на цьому кормі набагато краще. Отже, велика біохімічна гнучкість гетерозиготних організмів призводить до їх кращому виживанню і відбір діє на користь гетерозигот.
Таким чином, хоча більшість мутацій в даних конкретних умовах виявляються шкідливим і в гомозиготному стані мутації, як правило, знижують життєздатність особин, вони зберігаються в популяціях завдяки відбору на користь гетерозигот.
Для розуміння еволюційних перетворень важливо пам'ятати, що мутації, шкідливі в одних умовах, можуть підвищувати життєздатність в інших умовах середовища. Крім наведених прикладів можна вказати на наступний. Мутація, яка обумовить недорозвинення або повна відсутність крил у комах, безумовно, шкідлива в звичайних умовах і безкрилі особини швидко витісняються нормальними. Але на океанічних просторах і гірських перевалах, де дмуть сильні вітри, такі комахи мають перевагу перед особинами з нормально розвиненими крилами.
Таким чином, мутаційний процес - джерело резерву спадкової мінливості популяцій. Підтримуючи високий ступінь генетичної різноманітності популяцій, він створює основу для дії природного відбору.
До змін частоти генів в популяціях призводить так само обмеження обміну генами між ними, внаслідок просторової ізоляції. Річки служать перешкодою для сухопутних видів, гори і підвищення ізолюють рівнинні популяції. Кожна з ізольованих популяцій володіє специфічними особливостями, пов'язаними з умовами життя. Важливе наслідок ізоляції - близькоспоріднені схрещування - інбридинг. Завдяки інбридингу рецесивні аллели, поширюючись в популяції, виявляються в гомозиготному стані, що знижує життєздатність організмів. В людських популяціях, ізоляти, з високим ступенем інбридингу зустрічаються в гірських районах і на островах. Зберегла ще значення ізоляція окремих груп населення по кастовим, релігійним, расовим і інших причин.
Еволюційне значення різних форм ізоляції полягає в тому, що вона закріплює і підсилює генетичні відмінності між популяціями, а так само в тому, що розділені частини популяції або виду піддаються неоднакового тиску відбору.
Таким чином, зміни частоти генів, викликані тими чи іншими факторами зовнішнього середовища, є основою виникнення відмінностей між популяціями і надалі обумовлюють
перетворення їх в нові види. Тому зміни популяцій у ході природного відбору називають мікроеволюцією.
Ф.І. учня групи
Робота по тесту
Рефлексія уроку на тему «напівлетальні і летальні мутації. Причини і частота мутацій, мутагенні фактори. Еволюційна роль мутацій ».
Метою даного уроку було засвоєння знань учнів про різноманіття мутацій і їх вплив на організми, ознайомлення учнів з класифікацією мутацій за характером впливу на організм (напівлетальними і летальними мутаціями), з
причинами виникнення і частотою мутацій, з мутагенними факторами і наслідками їх впливу на організм.
Урок я почала з психологічного настрою учнів на успішну роботу на уроці.
Повторення і оцінювання знань пройденого матеріалу проходило у вигляді тестових завдань. Взаємоперевіркою учні оцінили виконання завдань. Цей етап уроку добре відпрацьований і пройшов на достатньому рівні.
Дуже добре показали себе Мухаметдінов Анвар, Васькова Наталя, Гарбузова Юлія. Непогано справлявся із завданнями Воробйов Роман. Протягом всієї роботи між хлопцями в групі була робоча, дружня атмосфера. Сильніші учні допомагали тим, у кого виникали труднощі. На етапі закріплення учні показали, що нова тема ними засвоєна. У рефлексійне листах хлопці відзначили, що урок для них був цікавий, вони працювали на уроці і дізналися більше, ніж знали і що отримані знання стануть їм у пригоді в житті.
Список використаних джерел І ІНТЕРНЕТ-РЕСУРСІВ:
1. Підручник «Загальна біологія» 10 клас (ЕМН)
2. Презентація складена за допомогою даних Інтернету.