Роль отечественных ученых в развитии генетики
презентация к уроку по биологии (10 класс) по теме

Тема:  Роль отечественных ученых в развитии генетики

Цели:

Образовательные: познакомить учащихся с работами, научной деятельно стью отечественных ученых в области генетики;

Развивающие: развивать внима тельность, умения работать в коллективе, выслушивать оппонен та; показать ответственность профессии генетика;

Воспитательные: воспитывать гордость за отечественных ученых, внесших значительный вклад в развитие этой науки.

Оборудование: портреты Н. Цицина, Н. Васильева, С. Четве рикова, Н. Кольцова, Н. Тимофеева-Ресовского, И. Мичурина Н. Дубинина; рисунки, фотографии межвидовых гибридов, гербарные образцы полиплоидных растений, муляжи плодов, выве-
денных И. Мичуриным. 

Тип урока: урок-конференция

Предварительная подготовка: класс делится на две группы;  первая группа готовит дополнительный материал о научной деятельности отечественных генетиков Н. Цицина, Н. Кольцова, Н. Тимофеева-Ресовского, С. Четверикова, Н. Васильева, Н. Дубинина, Г. Карпеченко; дру гая группа учащихся готовит вопросы по изучаемой теме, на ко торые должны будут отвечать выступающие.

Ход урока

I.        Работа над новым материалом

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

На этом уроке-конференции мы познакомимся с работами, исследованиями отечественных генетиков, узнаем, каков их вклад в науку. В конце урока вы должны заполнить таблицу, где будет оценена ваша работа на уроке.

Докладчик 1.

 Николай Константинович Кольцов родился 3 июля 1872 г. в Москве. Его считают одним из основоположников современной молекулярной биологии и генетики.

Николай Константинович закончил Московский универси тет. В 1917 г. под руководством Кольцова был создан Институт экспериментальной биологии. Талант организатора способст вовал созданию творческой атмосферы в институте, сплочению учеников и соратников. На протяжении нескольких десятилетий Н. Кольцов проводил исследования в области цитологии и генети ки. 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 поколе ния в поколение. Он предполагал, что гомологичные хромосомы способны обмениваться генами. В дальнейшем это явление было названо кроссинговером.

Еще в 1927 г. Н. Кольцов в своих работах высказал предполо жение о существовании «наследственных молекул». В настоящее время мы знаем, что этим он предвидел матричный принцип ре пликации ДНК.

Кроме гипотезы молекулярного строения и матричной репро дукции хромосом,

Н. Кольцов работал в области сравнительной анатомии позвоночных животных, экспериментальной цитоло гии, биофизики. До конца своих дней он был руководителем соз данного им института.

Учащиеся задают докладчику вопросы. Предполагаемые вопросы.        

1. С кем из известных ученых-генетиков работал Н. Кольцов? (Его соратниками были С. Четвериков, Н. Тимофеев-Ресов ский, Б. Астауров, Н. Вавилов.)        

2. Приведите пример сотрудничества Н. Кольцова со своими учениками в какой-либо области генетики.

(Примерный ответ. По настоянию Н. Кольцова Б. Астауров занимал ся проблемой регуляции пола у животных, которая нашла применение в получении из яиц большего количества сам цов тутового шелкопряда, коконы которых содержат нить на 20% длиннее, чем у самок.)

Докладчик 2.

Сергей Сергеевич Четвериков родился в 1880 г. в семье крупного фабриканта. Он стал основоположни ком эволюционной и популяционной генетики. Закончив Мос ковский институт, С. Четвериков занялся энтомологией, много лет посвятил выведению новой породы дубового шелкопряда, который мог жить в средней полосе европейской части СССР.

В 1926 г. вышла в свет главная работа С. Четверикова «О не которых моментах эволюционного процесса с точки зрения со временной генетики». В этой работе он доказал, что явление на следственности укрепляет основные положения эволюционной теории Чарльза Дарвина. В природе все виды организмов встре чаются в виде скоплений на определенных территориях. Такие группы называют популяционными, они являются сложной ге нетической системой.

С. Четвериков провел тщательное исследование генетической изменчивости дрозофил в природных популяциях. В результате этого были определены морфологические признаки дрозофил: цвет тела, форма крыльев, цвет глаз, которые появились в резуль тате мутаций.

При близкородственном скрещивании, которое происходит в популяции, рецессивные мутации переходят в гомозиготное состояние и проявляются фенотипически. В этом случае в по пуляции происходят изменения в результате естественного отбора.

За свои исследования ученый был удостоен правительствен ных наград.

Учащиеся задают докладчику вопросы.

1. Какое практическое значение имело выведение новой поро ды дубового шелкопряда?

(До изобретения синтетического волокна дубовый шелкопряд использовался для получения тка ней, которые шли на производство парашютов. Так что эта работа имела оборонное значение.)

Докладчик 3.

 Николай Владимирович Тимофеев-Ресовский родился в 1900 г. После окончания Московского университета он работал в Институте экспериментальной биологии, которым руководил Н. Кольцов.

Необыкновенная эрудиция, широта научных знаний позволи ли ученому работать в различных областях биологии. Но основ ными его исследованиями были работы в области радиационной генетики, молекулярной биологии, радиобиологии.

Он изучил влияние радиации на процесс передачи наслед ственных признаков, рассматривал гены как мишени, находя щиеся под действием ионизирующей радиации.

Учащиеся задают докладчику вопросы.

1.Где можно прочитать более подробно об этом ученом?

(Про читайте повесть Д. Гранина «Зубр», она посвящена П. Тимо фееву-Ресовскому. )

Докладчик 4.

Николай Васильевич Цицин родился в 1898 г. в бедной крестьянской семье в Саратовской губернии. Рано начал работать на фабрике города Саратова. Закончив рабфак, поступил в Саратовский сельскохозяйственный институт.

Еще будучи студентом, он увлекся научной работой. Его за интересовала проблема отдаленной гибридизации. Значительное влияние на эти исследования оказала встреча с И. Мичуриным.

Для большинства людей нашей планеты пшеница является ос новным продуктом питания, но это растение подвергается полега нию, 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, весь ма продуктивных сортов растений, но она имеет свои сложности.

Эти проблемы состоят в следующем.

Виды растений имеют разное количество хромосом.

Хромосомы родительских растений несхожи между собой и не способны конъюгировать.

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.

Учащиеся задают докладчику вопросы.

Докладчик 5.

 Георгий Дмитриевич Карпеченко родился в 1899 г. Он определил причины бесплодия межвидовых гибридов, а в 1924 г. получил редично-капустный гибрид. Практического значения это растение не имеет, но благодаря этому опыту раз работана теоретическая модель получения отдаленных гибридов.

В данном случае это получено благодаря удвоению числа хромосом. Оба вида - и редька, и капуста - имеют 18 хромосом, следовательно, гамета держат 9 хромосом. Гибрид, содержащий 18 хромосом, бесплоден, так как в мейозе хромосомы редьки и ка пусты не конъюгируют друг с другом. При удвоении числа хро мосом, т. е. при получении гибрида с 36 хромосомами, растение стало плодовитым.

Учащиеся задают докладчику вопросы.

Докладчик 6.

Николай Петрович Дубинин родился в Крон штадте в 1907 г. в многодетной семье. Его родители вышли из кре стьянских семей Самарской губернии. Отец Н. Дубинина, Петр Федорович Дубинин, неграмотный деревенский парень, попав служить во флот, прошил великое трудолюбие, стремление к зна ниям и дослужился до штабс-капитана. Но в 1918 г. он погиб, а семья за несколько месяцев до смерти отца возвратилась в Са марскую губернию, где царили голод и разруха.

Весной 1919 г. Николай Дубинин решил, что сам должен за рабатывать на хлеб и уехал в Самару, где попал в детский дом. За 1921—1922 гг. он освоил программу школы и в 1923 г. уже учил ся в последнем классе второй ступени. В том же году Н. Дубинин поступил в МГУ. В своей книге «Вечное движение» он пишет о своих университетских педагогах: «Нашими учителями в МГУ были Н.К. Кольцов, СС. Четвериков и А.С. Серебровский, вид нейшие генетики своего времени, внесшие большой вклад в ее развитие». Основные вопросы, которые исследовал в своей работе Н. Дубинин: влияние радиоактивных излучений на наследствен ность организмов, качественные и количественные прогнозы воз можных поражений наследственности человека.

Учащиеся задают докладчику вопросы.

Докладчик 7.

Иван Владимирович Мичурин родился 28 ок тября 1855 г. недалеко от старого русского города Пронска (ныне поселок) Рязанской губернии. Когда мальчику было 4 года, у него умерла мать, и малыш постоянно находился с отцом в саду или на пасеке.

Окончив Пронское уездное училище, И. Мичурин хотел по ступить в Петербургский лицей, но заболел отец и благодаря дяде в конце 1882 г. юноша получил место коммерческого конторщика товарной конторы станции в городе Козлове.

В 1899 г. И. Мичурин купил участок земли в пригороде Коз лова (ныне Мичуринск). Он тщательно изучал всю доступную ему литературу по садоводству. Известно, что до 1915 г. в России не было ни одного высшего учебного заведения, которое бы го товило 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. Ми чурин разработал метод отдаленной гибридизации плодовых ра стений.

Великое трудолюбие, стремление к знаниям в области биоло гии позволили генетику создать более 300 сортов плодовых и ягод ных культур. Среди них яблоки: Антоновка полуторафунтовая, Пепин шафранный, Бельфлер китайка; груши: Бере зимняя Ми чурина, Бере победа; вишни: Краса севера, Плодородная Мичу рина; слива Ренклод реформа; чернослив Козловский; абрикосы: Лучший мичуринский, Сапер, Товарищ; ежевика Изобильная; малина Техас.

 Учащиеся задают докладчику вопросы.

Использовал ли И. Мичурин в своей селекционной рабо те закономерности передачи наследственных признаков, определенные Г. Менделем?

Примерный ответ. И. Мичу рин не имел никакого биологического образования, он вы ступал категорически против законов Г. Менделя, называя их «гороховый закон австрийского монаха». Но принцип его работ основывался на законах передачи наследственных свойств. Большая часть сортов, выведенных И. Мичури ным, - это сложные гетерозиготы, которые передают свои качества вегетативным путем, при размножении черенками, отводками, прививками.)

 (Докладчик демонстрирует муляжи плодовых растений, вы веденных И. Мичуриным, - сорта груш, яблок.)

II. Подведение итогов урока.

Учитель оцени вает работу учащихся, выставляет оценки.

Листок учета

 Домашнее задание

Прочитайте параграф, посвященный новой теме.