Temat: Przyczyny i znaczenie zmienności genetycznej

Adresat

Uczniowie klasy VIII szkoły podstawowej

Podstwa programowa

Wymagania ogólne

I. Znajomość różnorodności biologicznej oraz podstawowych zjawisk i procesów biologicznych. Uczeń:

2) wyjaśnia zjawiska i procesy biologiczne zachodzące w wybranych organizmach i w środowisku.

Wymagania szczegółowe

VIII. Zagrożenia różnorodności biologicznej. Uczeń:

1. przedstawia istotę różnorodności biologicznej.

Ogólny cel kształcenia

Uczeń pozna główne przyczyny zmienności genetycznej organizmów

Kompetencje kluczowe

• porozumiewanie się w językach obcych;

• kompetencje informatyczne;

• umiejętność uczenia się.

Kryteria sukcesu
Uczeń nauczy się:

• wyjaśniać jakie są przyczyny i znaczenie zmienności genetycznej.

Metody/techniki kształcenia

• podające

  • pogadanka.

• aktywizujące

  • dyskusja.

• eksponujące

  • pokaz.

• programowane

  • z użyciem komputera;

  • z użyciem e‑podręcznika.

• praktyczne

  • ćwiczeń przedmiotowych.

Formy pracy

• praca indywidualna;

• praca w parach;

• praca w grupach;

• praca całego zespołu klasowego.

Środki dydaktyczne

• e‑podręcznik;

• zeszyt i kredki lub pisaki;

• tablica interaktywna, tablety/komputery.

Przebieg lekcji

Przed lekcją

• Uczniowie zapoznają się z treścią abstraktu. Przygotowują się do pracy na lekcji w taki sposób, żeby móc przeczytany materiał streścić własnymi słowami i samodzielnie rozwiązać zadania.

Faza wstępna

• Prowadzący lekcję określa cel zajęć i wspólnie z uczniami ustala kryteria sukcesu.

• Następnie zapisuje na tablicy lub tablicy interaktywnej temat lekcji. Uczniowie notują go w zeszytach.

Faza realizacyjna

• Nauczyciel prosi uczniów, aby samodzielnie przeczytali abstrakt, zwracając szczególną uwagę na grafiki.

• Prowadzący wprowadza pojęcie zmienności genetycznej i wyjaśnia, że jest to zmienność dziedziczna. Wyjaśnia uczniom, że przyczynami zmienności genetycznej są następujące zjawiska: niezależne rozchodzenie się chromosomów do gamet ; rekombinacja genetyczna; losowe łączenie się gamet; mutacje zachodzące w komórkach płciowych.

• Nauczyciel przybliża uczniom przypadek krępaka nabrzozaka, prezentując ilustrację interaktywną dotyczącą tej ćmy. Prowadzący wyjaśnia, że typowo ubarwiony osobnik tego gatunku ma jasne skrzydła we wzór upodabniający go do kory brzozy lub jasnych porostów na drzewie. W środowisku silnie zanieczyszczonym przez przemysł, gdzie drzewa zwykle są ciemniejsze (wyginięcie porostów, osadzanie się sadzy na pniach) lepiej dostosowane okazują się być osobniki o ciemnym ubarwieniu. Dzięki zmienności genetycznej w ramach tego gatunku, gatunek może przetrwać zmieniające się cechy środowiska, pomimo iż giną osobniki najsłabiej przystosowane (wyróżniające się na tle pni drzew i przez to widoczne dla odżywiających się nimi ptaków).

• Prowadzący zachęca do podawania innych przykładów organizmów wśród których istnieje zmienność genetyczna pozwalająca dostosować się do różnorodnych warunków środowiska (np.. ludzie, którzy dzięki różnemu kolorowi skóry dostosowania są do warunków o różnym nasłonecznieniu, dzikie zwierzęta, których gatunki lub populacje żyjące w okolicach okołobiegunowych charakteryzują się jasnym futrem, itp.).

• Uczniowie wykonują kolejne ćwiczenia i polecenia. Nauczyciel sprawdza i uzupełnia odpowiedzi, przedstawiając uczniom niezbędne informacje. Udziela informacji zwrotnej..

Faza podsumowująca

• Nauczyciel krótko przedstawia najważniejsze zagadnienia omówione na zajęciach. Odpowiada na dodatkowe pytania podopiecznych i wyjaśnia wszelkie ich wątpliwości. Uczniowie uzupełniają notatki.

• Na zakończenie zajęć nauczyciel zadaje uczniom pytania:

  • Co na zajęciach wydało wam się ważne i ciekawe?

  • Co było łatwe, a co trudne?

  • Jak możecie wykorzystać wiadomości i umiejętności, które dziś zdobyliście?

  Chętni lub wybrani uczniowie podsumowują zajęcia

W tej lekcji zostaną użyte m.in. następujące pojęcia oraz nagrania

Pojęcia

Teksty i nagrania

Causes and significance of genetic variation

Children are similar to their parents. Siblings also have many common features. In addition to the similarities, each member of the family has individual characteristics that do not appear among his relatives. When all human populations are observed, it can be seen that within some of them people are more similar to each other than in others. For example, the ethnic Swedes are very homogeneous. A population much more diverse than the Swedish population is, for example, the population of the United States of America, which was formed by the Native Americans and emigrants from all continents. This diversity of traits within the population and, more broadly, the species – is called genetic variability. Therefore, we will say that the variability in the population of Swedes is smaller than in the population of Americans.

There are several reasons why even closely related organisms show genetic variation, that is, they differ from each other by some features. These are:

• independent spread of chromosomes to gametes; take into account only three pairs of chromosomes; during the meiotic division, there are 4 gametes, but there are 8 possible combinations of allocation of only 3 chromosomes; in the case of people who have 23 pairs of chromosomes, theoretically every man and every woman can produce more than 8 million types of gametes;

• genetic recombination, taking place during the meiotic division; it is based on the fact that homologous chromosomes separeiting into the gametes, which within the pairs exchanged genetic material among themselves, so they differ from the chromosomes of the previous generation; such a process of exchanging genetic material occurs with each meiotic division;

• random combination of gametes is an extra factor of genetic variability, causing that a couple of parents can have offspring with different genotypes;

• mutations occurring in the sex cells.

Features subject to genetic variation are inherited. Due to variability, the individuals forming the species differ from each other. Because individuals have different characteristics, the chance that some of these individuals will survive the changing environmental conditions is greater than if all individuals were the same. Individuals better adapted to the new conditions give their offspring traits that allowed them to survive. Therefore, despite the death of individual individuals, the species still exists.

• The source of genetic variability is the process of gamete formation, random merging with each other and mutations.