Урок биологии "Генетика крови"

Разделы: Биология


ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ ЗАДАЧИ:

  • познакомить учащихся с понятием множественного аллелизма на примере групп наследования крови и принципом решения задач на множественный  аллелизм;
  • расширить знания учащихся о группах крови человека о Rh-факторе,  резус –конфликте, наследственных болезнях крови человека на примере СКА (серповидноклеточной анемии);
  • познакомить учащихся с донорством в Хакасии.

ВОСПИТАТЕЛЬНЫЕ ЗАДАЧИ:

  • формирование гуманного отношения к больным людям;
  • пропагандирование донорства как гуманной акции спасения жизни людей.

РАЗВИВАЮЩИЕ ЗАДАЧИ:

  • развитие интереса к предмету через получение новых знаний , умения решения генетических задач, через работу с научно-популярной литературой.

ОБОРУДОВАНИЕ:

  • таблицы «КРОВЬ», «ТКАНИ», «РЕЗУС-КОНФЛИКТ», «СЕРПОВИДНОКЛЕТОЧНАЯ АНЕМИЯ»;
  • выставка статей из ж. «Здоровье» «Генетика крови»
  • таблица-диаграмма « ОБЪЕМ ЗАГОТОВКИ ЦЕЛЬНОЙ КРОВИ В РХ»

ОФОРМЛЕНИЕ КЛАССНОЙ ДОСКИ:

Вехи истории:

1901 г- К.Ландштейнер открыл 3  группы крови

1904г- Я.Янский определил IV группу крови

1930 г –К.Ландштейнер получил Нобелевскую премию по физиологии и медицине за открытие групп крови

1937г – К.Ландштейнер и Л.Винер открыли резус-фактор

ПОНЯТИЯ:

АГЛЮТИНАЦИЯ, АГЛЮТИНОГЕНЫ, АГЛЮТИНИНЫ, ГЕМОЛИЗ, РЕЗУС-ФАКТОР, РЕЗУС-КОНФЛИКТ, МНОЖЕСТВЕННЫЙ АЛЛЕЛИЗМ, ГЕНЕТИЧЕСКИЙ ПОЛИМОРФИЗМ, ДОНОР, РЕЦИПИЕНТ, ГЕМОГЛОБИН, ГЕМОТРАНСФУЗИЯ, СЕРПОВИДНОКЛЕТОЧНАЯ АНЕМИЯ (СКА)

ХОД УРОКА

I. ВВЕДЕНИЕ

Актуализация целей и задач урока (вступительное слово учителя)

II. ИЗУЧЕНИЕ НОВОГО МАТЕРИАЛА

1. Из истории переливания крови животным и человеку

Вопросы переливания крови имеют долгую историю, с давних времен люди пытались применить переливание крови. Уже в Древнем Египте и Греции есть упоминание об этом. Кровь входила в состав некоторых лечебных напитков, считалось, что переливание крови отважных и добрых людей делает других великодушными и храбрыми. Папа Римский Иннокентий 8, удрученный старостью, приказал влить себе кровь от троих юношей. Результат был печален. Умерли и юноши и папа. Французская королева Мария Медичи (нач. 15 в.) отважилась пить человеческую кровь от недомогания и старости. Исцеление королева-кровопийца не нашла.

Впервые доказал возможность оживить животное переливанием крови, лондонский анатом Лоуэр в 1666г. Он поставил такой опыт: после смерти обезкровленной собаки, в ее сосуды была влита кровь от другой собаки. Собака ожила.

Первая удачное переливание крови от человека к человеку произвели в 1819 г. в Лондоне.

Спустя 13 лет врач Вольф провел первый в России успешную операцию переливания крови. Однако, последующие четыре попытки окончились смертью больных. В 1873 г. подсчитали, что всего на земном шаре было произведено 247 переливаний, из них 176 окончились смертью.

Долгое время, ученые и врачи не знали причины смертных исходов переливания. Только в начале 20 в. была раскрыта тайна.

2. Совместимость с несовместимость групп крови

К решению вопроса о переливании крови ученые шли очень длинным путем. В 1900 г. венский ученый К. Ландштейнер пришел к выводу о существовании 3 групп крови, а в 1907 г.чешский ученый Ян Янский определил 4 группу крови.

В процессе исследований, было установлено, что в крови 1 группы склеиваются эритроциты всех остальных групп, но ее эритроциты не склеиваются в крови других групп. Сыворотка 4 группы не склеивает эритроциты других групп. В то же время эритроциты этой группы склеиваются сывороткой 1, 2, 3 групп крови. 4 группа имеет свойства, противоположные свойствам 1 группы.

Промежуточное положение занимает кровь 2, 3 групп. В результате установлено, что кровь 1 группы можно переливать всем людям и поэтому, людей с этой группой крови называют универсальными донорами. Люди с  4 группой – универсальные реципиенты: им можно переливать кровь всех 4 групп, но их кровь можно переливать только людям с этой же группой крови.

3. Происхождение групп крови. Генетический полиморфизм

Происхождение групп крови объясняют по-разному. Одна из теорий связывает образование той или иной группы крови с экологическими условиями, в которых длительно находилась большая географически изолированная популяция людей, не восприимчивых к определенному виду заразных заболеваний. Поскольку некоторые антитела переносятся эритроцитами, то в них стали возникать аглютиногены различного вида, и тем самым обусловливать группу крови. Так оказалось, что для различных территорий характерно преобладание у людей той или иной группы крови.

Множественный аллелизм (генетический полиморфизм) - это когда за развитие одного признака отвечают несколоько аллельных генов. В генотипе диплоидного организма при этом могут находиться только 2 гена из серии аллелей, полученных от родительских организмов. Так наследуется окраска глаз у дрозофилы; цвет шерсти у кроликов.

Множественный аллелизм характеризует разнообразие генофонда, является видовым признаком, но наличие в генофонде многих аллелей одних  тех же генов определяет и подчеркивает наследственную уникальность каждого индивида.

4. Наследование групп крови у человека

а) объяснение учителя ( запись в тетради)

Наследование групп крови определяется действием трех аллельных генов трех аллельных генов , обозначаемых  А. В. О.

Комбинируясь по два, эти гены дают шесть генотипов:АА,ОО,АВ,АО,ВВ,ВО.

Ген О – рецессивный. Гены А и В доминируют над геном О, но друг друга не подавляют.

         
Генотип ОО - I группа
Генотип АА,АО - II группа
Генотип ВВ ,ВО - III группа
Генотип АВ - IV группа

б) примеры множественного аллелизма (работа с учебником  стр.266-268)

в) решение задач на множественный аллелизм:

Учитель формулирует проблему: «В суде слушается дело по взысканию алиментов. Мать имеет I группу крови, дети – II, III. Может ли быть отцом детей мужчина с IV группой крови?»           

г) учитель объясняет  типологию решения задач на множественный аллелизм  на примере скрещивания I группы крови с другими группами крови, записывая данные в таблицу.

Таблица «НАСЛЕДОВАНИЕ ГРУПП КРОВИ У ЧЕЛОВЕКА»

ЖЕНЩИНА МУЖЧИНА I (ОО) II(АА, АО) III(ВВ, ВО) IV (АВ)
I I        
I II        
I III        
I IV        
II II        
II III        
II IV        
III III        
III IV        
IV IV        

Д) решение задач  с последующим заполнением таблицы (работа в группах)

Е) обсуждение проблемной задачи.

5. Ваша диета по гроппе крови (выступление детей)

6. Rh-фактор, Rh-конфликт

а) Задача - проблема

“Отец ребенка гетерозиготен по Rh-фактору. Мать Rh-отрицательна. Каковы возможные генотипы детей по резус-фактору? Какие генетические прогнозы вы бы дали  этой паре?

б) Объяснение учителя ( запись в тетради)

Резус-фактор – доминантный антиген, контролирующий синтез резусного белка крови. У Rh (+) человека такой белок есть. В эритроцитах Rh(-) человека резус–белка нет. Он был обнаружен в крови у обезьян M.rhezus. У людей европеоидной расы ген Rh (+) встречается в 85% случаев, а ген rh(-)  в 15% случаев. В тех случаях, когда плод резус-положителен, а мать резус-отрицательна, в ее крови накапливаются антитела, разрушающие эритроциты плода, что приводит к гемолитической желтухе. При повторной беременности опасность заболевания   возрастает и  усугубляется его тяжесть.

Rh(+) – доминантный ген, rh(-) – рецесивный.

в) Решение задачи с последующими выводами

7. Наследственные болезни крови человека ( на примере СКА)

а) Задача-проблема:

«У людей, больных СКА, первичная структура гемоглобина отличается от нормального гемоглобина лишь в 1 точке: седьмое место занимает не глутаминовая кислота, а валин. В остальном первичная структура нормального и измененного гемоглобина одинаковы.

При СКА эритроциты приобретают неправильную серповидную форму,  крошатся на части и не могут выполнять свою функцию; кислородный голод приводит к смерти; причиной деформации и нарушения биологической функции эритроцита является изменение физико-химических свойств гемоглобина  вследствие изменения первичной структуры - цепи его молекулы.

Определите:

  • какое изменение в структуре гена  может привести к синтезу измененного гена вместо нормального?
  • из каких нуклеотиров состоят 7 кодоны  в молекулах ДНК(и –РНК), участвующих в синтезе гемоглобина (нормального и измененного) ?»

б) Обсуждение проблемы с выводами

8. Донорство в Хаксии (выступление детей, посетивших Республиканский центр переливания крови)

9. Заключение. Основные выводы по уроку (делают дети вместе с учителем)

Группы крови человека – наследственный фактор ( признак), который передается по наследству по определенным законам. Группа крови не меняется в течение всей жизни, принадлежность к той или иной группы не зависит ни от расы, ни от национальности.

Возникновение 4 группы крови – результат эволюции, влияния внешних факторов.

Кровь можно переливать от человека к человеку. Донорство – почетно, необходимо.

 Знания своей группы крови  можно использовать при соблюдении диеты

Девушкам имеющим  резус-отрицательную кровь , необходимо помнить о резус-конфликте, обращаясь при этом в Центр планирования семьи (учитель дает справку о работе Центра планирования семьи г.Абакана).

Сейчас известно около 50   наследственных заболеваний крови человека. Основная причина их возникновения – мутация генов. Для их исследования, лечения необходимо развитие науки и медицины.

10. Домашнее задание

Записи в тетради, решить одну из предложенных задач по теме «ГЕНЕТИКА КРОВИ».

Литература

1. Газета «БИОЛОГИЯ». Приложение к газете «1-е сентября» №5 1995

2. В.Б.Захаров  «Общая биология» учебник для 10-11 кл . общеобразовательных учебных заведений . М.: Дрофа, 2001

3. И.Д.Зверев  «Книга для чтения по анатомии, физиологии и гигиене человека» М.; «Просвещение» 1995

4. И.П.Карузина «Учебное пособие по основам генетики» Москва, «Медицина», 1980

5.В.Ю.Кретьянинов, Г.Б.Вайнер «Сборник задач по генетике с решениями»

6. «Общая биология» учебник для 10-11 кл. с углубленным изучением биологии в школе.  В.К.Шумской, М.Д. Дымшиц, А.О.Рувинский. М., «Просвещение»  1995

7. Б.У. Соколовская «Сто задач по генетике и молекулярной биологии». Издательство «Наука», Новосибирск 1971

8. А.Т.Хрипкова «Физиология человека». М.; «Просвещение» 1983

9. Журнал «Питание и здоровье» №1   2003