Simulator pentru rezolvarea problemelor de genetica

Ideea de cărți de probleme sub formă de tabele nu este nou. Utilizarea lor este practicată în mai multe școli din studiul chimiei, fizicii și alte „științe dure.“ Cartea de probleme în genetica, conceput sub formă de tabele, am găsit în cartea GM Murtazin „Probleme și exerciții în biologie generală“ [1]. La acea vreme, în urmă cu aproximativ 15 ani, atunci când librării orașele de provincie nu sunt o explozie de abundenta de bunuri, și literatura educațională și metodică a fost la o primă, această constatare a fost pentru mine o revelație. Principalul avantaj al unei probleme a rezerva un tabel - compact, permițându-i să se propage utilizarea studenților în clasă și acasă.

Asigurarea studenților cu acest tip de material este important acum, deoarece numărul de sarcini în manuale nu este suficient pentru a dezvolta soluții de competențe, chiar tipuri de bază, să nu mai vorbim despre problemele de interacțiune genelor legate de moștenire, etc. și colecții de probleme genetice au doar un număr mic de copii în clasă (și chiar și atunci nu întotdeauna).

Anii au trecut, și o masă mare, mi-a găsit în manualul de instruire vechi și care vizează rezolvarea problemelor de un singur tip (imperechere cu doi hibrizi). treptat, fiind modificate, completate cu date noi, până când sa transformat într-o opțiune pe care am aduce în atenția dumneavoastră. Ce sa întâmplat ca urmare, nu poate fi pe deplin să fie numite cărți de probleme. Acesta este un simulator unic, permite profesorilor să dezvolte abilitățile studenților de soluții durabile probleme genetice tipuri de bază. El a fost, în orice caz, nu o alternativă la cartea existentă a problemelor, și pot fi folosite numai în paralel cu ele. Această limitare se datorează în primul rând faptului că simulatorul nu este cel mai important lucru - condițiile problemei, astfel încât lucrul cu simulatorul are mai mecanic, nu creativ. A doua restricție rezultă din prima: toate sarcinile simulator de „directă“ (sau „de bază“, prin definiție, Comitetul de Stat pentru Standardizare), și anume o decizie este îndreptată numai la calculul genotipuri si fenotipuri ale puilor de genotipuri cunoscute ale părinților.

Opțiunea pentru student <Приложении1> Reprezintă o coală de hârtie A4 împăturit în jumătate (pentru usability: elevii săi lipite în caietele lor) cuprinzând masă interconectate (tabelul 1, 2, 3) și o moștenire suplimentară de masă are mai multe organisme. Opțiunea pentru profesori <Приложение2> Se compune din mai multe foi de format A4, dintre care primul duplicat simulator de elev, tabelul de mai jos conține coduri de sarcini de pe alte foi - răspunsuri de masă.

Lucrul cu elevii cu simulator

Cu această operațiune consultă toate, chiar și cele mai slabe elevi, și durează doar câteva secunde.

Astfel, considerăm trei tabele legate de simulator, concepute pentru studenți. Pentru a economisi spațiu, acestea sunt afișate parțial, în versiunea completă <Приложении1>.

Din acest tabel, elev generează date de genotipuri ale organismelor parentale, în cazul în care linia de sus a fiecărui număr (apela acest număr de cod) - genotip al primei perechi de gene, a doua - respectiv al doilea. Pentru trecerea monohybrid ia doar linia de sus a fiecare cameră.

43. Problema codului presupun (încă întâlnit cu tabelul 2) că monohybrid trecere.

Conform tabelului 1, genotipul primului corp heterozigot (figura 4, rândul de sus), al doilea - homozigot dominant (figura 3, rândul de sus).

43. Problema codului, chiar dacă acesta este crossover de două-hibrid.

Genotip primul organism:
  • genele heterozigote prima pereche (figura 4, rândul de sus);
  • a doua pereche de gene homozigot dominant (figura 4, rândul de jos).
Genotip al doilea corp:
  • prima pereche de gene homozigote dominante (figura 3, linia superioară);
  • a doua pereche de gene recesive homozigote (figura 3, linia de jos).

Tabelul este destinat pentru a determina tipul de împerechere și o denumire literă de gene responsabile pentru exprimarea caracteristicilor specifice (acestea sunt prezentate în tabelul 3). Pentru unele tipuri de moștenire date manifestare fenotipică a acestui caracter, în cazul în care, ca urmare a încrucișări există o nouă expresie fenotipica.

În cazul în care codul sarcina de a centra monohybrid în lucrarea de student este în italice, atunci problema va fi dominanta incompleta.

EXEMPLUL 3 (datele atributelor din tabelele 1 și 2):

literă în (a se vedea tabelul 2) - clasic imperecherea dihibrid, fără ambreiaj și alte „clopotele și fluierele.“;

o gena responsabila pentru exprimarea primei caracteristică este desemnată de litera A pentru manifestarea a doua - litera B;

figurile 43 - genotipurile parentale organisme - determina din tabelul 1 (a se vedea exemplul 2.).

Rezultatul:

P x AABB AABB

Acest tabel este pentru formarea finală a condițiilor de sarcini și oferă îndrumări cu privire la:
  • procesul de împerechere „Protagonistul“. exemplu clasic - zbura de fructe - profesorul poate fi înlocuit cu orice alt organism (deși același „Smeshariki“ din desene animate pentru copii - nu contează), dar semnele și interacțiunea lor este necesar să se selecteze, în conformitate cu corpul și datele științifice. Este important să se concentreze atenția copiilor asupra cuvântului „model“: la urma urmei, noi deținem trecere „pe hârtie“ și a obține „hârtie“ opțiune de răspuns, în aceste experimente, rezultatele pot fi diferite de estimările noastre (menținând în același timp model statistic de moștenire de acest tip).
  • o caracteristică particulară, gena corespunzătoare din tabelul 2 și formează expresia fenotipică.

Exemplul 4. (date atribut din tabelele 1, 2 și 3):

Ca urmare a lucra cu tabelele 1 și 2 ne-am format aproape o condiție a problemei

(A se vedea exemplul 3). Supliment cu datele din tabelul 3:
  • O gena este „responsabil“ pentru culoarea caroseriei, iar fenotipul primului părinte pe această pereche de gene va fi prezentată o culoare albă (ca genotip heterozigot), colorarea corpul părinte al doilea va, de asemenea alb (homozigot dominant pentru prima caracteristica);
  • Gena produce culoarea ochilor modelelor noastre. Ochii unui părinte sunt de culoare roșie (homozigot dominant pentru a doua caracteristică), al doilea - alb (homozigot recesiv pentru a doua caracteristică).

Scrierea într-un student notebook-uri:

A - culoarea caroseriei alb

și - corp negru de culoare

B - ochii roșii

P x AABB AABB

P AA BB AA BB x
Br. roșu. Br. Br.

Astfel, obținem problema genetică obișnuită.

Folosind profesorul simulator <Приложение2>

Una dintre principalele tabele în versiunea pentru profesor - coduri de sarcini de masă, care este o coloană care indică modul de moștenire și liniile care conțin numărul de cod problemă. La intersecția de rând și coloană obține codul complet al problemei, de exemplu, A47. Astfel, tabelul conține celule pentru toate sarcinile Simulator (de 810). Informatiile următor pot fi înregistrate în fiecare celulă:
  • opțiune pentru rezolvarea problemei (mai mult pe aceasta mai jos);
  • profesor observă cum ar fi: DS (sarcina dată casei), ind№. (O problemă particulară dată elevului cu un număr de secvență în conformitate cu Journal), Zach (sarcina inclusă în operațiune de notare), etc.

Ca profesor de rezolvare a problemelor cruce afară sau umple celulele corespunzătoare, care vă permite să vedeți numai numerele încă probleme nerezolvate. Folosind acest tabel, profesorul este secvența individuală și frontală în timp ce face notițe în celulele respective.

Al doilea tabel include răspunsurile la această problemă.

Probabil că faci observați că numărul de genotipuri parentale în tabelul 1 simulator de student duplicat. De exemplu, a11 sarcini A12, A13, etc. absolut identice. În plus, aceeași problemă va fi orice tip de moștenire cu numere de 12 și 21, 13 și 31, etc. Chiar și pentru două hibrid împerechere tabelul 1 ar putea fi redusă până la 6 linii (o să monohybrid la 3), dar astfel s-ar a scăzut dramatic numărul fiecărui tip de sarcină, iar persoanele care lucrează copii ar fi fost imposibil. Astfel, sarcina 81 pe monohybrid transversală - este de fapt numai 6 sarcini identice cu numere numai diferite. Aceleași sarcini sunt combinate în „opțiuni“. Astfel, tabelul răspunsurilor la problema constă dintr-o serie de opțiuni și soluții numerice. număr Edition pentru fiecare sarcină inclusă în codurile corespunzătoare sarcinile de celule. Acest lucru este util atunci când este selectat în mod individual secventa imediat clare, care să includă sarcini în secvența că acestea nu sunt dublate. Acest lucru ajută la verificarea sarcinilor elevilor: codul din tabelul de cod al sarcinii se uite la o versiune a aparține, în tabelul de răspunsurile pe care le găsim această opțiune și să vedem un răspuns gata.

<Приложение2> conține decizii numai pe sarcina la moștenire monogibribnomu completă. În consecință, variantele de realizare sunt puse în tabelul de cod numai în celule pentru o coloană. În primul rând, aceasta se datorează limitarea dimensiunea materialului publicat. Și în al doilea rând (știu din propria mea experiență), profesorul va utiliza doar materialul pe care el „a condus prin sine“, care este, de asemenea, propria contribuție. Sper că orice profesor de biologie, dacă doriți să fie în măsură să izoleze variante de sarcinile unui anumit tip de moștenire și răspunsurile lor să completeze tabelul și tabelul codurilor de date necesare.

Pentru a rezuma, aș spune că acest simulator - acesta este cazul, atunci când este mai ușor de a demonstra decât explica. Imprimare tabelul din anexele 1 și 2, le-a pus în fața lui și, din nou, vă rugăm să citiți explicația mea - cred, dintr-o dată va cădea în loc.

Metode de utilizare a simulatorului în procesul de învățare

Lucrul cu simulatorul recomanda începând din clasa a 9-a în studiul fundamentelor geneticii. La prima lecție, după stabilirea legilor de moștenire prin exemplul mendelieni mazăre departe oferind copiilor simulatoare și arată cum să lucreze cu ei. Două sau trei probleme sunt rezolvate la tablă frontală cu o explicație detaliată (și ajustarea cadrului didactic), apoi - muncă independentă.

Totul depinde de imaginația și creativitatea profesorului. Vă sugerez câteva opțiuni.

Pe bucăți de hârtie, care sunt distribuite copiilor - o secvență coduri de activitate, fiecare student are propria sa secvență. De exemplu: A12> A24> A57> etc. Am să acorde o atenție nu numai pe cantitatea și calitatea problemelor rezolvate, dar, de asemenea, să respecte regulile de înregistrare (acest lucru este necesar pentru a preda copiilor din prima lecție). Secvență complexitate poate fi construit pe (fiecare sarcină următoare mai greu anterior) sau diferenția secvențe separat pentru elevii puternici și slabi (acest lucru este valabil mai ales atunci când rezolvarea interacțiunea dintre gene și legate clasa moștenire 10).

Numărul de sarcini în simulatorul se închide în individualizare are nevoie chiar și pentru clase de 30 de persoane. Și această problemă, la toate, practic, la fel, elevii de obicei, nu se observa: unele camere sunt diferite, și este imposibil să se uite la clasa de sarcini similare, atunci când toată lumea este ocupat cu felul lui delom.Takim exclude posibilitatea de înșelăciune.

Cu siguranță ați văzut astfel de sarcini în reviste pentru copii: „conecta puncte în ordine și pentru a obține imaginea. “. Despre puncte în loc de coduri de cifre scrie sarcini, și apoi la decizia secvenței, studentul va fi o imagine. Întrebați profesorul de informatică aceste cifre, acestea sunt cele mai utilizate cu algoritmi obyasnenii pe exemplul obiectelor „Robot“, „Desenator“, „Turtle“, etc. O astfel de realizare este posibil într-o temă individuală.

Lucrarea de terminat la tragerea acestui pește și niște desene simple de acest tip pot fi găsite în <Приложении3>.

Setarea tipului de „geometric“

Rezultatul misiunii

Pe o foaie de hârtie, desena, de exemplu, silueta stilizată a unei păsări și un cadru în jurul ei (se lasa sa fie un ou în care o pasăre este așezat). Break linii de desen în mai multe (nu un număr foarte mare) părți. În fiecare parte a sarcinii a scrie codul în așa fel încât problema cu un singur tip de clivaj au fost în interiorul păsării și cu alte -snaruzhi. Desenați un „Get clar că“ legenda, atât în ​​MS Exel: Ce tip de digestie care corespunde culorii la. Rezolvarea problemei (acum în ordine aleatorie) și pictura peste în culori specifice ale figurii, elevul cu soluția corectă a tuturor problemelor obține pictat o imagine (în acest caz, o pasare in interiorul oului). O astfel de sarcină poate include mai multe tipuri de probleme, iar apoi modelul poate fi colorat. Vă recomandăm ca o singură temă pe parcursul genetica de studiu întregi sau subiecte conexe multiple (de exemplu, interacțiune genă). de locuri de muncă existente cu un model de o pasăre în ou și pentru a produce mai multe siluete misiuni de acest tip sunt <Приложении4>.

Setarea tipului de „artistic“

Rezultatul misiunii

Datele pentru tabelele au fost acumulate de-a lungul anilor. A venit foști studenți - studenții de azi ai universităților medicale și colegii și să aducă non-standard, problema inițială, o mulțime de informații au fost preluate din manualele vechi colegiu și cursuri au ajutat la diferite site-uri dedicate biologiei. Din păcate, aceste surse de informații nu sunt disponibile, astfel încât în ​​absență din cauza celor ale căror date au fost folosite pentru a dezvolta simulator, îmi cer scuze pentru a fi în imposibilitatea de a furniza link-uri către surse.

Încercarea de a fi cât mai exacte posibil, în termeni de biologie, deși nu poate garanta precizia de 100% și conformitatea cu datele reale. De exemplu, nu am putut găsi informații fiabile cu privire la interacțiunea epistatică de gene in Drosophila, in cauza este un grup de gene BG ambreiaj. Dar, în opinia mea, aceste deficiențe nu au consecințe fatale. Tot aceeași înaltă școală - nu a absolvit școala, iar majoritatea profesorilor nu sunt profesori și doctori în științe. Utilizarea acestui simulator ajută elevul să învețe pentru a rezolva puzzle-uri genetice simple, și nimic mai mult. Dar o știință exactă poate să aștepte atâta timp cât elevul devine oamenii de știință bine-cunoscute.

Murtazin GM Exercitii pentru Biologie generale: Un manual pentru profesori. M. Educație 1981.

articole similare