Генетические основы поведения человека

МБОУ «СОШ №10» г. Елабуга РТ, Ахметова Зайтуна Хасановна, учитель биологии
высшей квалификационной категории.
Урок на тему «Генетические основы поведения человека».
(Общая биология. 10 класс, химико-биологический профиль)
По семени плод: что посеяно, то и
вырастает.
Тип урока: урок изучения нового материала и закрепления полученных знаний.
Цели: формирование знаний о наследственной природе поведения человека,
систематизация знаний о закономерностях наследственности, закрепление умений
пользования генетическими терминами и символикой; формирование гуманного
отношения к людям с проблемами здоровья как полноценным членам общества, развитие
интереса учащихся к современным научным исследованиям человека.
Задачи:
образовательные: расширить знаний о биологии человека, продолжить усвоение
учащимися системы знаний о поведении, обусловленных наследственностью, условиями
среды, методах предупреждения нарушений в поведении человека.
воспитательные: продолжить формирование научного мировоззрения учащихся,
системы взглядов и убеждений о необходимости здорового общества для формирования
человека нормального поведения.
развивающие - продолжить формирование умений учащихся:
учебно-интеллектуальных: анализировать факты, устанавливать причинноследственные связи;
делать выводы, выделять главное, сравнивать, систематизировать, объяснять, решать
различные генетические задачи.
учебно-информационных: осуществлять обработку полученной информации;
формировать культуру использования информационных технологий в индивидуальной,
коллективной учебной и познавательной деятельности;
учебно-коммуникативных: владеть устной и письменной речью, уважать мнение
собеседника.
Развитие эмоциональной сферы: повышение интереса к предмету, активизация
познавательной деятельности.
Методы обучения: объяснительно-иллюстративный, частично-поисковый.
Оборудование: компьютер, проектор, экран.
Формы организации познавательной деятельности: индивидуальная, коллективная.
Место урока: Раздел "Основы генетики и селекции", глава "Закономерности
наследственности", 16-урок.
Тип урока: Урок изучения нового материала и закрепления полученных знаний.
Ход урока:
I. Организация начала урока.
I I. Введение в тему урока :
1)Фронтальная беседа:
А)I – закон Менделя б)II– закон Менделя в)III– закон Менделя г) Закон Моргана.
Б) Тестовые задания (самостоятельно).
1. Определите генотипы родителей, если они имеют хороший слух, а у них родился
глухой ребёнок?
а)АА х аа б)Аа х аа в)А ах Аа г)АА х ВВ
2.Определите генотипы родителей, если у них появились дети: кареглазый правша,
голубоглазый правша, кареглазый левша, голубоглазый левша. а)АаВв х аавв б)АаВв х
АаВв в)ААвв х ааВВ г)ааВВ х аавв
3. Укажите генотип женщины, которая передаст дальтонизм своим сыновьям: а)dd
б)XDXD в)XDXd г)Dd
4.Родители имеют II (гетерозигота) и IV группы крови. Определите вероятность рождения
детей с I группой крови? А)50 % б)100% в)0 % г)25%.
5.От брака двух средних мулатов родились дети с чёрным и белым цветом кожи, так как
этот признак наследуется по принципу:
а) комплементарного б)кооперации в)полимерии г)сверхдоминирования .
Проверка работ, оценивание.
II.Изучение нового материала.
Учитель: Вы обратили внимание, чему были посвящены задачи? Какие признаки у
человека заложены в генах?
1-слайд.
Генотип человека содержит около 100 тысяч генов, функционирующих как единая
взаимосвязанная система, в которой любой ген находится в сложном взаимодействии со
всеми другими. Изучена всего лишь небольшая часть всех имеющихся в генотипе генов.
Науке известны гены-модификаторы, отвечающие за морфологию и видовые признаки,
гены-регуляторы биохимических процессов, гены дифференцировки, которые дают
команды, когда у зародыша развиваться тем или иным органам. Наука уже создала своего
рода "таблицу Менделеева" из изученных генов.
Сегодня мы будем говорить о генетических основах поведения человека.
Постараемся ответить на вопрос: Заложено ли поведение человека в генах?
Нормальное поведение человека изучается в основном психологами, патологическое -
психиатрами, биологические основы психических болезней - сфера нейробиологии.
Очертить границы нормального поведения очень трудно, они зависят от понятия "норма",
принятого в данном обществе. Генетический анализ множества признаков убедительно
продемонстрировал, что аномальные функции часто являются следствием единичных
генетических дефектов, мутации
- одного гена. Нормальная же изменчивость
обеспечивается системами генов в совокупности с влиянием внешней среды. Мы сегодня
рассмотрим некоторые вопросы по наследованию поведения.
Выступления учащихся:
2-слайд.
Генетические основы выдающихся достижений.
В свое время на многих ученых большое впечатление произвела идея английского
учёного Ф.Гальтона о том, что интеллект можно измерить, что сравнение близких
родственников
позволяет
по-новому
осмыслить
проблему
взаимодействия
наследственности и воспитания в становлении интеллекта. Ф.Гальтон показал, что люди,
которых в британском обществе того времени считали выдающимися, имели среди
близких родственников больше знаменитостей, чем можно было бы ожидать при
случайном распределении высокой одаренности. С тех пор неоднократно
предпринимались попытки подтвердить наследование гениальности или особых талантов.
Изучались родословные знаменитых музыкантов, ученых, публиковались обширные
статистические данные.
На основании своих исследований Ф.Гальтон пришел к такому заключению:
вероятность того, что у выдающегося человека был талантливый отец, в 500 раз выше по
сравнению с человеком обыкновенным. Можно представить, какой вред нанесли России
большевики, методически расправлявшиеся с интеллигенцией и, в конце концов,
практически уничтожившие интеллектуальную элиту страны. Последствия этих
варварских деяний мы расхлебываем до сих пор. Таким образом, в результате террора,
вынужденной эмиграции и войн мы лишились не менее одной трети соотечественников,
притом их лучших представителей. Изучение биографий гениев всех времен и народов
приводит к выводу: гениями рождаются. Но где истоки гениальности? Генетики усиленно
ищут ген гениальности.
3 слайд. Есть ли такой ген? Скорее всего, отдельного гена нет. Есть лишь довольно
малая вероятность уникального сочетания генов, которая отражает заложенные в человеке
предпосылки стать гением. Но гений реализуется, лишь попадая в благоприятные
условия, где эти предпосылки могут развиться до высокого уровня. Благоприятная
социальная среда способствует реализации природных задатков, неблагоприятная
превращает потенциального гения в заурядность. Чем же отличается гений от других,
даже, может быть, и очень способных людей? Прежде всего, уникальным сочетанием
генов, возникшим из случайной комбинации генов его предков. Он наделен благодаря
этому живым и любознательным умом, обостренностью ощущений, исключительной
восприимчивостью окружающего мира, эмоциональной напряженностью, ярко
выраженным темпераментом. Обстоятельства могут выковать из индивида гения, если у
индивида есть задатки от природы.
Взрослым: родителям, педагогам нужно помогать ребенку реализовать свои
возможности. Значение именно ранних воздействий, развивающих интеллект,
доказывается тем, что 20% будущего интеллекта приобретается к концу 1-го года жизни,
50% - к 4-м годам, 80% - к 8 годам, 92% - до 13 лет. Психоанализ, биология и генетика
сходятся теперь в понимании того, что и творческие способности индивида зависят от
условий, в которых он провел свои первые годы жизни.
4-слайд.
Стержень концепции советского генетика Эфроимсона состоит в
убеждении, что потенциальные и состоявшиеся таланты и гении имеют, как правило, в
своем генотипе генетические факторы внутреннего "допинга", резко повышающие
психическую и интеллектуальную активность на фоне тех или иных способностей.
Описаны четыре зависимых от генов биохимических стимулятора: 1) гиперурикемия или
повышенный уровень мочевой кислоты, дающий подагру; 2) высокое содержание
андрогенов (мужских гормонов) у женщин с синдромом Морриса; 3) повышенный
уровень катехоламинов при синдроме Марфана; 4) циклическая стимуляция повышенной
умственной активности при слабой форме маниакально-депрессивного психоза.
5-слайд.
Исследуя феномен А. С. Пушкина, Эфроимсон изучил его генеалогическое
древо до пятого колена: предрасположенности, характеры и наклонности всех его предков
по материнской и отцовской линиям. По его наблюдениям, одаренность Пушкина
развивалась на фоне ярко выраженной циклотимии (склонности к быстрой смене спадов и
подъемов настроения), унаследованной им от своих родителей - кровных родственников
(предки отца и матери поэта в пятом колене были родными братьями). Периоды резкого
возбуждения, аффекта, как правило, сопровождались резким подъемом творческой
активности и продуктивности. Этому способствовали его природные задатки:
феноменальная память, широкий кругозор, гибкость ума. В молодости повеса, донжуан,
дуэлянт, он с возрастом стал более управлять своими страстями и направлять их в
творческое русло. По воле случая поэт оказался наследником еще одного фактора
психической стимуляции умственной активности. Известно, что его ближайшие
родственники страдали подагрой, был склонен к ней и сам поэт. Заболевание это связано с
увеличением в крови мочевой кислоты, по своим свойствам действию похожей на кофеин,
большие дозы которого вызывают стимуляцию умственной активности. Как правило,
обострение этой болезни происходит в осенний период. Эти факторы, соединившись в
геноме Пушкина в их пограничном выражении, оказались стимуляторами его творческой
деятельности, которые, воздействуя на необыкновенную природную одаренность поэта,
дали человечеству гения с ярко выраженной цикличностью в творчестве, максимум
которой приходился в большинстве случаев на осенний период.
6-слайд.
Другой пример - творчество Ганса Христиана Андерсена. Исследователи,
изучавшие его жизнь и творчество, отмечают, что у него налицо все признаки синдрома
Марфана, особой формы диспропорционального гигантизма, связанного с пороками
развития мезодермы и эктодермы зародышевого листка эмбриона. Сегодня ген синдрома
Марфана локализован, он находится в длинном плече хромосомы 15. Люди с синдромом
Марфана имеют массу аномалий - высокий рост при относительно коротком туловище,
непропорционально длинные конечности, арахнодактилия (чрезмерно длинные "паучьи"
пальцы), вывих хрусталика, большую голову с худым лицом и удлиненным выступающим
носом, недоразвитость жировой ткани, воронкообразную форму груди, что может
сопровождаться пороком сердца. Такие люди характеризуются психической
неустойчивостью, биохимическими нарушениямии, связанными с выбросом в кровь
больших количеств адреналина. Чаше всего такие люди - психически ненормальны. Но в
редчайших случаях, при определенном сочетании с другими генами, люди с синдромом
Марфана показывают очень высокий интеллект. Явные признаки синдрома Марфана были
налицо у таких выдающихся личностей, как Николо Паганини, Авраам Линкольн, Шарль
де Голль, К. Чуковский, Л. Ландау, почти доказано, что синдром Марфана был у В.
Кюхельбекера.
Учитель: Заложена ли гениальность в генах? Достаточно ли этого, чтобы стать гением?
- Конечно, нет! Гений – это на 99% - труд.
Аномальное и социально-нарушенное поведение .
7-слайд. Известны многочисленные случаи наследственной социальной патологии. Как
говорил Андрей Вознесенский: "Есть соль земли, есть сор земли". Например, семейство
Джюков, возникшее в XVIII веке в Северной Америке от брака пьяницы рыбака и
беспутной женщины. В их родословной более 50% слабоумных, воров, проституток,
бродяг и т.п. В конце XIX века нанесенный США этим семейством ущерб был оценен в
1,2 млн. долларов - огромная сумма по тем временам. Известна также родословная
бродяги, воровки и пьяницы Ады Юрке, родившейся в 1740 году. Среди ее потомков
зарегистрированы 181 проститутка, 76 разного рода преступников, 142 ничтожные
падшие личности.
Множество примеров, когда детей из неблагополучных семей брали на воспитание в
нормальные, здоровые семьи. Как правило, результаты были плачевными: дети либо
убегали, либо становились на путь своих биологических родителей .
При анализе предрасположенности к совершению преступлений был использован
семейный метод. Группу из 14427 осужденных сравнивали по частоте привлечения к
уголовной ответственности с их биологическими и приемными родителями. Никакого
соответствия между детьми и приемными родителями обнаружено не было, однако
проявилась достоверное соответствие между частотой привлечения к ответственности
детей и числом осуждений их биологических родителей.
Агрессивность.
Социально значимым проявлением психической деятельности человека является его
агрессивность, уровень которой связан с организацией определенных отделов головного
мозга, генетически контролируемой в ходе развития организма.
8 слайд. Одной из причин агрессивности. как полагают, является наличие в крови более
высокого количества гормонов: тестостерона, адреналина, эстрогена, прогестерона
(половые гормоны). Молекулярный анализ показал, что у агрессивных нарушен ген МАО
– моноаминоаксидазы. Это особый фермент, который «гасит» активность нейронов. Он
расположен в Х-хромосоме. Поэтому она проявляется больше у мужчин, как гемофилия и
дальтонизм.
Расстройство психики и нарушения социального поведения часто встречаются у
больных с аномалиями половых хромосом X и Y. Выявление удивительно высокой доли
мужчин с XXY- и XYY-кариотипами среди определенных групп осужденных совпало с
усилением в обществе беспокойства по поводу роста жестокости и насилия. Некоторые
генетически
обусловленные признаки присущи
закоренелым преступникамрецидивистам: глубоко посаженные маленькие глазки, низкий лоб, отвисшая нижняя
челюсть. Еще одна особенность - пониженная болевая чувствительность: число болевых
рецепторов на единицу площади тела у них резко снижено. Неудивительно, поэтому их
необычное по сравнению с нормальными людьми поведение: они могут зашить себе рот
нитками, прибить себя к стулу, отрубить руку и т.п. - им не больно! Этим же объясняется
их особая жестокость. Когда преступник наносит ножом множество ран, его раздражают
крики жертвы, он не понимает, чем они вызваны, ведь ему боль неведома.
Учитель: Нет никакого сомнения, что подобные особенности генетически заложены.
9 слайд. Эта проблема была проанализирована К.Лоренцем в его книге "Агрессия" *. Он
привел интересные данные социально-психологических исследований индейцев племени
юта в Северной Америке. Оказалось, что они очень страдают от избытка агрессивных
побуждений, которые не могут реализовать в условиях резервации. Индейцы в течение
нескольких столетий промышляли войнами и грабежами. Очевидно, отбор усиливал их
агрессивность.
Вынужденное постоянное подавление агрессивности достаточно часто вызывает у
индейцев юта неврозы, многие из них чувствуют себя больными. По мнению Лоренца,
единственным путем избавления от болезней является замещение агрессивности другими
видами деятельности, например спортом. Это один из инструментов, позволяющих
обществу влиять на "направленность" проявления генетически детерминированных
свойств человеческой личности.
Генетическая предрасположенность к спорту
10 слайд:
Одна из актуальных проблем современного спорта - правильный выбор
спортсменом вида, которым он хочет заниматься. Множество судеб искалечено из-за
неправильного выбора. В 2000 году коллектив английских ученых под руководством
Монтгомери опубликовал в журнале "Nature" итог трехлетней работы по исследованию
вариаций гена АСЕ (гена ангиотензин-превращающего фермента) у спортсменов
различной специализации.
11 слайд: Авторы утверждали, что успех в определенных видах спорта зависит именно от
этого гена. Ген АСЕ у человека может быть представлен одной из трех форм: I/I - со
вставкой повторяющегося участка внутри гена на обеих хромосомах, D/D - с отсутствием
таковой, I/D - с наличием вставки на одной из хромосом. Было показано, что лица,
обладающие D/D формой, имеют повышенное кровяное давление, a I/I - пониженное.
Таким образом, люди с D/D формой должны иметь сердце, приспособленное к тяжелым,
но непродолжительным нагрузкам, a I/I - наоборот, к длительным, но не очень
интенсивным. Именно такие данные и были получены Монтгомери при обследовании
спортсменов: у стайеров и велосипедистов преобладала I/I-форма, а у спринтеров,
тяжелоатлетов и пловцов - D/D-форма.
Профессор В.А.Рогозкин в совместной работе с англичанами провел
широкомасштабное исследование по плотности костной ткани, а также гена коллагена
(белка, составляющего основу костной ткани) и гена рецептора кальцитонина (гормон
щитовидной железы, регулирующий кальциевый обмен) определяющих массу и
прочность костей.
При исследовании полиморфизма генов сердечно-сосудистой системы было выявлено
преобладание гетерозиготных (смешанных) вариантов трех из четырех исследуемых генов
в группе гребцов по сравнению с контрольной группой. Это полностью соответствует
представлению о том, что гребля - вид спорта, требующий как выносливости, так и силы
сердца. Анализируя гены, ответственные за метаболизм костной ткани, авторы выявили
преобладание у гребцов формы гена, которая обусловливает пониженную концентрацию
кальция в кости и соответственно повышенную в мышцах. Кроме того, у гребцов реже
встречалась форма гена, ответственного за повышенную плотность костной ткани, что для
занятий греблей не нужно.
Таким образом, тестирование предложенных генов может уже на начальном этапе
подготовки спортсмена дать тренерам первичную информацию для отбора ребят в
спортивные секции и выбора индивидуального подхода к тренировкам. Поэтому в
настоящее время обсуждаются перспективы и целесообразность анализа генетической
предрасположенности в качестве одного из базисных способов формирования
олимпийской сборной и других сборных команд, как способа повышения спортивных
достижений.
III. Закрепление материала:
1.Беседа по вопросам:
1).Отчего зависят высокие достижения гениев?
2).Рождаются ли преступниками?
3).Какими видами деятельности можно занять людей агрессивных?
4).Могут ли люди с определенными выше упомянутыми отклонениями реализовать себя?
12 слайд: Человек представляет собой целостную самоорганизующуюся систему. Его
совершенствование и усложнение функций происходит под воздействием биологических
и социальных факторов. Практичные американцы поставили на поток производство не
только автомобилей, но и человеческих талантов. Ежегодно в результате специальных
тестов, ориентированных на выявление не объема знаний, а уровня мышления и
сообразительности, в США отбираются 35 тыс. одаренных старшеклассников (всего около
3% от общего числа учащихся), которым в дальнейшем оказывается государственная
поддержка для получения высшего образования. Более того, денежные субсидии
получают и те колледжи, которые эти молодые люди избирают для дальнейшего
обучения. В рамки этой политики «выращивания» талантов и гениев вписывается и
программа «откачки мозгов» из стран, отстающих в экономическом отношении от
ведущих держав Запада.
Для повышения доли талантливых детей, сумевших реализоваться, в нашей стране
надо не так уж и много. По мнению В.П. Эфроимсона, «достаточно предоставить детворе
и юношеству хорошие, равные, соответствующие возрасту условия, и задача резкого
повышения частоты развивающихся гениев, тем более выдающихся талантов, да и
талантов вообще, будет решена». Необходимо также целенаправленно выявлять людей с
синдромами Марфана и Морриса и предоставлять им условия для проявления своих
способностей.
2.Решение задачи.
1) Ген табакокурения рецессивен (а),сцепленный с полом. А доминантный ген
алкоголизма (В) расположен в аутосоме. В семье отец употребляет алкоголь, много курит
(его оба родителя страдали алкоголизмом). Мать вредных привычек не имеет, но её отец
был заядлым курильщиком. С какой вероятностью в семье могут родиться дети, не
рискующие стать алкоголиками и не склонные к курению? Оформить схему решения
задачи.
V. Подведение итогов.
VI. Домашнее задание.
Записи в тетрадях. Решить задачу. Найти дополнительный материал по наследованию
поведения.
Список источников:
1.В.П. Эфроимсон, Предпосылки гениальности, ж-л "Человек", № 2-6, 1997, № 1, 1998.
2. "Тема номера", ж-л "Огонек" № 20, 1997.
3. Афонькин С.Ю. "Гены гениальности", газета "1 Сентября. Биология." №47, 1999.
4.Дубинин Н.П. Генетика и человек. Кн. для внеклассного чтения IX - X кл. М.:
"Просвещение", 1978
5.. Популярная медицинская энциклопедия. Гл. ред. Б.В. Петровский.
6. Карпенков С.Х. Концепции современного естествознания. Практикум: Учеб. пособие
для студентов вузов. М.: Культура и спорт: Издат.об-ние "ЮНИТИ", 1998.
7. 3. Дубинин Н.П. Генетика и человек. Кн. для внеклассного чтения IX - X кл. М.:
"Просвещение", 1978 г.
8.Генетика поведения человека и Евгеника. Л.И. Корочкин, член-корреспондент РАН,
Л.Г. Романова, кандидат биологических наук..Ж-л «Человек»№2 2007.
9. Лоренц К. Агрессия. М. 1994..
Интернет-сайты.
1.http://www.bestreferat.ru/referat-38668.html
2. http://globalscience.ru/article/read/288/
3. http://ladyfitness.ru/php/articles.php3?id=189
4.http://vivovoco.astronet.ru/VV/PAPERS/MEN/NEWEVGEN.HTM
5.. http://slovari.yandex.ru