Авторы:
Тягунова Евгения Борисовна
Дроздова Янина Аркадьевна
На практическом занятии формируются умения и навыки составления родословной семьи с использованием векторной графики; представление о клинико-генеалогическом методе, что позволит учащимся использовать приобретенные знания в дальнейшей учебе и будущей работе.
Статья:I. ВВЕДЕНИЕ
Интеграция отдельных тем и занятий ,на первый взгляд, может казаться совершенно неожиданной.
В рабочих программах дисциплин «Биология» и «Информатика. Базовый курс» существуют темы : «Методика составления родословных» и « Компьютерная графика». Интеграция этих тем дает возможность использовать в методике составления родословных компьютерную графику при изучении графического изображения родословной. Поэтому целесообразной формой проведения практического занятия является интегрированное занятие по биологии и информатике.
Актуальность интегрированного занятия заключается в более рациональном использовании учебного времени. Интегрированное занятие объединяет деятельность преподавателей различных дисциплин, что позволяет значительно активизировать учебный процесс и установить наглядные межпредметные связи.
На данном занятии для активизации мыслительной деятельности студентов используются словесный, наглядный, практический методы обучения, используются разнообразные методические приемы.
Данная тема является фундаментальной для изучения родословных в дальнейшем
в дисциплине «Медицинская генетика», и основной закрепляющей темой в разделе «Векторная графика», темы «Компьютерная графика» в дисциплине «Информатика».
II. ЦЕЛИ И ФОРМА ЗАНЯТИЯ :
Учебные :
1. Формирование представлений о клинико-генеалогическом методе.
2. Формирование умений составления родословной своей семьи.
3. Формирование представлений об основных структурных элементах векторной графики.
4. Формирование навыка использования панели инструментов «Рисование» текстового редактора MS Word при составлении родословной своей семьи.
Развивающие :
1. Развитие логического мышления (умения анализировать, синтезировать) на материале данной темы.
2. Развитие самостоятельности студентов .
3. Развитие стремления к самопознанию через историю своей семьи.
4. Развитие исследовательских навыков.
Воспитательные:
1. Формирование интереса к медицине, как к будущей профессии.
2. Формирование интереса к новейшим информационным технологиям.
3. Воспитание ценности семейных отношений и выявления тесной связи поколений.
ФОРМА ЗАНЯТИЯ:
Интегрированное практическое занятие с использованием технических средств
Место проведения
Кабинет информатики
ВРЕМЯ
90 минут
III. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ
И УЧЕБНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ
1. Презентация: «Методика составления родословных»
2. Методические указания для студентов
3. Компьютеры Pentium
- Программное обеспечение OS Windows-XP, MS Office-2003, MS Word
- Видеопроектор
- Видеомагнитофон, телевизор, видеокассета «Генеалогическое древо Христа»
IY. ПОДГОТОВИТЕЛЬНЫЙ ЭТАП ЗАНЯТИЯ
1. Студенты должны изучить тему «наследственная изменчивость человека» Учебник «Общая биология»,Д.К. Беляев §35,36
2. Изучить родословную своей семьи; в тетради записать имена(фамилии), даты рождения (смерти) своих родственников, как можно большего количества поколений.
3. Студенты должны подготовить сообщения о происхождении имен и фамилий; об истории царской семьи Российского императора Николая II ; о заболевании гемофилия.
4. Студенты должны изучить тему «Создание изображений в векторном редакторе, входящем в состав текстового редактора Word» Учебник «Информатика и информационные технологии 10-11 класс», Н.Угринович, § 7.2.3
Y.ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ
Y.1 ХРОНОКАРТА ЗАНЯТИЯ
Общее количество часов по рабочим программам , отведенное для изучения темы – 2 часа
|
№ п/п |
Этапы и содержание занятия |
Время |
|
|
|
БИОЛОГИЯ |
ИНФОРМАТИКА |
|
|
1. |
Вступительная часть занятия |
|
|
|
1.1 |
Организационный момент |
3 мин |
|
|
|
Проверка посещаемости, наличия тетради с готовым домашним заданием, подготовленного сообщения. |
Инструктаж по технике безопасности |
|
|
1.2 |
Мотивация темы, цель занятия |
2 мин |
|
|
|
Полученные знания и умения служат фундаментом для изучения медицинской генетики на 2 курсе Цели занятия формирование умений : s составлять родословные своей семьи; s решать генетические задачи на сцепленное с полом наследование; s формирование интереса к будущей профессии
|
Полученные на занятии навыки и умения позволяют применять их при оформлении работ по другим дисциплинам , изучаемого курса. Цели занятия: é Закрепление теоретических знаний по теме «Компьютерная графика» é Приобретение навыка построения схем и диаграмм с использованием панели инструментов «Рисование» в текстовом редакторе Word é Развитие самостоятельности в работе é Формирование представления об информатике как о прикладной науке
|
|
|
1.3 |
Характеристика содержания, порядка проведения и оценки результатов практической работы |
5 мин |
|
|
|
Изучение клинико- генеалогического метода ; решение генетических задач на сцепленное наследование. Оценивается подготовленность студентов к занятию, активность на занятии |
Создание генеалогического дерева своей семьи с использованием панели инструментов «рисование» в текстовом редакторе Word по алгоритму. |
|
|
2. |
Актуализация базовых (теоретических) знаний студентов |
10 мин |
|
|
|
Сообщения студентов по теме |
|
|
|
3. |
Объяснение нового материала |
25 мин |
|
|
|
Объяснение сущности клинико-генеалогического метода Изучение генеалогического древа Королевы Виктории Решение генетической задачи Изучение порядка сбора генеалогической информации Просмотр видеофильма |
Объяснение приемов графического изображения генетических символов с использованием текстового редактора Word Алгоритм графического изображения генеалогического древа |
|
|
3. |
Самостоятельная работа студентов под контролем преподавателя |
40 мин |
|
|
|
Решение генетической задачи по родословной |
Составление родословной своей семьи в текстовом редакторе Word Закрепление навыка сохранения документа |
|
|
4. |
Заключительная часть занятия |
5 мин |
|
|
|
Оценка студентов за работу на занятии: за подготовленные сообщения, за решение генетических задач. Домашнее задание § 36(Медико-генетическое консультирование) |
Проверка преподавателем выполненных работ. Оценка работы студентов на занятии. Домашнее задание |
|
Y.2 ХОД ЗАНЯТИЯ
Y.2.1 Организационный момент.
Мотивация темы, сообщение цели занятия (см.хронокарту занятия)
Y.2.2 Изучение нового материала
Преподаватель биологии : Мы сегодня совершим путешествие в прошлое человека. Но любой человек - это не только отдельная личность, но и его семья. По мнению психологов, в судьбе отдельного человека в миниатюре отражается история его семьи.
Изучением истории семей и родов занимается специальная наука - генеалогия. Ее название происходит от древнегреческого слова, которое переводится как «родословная», т.е. слово о роде.
Генеалогическое исследование также старо, как сама история. Уже мифы народов включают в себя его элементы в виде представлений о родовых связях богов или героев. Генеалогические представления мифов позволяли людям ориентироваться в небесной иерархии и определять своего личного покровителя.
Существует отдельная наука, занимающаяся изучением фамилий людей, имен, отчеств, псевдонимов — антропонимика.
Сообщение студента:
Фамилия - это наследственное имя семьи, в переводе с латинского языка - «семья». Их появление в России началось с 14 века. Первыми приобрели фамилии князья и бояре. Тверской, Звенигородский, Вяземский, неудивительно, что основой для прозвания служили родовые владения.
В XVI - XVII веках настает очередь дворян. Среди них немало фамилий восточного происхождения, поскольку многие дворяне прибывали на службу к царю-батюшке издалека. Дворянские родословные фиксировались, была создана палата родословных дел.
В XVIII - XIX веках стали появляться фамилии у служивых и торговых людей. В них часто отражались географические понятия по факту рождения.
В XIX веке начали складываться фамилии духовенства.
У крестьян же не было фамилий вплоть до конца XIX века, а некоторые народы только при Советской власти в XX веке стали именоваться пофамильно. Наиболее подробный материал по исследованию крестьянских семей дают ревизские книги, - т.е. переписи населения с 1719-1857 гг. Эти документы хранятся в Центральном архиве г.Саранска.
Чаще всего русские фамилии образуются от:
1) личных имен, образованных от канонических форм христианских имен -
Никандров, Александров, Львов;
2) от имен мирских, которые пришли из языческих времен, или были прозвищами
- Волков, Жданов, Нежданов, Некрасов;
3) профессиональных прозвищ предков, рассказывающих, кто из них чем
занимался - Гончаров, Бондарчук, Коваль;
4) от названия местности, откуда родом был один из предков. Основа таких фамилий - разные географические названия: городов, деревень, рек, озер
- Мещеряков, Москвин, Рязанов.
Сообщение студента:
В именах людей отражаются быт и верования, фантазия и народное творчество. Любое слово, которым именовали человека, окружающие начинали воспринимать как его личное имя, следовательно, любое слово могло стать именем.
Древнерусские имена были ограничены определенными жизненными обстоятельствами, например, порядком появления детей в семье: Первой, Второй, Четвертуня, Семко, Десятка.
Также имена давались по временам появления ребенка на свет, явлениям природы или обстоятельствам, окрасившим это событие: Вешняк, Ярец (рожденные весной), Метелица, Гроза.
Имена характеризовали внешность ребенка - Беляй, Чернуха, Носик, а также отношение родителей к их появлению - Ждан, Любим, Нечай, Бажен (т.е. горячо желанный).
В христианстве обычай имянаречения по именам святых и мучеников перешел из язычества и был узаконен в VI веке. Тогда же создавались святцы - книги, в которых памятные дни святых расположены в календарном порядке.
«Был в старину такой обычай:
Несли младенца в церковь. Там,
В страницы святцев пальцем тыча,
Поп имена давал по дням.
Коль ты родился в день Ефима,
То назван именем таким.
Но если в день Иеронима,
То хошь не хошь - Иероним».
(М.Владимов).
По окончании октябрьской революции во времена, когда церковь была отделена от государства, регистрацией новорожденных начали заниматься ЗАГСы, а родители получили право называть детей как угодно. Тогда-то и появились имена, присущие эпохе: Октябрина, Маркслен, Владлен, Трудомир.
Если вы захотите узнать о происхождении своего имени, фамилии, вы можете познакомиться с книгой П. Дукаревич, «Моя родословная» , Ленинградское издательство,2008 г.
Преподаватель биологии :Человек, не знающий своих предков, истории своей Родины, такой «Иван, не помнящий родства», - подобен листу, который несет ветер, ему легко внушать любые истины, моральные нормы и им очень легко управлять.
Y.2 .3. Объяснение сущности клинико-генеалогического метода
Клинико- генеалогический метод, или метод сбора и анализа родословных, является одним из основных в медицинской генетике. Задачами данного метода являются:
а) установление наследственного характера заболевания;
б) определение типа наследования болезни
в) определение прогноза потомства в семьях, где есть или предполагается рождение ребёнка с наследственной патологией.
В генеалогическом методе можно выделить два этапа: составление родословной и генеалогический анализ. С помощью этого метода можно проследить наследование такого опасного заболевания как гемофилия.
С помощью этого метода можно проследить наследование такого опасного заболевания как гемофилия.
Сообщение студента:
Гемофилия - сцепленное с полом заболевание, болезнь несвертываемости крови. В свертывающую систему крови входят 12 факторов, из которых наиболее известны белки: фибриноген, фибрин, протромбин, тромбин, ионы Са2+. Мутации генов, контролирующих синтез этих факторов, могут приводить к одинаковому результату - фенотипическому проявлению гемофилии. Заболевание обусловлено аллелями рецессивных генов. Гемофилия встречается редко, этой болезнью страдают немногие мужчины. У женщин гемофилия практически не наблюдается. Описаны отдельные случаи, когда девочки, имеющие две Х-хромосомы с геном гемофилии в каждой, погибли еще в зародышевом состоянии.
Y.2.4. Изучение генеалогического древа королевы Виктории
Преподаватель: Обратимся к генеалогическому древу потомков королевы Виктории.
Сообщение студента:
Изучение генеалогии европейских династий показало, что носительницей гемофилии была королева Виктория. Поскольку у Виктории было большое потомство, и ее дочери вышли замуж за разных европейских правителей, гемофилия проявилась в нескольких царствующих домах: в прусском, испанском, русском.
Царица Александра Федоровна приходилась внучкой королеве Виктории, и явилась носителем рецессивного гена, вызывающего гемофилию.
Английский же королевский дом гемофилию не унаследовал, поскольку продолжателем его стал старший сын королевы - Эдуард VII.
Болезнь затронула семью последнего Российского самодержца.
Историческая фигура императора Николая - своего рода символ русской истории последнего столетия. Катастрофический надлом, уничтоживший великую Российскую империю, воплотился в судьбе царя, павшего вместе со своей Родиной в водовороте разбушевавшейся революционной стихии.
Сообщение студента :
Обратимся к семье последнего русского царя.
Императрица Александра Федоровна - внучка королевы Виктории - до замужества принцесса Алиса, - родилась 25 мая 1872 года.
В возрасте 12 лет Алиса побывала в России и познакомилась с 16-летним русским цесаревичем Николаем. Через 2 года она приехала вновь - уже как бы на смотрины.
Государь Александр III возражал против брака своего сына с немецкой принцессой. Одной из причин было то, что трон в государстве Российском наследовался по мужской линии, а было известно, что родственники принцессы по мужской линии редко доживали до преклонного возраста. Однако Николай решительно заявил, что ни на ком другом жениться не желает.
В 1894 г. принцесса Алиса после крещения в православие приняла имя Александры Федоровны.
Как и его отец. Александр III, Николай был примерным семьянином и служил образцом для своих подданных. Любовь к Алисе он пронес через всю жизнь. В дневнике он писал: «Не верится, что сегодня двадцатилетие нашей свадьбы! Редким семейным счастьем Господь благословил нас; лишь бы суметь в течение оставшейся жизни оказаться достойным столь великой его милости».
Вместе с государем Александра Федоровна создала прочную и удивительно дружную семью. Современник писал: «Такой дружной любящей семьи я никогда в жизни не встречал, думаю, в своей жизни никогда больше не увижу» (Е.С.Кобылинский).
В семье императора одна за другой рождались девочки - великие княжны Ольга, Татьяна, Мария, Анастасия. Но нужен был наследник престола. И 30 июля 1904 года сбылась долгожданная мечта. У царицы родился мальчик. Его назвали Алексеем. После рождения наследника выяснилось, что мальчик болен гемофилией. Эта страшная неизлечимая болезнь - несвертываемость крови - стала трагедией царской семьи. Обычно с таким заболеванием редко доживают до зрелого возраста, так как любой ушиб, мелкое кровоизлияние может стать причиной смерти.
Болезнь царевича была объявлена государственной тайной, знали о которой только члены семьи и самые приближенные слуги. Александра Федоровна тяжело переживала за сына, полностью уйдя в религию.
Алексей с детства находился под строгим наблюдением и контролем, его во многом ограничивали. Но несмотря ни на что. цесаревич рос добрым, веселым и милым мальчиком. В семье его называли «солнечным лучиком».
Вглядимся в столь далекие от нас лица на семейной фотографии. Поэт Георгий Иванов написал:
Эмалевый крестик в петлице.
И серой тужурки сукно...
Какие печальные лица
И как это было давно!
Какие прекрасные лица
И как безнадежно бледны
Наследник, императрица.
Четыре великих княжны...
Но история царской семьи была трагична. Вместе они жили, вместе и погибли.
В 1991 году под Екатеринбургом были обнаружены останки царской семьи.
Преподаватель биологии :
По окровавленной одежде мальчика, с помощью современных компьютерных технологий было проведено опознание. В результате секвенирования – восстановления нуклеотидной последовательности ДНК была получена полная генетическая информация; и в Х-хромосоме найден ген гемофилии, что подтвердило личность царевича Алексея.
При решении следующей задачи мы найдем аналогию с генеалогическим древом царской семьи.
Y.2 .5. Решение генетической задачи
Женщина, гетерозиготная по гену гемофилии, вышла замуж за здорового мужчину с нормальной свертываемостью крови. Определить генотип и фенотип детей, которые могут родиться от этого брака.
Дано:
XH - здоровый
Xh – больной гемофилией
F1- ?
Решение
Александра
Федоровна
|
|
Николай
II
|
|||
|
P |
XH Xh |
XH Y |
||
|
g
|
|
Ольга,
Татьяна, Мария, Анастасия ? |
||
F1
|
♂
♀ |
XH |
Y
|
|
XH |
XH XH |
XH Y
|
|
X h |
XH X h |
X hY |
XH XH
♀-здорова
XH Y
♂ - здоровый
XH Xh
♀ - носитель гена, здорова
XhY
♂- больной (царевич Алексей)
Ответ:
XH XH -♀-здорова
XH Y -♂ - здоровый
XH Xh - ♀ - носитель гена, здорова
XhY ♂- больной (царевич Алексей)
Y.2 .6.Графическое изображение генетических символов на
компьютере
Преподаватель информатики : Для создания генетических символов воспользуемся векторным редактором, входящим в состав текстового редактора Word.
Вопрос : назовите основные параметры векторной графики.
Ответ: векторные изображения формируются из объектов (точка, линия, окружность. прямоугольник и пр.), которые хранятся в памяти компьютера в виде графических примитивов.
Векторные графические изображения могут быть увеличены и уменьшены без потери качества изображения.
Включите компьютеры, начинайте работать по алгоритму.
Алгоритм создания генетических символов.
1. Запустить текстовый редактор Word.
2. Вывести панель Рисование векторного редактора (Вид- Панели инструментов- Рисование)
3. Задать положение листа «альбомное»
(Файл- параметры страницы-альбомная)
4. В группе Автофигуры панели Рисование
выбрать для изображения
мужчин и для изображения женщин.
5. В контекстном меню каждой фигуры выбрать пункт Формат автофигуры – Размер, при необходимости изменить высоту и ширину фигуры
6. Заливка автофигур цветом:
- П.М. по фигуре
- Контекстное меню – формат автофигуры
- Закладка «цвета и линии» - заливка-цвет
7.Добавление текста в автофигуру:
- П.М. по фигуре
- Контекстное меню – добавить текст
Y.2.7. Изучение порядка сбора генеалогической информации и методика составления родословной
Преподаватель биологии: Начинать сбор сведений о родословной следует от пробанда, то есть человека (больного, здорового), обратившегося за консультацией. Сбор генеалогической информации о наличии среди его родственников различных заболеваний может проводиться разными методами: опросом, анкетированием, личным обследованием членов семьи.
В генетическую карту подробно записываются все сведения о пробанде (анамнез настоящего заболевания, его начало, последующее течение, возраст, в котором появились первые признаки заболевания). В дальнейшем собираются данные о его сибсах (братьях и сестрах) и родителях. Далее опрос продолжается о родственниках по линии матери. Запись сведений удобнее вести в следующем порядке: родители матери, их дети по порядку рождения с указанием потомков (внуков). Очень важно выделить у женщин, как протекала беременность, на каком фоне она наступила, подробности о всех случаях выкидышей, мертворождении, о наличии бесплодных браков и ранней детской смертности. В такой же последовательности собираются сведения о родственниках отца пробанда. Естественно, чем больше родственников будет непосредственно опрошено или обследовано, тем выше шансы на получение более достоверных и полезных сведений.
При сборе данных о родословной необходимо отмечать девичьи фамилии женщин и место жительства семьи. Это помогает выявить кровно-родственные браки, которые влияют на появление наследственных болезней и их частоту. Если родители пробанда проживали в одном небольшом по числу жителей районе (особенно изолированные географически), можно предположить, что они имеют общих предков, а следовательно, и большее количество общих патологических генов.
При составлении родословной очень важно учесть наличие и характер профессиональных вредностей (особенно для родителей, имеющих детей с врождёнными пороками развития), время их действия (до беременности или во время неё). Следует также выявить факторы, которые могли повлиять на возникновение эмбриопатии (приём лекарственных препаратов в первые недели беременности, заболевания матери в данный период, рентгеновское облучение и др.).
А если человек жил очень давно , более 2000 лет назад .Можно ли узнать его родословную. Давайте посмотрим фрагмент видеофильма «Генеалогическое древо Иисуса Христа».
Y.2 .8.Просмотр видеофильма
Как вы увидели, фильм очень интересный, спорный – это материал для заседания дискуссионного клуба по биологии.
Y.2 .9. Правила графического изображения родословной
Преподаватель информатики:
Наиболее распространенные символы , используемые при составлении родословной , представлены на рис. 1.
- мужчина
здоровые - сибсы
- женщина
- внебрачная связь - брак
+
- больные -умершие
пробанд
При графическом изображении родословной необходимо соблюдать следующие правила:
- Составление родословной начинают с пробанда. Братья и сестры располагаются в родословной в порядке рождения слева направо, начиная со старшего.
- Все члены родословной должны располагаться строго по поколениям в один ряд.
- Поколения обозначаются римскими цифрами слева от родословной сверху вниз.
- Арабскими цифрами нумеруется потомство одного поколения (весь ряд) слева направо последовательно. Таким образом, каждый член родословной имеет свой шифр (например I -3, II-2).
Y.2 .10. Составление своей родословной на компьютере
При составлении родословной с использованием текстового редактора Word , необходимо воспользоваться , выполненной в тетради, домашней работой , полученным ранее навыком создания автофигур, и знаниями о графическом изображении родословной.
Далее следовать указаниям алгоритма:
1. Написать заголовок работы «Родословная семьи …»
2. Используя прием «копировать- вставить» изобразить все объекты родословной, расположить их в нужном порядке и соединить прямыми линиями.
3. В контекстном меню каждой фигуры выбрать пункт Добавить текст и ввести имя объекта
4. При необходимости, выбрав в контекстном меню фигуры пункт Формат автофигуры -Цвета и линии выбрать цвет автофигуры.
Пример уже созданного генеалогического древа вы можете увидеть на экране (слайд)
5. Сохранить файл в «свою» папку под именем Родословная
Y.2 .11 Решение генетической задачи по родословной
Преподаватель биологии:
Каких
детей можно ожидать от брака между мужчиной, страдающим дальтонизмом и
нормальной женщиной, отец которой был дальтоником?
Решение:
Дано:
ХD – здоровый P ХD Хd Хd Y
Хd –дальтоник
_______________ g
P- ? F1 -?
|
♀ |
ХD |
Y |
|
ХD |
ХD Хd |
ХD Y |
|
Хd |
Хd Хd |
Хd Y |
F1- ХD Хd ; ХD Y
♀-носитель ♂- здоровый
Хd Хd ; Хd Y
♀ - дальтоник ♂- дальтоник
Ответ : 50% - здоровые дети, 50% -дальтоники
YI ПОДВЕДЕНИЕ ИТОГОВ ЗАНЯТИЯ
Подготовка к данному занятию позволила вам узнать историю своей семьи и установить тесную связь поколений.
В результате занятия мы с вами узнали о клинико-генеалогическом методе, научились составлять родословную своей семьи и изображать ее на компьютере с использованием элементов векторной графики.
Приобретенные навыки помогут вам в дальнейшей учебе и будущей работе.
.
ЛИТЕРАТУРА
Биология
1. Анастасова Л.П. «Самостоятельные работы по общей биологии», М.Просвещение, 1989
2. Бочкова И.П. «Медицинская генетика» , М. 2003 г.
3. Дукаревич П. «Моя родословная», Ленинградское издательство,2008
Информатика
1. Ефимов О., Моисеева М., Шафрин Ю. Практикум по компьютерной технологии, М., АБФ, 2002. -
2. Угринович Н. «Информатика и информационные технологии 10- 11 кл.»,БИНОМ. Лаборатория знаний,2010