Структура та зміст робочого аркуша
1. Інфо-блок та історичний експрес («Мутаційна теорія»)
Визначення поняття: Мутації як стійкі (такі, що спадкуються) і випадкові зміни генетичного апарату, що виникають раптово й призводять до зміни ознак та функцій.
Історична довідка: Внесок Гуго де Фріза, який у 1900 році сформулював основні положення мутаційної теорії, досліджуючи енотеру Ламарка (Oenothera lamarckiana).
Спонтанні мутації: Поняття про спонтанний мутагенез (самовільні зміни ДНК, що виникають протягом життя через внутрішні помилки реплікації чи метаболізму — близько 10 000 пошкоджень на клітину за добу).
Властивості мутацій: Випадковість, ненапрямленість, стійкість у поколіннях, здатність виникати у соматичних або статевих (генеративних) клітинах.
2. Класифікаційна схема-павутинка («Дерево мутацій»)
Учні заповнюють структуровану схему з прикладами з джерел:
За характером змін спадкового апарату:
Генні (точкові): заміни нуклеотидів, вставки, делеції, дуплікації, інверсії.
Хромосомні (аберації): внутрішньохромосомні (делеція, дуплікація, інверсія) та міжхромосомні (транслокація).
Геномні: анеуплоїдія (трисомія, моносомія) та поліплоїдія.
За проявом у гетерозиготі: домінантні (наприклад, полідактилія) та рецесивні (альбінізм, фенілкетонурія, гемофілія, дальтонізм).
За впливом на життєдіяльність: шкідливі/летальні, нейтральні (наприклад, гетерохромія) та корисні (наприклад, підвищена стійкість до малярії при гетерозиготності за серпоподібно-клітинною анемією або формування плаценти у ссавців завдяки ретровірусам).
3. Практикум-детектив «Аналіз ДНК-послідовностей»
Вправа 1 (Аналіз кодувального ланцюга): Визначення типу точкової мутації за послідовністю нуклеотидів до й після мутагенезу (виявлення вставок, делецій або заміни нуклеотидів).
Вправа 2 (Клінічні прояви): Встановлення відповідності між типами мутацій та їх проявами в людини (серпоподібно-клітинна анемія, синдром Дауна, фенілкетонурія).
4. Схема-комікс «3 рубежі антимутаційного захисту організму»
Ілюстрована схема, що розкриває біологічні антимутаційні механізми:
Молекулярний рівень:
Репарація ДНК (вирізальна/ексцизійна та рекомбінаційна) — ферментативне знаходження й виправлення пошкоджень.
Виродженість генетичного коду (кодування однієї амінокислоти кількома триплетами) та наявність інтронів як «пасток» для мутацій.
Клітинний рівень:
Апоптоз — запрограмована смерть мутованої соматичної клітини, яка запобігає її подальшому поділу.
SOS-система (відкрита М. Радманом у 1975 р.) — активація захисних генів при масових пошкодженнях ДНК.
Організмовий рівень:
Імунна система (знешкодження мутантних клітин) та біотрансформація/нейтралізація хімічних мутагенів у клітинах печінки.
5. Блок «Біологія + Здоров'я»
Короткі ситуативні завдання про вплив екологічних чинників, тютюнокуріння та випромінювання як екзогенних мутагенів.
Роль антиоксидантів (вітаміни А, Е, C, жирні кислоти) у нейтралізації вільних радикалів і захисті геному.
