Открытый урок по биологии в 10-м классе по теме "Гены и гениальность"

Урок биологии в 10-м классе по теме "Гены и гениальность"

Самое таинственное и загадочное существо на Земле – это человек. До сих пор не разгаданы многие тайны человеческого разума. Гениальность – явление редкое, но для повышения доли талантливых детей, сумевших реализоваться, в нашей стране надо не так и много. Достаточно предоставить хорошие, равные, соответствующие возрасту условия и задача резкого повышения частоты развивающихся гениев, тем более, выдающихся талантов, вообще, будет решена.

Гений – это на 99 процентов труд до изнеможения и на 1 процент игра воображения.
Томас Эдисон

Изучение биографии и патографий гениев всех времен и народов приводит к неумолимому выводу: гениями рождаются.
В.П. Эфроимсон

Каждое дитя до некоторой степени гений и каждый гений до некоторой степени дитя.
Артур Шопенгаузер

Гениальность – это, по правде говоря, всего лишь способность воспринимать мир необычным образом.
Ульям Джеймс

Задачи: определить основные предпосылки к развитию гениальности, изучить влияние генов на умственные способности человека, воспитывать любознательность, любовь к умственному труду, бережное отношение к здоровью, развивать познавательный интерес к биологии, умение самостоятельно добывать информацию и знания.

Оборудование: портреты писателей, поэтов, ученых, выдающихся людей, репродукции картин художников.

Ход урока

Звучит музыка: «Лунная соната» Бетховена.

Учитель: Ребята, какая удивительная музыка! Вам нравится?

На мой взгляд, нет ни одного человека равнодушного к этому бесценному произведению. Бетховен, несмотря на одиночество, лишения, тяжелейший недуг творил, создавал шедевры.

Самое таинственное и загадочное существо на Земле – это человек. До сих пор не разгаданы многие тайны человеческого разума. Сегодня мы постараемся чуть-чуть приоткрыть завесу тайны рождения гениев. Как известно, гениальность – явление редкое. Как вы думаете, откуда берутся гениальные люди?

Учащиеся:

– Гениями рождаются.

– Существуют генетические предпосылки к рождению высоко одаренных детей.

– Это результат кропотливого труда и старания.

Учитель: издавна известно, что интеллектуальная способность человека связана с внешними данными, иногда полушутливо-полусерьезно интеллектуальную элиту называют яйцеголовыми, за увеличенный объем черепа. Условия среды и воспитания влияют на проявление умственных способностей. Помните, мы говорили о коэффициенте интеллекта (IQ)?

Разница у по-разному воспитывающихся однояйцевых близнецов оказался очень малым, сходство составляет 87%. У однояйцевых, выросших раздельно 75%, у двуяйцевых – 57%, у детей, не родственников, но выросших вместе в одной семье – 24%. Эти данные говорят о существенной роли генетических составляющих в определении умственной способности человека. С другой стороны лишь малая часть гениев, рождающихся на свет, действительно проявляют и развивают гениальность. Вспомним слова Дидро: «Гений падает с неба. И на один раз, когда он встречает ворота дворца, приходится 100 тысяч случаев, когда он падает мимо».

Как вы объясните это?

Учащиеся: Если даже гениальность от природы, если гениями рождаются, то мешает реализации гениальности «общество». Если не появляется гении, значит есть какие-то проблемы, препятствия.

Учитель: К сожалению, мы не можем затронуть все аспекты этого вопроса и рассмотрим лишь некоторые механизма, стимулирующие умственные способности.

Можем предположить, что появление людей не только сообразительных, отличающихся живым умом и богатым воображением, но и гениальных определяться может во многом генами.

Ребята скажите, что нужно для развития этих способностей?

Учащиеся:

– Активизация физиологических и умственных процессов.

– Фантастическая работоспособность, доходящая до полной одержимости при достижении поставленной цели.

Учитель: Ёще в 1927 году в Англии Эллисом было замечена странная связь между выдающимися способностями и частотой распространения подагры. Еще в давние времена отметили, что подагрой страдают знаменитые короли, полководцы, философы. В чем причина?

Ученик: Мы знаем о том, что это заболевание связывали с малоподвижным образом жизни, злоупотреблением мясной пищей при значительной умственной нагрузке.

Учитель: Кто нашел сведения об этом заболевании?

Рассказ ученика.

Еще Гиппократ гадал о причинах этого странного заболевания, которое назвали подагрой, то есть «капканом для ног». Действительно, чаще всего подагра поражает плюснефаланговые суставы стопы. Хотя возможна другая локализация. В Древней Греции в зависимости от места, куда впивается этот «капкан боли», различали поражение колена (гонагру), поражение плеча (омагру).

Знаменитый римский врач Гален считал, что подагру вызывает некое содержащиеся в крови токсическое вещество, которое постепенно поступает в нас «капля за каплей».

В 1776 году Шееле обнаружил мочевую кислоту в образующихся у подагриков почечных камнях. Столетия спустя в трудах медико – хирургического общества Гаррад писал: «В крови больного подагрой постоянно содержится мочевая кислота в форме урата натрия, который может быть выделен из нее в кристаллической форме». В 1899 было твердо установлено, что именно эти кристаллы играют роль в воспалении суставов при подагре.

В средние века Парацельс утверждал, что суставы подагриков сначала пропитываются слизистым, жгучим, подобно адскому огню, вязким веществом тартарусом. Из которого под воздействием духа соли удаляется влага, а землистые соли при этом выпадают в осадок.

Учитель: Знаете, мочевая кислота (2, 6, 8-триоксипурин) является продуктом распада пуринов – гуанина и аденина.

В составе, каких веществ мы можем их встретить?

Учащиеся: Они входят в состав нуклеиновых кислот (ДНК, РНК).

Учитель: Ежедневно чужеродная ДНК попадает в наш организм с пищей и в результате переваривания распадается до нуклеотидов, так же образуются гуанин и аденин, которые перерабатываются до мочевой кислоты. Это происходит и с собственными погибшими клетками, более простые вещества могут синтезировать мочевую кислоту. У многих млекопитающих есть фермент уриказа. Он способен разлагать мочевую кислоту до более простых веществ, но у человека его нет. Вроде бы мочевая кислота должна накапливаться, однако она отфильтровывается почками и 85 % ежедневно удаляется. Затем примерно столько же попадает в кровь в результате распада. В норме мочевой кислоты содержится 1–2 г/л. Если уровень повышен, говорят о гиперурикемии. Порой бывает до 10–30 г/л.

Мочевая кислота в чистом виде – белый порошок, слабо растворяющийся в воде. В организме образуются кислые соли, они могут пропитывать собой ткани больного и образуют крупные, локальные скопления, что приводит к развитию острого приступа подагры. В 1735 году Сиденгам, страдавший 34 года подагрой, описал симптомы:

(Читает ученик)

«Жертва ложиться в постель в полном здравие. Однако, около 2 часов ночи просыпается, из-за острой боли в большом пальце ноги. Более редкая – в пятке, локте или подъеме. Боль подобно боли при вывихе и все же чувство такое, как будто на пораженные места льется холодная вода. Затем следует озноб, дрожь. Через некоторое время все это достигает наибольшей высоты, распространяясь на кости и связки предплюсны и плюсны. То ощущается сильнейшее растяжение, разрывание связок, то это грызущая боль, то это растяжение и натяжение, теперь чувствительность пораженной части настолько сильна и жива. Что она не может переносить ни тяжесть одеяла, ни толчки от чьего-то хождения по комнате. Ночь проходит в пытке…»

Учитель: Причина остается до конца не понятой. Скорее всего, в этом случае мочевая кислота не полностью отфильтровывается почками, однако детище этого процесса во многом еще неясно. Как вы думаете, какую связь можно найти?

Ученики: Мочевая кислота чрезвычайно схожа со структурой кофеина и теобромина – веществ, содержащихся в кофе и чае и, способных стимулировать умственную активность. Следовательно, при увеличение мочевой кислоты в 20-30 раз будет стимулироваться мозговая, да и физиологическая активность подагриков.

Обратимся к трудам Эфроимсона. Он анализировал биографию 100 знаменитых людей. Среди них были и подагрики:

полководцы и императоры: А. Македонский, Гай Юлий Цезарь Карл Великий, Карл XI, Людовик XI, Фридрих III, Генрих VII, ГенрихVIII, Елизавета I, Иван Грозный, Иван IV Васильевич,Борис Годунов, Пётр I Алексеевич, Оливер Кромвель, Адмирал Гора́цио Не́льсон;

Живописцы, писатели и музыканты: Буонарроти, Микеланджело, Данте, Джон Мильтон, Людвик Ван Бетховен Питер Пауль Рубенс Ги де Мопассан Иван Сергеевич Тургенев, Чарльз Диккенс;

реформаторы церкви: Мартин Лютер, Жан Кальви́н

ученые: Карл Линней, Чарльз Дарвин, Галилео Галилей, Роберт Бойль;

гуманисты и философы: Томас Мор, Вольтер.

Подагрой страдали папа римский Григорий Великий, Христофор Колумб, Чарли Чаплин.

Это заболевание передавалось из поколения в поколение в родах Медичи, Османов, Карла V (Карла I), Черчиллей.

30-52% подлинных титанов духа страдали подагрой. Другими словами, каждый второй гений был подагриком.

А что с остальной половиной? Оказывается, у человека существует еще несколько генетически определенных особенностей, которые могут лежать в основе творческой активности.

Дефект некоторых генов, влияющих на образование и развитие соединительной ткани. Нередко это приводит к непропорциональному гигантизму. При ярком проявлении этой доминантной особенности на свет появляются люди, с очень длинными руками и ногами и относительно коротким туловищем. Их вытянутые пальцы напоминают лапы паука. Что послужило основанием для названия диспропорции – арахнодактилия.

Что вы можете рассказать об этом недуге.

Ученик: От греческого «дактеле» – палец. Арахна – женщина, превращенная Афиной в паука. Люди, страдающие арахнодактилией, необычайно худы. Их грудная клетка бывает деформирована, хрусталик глаза смещен, такая аномалия называется синдромом Морфана.

Считается полулетальной, поскольку связана с пороками сердца, нередко люди умирают от аневризмы аорты, не выдерживает ее стенка, лопается, как прохудившаяся труба. Тем не менее у некоторых этот синдром проявляется не со всей своей жестокостью, они доживают до зрелых лет. К счастью, синдром встречается редко. Вероятность 1:50000, единственная компенсация, которую получают такие больные от судьбы за свой порок – повышенное содержание адреналина в крови. Чему это приводит?

Ученики: Адреналин вырабатывается надпочечниками и выбрасывается в кровь в момент опасности, что способствует приведению организма к экстремальным условиям. Увеличивается частота сердцебиения, повышается артериальное давление и т.д.

Таким образом, при этом заболевании больные всю жизнь находятся в возбужденном состоянии: адреналин постоянно подстегивает их нервную систему, делает невероятными трудоголиками. Синдромом Морфана страдали несколько всемирно известных людей. Какие знаменитые фамилии можете назвать ?

Учащиеся: Скорее всего, Авраам Линкольн, Корней Чуковский.

Учитель: На уроках истории вы изучали биографию Линкольна, расскажите, пожалуйста, об этом выдающемся политике.

 Авраам Линкольн

(Рассказ ученика). Авраам Линкольн в молодости был чемпионом по борьбе и по лесоповалу, а затем стал адвокатом и навсегда остался самым выдающимся президентом за двухвековое существование США. У него была достаточно характерная внешность: гигантский рост, при относительно малом туловище – огромные руки и ноги. В особенности ступни, необычайно длинные, легко перегибаемые назад пальцы, поразительная худощавость. Мужество Линкольна можно назвать абсолютным. Он проявлял личный героизм десятки раз: его выдержка и работоспособность были героическими, решение исключительно глубокими. Когда популярность Линкольна пала Улесс Грант (полковник севера) сказал, что первое условие победы является переизбрание на второй срок. Однажды, обходя госпиталь, Линкольн пожал руки огромному числу раненых.

Главный хирург госпиталя забеспокоился. Линкольн улыбнулся и сказал, что мускулы у него крепкие, он вышел за порог хибарки, взял топор и принялся рубить дрова так, что щепки летели во все стороны. Передохнул и той же правой вытянутой рукой поднял колун до уровня плеч. При этом рука нисколько не дрогнула.

Для нормального человека это свидетельствовало о физической силе, но Линкольн был безобразно худощав. Это доказательство и следствие мощного выброса адреналина, иллюстрация поразительной мобилизации силы. Что до напряженности его мышления, то следует отметить, что за 3 минуты выступления он мог дать программу на века. И почти всегда выступал экспромтом.

Перед вторыми выборами во время войны. Линкольн сказал одной делегации:

– Мне только вспоминается старый голландский крестьянин, который сказал своему спутнику: «Не следует менять лошадей как раз тогда, когда переезжают реку».

Он всегда умел сказать кратко и убежденно.

Синдром Морфана был у Ганса Христиана Андерсона.

Его необычайное трудолюбие проявлялось еще в школе. Свои произведения он переписывал до десяти раз, добиваясь в конечном счете виртуозной тонкости и одновременно легкости стиля. Нервное напряжение, в котором, по – видимому, постоянно находился этот талантливый человек, порождали у него страхи. Он боялся заболеть холерой, пострадать от пожара, попасть в аварию, потерять важные документы.

Наверняка еще два знаменитых «носача» выделялись из толпы. Деятельный характер Шарля де Голля проявился еще в молодости, ему прочили генералиссимуса.

Корней Чуковский

Автор «Мухи-цокотухи». «Мойдодыра», «Тараканища» был нескладным, длинноногим и длинноруким. «Я всю жизнь работаю. Как вол! Как трактор!», – писал Корней Чуковский о себе, он многократно переделывал каждую свою строчку. «Никогда я не наблюдал, чтобы кому-нибудь другому с таким трудом давалась сама техника писания».

Из медицинской литературы мы можем заподозрить синдром Морфана у Н. Поганини. Основанием послужило то, что невероятная гибкость суставов позволяла ему вытворять невообразимые вещи. Например, он мог над кистью руки дотянуться большим пальцем до мизинца. Известно, что, играя на скрипке, он мог принимать самые причудливые позы.

Еще более редко, чем синдром Морфана встречается синдром Морриса (тестикулярная феминизация).

В силу бесплодия носителей мутации – эта аномалия очень редка среди населения (1:200000). В чем причина?

Учащиеся: Результат дефекта гена, кодирующего клеточный рецептор тестостерона (мужского гормона). Все клетки такого эмбриона обладают X и Y половыми хромосомами. Такой набор определяет наряду с женскими гормонами, повышенное содержание в крови тестостерона. Так как рецепторы, воспринимающие мужские гормоны, отсутствуют и на клетки действуют только женские гормоны, заставляющие зародыш развиваться в женскую сторону. В конечном итоге на свет появляется псевдогермофродит: стройная, красивая, девочка. У нее яичники и матка отсутствуют, что приводит к бесплодию. В ее теле во время эмбриогенеза успевают сформироваться семенники, которые остаются в брюшной полости, что нередко может привести к паховой грыжи. Многим тренерам и врачам, занимающимся проблемами спортсменов, известен этот синдром. Поскольку «девушки» могут обладать недюжинной мужской силой, ответственностью и выносливостью. Примерно 1% выдающихся спортсменов по своей генетической природе не являются женщинами. К сожалению, судьи безжалостны к претендентам на олимпийское золото. После несложного анализа на Y-хромосому они дисквалифицируются.

История знает одну такую знаменитую девушку, о ком идет речь?

Учащиеся: Это Жанна д. Арк.

Она отличалась решительностью, сообразительностью, живым умом, необычайной выносливостью, не уступающей мужчинам. Наиболее яркими чертами ее характера были бесстрашие и героизм, при этом она была стройна, имела тонкую талию, ее лицо было очень красиво, она отличалась большой любовью к физическим и военным упражнениям, любила носить мужскую одежду.

Неоспорима роль воздействия той социальной и общественной обстановки, которая еще в детстве возбудила в девушке великую жалость к Франции. Ее называли «жаворонком Франции».

Еще одна сторону нельзя не затронуть. Ученые выделяют определенный вид психоза. У людей чередуется периоды угнетенной бездеятельности, когда любое, даже самое простое действие требует неимоверных усилий и состояние лихорадочной беспорядочной активности, для которой характерны череда мыслей и часто фантастическая устремленность. У каждого могут быть моменты смены настроения от приподнято бодрого до легкой апатии. У больных психозом раскачивание подобного маятника превышает нормы.

Описываются депрессии так: «Больному трудно мыслить, он не в состоянии что-либо понять…Малейшее умственное напряжение стоит ему неимоверных усилий. Он не в силах исполнить даже обычные требования повседневной жизни. Настроение печальное, полное отчаяние, ничто не радует». Далее следует необычайная ясность мыслей и способность с легкостью решать трудные творческие задачи. Его все интересует, жизнь захватывает и пьянит, он усердно принимается за свое дело, работает много и легко, не чувствует усталости. Рано встает, поздно ложиться: спит немного, но крепко, удивляя окружающих разносторонностью и избытком неистощенной энергии.

Такая особенность психики доминантно передается в ряду поколений от родителей к детям с вероятностью 50%.

Длительные периоды беспросветной меланхолии были присущи создателю знаменитого Гулливера Джонатану Свифту.

Периодами подъема и спада характеризуется творчество Гоголя, который называл свою болезнь «периодической» и осознавал, что с ним происходит.

В этот ряд можно поставить композитора Шумана, писателей Эрнеста Хемингуэя Успенского, критика Дмитрия Писарева, художника Винсент Ван Гога, психиатра Зигмунда Фрейда, политиков Черчилля,. Франклина Делано Рузвельта.

Ребята, хотелось бы отметить то, что талантливые люди появлялись группами. Это явление в 1926 году Вернадский назвал феноменом пульсации.

Вспомним рассвет древнегреческой цивилизации, достаточно упомянуть таких филосовов, как Алексагор, Зенон, Сократ, Платон – граждане Афины, численность населения которой составляла 50000 человек.

Надо отметить, что для проявления таланта и гениальности необходимы эмоционально полноценное и информационно насыщенное детство.

Психологи считают, что до 50% будущего интеллекта формируется уже к 4 годам, а в 6-8 летнем возрасте эта доля составляет уже 80%. Остальные годы взросления в основном тратятся на накопление информации. А умение работать формируется в детстве.

Второе важное условие – возможность найти и реализовать те способности и таланты, которыми человек наделен от природы. В конечной степени необходим спрос. В 19 веке в Вене появились: Моцарт, Йозеф Гайдн, Бетховен.

Обратим внимание на то, что в русской литературе XIX века есть своеобразная «черная дыра», до 30-х годов родился Крылов, Жуковский, Грибоедов, Александр Пушкин, Тютчев, Гоголь, Лермонтов, Гончаров, Толстой, Достоевский, Фет, Тургенев, Некрасов, Салтыков-Щедрин.

После 1860 года появились на свет Чехов, Бунин, Горький, Блок, Маяковский, Ахматова, Булгаков, Цветаева. Создается впечатление, что мощное дарование не рождались. На самом деле во время правления Николая I изменилось отношение к словесности.

В завершении ряд советов: для повышения доли талантливых детей, сумевших реализоваться, в нашей стране надо и не так и много-достаточно предоставить хорошие, равные, соответствующие возрасту условия и задача резкого повышения частоты развивающихся гениев, тем более выдающихся талантов, вообще, будет решена.

Завершить урок я хочу произведением выдающего композитора Моцарта. Существует «эффект Моцарта». Его музыка может творить чудеса, в том числе повышает работоспособность головного мозга, вслушайтесь в ритмы величайшего произведения…