Изучение программы начинается вводным занятием, на котором учащиеся знакомятся с предметом и задачами генетики, некоторыми ее достижениями, значением для практики, для развития медицины и различных областей биологии.
На вводном занятии важно пробудить у учащихся интерес к предмету генетики, желание больше узнать о нем, самостоятельно добывать знания из научно-популярной литературы, из наблюдений в природе, постановки опытов и т. д. Поэтому необходимо не только познакомить школьников с успехами и задачами генетики, но и осветить некоторые проблемы курса, методы обучения, предполагающие активную познавательную деятельность учащихся.
Перед вводным занятием ставится задача раскрыть содержание проблем, разрабатываемых генетикой. Школьники узнают, что главная проблема биологической науки — изучение наследственности и изменчивости организмов. Чтобы обосновать их важность и актуальность, следует привлечь внимание учащихся к понятиям «наследственность» и «изменчивость». Школьники с этими терминами знакомы, так как они широко используются в житейском опыте, называются в курсах биологии, изучаются как составные компоненты движущих сил эволюции. Целесообразно в процессе беседы выяснить, что помнят школьники об изменчивости и наследственности, попросить их объяснить, чем вызван интерес ученых к этим проблемам. Учащиеся вспоминают об изучении Ч. Дарвином наследственности и изменчивости как важных причин эволюции органического мира наряду с отбором, рассматривают их как всеобщие свойства организмов, обеспечивающие сходство детей с родителями (наследственность) и различие между ними (изменчивость). Однако во времена Ч. Дарвина не были выяснены причины наследственности и изменчивости.
Целесообразно более обстоятельно рассмотреть эти свойства на вводном занятии, так как в дальнейшем придется широко оперировать ими.
В ходе беседы учащиеся узнают, что наследственность — свойство организмов обеспечивать воспроизведение сходных особей в каждом последующем поколении, материальную (сходство клеток, тканей, органов) и функциональную (сходство процессов и явлений) преемственность между родителями и детьми. Для конкретизации определения учащиеся приводят примеры сходства потомков с родителями среди людей, животных, растений. Учитель восстанавливает знания учащихся о наследовании сортами и породами качеств родителей. Так, жирность молока у коров черно-пестрой породы устойчиво сохраняется из поколения в поколение, урожайность сортов пшеницы и других культур в сходных условиях остается довольно постоянной величиной. В природе имеется множество видов животных и растений, которые существуют сотни миллионов лет и сохраняют сходство со своими предками, ископаемые остатки которых дошли до нас. Каждое новое поколение воспроизводит признаки, имеющие сходство с родителями благодаря наследственности.
Школьникам известно, что Австралия отделилась от Азии 75—100 млн. лет назад, ее изоляция от других материков обусловила формирование своеобразной фауны. Обитающие там виды яйцекладущих и сумчатых млекопитающих сформировались десятки миллионов лет назад и стойко сохраняют свои признаки в течение этого времени.
Учащиеся должны понять, что организмы располагают каким-то аппаратом, который обеспечивает преемственность свойств между поколениями. Однако нет необходимости преждевременно знакомить школьников с материальными структурами, обеспечивающими преемственность между поколениями. В то же время уже на вводном занятии следует довести до сознания учащихся мысль о том, что наследственность обеспечивает не только внешнее сходство с родителями, но и единый с ними тип развития, путь формирования признаков. Учащимся известно, что развитие любого организма при половом и бесполом размножениях начинается с одной клетки. В этой клетке не могут быть заключены сформированные признаки маленького зародыша (как это имеет место в семени), а есть какие-то вещества и структуры, обусловливающие сходство зародыша с родителями, сходный тип развития, обмен веществ.
Учитель сообщает, что в процессе изучения данного курса школьники узнают о веществах и структурах, которые составляют материальные основы наследственности, обеспечивают преемственность между поколениями, определяют сходство индивидуального развития. Познакомятся они и с некоторыми вопросами реализации наследственной программы в процессе индивидуального развития организма. В то же время следует сообщить учащимся о том, что еще многое не решено в этой проблеме, наука не изучила весь путь формирования признаков, что эти вопросы предстоит решить, в их разработке примут участие молодые ученые, возможно и их поколение.
Целесообразно информировать школьников о том, что генетика — молодая наука, но уже многое сделано — выявлена материальная природа и первые стадии реализации наследственной информации, законы наследования и т. д.
Затем рассматривается проблема изменчивости организмов, которая трактуется как свойство, противоположное наследственности. Изменчивость характеризуется возникновением различий у потомства, появлением новых признаков. Приводятся примеры изменчивости организмов — появление альбиносов, шестипалых людей, карликов и т. д. Учащимся известно, что каждый признак у любого организма подвержен изменчивости: снижение урожая зерновых, низкая удойность молока при плохом кормлении коров, светло-зеленый цвет листьев при недостатке азота, света и т. д. Нет необходимости подробно рассматривать виды изменчивости, изученные Ч. Дарвином, следует лишь сделать вывод об изменчивости как всеобщем свойстве организмов, о разнообразии форм и причин этого явления. В то же время важно показать не только противоположность свойств наследственности и изменчивости, но и их единство. Только совокупность этих свойств выступает как важный фактор эволюции, ибо не только изменение признаков, но и наследование изменений обеспечивает эволюцию видов. Целесообразно вспомнить об эволюции человека, в основе которой лежат изменения строения черепа, мозга, позвоночника, руки, стопы и т. д. и наследование этих изменений потомством.
Необходимо информировать обучающихся о том, что свойства изменчивости и наследственности следует рассматривать как проявление закона развития диалектического материализма — единства и борьбы противоположностей. Благодаря наследственности достигается устойчивое воспроизведение потомства, сходного с родителями, а в силу изменчивости это сходство нарушается. В то же время, только благодаря наследованию изменений осуществляется эволюция. Нет необходимости на вводном занятии с исчерпывающей полнотой рассматривать биологическую сущность этих свойств и их философскую интерпретацию. Эти проблемы служат предметом изучения всего курса.
Следует осветить вклад генетики в практику. Так, школьникам известно, что в нашей стране выведено много новых сортов растений, пород животных. Они знают, что движущими силами эволюции культурных форм служат наследственность, изменчивость и отбор. Следовательно, в основе создания новых пород и сортов лежит наука генетика. С использованием достижений генетики созданы высокоурожайные сорта пшеницы, у которых изменились такие признаки, как масса, число семян, длина колоса. Эти признаки стойко сохраняются в поколениях. Выведены сорта картофеля, устойчивые к болезням, на основе скрещивания культурных сортов с дикими видами. Получены высокомасличные сорта подсолнечника, сорта свеклы с большим содержанием сахара и т. д.
Учитель рассказывает о наследственных заболеваниях — сахарном диабете, гемофилии, шизофрении и др., указывает на зависимость этих болезней от веществ и структур, обусловливающих наследственность организмов, сообщение о том, что проникновение в тайны наследственности позволило выяснить причины ряда наследственных заболеваний (серповидноклеточная анемия, фенилкетонурия и др.).
В процессе беседы выясняются знания учащихся о том, что в век бурного развития промышленности происходит загрязнение окружающей среды химическими веществами, частичками пыли, копоти, повышается фон радиации. Все это отрицательно сказывается на здоровье человека, увеличивает изменчивость организмов и может привести к возникновению новых форм микроорганизмов, вредных для человека, животных и растений. Эти факты говорят о том, что эволюция не только культурных форм, но и диких видов все больше становится зависимой от деятельности человека. Учитель сообщает о том, что от прогресса генетической науки зависит перевод эволюции из неуправляемого процесса в контролируемый. Успех решения этой задачи во многом определяется разработкой методики получения направленных (нужных человеку) изменений. Получение направленных изменений — главная проблема генетики, от ее решения зависит успех повышения продуктивности культурных растений, домашних животных, используемых в производстве микроорганизмов, борьбы с болезнями и увеличение продолжительности жизни человека, управление генетическим процессом, обусловливающим эволюцию видов, и т. д.