Методические рекомендации: I. Изучение нового материала icon

Методические рекомендации: I. Изучение нового материала




НазваниеМетодические рекомендации: I. Изучение нового материала
Дата конвертации14.01.2014
Размер263.96 Kb.
ТипУрок
источник

Урок №1. Основные понятия генетики.

Задачи урока:

- Раскрыть содержание основополагающих понятий генетики, научить оперировать ими;

- Сформировать убежденность в том, что знание основных понятий генетики необходимо для понимания важнейших биологических закономерностей.


Методические рекомендации:

I. Изучение нового материала.

1. Генетика – наука, изучающая закономерности наследственности и изменчивости. Мендель – основоположник генетики. «Переоткрытие» законов Менделя в работах Де Фриза, Корренса и Чермака. Место генетики в современных биологических исследованиях.

2. Основные понятия генетики:

  • Ген – элементарная единица наследственности, участок молекулы ДНК, несущий информацию об одном белке, тем самым определяя развитие признака.

  • Гомологичные хромосомы – одинаковые по строению и составу; парные хромосомы.

  • Локус – участок хромосомы, в котором расположен ген.

  • Аллель – одно из возможных структурных состояний гена.

  • Аллельные гены – гены, расположенные в одинаковых локусах гомологичных хромосом и отвечающие за развитие одного и того же признака.

  • Признак (фен) – любая особенность организма (цвет глаз, длина ресниц, способность складывать язык в трубочку и др.).

  • Альтернативные признаки (взаимоисключающие) – контрастное проявление одного признака (владение рукой: правша – левша).

Признак (как и аллель гена) по своему проявлению может быть либо доминантным, либо рецессивным:

  • Доминантный признак – преобладающий, подавляющий проявление рецессивного.

  • Рецессивный признак – подавляемый.


признаки


  • Фенотип – совокупность всех признаков организма.

  • Генотип – совокупность всех генов организма. Генотип всегда содержит парное число генов. Удобнее считать, что любой изучаемый организм получен в результате полового размножения, т.е. развивается из зиготы.

  • Зигота – оплодотворенная яйцеклетка, содержащая диплоидный набор хромосом, т.е. парное число генов. Так как ее гомологичные хромосомы могут содержать как одинаковые, так и разные аллели гена, различают несколько видов зигот, а, следовательно, и организмов. Говорят о том, что в зиготе закладываются разные генотипы.

Различают следующие варианты генотипов:

  • Гомозигота – зигота, содержащая одинаковые аллели данного гена. Различают два вида гомозигот: гомозигота по доминантному признаку (АА) и гомозигота по рецессивному признаку (аа). /Следовательно, гомозиготный организм – организм, гомологичные хромосомы которого содержат одинаковые аллели данного гена./

  • Гетерозигота – зигота, содержащая разные аллели данного гена (Аа). /Гетерозиготный организм – организм, гомологичные хромосомы которого содержат разные аллели данного гена./





  • Доминирование – форма взаимодействия между разными (доминантным и рецессивным) аллелями гена. Доминирование может быть полным, при котором доминантный аллель полностью подавляет действие рецессивного, и неполным, при котором гетерозиготные особи обладают промежуточным проявлением признака.





  • Гибридизация – скрещивание организмов, отличающихся друг от друга по одному или нескольким признакам. Потомки от такого скрещивания именуются гибридами. Подобное скрещивание может быть моногобридным (моно- – один), дигибридным (ди- – два), полигибридным (поли- – много).


^ II. Закрепление знаний.

1)Индивидуально: выполнить задания 1 – 7 лабораторной работы «Закономерности наследования признаков при моногибридном скрещивании (первый и второй законы Менделя)» (учебное электронное издание «Биология. Лабораторный практикум. 6-11 класс»)

^ 2)Работа в малых группах (парах): Используя знания основных генетических понятий, выполните следующие задания:

  1. Какие из перечисленных признаков являются альтернативными:

1) прямые волосы; 6) голубые глаза;

2) маленькие глаза; 7) темные волосы;

3) отсутствие веснушек; 8) волнистые волосы;

4) большие глаза; 9) карие глаза;

5) светлые волосы; 10) веснушки.

Сколько признаков рассматривается в предложенном задании? Какие? Выпишите парами номера альтернативных признаков.

  1. Перечисляем несколько генов кролика:

черной окраски меха (1), висячего уха (2), мохнатого меха (3), гладкого меха (4), глухоты (5), белой окраски меха (6).

Определите: а) какие из них являются аллельными генами;

б) для каких из перечисленных генов не указаны аллельные гены?

  1. Даны символические обозначения нескольких генов: A, D, b, f, F, a, B, c.

Выпишите пары аллельных генов.

  1. Распределите в три столбца (какие?) предложенные генотипы:

Bb, aa, AABB, AaBb, DD, aabb, AABBDD, bb, Dd, AA, AaBbDd, aabbdd.


^ Урок №2. Моногибридное скрещивание. Первый и второй законы Менделя

Задачи урока:

- Продолжить формирование умения использовать генетические понятия на практике;

- Приступить к формированию умения решения генетических задач; научить записи условия и схемы скрещивания.


^ I. Проверка знаний генетической терминологии, умения ее применения.

Ответьте на вопросы, используя данные таблицы:

^ Доминантный признак

Рецессивный признак

красная окраска венчика гороха

белая окраска венчика гороха

черная окраска меха кролика

белая окраска меха кролика

карий цвет глаз человека

голубой цвет глаз человека

  1. У гороха посевного красные цветки. Что можно сказать о его фенотипе? Сколько и какие генотипы может иметь такое растение? Запишите их.

  2. У кролика белый мех. Сколько и какие генотипы может иметь такой кролик? Запишите их.

  3. Сколько и какие фенотипы могут иметь кролики, описанные в таблице? Запишите их.

  4. У человека карие глаза. Сколько и какие генотипы может иметь человек с таким фенотипом? А если глаза голубые? Запишите их.


^ II. Изучение нового материала.

1. Описание эксперимента.

В 1860-х годах монах Мендель занялся исследованием наследования признаков. Этим занимались и до него, и впервые об этом говорится в Библии. В Ветхом завете говорится о том, что если владелец скота хотел получить определенную породу, то он одних овец кормил ветками очищенными, если хотел получить потомство с белой шерстью, и неочищенными, если хотел получить шкуру скота черной. То есть как наследуются признаки волновало людей еще до написания Библии. Почему же до Менделя никак не могли найти законы передачи признаков в поколениях?

Дело в том, что до него исследователи выбирали совокупность признаков одного индивида, с которыми было сложнее разбираться, нежели с одним признаком. До него  передача признаков рассматривалась часто как единый комплекс (типа – у нее лицо бабушкино, хотя отдельных признаков тут очень много). А Мендель регистрировал передачу каждого признака в отдельности, независимо от того, как передались потомкам другие признаки.

Важно, что Мендель выбрал для исследования признаки, регистрация которых была предельно простой. Это признаки дискретные и альтернативные:

  1. дискретные (прерывистые) признаки: данный признак либо присутствует, либо отсутствует. Например, признак цвета: горошина либо зеленая, либо не зеленая.

  2. альтернативные признаки: одно состояние признака исключает наличие другого состояния. Например, состояние такого признака как цвет: горошина либо зеленая, либо желтая. Оба состояния признака в одном организме проявиться не могут.

Подход к анализу потомков был у Менделя такой, который до него не применяли. Это  количественный, статистический метод анализа: все потомки с данным состоянием признака (например – горошины зеленые) объединялись в одну группу и подсчитывалось их число, которое сравнивали с числом потомков с другим состоянием признака (горошины желтые).

В качестве  признака Мендель выбрал цвет семян посевного гороха, состояние которого было взаимоисключающим: цвет или желтый, или зеленый. Другой признак – форма семян. Альтернативные состояния признака – форма или морщинистая или гладкая. Оказалось, что эти признаки стабильно воспроизводятся в поколениях, и проявляются либо в одном состоянии, либо в другом. В общей сложности Мендель исследовал 7 пар признаков, следя за каждым по отдельности:

При скрещивании Мендель исследовал передачу признаков от родителей  к их потомкам. И вот что он получил. Один из родителей давал в череде поколений при самоопылении только морщинистые семена, другой родитель – только гладкие семена.

Горох – самоопылитель. Для того, чтобы получить потомство от двух разных родителей (гибриды), ему нужно было сделать так, чтобы растения не самоопылялись. Для этого он удалял у одного родительского растения тычинки, и переносил на него пыльцу с другого растения. В этом случае образовавшиеся семена были гибридными. Все гибридные семена в первом поколении оказались одинаковыми. Все они  оказались  гладкими. Проявившееся состояние признака мы называем доминантным (значение корня этого слова  - господствующий). Другое состояние признака (морщинистые семена) у гибридов не обнаруживалось. Такое состояние признака мы называем рецессивным (уступающим). То, что в первом поколении проявляется признак только одного родителя, мы называем законом единообразия гибридов первого поколения или законом доминирования.

Мендель скрестил растения первого поколения внутри себя и посмотрел на форму получившихся горошин (это было второе поколение потомков скрещивания). Основная часть семян оказалась гладкой. Но часть была морщинистой, точно такой же у исходного родителя (если б мы говорили про собственную семью, то сказали бы , что внук был точно в дедушку, хоть у папы с мамой этого состояния признака не было совсем). Он провел количественное исследование того, какая доля потомков относится к одному классу (гладкие – доминантные), а какая к другому классу (морщинистые - рецессивные). Оказалось, что морщинистых семян получилась примерно четверть, а три четверти - гладких.

Мендель провел такие же скрещивания гибридов первого поколения по всем остальным признакам: цвету семян, окраски цветка и др. Он увидел, что соотношение 3:1 сохраняется.

Мендель провел скрещивание и в одном направлении (папа с доминантным признаком, мама – с рецессивным) и в другом (папа с рецессивным признаком, мама с доминантным). При этом качественные и количественные результаты передачи признаков в поколениях были одинаковыми. Из этого можно сделать вывод, что и женские и отцовские задатки признака вносят одинаковый вклад в наследование признака у потомства.

То, что во втором поколении вновь появляются признаки и одного родителя (доминантный) и другого (рецессивный) позволило Менделю предположить, что наследуется не признак как таковой, а задаток его развития (то, что мы сейчас называем геном). Он также предположил, что каждый организм содержит пару таких задатков для каждого признака. От родителя к потомку переходит только один из двух задатков. Задаток каждого типа (доминантный или рецессивный) переходит к потомку с равной вероятностью. При объединении у потомка двух разных задатков (доминантный и рецессивный) проявляется только один из них (доминантный, он обозначается большой буквой А). Рецессивный задаток (он обозначается малой буквой а) у гибрида не исчезает, поскольку проявляется в виде признака в следующем поколении.

Так как во втором поколении появился точно такой же организм, как и родительский, Мендель решил, что задаток одного признака «не замазывается», при объединении с другим, он остается таким же чистым. В последствии было выяснено то, что от данного организма передается только половина его задатков – половые клетки,  они называются гаметами, несут только один из двух альтернативных признаков.

^ Кстати, у человека насчитывается около 5 тыс. морфологических и биохимических признаков, которые наследуются достаточно четко по Менделю. Судя по расщеплению во втором поколении, альтернативные задатки одного признака комбинировались друг с другом независимо. То есть доминантный признак мог проявиться  при комбинациях типа Аа, аА и АА, а рецессивный только в комбинации аа.

Повторим, что Мендель предположил, что наследуется не признак, а задатки признака (гены) и что эти задатки не смешиваются, поэтому этот закон называется законом чистоты гамет. Через исследование процесса наследования можно было сделать выводы о некоторых характеристиках наследуемого материала, то есть что задатки стабильны в поколениях, сохраняют свои свойства, что задатки дискретны, то есть определяются только одно состояние признака, то, что их два, они комбинируются случайно и т.д.

Во времена Менделя еще ничего не было известно о мейозе, хотя про ядерное строение клетки уже знали. То, что в ядре содержится вещество, названное нуклеином, стало известно только через пару лет

после открытия законов Менделя, причем это открытие  с ним никак не было связано.

То, что законы Менделя связаны с поведением хромосом при мейозе, было обнаружено в начале ХХ века во время повторного открытия законов Менделя сразу тремя группами ученых независимо друг от друга. Как вам уже известно, особенность мейоза заключается в том, что число хромосом в клетке уменьшается вдвое, хромосомы могут меняться своими частями при мейозе. Такая особенность характеризует ситуацию с жизненным циклом у всех эукариот.


^ 2. Схема эксперимента.

Для того, чтобы понять, почему Мендель получил именно такие результаты, удобнее схематически представить проведенные им скрещивания. Подобные схемы являются основой решения генетических задач.

^ При решении генетических задач используются следующие понятия и символы:

  • Родительские организмы обозначают латинской буквой Р.

  • Женский пол обозначают знаком , мужской .

  • Скрещивание обозначают знаком умножения ().

  • G (g) – гаметы , обводятся кружком (!); удобнее: кружком – яйцеклетки, кружком с хвостиком – сперматозоиды (спермии).

  • Организмы, полученные от скрещивания особей с различными признаками, - гибриды, а совокупность таких гибридов – гибридное поколение, которое обозначают латинской буквой F с цифровым индексом, соответствующим порядковому номеру гибридного поколения. Например: первое поколение (дети) обозначают F1; если гибридные организмы скрещиваются между собой, то их потомство обозначают F2 (внуки), третье поколение (правнуки) – F3 и т.д.


Решение любой задачи начинают с записи ее условия. Условие генетической задачи удобнее оформлять в виде таблицы:

признак

ген

генотип










В первую колонку заносится информация о признаке, исследуемом в задаче. При этом нужно помнить о том, что любой признак может иметь альтернативное проявление:

За формирование данного признака отвечает ген, который существует в состоянии двух аллелей – доминантного и рецессивного. Из результатов менделевского скрещивания следует, что желтый цвет доминирует над зеленым, то есть можно смело внести в таблицу и обозначения аллелей гена, отвечающих за развитие альтернативных признаков: развитие желтого цвета определяет доминантный аллель гена A, зеленый – рецессивный аллель a. Остается записать возможные генотипы растений с желтыми и зелеными семенами. Зная о том, что генотип всегда содержит парное количество генов, предполагаем, что растение с зелеными семенами может иметь только один генотип – особи, гомозиготной по рецессивному признаку aa, растение с желтыми семенами может иметь два генотипа: особи, гомозиготной по доминантному признаку AA и гетерозиготы Aa.

В результате получаем следующую запись:

признак (цвет семян гороха)

ген

генотип

желтый

зеленый

A

a

AA, Aa

aa

Следующий шаг – запись схемы скрещивания. Принимаем во внимание, что для эксперимента Мендель брал самоопыляющееся растение – горох, из чего следует, что исходные растения не имели возможности приобрести «чужие» гены, т.е. были гомозиготны. Подобные растения принято называть чистыми линиями. По условию, Мендель скрещивал растения с желтыми и зелеными семенами, меняя окраску семян «мамы» и «папы», получая при этом одинаковые результаты, т.е. пол родительских особей не имеет значения, поэтому принимаем его произвольно. В схеме скрещивания не забываем указывать фенотипы родительских особей:

(фенотип) желтые зеленые

Р:(генотип) ♀ АА  ♂ аа

Имея в виду, что данными фенотипами обладают половозрелые особи, делаем вывод о том, что для получения потомства необходимы специализированные клетки – гаметы, содержащие гаплоидный набор хромосом, а значит и непарное число генов. Вспоминаем о том, что гаметы образуются в результате мейоза, при котором гомологичные хромосомы в норме не могут попасть в одну клетку. На основании всего перечисленного формулируем

  • ^ Правило чистоты гамет: при образовании половых клеток в каждую гамету попадает только один ген из каждой аллельной пары. Чистота гамет обеспечивается независимым расхождением хромосом при мейозе.

Используя это правило, записываем гаметы родительских особей:

желтые зеленые

Р: ♀ АА  ♂ аа

G:

Знать заранее, какой из спермиев примет участие в оплодотворении данной яйцеклетки, невозможно. Поэтому рассматриваем все возможные ситуации. Однако, постольку, поскольку родительские особи гомозиготны и из записи видно, что каждая из них образует только по одному сорту гамет, в любом случае при оплодотворении возможен только один результат:

F1:(генотип) Аа .

(фенотип) желтые

Итак, после всех рассуждений на доске и в тетрадях учащихся должна появиться следующая запись:


признак (цвет семян гороха)

ген

генотип

желтый

зеленый

A

a

A A, A a

a a


Правило чистоты гамет: при образовании половых клеток в каждую гамету попадает только один ген из каждой аллельной пары. Чистота гамет обеспечивается независимым расхождением хромосом при мейозе.
желтые зеленые

Р: ♀ АА  ♂ аа

G:


F1: Аа - 100%

желтые

При помощи этой записи вместе с учащимися довольно легко формулируется

  • ^ Правило единообразия гибридов первого поколения (первый закон Менделя): гибриды первого поколения (F1), полученные при скрещивании гомозиготных особей, однообразны по генотипу и фенотипу и обладают доминантным признаком.

(Хорошо бы, чтобы учащиеся могли использовать не только прямые, но и обратные формулировки законов Менделя. В данном случае это звучит так: если гибриды первого поколения однообразны по фенотипу (и генотипу), то их родители гомозиготны)

Принимаем во внимание, что в этом случае доминантный ген полностью подавляет действие рецессивного, то есть рассматривается случай полного доминирования.

Подобным образом анализируем продолжение эксперимента Менделя, в котором он скрещивает между собой гибриды первого поколения, обращая внимание на то, что гетерозиготы образуют несколько сортов гамет. Для удобства определения генотипов гибридов второго поколения используем решетку Пеннета, в которой по вертикали указываем гаметы «мамы», а по горизонтали – «папы»; в таблице указываем и фенотипы гибридов второго поколения. Запись принимает следующий вид:

желтые желтые

Р(F1): ♀ Аа  ♂ Аа

G:



гаметы

♀ ♂

гаметы


А


а


А

АА

желтые

Аа

желтые


а

Аа

желтые

аа

зеленые
^ F

Расщепление по генотипу: 1:2:1


Расщепление по фенотипу: 3:1
2:



На основании приведенной схемы формулируем

  • ^ Закон расщепления (второй закон Менделя): в потомстве (F2), полученном при скрещивании гибридов первого поколения (F1), наблюдается расщепление признаков в соотношении 3 к 1: 75% гибридов второго поколения обладают доминантными и 25% - рецессивными признаками.

(Обратная формулировка: Если в потомстве наблюдается расщепление по фенотипу с соотношении 3:1, то родительские особи гетерозиготны по данному признаку)


III. Закрепление знаний.

1)Индивидуально: выполнить задания 8 – 11 лабораторной работы «Закономерности наследования признаков при моногибридном скрещивании (первый и второй законы Менделя)» (учебное электронное издание «Биология. Лабораторный практикум. 6-11 класс»)

^ 2)Работа в малых группах (парах): Выполните следующие задания:

  1. Сколько и какие сорта гамет образует особь, генотип которой:

а) ВВ в) ааВВ д) АаВв

б) ААВВ г) ААВb е) ААВВDD

  1. Вставьте пропущенные слова:

Черно-бурые лисы были чистокровными. Следовательно, лисы были_____________ по признаку ______________, и образовывали ________ сорт(а) гамет.

  1. ^ У кареглазого мужчины и голубоглазой женщины родились три кареглазые девочки и один голубоглазый мальчик. Ген карих глаз доминирует. Каковы генотипы родителей?

а) отец АА, мать Аа

б) отец аа, мать АА

в) отец аа, мать Аа

г) отец Аа, мать аа

д) отец АА, мать аа

^ IV. Домашнее задание: записать в тетради условие и схему решения задачи №3.


Урок №3. Закономерности наследования признаков при моногибридном скрещивании.

Задачи урока:

- повторить основные генетические понятия, правило чистоты гамет, законы единообразия и расщепления;

- работать над применением законов на практике, таким образом обеспечивая понимание и усвоение материала;

- продолжить формирование навыков решения задач на моногибридное скрещивание.


^ Методические рекомендации:

  1. Проверка знаний. Повторение.

1) Запись решения домашнего задания на доске (с использованием «Памятки для решения задач по генетике»):

признак (цвет глаз человека)

ген

генотип

карий

голубой

A

a

AA, Aa

aa

карегл. голуб.

F1: 3 А- : 1 аа

Решение:

Учитывая, что в оплодотворении участвуют мужские и женские гаметы, содержащие только по одному аллельному гену (^ Правило чистоты гамет), выясняем, что голубоглазый сын (обладатель рецессивного признака) получил по одному гену от каждого из родителей. В этом случае, однозначно, его кареглазый отец гетерозиготен. Тогда схема скрещивания будет выглядеть следующим образом:


голубые карие

Р: ♀ аа  ♂ Аа

G:

F1: Аа – кареглазые дочери, аа – голубоглазый сын

Ответ: г)

2) Индивидуально: выполнить задания 12 – 16 лабораторной работы «Закономерности наследования признаков при моногибридном скрещивании (первый и второй законы Менделя)» (учебное электронное издание «Биология. Лабораторный практикум. 6-11 класс»)

3)Повторение определений понятий и формулировок Первого и Второго законов, Правила чистоты гамет (по цепочке; формулировки законов произносятся дважды: прямая и обратная)

- ^ Самостоятельная работа

Вариант I Вариант II

  1. Сколько аллелей одного гена содержится в:

а) в яйцеклетке а) в соматической клетке

б) в зиготе б) в сперматозоиде

2) Какие гаметы образуются у особей с генотипом:

BB, bb, Cc, AaDD Aa, DD, cc, bbDd

3) Слева предлагается условие задачи, справа – логическое следствие из этого условия. Заполните пропуски в следствиях:

Вариант I

Вариант II

условие

следствие

условие

следствие

1. Дано: гетерозиготный темноволосый отец и мать - блондинка

Следовательно, домини-

рует ген _____________, а рецессивен ген _______


1. Дано: в F1 от скрещи-

вания длинноносых и коротконосых муравье-

дов получали только коротконосых особей

Следовательно, домини-

рует ген _____________, а рецессивен ген _______


2. Дано: в потомстве кота Василия и пяти черных кошек были черные и серые котята, причем серых было в несколько раз больше

Следовательно, домини-

рует ген _____________, рецессивен ген _______, а кот Василий имеет____ окраску и генотип______

2. Дано: все потомство доброй собаки Греты было добрым в нескольких поколениях

Следовательно, домини-

рует ген _____________, рецессивен ген _______, а Грета имеет_________ характер и генотип_____


4) Определите, какой признак доминирует, генотипы родителей и детей, если:

У родителей с нерыжими волосами У светловолосой мамы и темноволосого

четверо детей, один из них – рыжий. отца трое детей с темными волосами.

Для оформления задачи используйте «Памятку для решения задач по генетике»


Памятка для решения задач по генетике

  1. Прочитав текст задачи, запишите ее условие в виде таблицы:

признак

ген

генотип










Помните о том, что в первой колонке указывается альтернативное проявление признака (при моногибридном скрещивании) или признаков (при ди- и полигибридных скрещиваниях), причем сначала записывается доминантный признак, потом – рецессивный, и так для каждой пары альтернативных признаков; в третьей колонке – ВСЕ возможные генотипы особей с данным фенотипом.

  1. Определите тип задачи: прямая (если из условия известно, какими признаками обладают родители, и спрашивается, какими могут быть их дети) или обратная (если в условии говорится о фенотипе детей и требуется определить генотипы и (или) фенотипы родителей)

  2. Если задача прямая, запишите с помощью общепринятых символов схему скрещивания.

  3. Если задача обратная, под таблицей с условием запишите данные о генотипах и фенотипах потомков, применяя символы, обозначающие расщепление:

F1: n (фенотип/ возможный генотип) : m (фенотип/ возможный генотип)

Ниже запишите схему скрещивания.

  1. Определите, какие генетические законы и закономерности проявляются в данной задаче (вспомните прямую и обратную формулировку закона, спроецируйте их на задачу, сделайте выводы).

  2. Помните: гетерозиготы всегда образуют четное количество сортов гамет, равное 2n , где n – число «гетеро-« пар аллельных генов




  1. ^ Изучение нового материала.

Определения генотипа особи с доминантным признаком по анализу потомства

В парах: Сравнение условий задач, поиск в них общего: один из родителей – рецессивная гомозигота; схема решения.

  1. У человека лопоухость доминирует над геном нормально прижатых ушей. Какими будут уши у детей лопоухого гетерозиготного отца и матери с прижатыми ушами?

  2. У человека умение владеть правой рукой доминирует над леворукостью. Могут ли родиться левши у гомозиготной праворукой мамы и папы – левши?

- Информирование об использовании подобного способа скрещивания для определения чистопородности домашних (сельскохозяйственных) животных.

- Введение понятия анализирующего скрещивания, возможного расщепления признаков у потомков.

- Ответ на вопрос: когда в F1 происходит расщепление, а когда – нет?

- Предложите вариант использования анализирующего скрещивания в практической деятельности человека.


Вывод об особенностях расщепления признаков у гибридов второго поколения


^ Урок №4. Дигибридное скрещивание.

Задачи урока:

- продолжить формирование навыков решения генетических задач

Методические рекомендации:

  1. Повторение.

Гибридизация – это…

Моногибридное скрещивание –

Дигибридное скрещивание –

^ II. Изучение нового материала.

  1. Опыт Менделя по изучению наследования признаков у гороха при дигибридном скрещивании:


Р: Растение с желтыми Растение с зелеными

гладкими семенами морщинистыми семенами

F1: Растения с желтыми гладкими семенами (100%,  единообразие)


F2: 315 108 101 32

желтые желтые зеленые зеленые

гладкие гладкие морщинистые морщинистые

9 : 3 : 3 : 1




расщепление по фенотипу

  1. Анализ результатов опыта и составление схемы скрещивания.

Результаты первого скрещивания позволяют сделать следующие выводы:

  1. доминантными признаками являются желтый цвет (это известно и из опыта Менделя на моногибридное скрещивание) и гладкая форма семян;

  2. родительские растения гомозиготны (обратное прочтение правила единообразия).


Запишем условие скрещивания: Запишем все возможные генотипы

особей, учитывая оба признака:

признак

ген

г
^ Растение с желтыми гладкими семенами: AABB, AABb,

AaBB, AaBb

aabb – растение с зелеными морщинистыми семенами
енотип

1. цвет семян гороха

желтый

зеленый

2. форма семян гороха

гладкая

морщинистая




А

a

B

b

A
A-B-
A, Aa


aa

BB, Bb

bb



Обращаем внимание на то, что генотип особи, обладающей доминантными признаками в общем виде может быть записан как A-B-, то есть на месте пропусков могут находиться как доминантные, так и рецессивные аллели генов.

Так как известно, что исходные растения (родители) гомозиготны (Мендель для эксперимента брал чистые линии гороха), запишем схему скрещивания:


Одним из условий верного решения задачи является правильное определение всех возможных сортов гамет, которые образуют родительские особи. Это возможно только при четком понимании Правила чистоты гамет. Так как генотип родителей содержит две пары аллельных генов, в гамете должно содержаться два гена: по одному из каждой пары.



ж. гл. з. морщ.

Р: ♀ ААВВ  ♂ ааbb

G:

F1: АаBb - 100%

желтые, гладкие семена


Вводим понятие дигетерозиготы, т.е. гетерозиготы по двум признакам (по аналогии – тригетерозигота, тетрагетерозигота. А если изучается большее количество признаков?).

Продолжаем запись схемы скрещивания:

ж. гл. ж. гл.

Р(F1): ♀ АаВb  ♂ АаВb

Так как скрещиваемые растения гетерозиготны, вспоминаем о том, что гетерозиготы всегда образуют четное количество сортов гамет, равное 2n , где n – число “гетеро-“ пар аллельных генов.

В
АаВb


нашем случае n = 2, т.е. дигетерозигота образует 22 = 4 сорта гамет:





Так как генотипы особей идентичны, то и гаметы они образуют одинаковые – по 4 сорта.

Для определения генотипов и фенотипов второго поколения гибридов (т.е. результатов оплодотворения) используется решетка Пеннета (ученики вполне могут сделать это самостоятельно):



гаметы

♀ ♂

гаметы

AB


Ab


aB


ab


AB


AABB

ж. гл.

AABb

ж. гл.

AaBB

ж. гл.

AaBb

ж. гл.

Ab


AABb

ж. гл.

AAbb

ж.морщ

AaBb

ж. гл

Aabb

ж.морщ

aB


AaBB

ж. гл.

AaBb

ж. гл.

aaBB

зел.гл.

aaBb

зел.гл.

ab


AaBb

ж. гл.

Aabb

ж.морщ

aaBb

зел.гл.

аabb

зел.морщ
F2:



Расщепление по фенотипу 9:3:3:1

9А-В-: 3A-bb: 3aaB-: 1aabb



У гибридов второго поколения появляются сочетания признаков, не встречающиеся ни у одного из предыдущих поколений. Остается только подсчитать количество генотипических (Г) и фенотипических (Ф) классов и их соотношение при расщеплении:

^ Г - девять: 1 ААВВ, 2 AABb, 2 AaBB, 4 АаВb, 1 AAbb, 2 Aabb, 2 aaBb, 1 aaBB, 1 аabb, т.е. расщепление по генотипу – 1:2:2:4:1:2:2:1:1

Ф – четыре: 9 желтых гладких (А-В-), 3 желтых морщинистых (A-bb), 3 зеленых гладких (aaB-) и 1 зеленый морщинистый (aabb), т.е. расщепление по фенотипу произошло в соотношении 9:3:3:1

Отметим, что дигибридное скрещивание можно рассматривать как два независимо осуществляющихся моногибридных скрещивания, результаты которых как бы накладываются друг на друга; результаты расщепления по каждой паре альтернативных признаков происходит в соотношении 3:1 (примем во внимание, что (3:1)2 = 9:3:3:1). Это и послужило выведению

  • Третьего закона Менделя (закона независимого наследования признаков): каждая пара признаков наследуется независимо от другой.




  1. ^ Анализирующее скрещивание, производимое с учетом двух признаков.

Актуализация знаний: Для того, чтобы выяснить, несут ли в себе гибриды первого поколения с желтыми гладкими семенами рецессивные гены, Мендель произвел анализирующее скрещивание. Что это значит?

Запишем схему анализирующего скрещивания, производимого с учетом двух признаков, учитывая, что гибриды F1 дигетерозиготны:

ж. гл. з. морщ.

Р: ♀ AaBb  ♂ ааbb

G:




^ F1: AaBb Aabb aaBb аabb - расщепление по фенотипу 1:1:1:1

ж.гл. ж.морщ зел.гл. зел.морщ

(для сравнения следует вспомнить результат анализирующего скрещивания при изучении наследования одного признака и сделать вывод):

Если в потомстве наблюдается расщепление в соотношении 1:1:1:1 (1:1), то один из родительских организмов рецессивен по изучаемым признакам, а другой – гетерозиготен.

^ III. Закрепление знаний.

Решить задачу и объяснить полученный результат:

У человека близорукость доминирует над нормальным зрением, а кареглазость над голубоглазостью. Гетерозиготная кареглазая женщина с нормальным зрением вышла замуж за голубоглазого близорукого мужчину, гетерозиготного по второму признаку. Какова вероятность рождения у них голубоглазого ребенка с нормальным зрением?

Решение:

признак

ген

г
кареглазая с норм. зр.,

по условию - Aabb

голубогл., близорук,

по условию - ааBb
енотип

1. цвет глаз

карие

голубые

2. зрение

близорукость

норма




А

a

B

b

AA, Aa

aa

BB, Bb

bb


кар.н.зр. голуб.близ.

Р: ♀ Aabb  ♂ ааBb

G:


F1: AaBb Aabb aaBb аabb

кар.,близ. кар.н.зр. голуб.близ. голуб.н.зр.

расщепление по фенотипу 1:1:1:1;

вероятность рождения голубоглазого ребенка с нормальным зрением - 25%

Ответ: вероятность рождения голубоглазого ребенка с нормальным зрением - 25%

Расщепление – как при анализирующем скрещивании, так как по каждой паре признаков один из родителей гетерозиготен, другой – гомозигота по рецессивному признаку.


^ IV. Домашнее задание.

Решите задачу: у собак черный цвет шерсти доминирует над палевым, а короткая шерсть над длинной. Какой процент короткошерстных черных щенков можно ожидать от скрещивания двух дигетерозиготных собак?

(Ответ: 9/16 А-В-, т.е. 56,25%)


Список использованной литературы

  1. Киселева, З.С. Генетика: Учеб. пособие по факультатив.курсу для учащихся X кл./ З.С.Киселева, А.Н.Мягкова. – М.:Просвещение,1983. – 175с.

  2. Кулев, А.В. Общая биология. 11 класс: Метод. пособие./ А.В.Кулев – СПб.: Паритет,2001. – 192с.

  3. Лернер, Г.И. Общая биология (10-11 классы): Подготовка к ЕГЭ. Контрольные и самостоятельные работы/ Г.И. Лернер. – М.:Эксмо,2007. – 240с.

  4. Лернер, Г.И. Общая биология. Поурочные тесты и задания.10-11 класс/ Г.И.Лернер. – М.:Аквариум,1998. – 240с.

  5. Медицинская генетика: Учебник/ Н.П.Бочков,А.Ю.Асанов,Н.А.Жученко и др.; Под ред. Н.П.Бочкова. – 2-е изд., стер. – М.: Издательский центр «Академия», 2003. – 192с.

  6. Мишакова, В.Н. Генетика в школьном курсе биологии/ В.Н. Мишакова, О.А. Гурина. – Оренбург:Изд-во ООИПКРО,2000.- 60с.

  7. Муртазин, Г.М. Задачи и упражнения по общей биологии. Пособие для учащихся IX-X классов./Г.М. Муртазин. – М.:Просвещение,1972. – 315с.

  8. Пименов, А.В. Уроки биологии в 10 (11) классе. Развернутое планирование/А.В. Пименов. – Ярославль: Академия развития, 2001.- С.175-240.

  9. Раимова, Е.К. Генетика: учебное пособие для абитуриентов (основные понятия, краткие ответы на вопросы программы, задачи, образцы и методика решения задач)/ Е.К. Раимова, Г.Н. Соловых – Оренбург,2006. – 76с.

  10. Федоркова, Н.В. Изучение генетики в школе/ Н.В.Федоркова //Биология в школе. – 2006. - №8. – С.30-37.

  11. Факультет молекулярной и биологической физики МФТИ_ Физтех- Портал, Физтех-центр. Лекция №16 Основные принципы наследования и наследственности




Кашкина Татьяна Геннадьевна, МОУ СОШ №2 п. Новоорск Оренбургской области. - -



Похожие:

Методические рекомендации: I. Изучение нового материала iconТема: «Сложение чисел с помощью координатной прямой»
Тип урока: изучение нового материала и первичного закрепления с использованием информационных технологий
Методические рекомендации: I. Изучение нового материала iconУрок химии в 8-м классе по теме "Кислоты, их классификация и свойства"
Тип урока: изучение нового и закрепление ранее изученного материала по модульной технологии
Методические рекомендации: I. Изучение нового материала iconУрок-изучение нового материала по технологии в 6 классе Тема урока: «Понятие о композиции в интерьере»
Сегодня же на уроке мы поговорим об одном из этих слагаемых – качествах и особенностях интерьера
Методические рекомендации: I. Изучение нового материала iconМетодические рекомендации по изучению курса, выполнению контрольных работ и др. Методические рекомендации по изучению курса
Методические рекомендации разрабатываются на основе изучения или обобщения опыта учителей, школ или проведенного исследования
Методические рекомендации: I. Изучение нового материала iconТип урока: изучение нового материала. Цель
Цель: сформировать понятие кипения, как парообразования, выявить и объяснить особенности кипения
Методические рекомендации: I. Изучение нового материала iconУрок ролевая игра Цели и задачи урока
Тип урока — изучение нового материала; форма занятия -интерактивная (ролевая игра)
Методические рекомендации: I. Изучение нового материала iconПлан-конспект урока музыки в 4 классе 4 четверти урок №2 Тема урока: «Музыка сша»
Изучение нового материала. Знакомство с различными видами музыки, возникшими в США
Методические рекомендации: I. Изучение нового материала iconРуководство по ведению программы курса, методические рекомендации, указания по использованию диагностического материала, упражнений и профориентационных игр
Кгбоу дпо «Красноярский центр профессиональной ориентации и психологической поддержки населения»
Методические рекомендации: I. Изучение нового материала iconДокументы
1. /методические рекомендации по антикоррупции/антикоррупционная воспитательная система...
Методические рекомендации: I. Изучение нового материала iconДокументы
1. /методические рекомендации 2010-2011/англ.яз. задания.doc
2. /методические...

Разместите кнопку на своём сайте:
Документы


База данных защищена авторским правом ©vmeste.opredelim.com 2000-2017
При копировании материала обязательно указание активной ссылки открытой для индексации.
обратиться к администрации
Документы