Законы Г.Менделя

законы Г. Менделя

Цель: изучить закономерности и суть моногибридного скрещивания, случаи полного и неполного доминирования.

Задачи:

образовательная: рассмотреть на конкретных примерах закономерности моногибридного скрещивания, выявить отличия полного доминирования от неполного;

развивающая: продолжить формирование умений и навыков по использованию генетической терминологии и символики; сравнивать; анализировать, делать выводы.

Тип урока: комбинированный.

Метод проведения: беседа, объяснение.

Планируемые предметные результаты:

ученик должен

иметь представление о работах Г. Менделя, по моногибридному скрещиванию;

знать термины и символику, применяемую для решения генетических задач;

уметь: объяснять закономерности наследования признаков (генов), составлять схемы скрещивания.

Междисциплинарные связи: биохимия – «Строение ДНК, РНК».

Внутридисциплинарные связи: цитология – «Строение ядра».

Обеспечение: таблица «Гибридологический метод».

Сценарий урока

I. Терминологический диктант с самопроверкой.

Задание. Закончите предложения:

Ген – это … Аллель – это … Совокупность внешних свойств и признаков организма – это …

Дополнительные вопросы: можно использовать «блочный тест»: блок вопросов – блок ответов (учащиеся сопоставляют понятия и данные ответы).

II. Мотивация учебной деятельности.

Сообщение темы, цели.

На примере наследования групп крови можно показать учащимся необходимость элементарной генетической грамотности (установление или опровержение отцовства).

III. Открытие новых знаний.

1. Моногибридное скрещивание.

Для того чтобы выяснить, каким образом гены передаются от родителей к детям, рассмотрим случай, когда родительские особи отличаются друг от друга по одной паре генов. Скрещивание, в котором изучается наследование различий по одной паре генов, называется моногибридным.

В качестве примера моногибридного скрещивания рассмотрим окраску семядолей гороха. Такой опыт с сортами гороха проводил Г. Мендель.

– Какие организмы нужны для этого эксперимента? («Чистые линии».)

– Что означает термин «чистая линия»?

– Как их записать генетическими символами? (Используйте данные таблицы на с. 175.)

Одни из учащихся при помощи учителя записывает схему скрещивания на доске.

Р АА аа

желт. × зелен.

Далее идет совместное рассуждение:

Каждая клетка гороха имеет 14 хромосом, слагающихся из 7 пар гомологов (термин пояснить учащимся). Представим, что одна из этих пар несет гены, определяющие окраску семян. Для удобства обозначим эти гены буквами (согласно данной таблицы). Рассматривая моногибридное скрещивание, мы не будем следить за расхождением в мейозе всех семи пар хромосом, а будем наблюдать только ту пару, которая несет рассматриваемые нами гены.

– Что происходит при редукционном делении при образовании гамет? (Число хромосом уменьшается вдвое, так как из каждой пары гомологов в зрелую гамету попадает только одна хромосома.)

– Какие типы гамет может дать каждая родительская особь?

– Что происходит при оплодотворении? (Гаметы сливаются, и восстанавливается диплоидное число хромосом.)

В результате такого скрещивания мы можем получить очень много гибридных семян первого поколения, но так как при скрещивании чистых сортов все эти гибридные семена будут одинаковы, то есть наблюдается единообразие гибридов первого поколения (I закон Менделя), то достаточно записать генотип и фенотип только одного гибрида. (Учащиеся записывают формулировку закона в тетрадь.)

F₁ или Аа

желт.

Эта запись говорит о том, что гены А и а лежат в разных гомологичных хромосомах, каждая из которых получена от одного из родителей.

Далее необходимо ввести такие понятия, как доминантность, рецессивность, гомозиготность и гетерозиготность. С понятиями доминантности и рецессивности учащиеся уже немного знакомы. Поэтому на этом уроке нужно полностью сформулировать эти понятия.

Следует обратить внимание учащихся на то, что особи в данном случае имеют одинаковый фенотип (желтая окраска семян), но у организма проявляется только один А.

Аллельный ген, проявляющийся в первом поколении, называется доминантным; аллельный ген, не проявляющийся в F₁, называется рецессивным.

Особи, имеющие одинаковые аллельные гены, называются гомозиготными, а особи, имеющие разные аллельные гены, – гетерозиготными. (Учащиеся записывают эти определения в тетради.)

(См. рис. 1 «Аллели. Схема гомо- и гетерозиготности».)

– Назовите гомозиготы и гетерозиготы в данной схеме.

2. Закон чистоты гамет.

Гибридные растения F₁ размножаются путем самоопыления. При образовании гамет гибридным растением во время мейоза гомологичные хромосомы расходятся к разным полюсам и попадают в разные гаметы.

– Сколько типов гамет может дать данный организм? (Два типа гамет.)

Так как в результате каждого деления возникают две клетки, то эти два типа гамет образуются в равных количествах. При оплодотворении гаметы свободно комбинируются друг с другом, в результате чего возможны образования четырех типов генотипа.

– Назовите фенотипы данных организмов.

На основании этого опыта Г. Мендель сформулировал положение о «чистоте гамет».

Закон чистоты гамет. У гибридов гены, получаемые от родителей, расходятся по разным гаметам, не смешиваясь друг с другом. То есть в каждую гамету попадает только один ген из аллельной пары.

3. Неполное доминирование.

Явления доминирования мы наблюдаем в жизни очень часто. Например, бывают семьи, в которых один из родителей имеет карие глаза, другой – голубые, а все дети имеют карие глаза. Это говорит о том, что у человека окраска карих глаз доминирует над голубой. Но от таких браков могут рождаться также и голубоглазые дети, если кареглазый родитель гетерозиготен по этому признаку.

Рассмотрим другой пример – наследование окраски шерсти у кошек. Есть кошки черепаховой окраски (чередуются черные и желтые пятна). Обычно такие кошки рождаются от матерей с черепаховой окраской. Но иногда котята с черепаховой окраской рождаются от черных или рыжих кошек.

Рассмотрим случай неполного доминирования у растений. Известны два сорта растений ночная красавица. Один сорт имеет красные цветки, другой – белые. Схема этого скрещивания показана на рис. 96, с. 178 учебника.

! Запишите схему скрещивания в тетрадь и обозначьте генотипы с фенотипами. (Один из учащихся выполняет это задание у доски.)

– Что получилось в F₁? (Единообразие гибридов F₁, розовые цветки .)

– Что произошло при самоопылении гибридов F₁? (1АА:2Аа: 1аа по генотипу, 1 красн.:2 роз.:1 бел. по фенотипу.)

Таким образом, расщепления по фенотипу и по генотипу совпадают.

– Чем отличается полное доминирование от неполного? (При полном доминировании 3:1 по фенотипу, 1:2:1 по генотипу; при неполном доминировании расщепления совпадают.)

Решение задачи.

Желтая морская свинка при скрещивании с белой дает кремовых потомков. Скрещивание кремовых свинок между собой дало 13 желтых, 11 белых и 25 кремовых. Почему? Определите генотипы всех особей.

Учителю необходимо показать оформление и дать полное объяснение каждому действию при решении задачи.

1) Записываем схему скрещивания родительских форм (фенотипы).

2) Так как в F₁ получили только кремовых потомков, значит, проявился I закон Г. Менделя. Эти потомки являются гетерозиготами.

3) Белый цвет является рецессивным признаком, желтый – доминантным. Запишем соответствующие генотипы.

4) При скрещивании F₁ между собой получилось расщепление. Расставим потомкам соответствующие генотипы. Так как в F₁ появился промежуточный признак, то это говорит о неполном доминировании гена желтой окраски.

В F₂ необходимо наименьшее число потомков принять за единицу.

11 = 1

Далее приводим остальные числовые данные к простым числам.

25:11 = 2,3  2

13:11 = 1,2  1

Получим соотношение 1:2:1.

Данное соотношение совпадает по фенотипу и по генотипу. Следовательно, здесь имеет место неполное доминирование.

Задача (домашнее задание).

От черной крольчихи получены 22 черных крольчонка и 21 белый. Определить генотип крольчат. Каков был самец по генотипу и фенотипу, если черный цвет доминирует?

Записываем схему скрещивания, расставляем ген черной окраски (А^–) – фенотипический радикал. Если черная окраска является доминантным признаком, то белая окраска – рецессивным признаком (аа). Расставляем данный генотип.

Так как каждый потомок берет от каждой родительской особи по хромосоме, то белого цвета потомки взяли 1 ген (а) от ♂, а другой от ♀ (а). Значит, ♂ был белым по фенотипу и рецессивной гомозиготой по генотипу. И ♀ является гетерозиготой.

Соответственно черные потомки ген черной окраски взяли от ♀, а от ♂ они могли взять только ген а. Следовательно, они являются гетерозиготами по этому признаку.

Ответ: ♂ белый .

IV. Закрепление.

1. Решение задачи на полное или неполное доминирование.

2. Работа с опорным конспектом.

– Что изучает генетика?

– Кто является основоположником генетики?

– Как отличить полное доминирование от неполного?

– Что такое «генотип», «фенотип», «гомозигота», гетерозигота»?

В опорном конспекте содержатся сведения о генетике как науке, изучающей закономерности наследственности и изменчивости, о ее практическом значении для медицины и сельского хозяйства; об установлении Г. Менделем закономерностей передачи признаков в ряду поколений при половом размножении (моногибридном скрещивании): единообразия первого поколения гибридов, закона расщепления признаков у гибридов второго поколения в соотношении 3:1; о сущности промежуточного наследования; содержится информация о гомо- и гетерозиготных организмах даны определения фенотипа и генотипа.

Аллели. Схема гомо- и гетерозиготности

Гомозиготность Гетерозиготность

V. Рефлексия.

Учащиеся оценивают степень реализации поставленных на уроке целей, свои учебные действия и содержательно обосновывают правильность (ошибочность) результата.

Домашнее задание: § 37, с. 176–178; вопросы № 1–8 на с. 185; решить задачу и дать необходимые объяснения.