Открытый урок "Неполное доминирование"

Конспект урока по биологии  на тему:

 «Неполное доминирование. Анализирующее скрещивание»

Цели урока: сформировать у студентов понятие анализирующее скрещивание, познакомить их с сущностью неполного доминирования на примере промежуточного наследования признаков; продолжить формирование навыков решения генетических задач, умения записывать схемы скрещивания.

                                                              Ход   урока

I.                    Организационный момент

II.                  Проверка усвоения знаний по теме: «Моногибридное скрещивание»   

Индивидуальная работа по карточкам (см. приложение)

Ответы:

Карточка№1.

Решение:

Записываем дано и схему скрещивания.

Дано:

А – коричневая

а – серая

F1 – все серые

F2 – 3 коричневые: 1 серая

Найти: дайте полное объяснение этим результатам.

Решение:

Р        АА    X       aa

G          A               a

F1      Aa      X      Aa      Единообразие гибридов первого поколения

G      A   a               A    a

F2   AA  Aa  Aa         aa    Расщепление по доминантному и рецессивному признакам

               3            :      1    Расщепление по фенотипу

 

Карточка№2

Ответ: может с вероятностью 75%.

Карточка№3.

Ответ:

1.       2 типа гамет (А и а)

2.       3 генотипа (АА, Аа, аа)

3.       23 растения (1/4 от 92, так как из четырёх зигот в F2 одна доминантная гомозигота)

4.       46 растений (2/4 или ½ от 92, так как из четырёх зигот в F2  две гетерозиготы)

5.       23 растения (1/4 от 92, так как из четырёх зигот в F2 одна рецессивная гомозигота)

6.       69 растений (3/4 от 92, так как в F2 расщепление по фенотипу 3:1).

 

Карточка№4.

Ответ:

1.       10 растений

2.       1 фенотип – гладкие семена

3.       212 зёрен (1/4 от 848)

4.       424 зерна (2/4 или ½ от 848)

5.       212 зёрен (1/4 от 848)    

III.                Изучение новой темы

1.       Постановка проблемы.

Мы убедились в том, что действие законов Менделя можно рассмотреть на множестве примеров. Границы , в которых действуют законы генетики, достаточно широки, и они способны объяснить не один, а множество частных случаев.

Знание первого и второго законов Г.Менделя позволяет решать важные практические проблемы. Рассмотрим это на конкретных примерах.

Задача№1.

В школьный уголок живой природы принесли двух серых кроликов (самку и самца), считая их чистопородными. Но в F2 среди их внуков появились чёрные крольчата. Почему?

Дано:

А – серая окраска

А – чёрная окраска

F1 – все серые

F2 – серые и чёрные

Объяснить результат скрещивания.

Решение:

Р              АА        Х           Аа

G              A                       A     a

F1       AA,            Aa    X     Aa

G                     A   a           A    a

F2     AA,      Aa,       Aa,      aa

Как определить чистопородность (по окраске шерсти) серых кроликов?  Оставим этот вопрос открытым.

 

Задача№2

Предположим, что имеется стадо коров, в котором есть животные чёрной и красной масти. Известно, что доминантный ген В отвечает за формирование чёрной окраски шерсти, а рецесссивный ген «отвечает» за красную окраску. В стаде есть бык с хорошими экстерьерными характеристиками, но неизвестен его генотип. Этот бык имеет чёрную масть. Как определить чистопородность (по окраске шерсти) чёрного быка?

 

Учащиеся думают и высказывают предположения.

 

 

 

Рассматривается два возможных варианта:

Вариант№1                                                                  Вариант№2

Генотип быка ВВ                                                           Генотип быка Вb

Генотип коровы bb, тогда                                           Генотип коровы bb, тогда

Р      bb      Х         ВВ                                                         Р        bb        Х        Вb

 

G       b                   B                                                           G         b                  B      b

F1             Bb                                                                       F1      Bb              bb

Единообразие гибридов                                              По генотипу   1 Bb   :    1 bb

первого поколения                                                        По фенотипу  1чёрн. :  1 красн.

 

Подробно рассматривается задача с кроликами.

2.       Анализирование и подведение итогов.

- Если селекционеру понадобилось выяснить генотип особи с доминантным признаком, то единственным способом, позволяющим сделать это, служит эксперимент с использованием метода, который называется анализирующее ( или возвратное ) скрещивание. Скрещивая организм неизвестного генотипа с организмом, гомозиготным по рецессивному аллелю изучаемого гена, можно определить этот генотип путём одного скрещивания.

- Но подчеркну, что от одного быка или кролика ( в приведённых выше примерах ) должно быть получено большое количество потомков. Очевидно, что появление одного чёрного телёнка (или одного серого крольчонка)  ещё ни о чём не говорит: ведь рождение таких детёнышей возможно при любом их двух вероятных генотипов.

- Напомню, что все генетические закономерности носят статистический характер. Их можно выявить только при изучении большого количества потомков, полученных при скрещивании родительских форм.

- Почему в анализирующем скрещивании нельзя использовать особь, гомозиготную по доминантному аллелю (например DD), чтобы определить генотип особи, обладающей доминантным фенотипом? Проиллюстрируйте свой ответ схемой скрещивания с применением надлежащих генетических символов.

Учитель предлагает учащимся решить дома две задачи на закрепление темы ( для этого приготовлены карточки с дифференцированными заданиями) ( см. приложение).

- Полное доминирование одного гена над другим наблюдается не всегда. Сам Мендель столкнулся с тем , что при скрещивании крупнолистного гороха с мелколистовым гибриды первого поколения не имели признаков ни одного из родителей. Все они имели листья средней величины, то есть выражение признаков у гибридов носит промежуточный характер. В настоящее время известно много примеров неполного доминирования. Неполное доминирование – это форма наследования, при которой у гетерозиготных особей – гибридов первого поколения, формируется промежуточный фенотип (по сравнению с родительскими организмами). При этом подтверждается 1 закон Менделя – закон единообразия гибридов первого поколения.

- Далее при скрещивании гибридов первого поколения друг с другом получаются потомки – гибриды второго поколения, у которых наблюдается расщепление признаков, что говорит об их раздельном наследовании.

- рассмотрим это на конкретном примере.

Задача

Куры с белым оперением при скрещивании между собой всегда дают белое потомство, а куры с чёрным оперением – чёрное. Потомство от скрещивания белой и чёрной особей оказывается голубым. Какая часть потомства от скрещивания голубых петуха и курицы будет с голубым оперением?

 

 

Дано:

А – чёрное оперение

А – белое оперение

АА – чёрная курица

аа -  белый петух

Аа – генотип голубых курицы и петуха

Найти:  количество Аа в F2 - ?

Решение:

Р                АА        Х                 аа

G                 A                          a

F1               Aa          X              Aa

G              A   a                        A    a

F2             AA    Aa      Aa    aa

Cоотношение по генотипу  1АА      :   2Аа   :   1аа

Соотношение по фенотипу 1чёрн.:2голуб.:1бел.

Ответ: половина потомства будет с голубым оперением.

 

Приведённые результаты гибридизации кур согласуются с итогами скрещивания представителей разных сортов ночной красавицы, описанными в учебнике.

 

IV.                Закрепление

Учащиеся формулируют выводы.

1.       Анализирующее скрещивание – скрещивание испытуемого организма с доминантным фенотипом с другим, являющимся по данному признаку рецессивной гомозиготой, что позволяет установить генотип испытуемого. Рецессивная форма выступает в качестве индикатора, который помогает проявить неизвестный генотип.

2.       Если испытуемый организм гетерозиготен, то в потомстве при анализирующем скрещивании будет наблюдаться расщепление по генотипу в отношении 1:1, по фенотипу – 1:1.

3.       Доминантный ген в гетерозиготном состоянии не всегда полностью подавляет рецессивный ген. В таком случае гибрид не воспроизводит полностью ни оного из родителей и признак носит промежуточный характер.

4.       При неполном доминировании в потомстве гибридов F2 расщепление по генотипу и фенотипу совпадает – 1:2:1

V.                  Домашнее задание

Решить задачи по карточкам.

                                            

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Приложение 1

Карточка№1

При скрещивании чистой линии мышей с коричневой шерстью с чистой линией мышей с серой шерстью получаются потомки с коричневой шерстью. В F2 от скрещивания между этими мышами F1 получаются коричневые и серые мыши в отношении 3:1. Дайте полное объяснение этим результатам.

Карточка№2

(для работы у доски)

У человека нормальный обмен углеводов определяется доминантным геном, а рецессивный аллель ответственен за развитие сахарного диабета. Дочь здоровых родителей больна сахарным диабетом. Определите, может ли в этой семье родиться здоровый ребёнок и какова вероятность этого события.

Карточка№3

Вариант1

У гороха красная окраска цветков А доминирует над белой а. Гомозиготный красноцветковый горох одного сорта опылили пыльцой белоцветкового сорта и получили F1. От самоопыления получено 92 растения F2.

1.       Сколько типов гамет может образовать растение F1?

2.       Сколько различных генотипов может образоваться в F2?

3.       Сколько растений доминантных гомозигот  образуется в F2?

4.       Сколько растений в F2 будут с красными цветками?

Решите задачу, составив схему скрещивания и дайте ответы на поставленные вопросы.

Карточка№4

Вариант2

При скрещивании двух гомозиготных растений гороха с гладкими и морщинистыми семенами в F1 получено 10 растений. Все они самоопылились и в F2 дали 848 семян.

1.       Сколько растений первого поколения будут гетерозиготными?

2.       Сколько разных фенотипов будет в F1?

3.       Сколько семян в F2 будут гомозиготными по доминантному признаку?

4.       Сколько семян во втором поколении будут гетерозиготными?

5.       Сколько будет во втором поколении морщинистых семян?

Решите задачу, составив схему скрещивания и дайте ответы на поставленные вопросы.

 

             

 

 

 

 

 

 

Приложение 2

Карточка№1

Решите задачи, решение покажите в виде схемы.

1.       У людей светлые волосы и голубые глаза – признаки рецессивные. Определите, каковы генотипы родителей и детей, если:

а) У светловолосой матери и темноволосого отца 5 детей, все темноволосые;

б) У голубоглазого отца и кареглазой матери 5 детей, из них 2 ребёнка голубоглазые.

        2.   От скрещивания между собой растений редиса с овальными корнеплодами получено 68 растений с круглыми, 138 с овальными и 71 с длинными корнеплодами. Как осуществляется наследование формы корнеплода у редиса? Какое потомство получится от скрещивания растений с овальными и круглыми корнеплодами?

         3.   При скрещивании между собой растений красноплодной земляники всегда получается растения с красными плодами, а белоплодной – с белыми. В результате скрещивания обоих сортов получаются розовые ягоды. Какое потомство получится при опылении красноплодной земляники пыльцой растения с розовыми ягодами?

 

Карточка№2

Решите задачи, решение покажите в виде схемы.

1.       Две чёрные самки мыши скрещивались с коричневым самцом. Одна самка дала 20 черных и 17 коричневых потомков, а другая – 33 черных. Каковы генотипы родителей и потомков?

2.       Серый каракулевый мех (ширази) красивее и ценится дороже, чем черный каракуль. Каких овец по окраске шерсти экономически выгодно отбирать для скрещивания, чтобы получить как можно больше одновременно серых и черных  каракульских ягнят, если гомозиготные серые особи летальны (причина гибели – ягнята гибнут после рождения от недоразвития желудочно-кишечного тракта). Почему?

3.       Каких кур по окраске оперения надо скрещивать, чтобы на ферме иметь однородных по окраске оперения птиц – только голубых. Какое получится потомство по окраске оперения, если голубых кур скрестить с белыми петухами? А если голубых – с чёрными? Дайте объяснение. Можно ли получить чистопородных голубых кур? Дайте объяснение.