Разработка урока по биологии "Взаимодействие неаллельных генов".

Поурочный план                                 Дата                                                                       Класс ____10 Урок  49       биологии Учитель    Волкова Т.В. Тема урока: Взаимодействие генов (слайд 1).    Тип урока: комбинированный с элементами интерактивного обучения.                                                  Вид урока  стандартный Цель: расширить знания о закономерностях наследования признаков. Задачи:                                                                                                                                                        Образовательные: изучить особенности взаимодействия неаллельных генов: комплементарность, эпистаз, полимерия; Развивающие:   продолжить формировать навыки решения генетических задач, пользоваться терминами, символами генетики при решении задач на взаимодействие неаллельных генов, развивать умения комментировать решения задач, анализировать, обобщать, делать выводы, сравнивать; Воспитательные: сформировать у школьников познавательный интерес к изучению научных проблем, связанных с генетикой взаимодействия генов. Оборудование: презентация.                                                                                                                                                                 Ход урока Воспроизведение жизни ­  это и есть наследственность, в ней проявляется инвариантная  сторона жизненных явлений,  принцип сохранения жизни. Академик Н.П. Дубинин Этап урока Содержание учебного материала МО ФОПД   а н я и н а д а З е и т и в з а р ­ ­ о и ц к н у ф I. Орг. момент II.  Актуализация  знаний      Здравствуйте  ребята! Садитесь!    Время от времени имеет смысл хвалиться перед самим собой своими успехами, пусть даже самыми маленькими. Пусть каждый, из вас сейчас вспомнит  о каком­ нибудь своем достижении и улыбнется.  При этом не имеет значения, большое это достижение или маленькое. Главное, чтобы оно было важно для вас.  И я думаю, что Вы сможете сегодня добиться успехов при изучении новой темы. А).  Беседа по вопросам  (слайд 2): 1. Что такое гибридизация? Как следует её проводить? 2. Какой объект для своих исследований использовал Г. Мендель?  3. Почему выбор этого объекта позволил Г. Менделю открыть законы наследственности? 4. Какие скрещивания называют моногибридным,  дигибридным?  5. Какое расщепление по фенотипу в F2 при дигибридном скрещивании?   6. Как называется признак, который проявляется у гибридов F1?    Р Р Индивид Фронтал Б). Биологическая эстафета по понятиям (слайд 3): Р Коллект й о н ь л а н и т с о н + т о м а р г + +  генетика  ­ это наука о  … и … … .  гетерогаметный пол … .  гомогаметный пол … .  основоположник науки генетики … .  основной метод генетики … .  парные гены … .  взаимоисключающие признаки … .  признак, который подавляется … .  преобладающий признак … .  совокупность всех генов организма … .  совокупность всех внешних и внутренних  … .  скрещивание особей, отличающихся по одной паре признаков  … .   скрещивание особей, отличающихся по двум парам признакам … .  аутосомы … . ИО НО МК В). Работа по вариантам (слайд 4):  Решение задач: 1 вариант: От черной кошки родились один черепаховый и несколько черных котят. Определите:  а) фенотип и генотип отца; б) пол черепахового и черных котят. Пояснение: Черная окраска определяется аллелем гена B, находящийся в Х­хромосоме (ХBХB), рыжая – аллелем b  (ХbХb), при сочетании этих двух аллелей В и b – ХBХb окраска шерсти у кошки будет черепаховой. Генотип черного кота (ХBУ), рыжего ­ (ХbУ). Эти аллельные гены сцеплены с полом и находятся только в Х – хромосоме. Р ЧП НО МК 2 вариант: Каковы будут генотипы и фенотипы потомства, если скрестить черепаховую кошку с черным котом.  Пояснение: Черная окраска определяется аллелем гена B, находящийся в Х­хромосоме (ХBХB), рыжая – аллелем b  (ХbХb), при сочетании этих двух аллелей В и b – ХBХb окраска шерсти у кошки будет черепаховой. Генотип черного кота (ХBУ), рыжего ­ (ХbУ). Эти аллельные гены сцеплены с полом и находятся только в Х – хромосоме. Индиид + Коды ответов: 1 вариант: а) рыжий кот ХbУ;  б) все черепаховые – кошки (ХBХb), все черные – коты (ХBУ). III. Мотивация  2 вариант: Генотип:    1ХBХB: 1ХВХb: 1ХBУ: 1ХbУ; Фенотип:   1 черная кошка: 1 черепаховая кошка: 1 черный кот: 1 рыжий кот.       Изучая закономерности наследования, Г.Мендель опирался на то, что один ген отвечает за развитие только одного  признака и гены располагаются в разных хромосомах, наследуются независимо друг от друга.  Но Мендель, проводя  свои опыты, столкнулся с явлениями наследования, которые нельзя было объяснить с помощью его законов  наследования.  Например, при изучении наследования окраски семенной кожуры, Мендель, обнаружил, что Индивид + Р ПП ИО IV. Изучение н/м.  ген, отвечающий за образование бурой семенной кожуры, также способствует развитию пигмента и в других частях растения;  растения с бурой семенной кожурой имели цветки фиолетовой окраски, а растения с белой семенной кожурой – белые цветки.  Мендель пришел к  выводу: наследование пурпурного цвета зависит не от одного, а от нескольких генов, каждый из которых дает промежуточную окраску. Какой можно сделать вывод из сказанного? (Примерный   ответ:  Мендель  не  только   установил   законы   независимого  наследования  пар   аллелей,   но  и  заложил основы учения о взаимодействии генов). Вот сегодня мы и познакомимся с этим на уроке.  Откройте тетради и запишите тему урока: Взаимодействие генов (слайд 5). Цель: расширить знания о закономерностях наследования признаков, изучив типы взаимодействия неаллельных генов.    А).  Новые термины и понятия (слайд 6):  взаимодействие генов  неаллельные гены  комплементарность  эпистаз  ген ­ супрессор, ингибитор,  эпистатичный ген  доминантный эпистаз  рецессивный эпистаз  гипостатичный ген  полимерия Б). Типы взаимодействия генов (слайды 7 ­8). Запись в тетради: Взаимодействие генов ­  совместное действие нескольких генов, приводящие к появлению признака, отсутствующего у родителей, или усиливающее проявление уже имеющего признака.  Используя,   материл   на   страницах   251   –   253   параграфа   50   учебника   под   редакцией   Т.Касымбаевой   (2014г), заполните предложенную схему «Взаимодействие генов»: Взаимодействия генов Индивид + Работа в парах + Р ИО НО МК Р ЧП НО МК 1. 2. 3. 4. 5. (Ответ: 1. 2. 3. Взаимодействия генов Аллельных Неаллельных 1. Полное доминирование 2. Неполное доминирование 3. Множественный аллелизм 4. Кодоминирование 5. Сверхдоминирование 1. Комплементарность 2. Эпистаз 3. Полимерия  Таким образом, вступать во взаимодействие могут, как аллельные, так и неаллельные гены. В). Беседа по вопросам. Давайте с Вами, вспомним взаимодействие аллельных генов, используя слайд 9: 1. Как Вы понимание, полное доминирование? 2. Что характерно для неполного доминирования? 3. Как Вы понимание, множественный аллелизм? 4. Приведите пример кодоминирования. 5. Что характерно для сверхдоминирования? Г). Взаимодействие неаллельных генов (слайды 10 ­ 19).    Как Вы понимаете, выражение «неаллельные гены»? Запись в тетради: Неаллельные гены  – это гены, расположенные в негомологичных участках хромосом и кодирующие неодинаковые белки.  Неаллельные гены также могут взаимодействовать между собой.  Используя схему «Взаимодействие генов», перечислите типы  взаимодействия неаллельных генов? (ответ: комплементарность, эпистаз, полимерия). Каждый из этих типов взаимодействия имеет свои уникальные свойства и проявляется по­своему. Давайте  остановимся подробнее на каждом из них. 1. Взаимодействие неаллельных генов – комплементарность (слайды 10 – 17):  Проблема: Как можно объяснить тот факт, что при скрещивании двух сортов душистого горошка с белыми цветами, гибриды   первого   поколения   имели   пурпурную   окраску   цветка,   а   при   скрещивании   гибридов   F1  в   F2  наблюдалось расщепление по фенотипу 9: 7, то есть 9/16 с пурпурными цветами, а 7/16 с белыми?  Слайд 11:  Запись в тетради: Комплементарность  (лат. «комплементум»­   дополнение)  ­ вид взаимодействия неаллельных генов, доминантные аллели которых при совместном сочетании в генотипе обуславливают новое фенотипическое проявление признаков. Или Комплементарное   взаимодействие   неаллельных   генов  –   это   скрещивание,   при   котором   новый   признак проявляется лишь в случае одновременного присутствия в генотипе организма двух доминантных неаллельных генов.    Объяснение учителя комплементарности – одного из видов взаимодействия неаллельных генов на примере решения Индивид + Индивид + Р ИО НО МК Р ЧП ПП НО МК задачи с душистым горошком: 1. У душистого горошка окраска цветов проявляется только при наличии двух доминантных генов А и В. Если в генотипе имеется только один доминантный ген, то окраска не развивается. Какое потомство F1  и F2  получится от скрещивания растений с генотипами ААbb и ааВВ? (слайды 12 ­13):                                                   Решение:  Дано: ААbb – белые;                   гР ♀  ААbb     х ♂   ааВВ  фР      белые             белые ааВВ – белые;  G                                                                АаВb – пурпурные аВ Аb   Найти: гF1­? фF2­?                                           фF1                    пурпурные         АаВb (100%)      гF1 Пояснение:  у каждого из родителей имеется  только один из двух необходимых для синтеза пурпурного пигмента доминантных генов (А или В), поэтому (Р) лишены пурпурного пигмента; а в клетках гибрида (F1) АаВв имеются оба гена (А и В), поэтому образуют  пурпурный пигмент.   гР ♀ АаВb         х   ♂ АаВb  фР   пурпур                 пурпур  G     АВ, Аb,         аВ, аb                    аВ,   аb гF2: Решетка Пиннета:   АВ, Аb, Гаметы           ♂ ♀ АВ Аb аВ аb АВ ААВВ пурп ААВb пурп АаВВ пурп АаВb пурп Аb ААВb пурп ААbb бел АаВb пурп Ааbb бел аВ АаВВ пурп АаВb пурп ааВВ бел ааВb бел аb АаВb пурп Ааbb бел ааВb бел ааbb бел фF2: 9 пурпурных: 7 белых. Используя  решетку Пиннета, можно выписать генотипы соответствующие окраске цветков душистого горошка: Признак Пурпурные Белые  Ген А, В А, в а, В а, в  Генотипы ААВВ,  ААВb,  АаВВ,  АаВb  ААbb,  Ааbb ааВВ,  ааВb ааbb Ответ: гF1­ АаВb (все потомство будет единообразно и имеют пурпурную окраску);               фF2­ 9 пурпурных: 7 белых. Решение   задач   на     усмотрение учителя: первым трем учащимся можно поставить оценку, решившие  задачу быстрее, чем у доски).    (один   ученик   у   доски,   остальные   самостоятельно   в   тетради   и   можно   на  комплементарность   Задача 2: Окраска шерсти у кроликов определяется двумя парами генов,  расположенных в разных хромосомах. При наличии доминантного гена  С, доминантный ген  А  другой пары обуславливает  серую окраску шерсти, рецессивный ген  а  – черную окраску. В отсутствии гена С окраска будет белая. Какой генотип гибридов F1 при скрещивании чистых линий серого кролика с белым? Какое  расщепление во F2  по фенотипу получится при скрещивании серых дигетерозиготных кроликов? (слайды 14 – 15). Пояснение:  С – ген, влияющий на образование пигмента (темноокрашенные кролики: черные или серые); с – ген,  не влияющий на образование пигмента (кролики белые); А – ген,  влияющий на неравномерное  распределение пигмента по длине волоса, который скапливается у его основания, а кончик волоса лишен пигмента (кролики серые); а – ген,  не влияющий на распределение пигмента.                                                   Решение: Дано: ССАА –  серый;                 гР ♀ ССАА       х  ♂ ссаа ссаа – белый; С­ аа – черный  фР     серый                белый  G                                                               СА са            СсАа (100%)       гF1 Найти: гF1­? фF2­?                                            фF1                    серый   гР ♀   СсАа        х  ♂    СсАа  фР     серый                    серый  G        СА, Са,           сА,  са гF2:  Решетка Пиннета: СА, Са, сА,  са Гаметы           ♂ ♀ СА Са сА СА ССАА серый ССАа серый СсАА серый Са ССАа серый ССаа черный СсАа серый сА СсАА серый СсАа серый ссАА белый са СсАа серый Ссаа черный ссАа белый са СсАа серый Ссаа черный ссАа белый ссаа белый фF2: 9 серых: 3 черных: 4  белых. Используя  решетку Пиннета, можно выписать генотипы соответствующие окраске шерсти кроликов: Признак Серые Черные Белые Генотипы ССАА,  ССАа,  СсАА,  СсАа ССаа, Ссаа ссАА, ссАа ссаа Ген С, А С, а с, А  с, а Ответ: гF1:  СсАа (все потомство будет единообразно и имеют серую окраску);              фF2: 9 серых: 3 черных: 4  белых. Задача № 3. У божьих коровок с красными спинками были дети с оранжевыми спинками, которые скрестились между собой. Как наследуется окраска спинки у божьих коровок? Какое  расщепление происходит во F2  по фенотипу? (слайды 16 – 17).                                                                Решение: Пояснение:  Так как все потомки F1 оранжевые, значит, для скрещивания необходимо взять красных божьих коровок гомозиготных, но по разным доминантным аллелям. Дано: ААbb –  красные;                         гР ♀ ААbb          х   ♂  ааВВ ааВВ –  красные; А­ В­ – оранжевые                        G                                                             ааbb – желтые              фР      красные               красные   аВ Аb                        гF1                           АаВb (100%)            фF1                       оранжевые Найти: гF1­? гF2­?                                                                  гР ♀  АаВb             х  ♂    АаВb  фР     оранжевые              оранжевые G        АВ,Аb,      АВ, Аb,           аВ,  аb                        аВ,  аb гF2:   Решетка Пиннета: Гаметы           ♂ ♀ АВ АВ ААВВ Аb ААВb аВ АаВВ аb АаВb оранжевый оранжевый оранжевый оранжевый Аb аВ аb ААВb оранжевый АаВВ оранжевый АаВb оранжевый ААbb красный АаВb оранжевый Ааbb красный АаВb оранжевый ааВВ красный ааВb красный Ааbb красный ааВb красный ааbb желтый фF2:  9 оранжевых: 6 красных: 1 белая. Используя  решетку Пиннета, можно выписать генотипы соответствующие окраске спинки у божьих коровок: Признак Оранжевые Красные Желтые Задача на комплементарность. Ген А, В А, в а, В а, в Генотипы ААВВ,  ААВb,  АаВВ,  АаВb  ААbb,  Ааbb ааВВ,  ааВb ааbb Ответ: комплементарность;              гF1­  АаВb (все потомство будет единообразно и имеют оранжевую окраску);              фF2:  9 оранжевых: 6 красных: 1 белая. Запись в тетради: Таким образом, при комплементарности расщепление гибридов F2 по фенотипу может происходить в соотношениях 9 : 7;  9 : 3 : 4;  9: 6: 1;  иногда 9:3:3:1.  — взаимодействие неаллельных генов, при котором один из генов полностью подавляет действие другого гена. 2). Взаимодействие неаллельных генов – эпистаз (подавление) (слайды 18 ­ 24) Слайды 18­ 19: Запись в тетради: Эпист заа Ген ­ супрессор, ингибитор,  эпистатичный ген – это ген, подавляющий фенотипические проявления другого. Гипостатичный ген ­ подавляемый ген.  Например,  у ежа альбиноса ген ­супрессор, подавляет действие гена, отвечающего за пигментацию. Эпистаз может быть как доминантным, так и рецессивным.  Под доминантным эпистазом понимают подавление одним доминантным геном действие другого гена. При  доминантном эпистазе  в качестве ингибитора выступает доминантный ген (чаще его ставят на второе место в паре и обозначают буквой I, рецессивный i), а при рецессивном эпистазе ­ рецессивный.      Объяснение учителя  эпистаза  – одного из видов взаимодействия неаллельных генов на примере решения задачи с окраской свиней: Задача № 4  на доминантный эпистаз  (слайды 20 ­21): При скрещивании черных и белых свиней из разных пород в F1 появляются белые потомки. Какое получится потомство по фенотипу в F2  от скрещивания гибридов F1 между собой?  Поянение: I – ингибирование;                        i – отсутствие подавления;                        Е – черный пигмент;                         е – нет пигмента. Белые поросята имеют минимум один доминантный ген – подавитель I.  Черные поросята гомозиготны по рецессивному гену i, который не мешает образованию окраски, и несут доминантный ген Е, детерминирующий образованию черного пигмента.  Красные поросята  (ееii)  лишены доминантного гена  –  подавителя     окраску.  Е, определяющего черную  I     и доминантного гена                                                       Решение: Дано: ЕЕii –  черная;                   гР  ♀  ЕЕii         х  ♂  eeII ееII – белая;                       фР      черная              белый  ЕЕIi – белая                       G                                                             Еi eI Найти: гF1­? фF2­?                                            фF1                       белые      гF1            EeIi (100%)    гР ♀  EeIi        х   ♂  EeIi  фР     белая               белая  G       EI, Ei                EI, Ei            eI,  ei                eI,  ei гF2: Решетка Пиннета: Гаметы           ♂ ♀ EI Ei eI ei черный фF2: 12 белых: 3 черных: 1  красный. Используя  решетку Пиннета, можно выписать генотипы соответствующие окраске свиней: Признак Генотипы Ген EI EEII белый EEIi белый EeII белый EeIi белый Ei EEIi белый EEii черный EeIi белый Eeii eI EeII белый EeIi белый eeII белый eeIi белый ei EeIi белый Eeii черный eeIi белый eeii красный Белые  Черные Красные  E, I е, I Е, i  е, i EEII,  EEIi, EeII, EeIi ееII, ееIi EEii,  Eeii  eeii Ответ: гF1­  EeIi (все потомство будет единообразно и имеют белую окраску);              фF2: 12 белых: 3 черных: 1  красный. Решение задач на эпистаз (один ученик у доски, остальные самостоятельно в тетради и можно на усмотрение учителя: первым трем учащимся можно поставить оценку, решившие  задачу быстрее, чем у доски). Задача № 5  (слайд 17): При скрещивании чистых линий тыкв с белой и зеленой окраской плодов всё потомство имело белую окраску.   Какое получится потомство по фенотипу в F2  от скрещивания гибридов F1? Определите типы наследования.   Пояснение:   У   тыквы   окраска   плода   может   быть   желтой  (А)  и   зеленой  (а).  Эта   окраска   может   подавляться   доминантным ингибитором (I), в результате чего плоды будут белые.  I – ингибирование; i – отсутствие подавления; А – желтый цвет плодов;  а –  зеленый цвет плодов. Дано: IIAA –  белые;                       гР  ♀  IIAA      х  ♂   iiaa  iiaa –  зеленые;                      фР      белые             зеленый  I­аa – желтые                         G                                                                                                               Решение: Ia ia          гF1              IiAa (100%) Найти: гF1­? фF2­?                                                фF1                   белые   гР  ♀  IiAa         х  ♂   IiAa  фР      белая                  белый G        IA,  Ia                   IA,  Ia           iA,   ia                   iA,   ia гF2:  Решетка Пиннета: Гаметы           ♂ ♀ IA Ia iA IA IIAA белые IIAa белые IiAA белые Ia IIAa белые IIаa белые IiAa белые iA IiAА белые IiAa белые iiAA желтые ia IiAa белые Iiaa белые iiAa желтые ia IiAa белые Iiaa белые iiAa желтые iiaa зеленые фF2: 12 белых: 3 желтых: 1  зеленый. Используя  решетку Пиннета, можно выписать генотипы соответствующие окраске плодов тыквы: Признак Белые Ген I, A I a i, A  i, a Генотипы IIAA, IIAa, IiAА, IiAa,  IIаa, Iiaa iiAA, iiAa iiaа Желтые Зеленые Тип наследования: доминантный эпистаз. Ответ: тип наследования: доминантный эпистаз.              гF1­  IiAa (все потомство будет единообразно и имеют белую окраску);              фF2: 12 белых: 3 желтых: 1  зеленый. Задача № 6  (слайд 18): При скрещивании  кукурузы  с  белой окраской зерен  в  F1    все  зерна были с  белой  окраской.    Какое  расщепление произойдет в F2 при скрещивании гибридов  между собой? (Пояснение: У кукурузы (Zea  mays) окраска зерна может быть пурпурная (А) и белая (а), причем пигмент может подавляться ингибитором I).  Дано: IIAA –  белые;                       гР ♀ IIAA     х   ♂  iiaa  iiaa –  белые;                         фР    белая              белая iiA­  – пурпурные                 G                                                                                                               Решение: IА ia         гF1             IiAa (100%) Найти: гF1­? фF2­?                                               фF1                  белые   гР  ♀   IiAa         х ♂     IiAa  фР        белая                 белая G         IA,  Ia                   IA,  Ia             iA,   ia                  iA,   ia гF2:  Решетка Пиннета: Гаметы           ♂ ♀ IA Ia IA IIAA белая IIAa белая Ia IIAa белая IIаa белая iA IiAА белая IiAa белая ia IiAa белая Iiaa белая iA ia IiAA белая IiAa белая IiAa белая Iiaa белая iiAA пурпурная iiAa пурпурная iiAa пурпурная iiaa белая фF2: 13 белых: 3 пурпурных. Используя  решетку Пиннета, можно выписать генотипы соответствующие окраске зерен кукурузы: Признак Белые Ген I, A I, a i, a i, A Генотипы IIAA, IIAa, IiAА, IiAa,  IIаa, Iiaa iiaa iiAA, iiAa Пурпурные Ответ: гF1­  IiAa (все потомство будет единообразно и имеют белую окраску);              фF2: 13 белых: 3 пурпурных. Рецессивный эпистаз (слайд 19): Запись в тетради: Под рецессивным эпистазом  понимают такой тип взаимодействия, когда рецессивная аллель одного гена, будучи в гомозиготном состоянии, не дает возможности проявиться доминантной или рецессивной аллели другого гена: аа>В­ или аа>вв. Расщепление   9:3:4   рассматривали   как   пример   комплементарного   взаимодействия   генов.   Но   эти   же   случаи   можно рассматривать и как рецессивный эпистаз. Рассмотрим наследование трех типов окраски шерсти у кроликов – голубой, черной и белой. Белые кролики с красной радужной оболочкой глаз (альбиносы) вовсе лишены пигмента. Задача № 7 на рецессивный эпистаз. При скрещивании белых и голубых кроликов в первом поколении все потомство было черным, а во втором поколении  было получено 67 черных кроликов, 27 голубых и 34 белых кролика. Написать схемы скрещивания. Определить тип  наследования. (Пояснение: А – ген черной окраски;  а – ген голубой окраски; В – ген, не подавляющий окраску;  b – ген – ингибитор окраски).                                                                                      Решение: Дано: ААbb –  голубые;                                                   гР ♀ ААbb          х  ♂  ааВВ ааВВ –  белые; АаВb – черные;                                                      G                                                             фF2: 67 черных: 27 голубых: 34 белых                                          фР     голубой              белый (альбинос)    Ав аВ гF1          АаВb (100%)                                          фF1                       черные                                                        (9 : 3 : 4) Найти: гF1­? гF2­?                     гР ♀  АаВb             х  ♂    АаВb  фР     черные                     черные G        АВ,Аb,           аВ,  аb                        аВ,  аb      АВ, Аb, гF2:   Решетка Пиннета: Гаметы           ♂ ♀ АВ Аb аВ ав АВ ААВВ черные ААВb черные АаВВ черные АаВb черные Аb ААВb черные ААbb голубые АаВb черные Ааbb голубые аВ АаВВ черные АаВb черные ааВВ белые ааВb белые аb АаВb черные Ааbb голубые ааВb белые ааbb белые гF2:  1ААВВ: 2ААВb: 2АаВВ: 4 АаВb:  1ААbb: 2Ааbb: 1ааВВ:  2ааВb:  1 ааbb. Расщепление по фенотипу 9 : 3 : 4 Наследование: рецессивный эпистаз. Используя  решетку Пиннета, можно выписать генотипы соответствующие окраске кроликов: Признак Черные Белые Ген А, В а, В а, b А, b Генотипы ААВВ,  ААВb,  АаВВ,  АаВb  ааВВ,  ааВb ааbb ААbb, Ааbb Голубые Ответ: тип наследования: рецессивный эпистаз;              гF1­  АаВв (все потомство будет единообразно и имеют черную окраску);              гF2:  1ААВВ: 2ААВb: 2АаВВ: 4 АаВb:  1ААbb: 2Ааbb: 1ааВВ:  2ааВb:  1 ааbb. Запись в тетради: Таким образом, при эпистазе расщепление гибридов F2 по фенотипу может происходить в соотношениях 12:3:1;  13:3; 9:3:4. 3. Взаимодействие неаллельных генов – полимерия (суммирующееся действие) (слайды 26 – 32). — взаимодействие неаллельных генов, при котором на проявление количественного признака оказывают Запись в тетради: Полимер яиа влияние одновременно несколько генов (слайд 26):  чем больше в генотипе доминантных генов, обуславливающих этот признак, тем ярче он выражается;  полимерные гены обозначаются одинаковыми буквами, а аллели одного локуса имеют одинаковый нижний индекс. Например,  у   человека   количество   пигмента   меланина   в   коже   (а   значит   и   цвет   кожи)   определяется   тремя неаллельными генами: А1, А2, А3. Наибольшее количество меланина образуется тогда, когда в генотипе все три аллеля находятся в гомозиготном доминантном состоянии: А1А1А2А2А3А3 (цвет кожи – темно – коричневый цвет, характерный для негроидной расы). В генопите все три аллеля находятся в гомозиготном рецессивном состоянии: а1а1а2а2а3а3   (светлый цвет кожи) характерен для европеоидной расы. Промежуточные варианты будут определять различную интенсивность пигментации, при этом чем больше доминантов в генотипе, тем темнее кожа. Например, человек с генотипом А1а1А2А2А3а3 имеет более темную кожу, чем человек с генотипом А1а1А2а2А3а3.  полимерный   механизм   определяет   также   наследование   многих   хозяйственно   ценных   количественных   признаков животных   и растений:   содержание  сахара  в  корнеплодах   свеклы,  витаминов  в  плодах   и  овощах,  длина  колоса злаковых, длина початка кукурузы, плодовитость животных, молочность скота, яйценоскость кур и др. Объяснение учителя  полимерии  – одного из видов взаимодействия неаллельных генов на примере решения задачи с цветом кожи человека: Пояснение: полимерные гены в одинаковой степени оказывают влияние на развитие одного и того же признака, поэтому их обозначают одинаковыми буквами алфавита с указанием цифрового индекса, например: А1А1А2 А2 ­ негры; а1а1а2а2 – белые. При решении задач на полимерию удобнее использовать обозначение признака, например, цвет кожи, двумя разными буквами. Признак  Негр    Тёмный мулат   Мулат (средний мулат) Светлый мулат   Белый  Ген  А, В       а, b Генотип  ААВВ ААВb, АаВВ ААbb, АаВb, ааВВ ааВв, Аавв ааbb Задача № 8. Мулат женился на мулатке. Какова вероятность рождения детей с темным цветом кожи? (слайды 27 – 29):                                                                            Решение: Дано: ♀ фР  мулатка                                     ♂ фР  –  мулат                                  гР                                                          фР     мулатка                  мулат   Найти:                                           G:     аВ Аb 1 вариант: ♀   ААbb          х  ♂   ааВВ гР ­? гF1­? фF1­?  фF1темн. мулат(%) ­?                      гF1                  АаВb (100%)                                                         фF1                         мулат (средний)                                        Ответ: вероятность рождения ребенка с темным цветом кожи – 0%.                                                               2 вариант:                                                          гР ♀   АаВb          х  ♂   АаВb                                                                                                   фР     мулатка                  мулат                                                         G:    АВ,Аb,аВ,аb         АВ,Аb,аВ,аb  Решетка Пиннета:  Гаметы           ♂ ♀ АВ Аb аВ аb АВ ААВВ негр ААВb  темный мулат АаВВ темный мулат АаВb мулат Аb ААВb темный мулат аВ АаВВ  темный мулат ААbb мулат АаВb мулат Ааbb  светлый мулат АаВb мулат ааВВ мулат ааВb  светлый мулат аb АаВb мулат Ааbb  светлый мулат ааВb  светлый мулат ааbb белый    фF2:  1/16 негр (6%) : 4/16 темный мулат (25%):  6/16 мулат (38%) : 4/16 светлый  мулат (25%): 1/16 белый (6%).     Ответ: вероятность рождения темных мулатов ­ 25%.                             Задача № 9 (слайд 30). Сын белой женщины и негра женился на белой женщине. Может ли ребёнок от этого брака быть темнее своего отца?   Используем таблицу, приведённую выше. Сначала определяем генотип сына белой женщины и негра.                                                                            Решение: Дано: фР  ♀ белая х ♂ –  негр                                   гР ♀ ааbb          х  ♂  ААВВ;                                          сын женился на                                                                            G                                                             Найти: гF1­? ФF2­?         ♀ белая                                   фР      белая                    негр АВ                        гF1                  АаВb (100%) аb                                                             фF1                       мулат                                                                                                                         гР ♀  ааbb             х  ♂    АаВb                                                          фР     белая                       средний мулат G        аb                               АВ, Аb, аВ, аb                                                          гF2      АаВb:  Ааbb: ааВb: ааbb                                                         ф F2     ср.м,    св.м,   св.м,   белый Ответ: нет, не может быть темнее своего отца.    (один ученик у доски, остальные самостоятельно в тетради  и можно на усмотрение Решение задач  на    полимерию     учителя: первым трем учащимся можно поставить оценку, решившие  задачу быстрее, чем у доски). Задача № 10 (слайд 30). От брака среднего мулата и светлой мулатки родилось много детей, среди которых по 3/8 средних и светлых мулатов и по 1/8 тёмных мулатов и белых. Каковы возможные генотипы родителей?  Пояснение:  Так как  в потомстве F1 происходит  расщепление признаков, среднего мулата берём дигетерозиготным (АаВв). Светлую мулатку можно брать любую, так как при данном типа наследования цвет кожи зависит только от числа доминантных и рецессивных генов.                                                                            Решение:  Дано: фР  ♀ св.м х ♂ –  ср.м                                   гР ♀  Ааbb          х  ♂  АаВb                                          фF1: 3/8 ср.м.: 3/8св.м.:                                 фР      св.мул                 ср.мул :1/8т.м.: 1/8 белых                                                                       гF1     ААВb: ААbb: АаВb: Ааbb: АаВb: Ааbb: ааВb: ааbb Найти: гР ­? гF1­?                                       G       Аb, аb                   АВ, Аb, аВ, аb                  фF1     т.м., :     м.,         м.,     св.м.,   м.,     св.м.,  св.м.,  белый                  1/8        1/8         1/8     1/8      1/8      1/8     1/8      1/8  Исходя из решенной задачи по фенотипу:  темных мулотов – 1/8; средних мулатов – 3/8; светлых мулатов – 3/8; белых – 1/8.                               Ответ:   Аа♀ bb или ааВb,   АаВ♂ b Задача № 11(слайды 31­32). Цвет зёрен у пшеницы контролируется двумя парами расцепленных генов, при этом доминантные гены обуславливают  красный цвет, а рецессивные гены окраски не дают. Растение, имеющее красные зёрна, скрещивается с красными, но  менее яркими. В потомстве получились краснозёрные, но с различной степенью окраски, и часть белозерных. Каковы  возможные генотипы родителей? (Пояснение: полимерные гены в одинаковой степени оказывают влияние на развитие одного и того же признака,  поэтому  их обозначают одинаковыми буквами алфавита с указанием цифрового индекса, например: А1А1А2 А2 ­  красные; а1а1а2а2 – белые). Признак  Темно ­ красная Красная Светло­ красная Бледно­ красная Белая  Ген  А1, А2       а1,  а2   Генотип  А1А1А2А2 А1А1А2а2;  А1а1А2А2 А1А1а2а2;  А1а1А2а2;   А1А1А2А2 а1а1А2а2;  А1а1а2а2;   а1а1а2а2 Так как по условию задачи все оттенки цвета называют термином «красные», то мы должны решить, какие из них нужно скрещивать,   так   как   в   потомстве   получились   белозёрные   с   генотипом  а1а1а2а2,   то   в   генотипе   родителей   должны присутствовать рецессивные гены. Цвет одного менее выражен, чем у другого. Исходя из этого можно принять, что родительские   формы   имеют   генотипы   А1а1А2а2  (светло­красный)   и   А1а1а2а2  (светло­красный)   или   а1а1А2а2  (бледно­ красный) и А1а1а2а2 (бледно­красный).                                                                             Решение:                                 гР ♀   А1а1а2а2          х  ♂  А1а1А2а2                                                                       фР      св.красный              бл. красный                                 G           A1a2, a1a2                 A1A2, A1a2 a1А2,a1a2           Строим решетку Пиннета:     Гаметы           ♂ ♀ A1a2 a1a2     A1A2 A1A1A2a2 красная A1а1А2a2 бледно ­ красный                  A1a2 a1A2 a1a2 A1A1а2a2 светло­ красный A1а1а2a2 светло­ красный A1а1А2a2 светло­ красный а1а1А2a2 бледно ­ красный A1а1а2a2 бледно ­ красный а1а1а2a2 белый                        фF1: 1/8 красный: 3/8 светло –красный: 3/8 бледно –красный: 1/8 белый. Ответ: генотипы родителей — А1а1А2а2 (светло­красные) и А1а1а2а2 (бледно­красные) или а1а1А2а1 (бледно­красные). А). Устно (слайд 33): 1. Что называется взаимодействием генов? 2. С какой особенностью наследования генов мы познакомились?  3. Какие различают типы взаимодействия генов? 4. Что такое комплементарность? 5. В чем состоит отличие эпистаза от комплементарности? 6. Что такое полимерия? 7. От чего зависит цвет кожи у человека? 8. Чья кожа темнее: А1А1а2а2; А1А1а2а2; а1а1А2А2? Б). Работа со слайдом 34: Соотнесите  тип взаимодействия неаллельных генов с соответстующим ему определением: № Тип взаимодействия неаллельных генов Комплементпрность А). Взаимодействие двух неаллельных генов, при котором один ген подавляет действие Определения 1. 2. Эпистаз 3. Полимерия другого. Б). При данном взаимодействии признак обусловлен несколькими парами неаллельных генов, обладающим одинаковым действием. Действие их суммируется, и чем больше в генотипе доминантных генов, тем сильнее выражен признак. В).   Взаимодействие   двух   неаллельных   генов,   в   результате   которого   у   потомков V.  Закрепление Р Фронтал + Индивид + Р ЧП НО МК появляется новый признак, которого не было ни одного из родителей.  VI.  Подведение  итогов Коды ответов: 1 – В;          2 – А;         3 – Б. (слайд  34): 1. Генотип любого организма представляет собой сложную систему взаимодействующих генов, как аллельных, так и Р Индивид неаллельных. 2. Генотип обладает целостью, которая заключается в том, что отдельные гены находятся в тесном взаимодействии друг с другом. 3. Различают три основных типа взаимодействия генов: комплементарность, эпистаз, полимерия. 4. Развитие признаков организма определяется взаимодействием множества генов, а каждый отдельный ген обладает   множественным действием, оказывая влияние на развитие не одного, а многих признаков. VII. Д/З: VIII.  Рефлексия             Наш урок подходит к концу. Я считаю, что поставленные задачи мы с вами выполнили.  Оценивание работы учащихся.       Я  думаю, что главным итогом нашего урока являются  не оценки, которые вы  получили, а те умения, которые вы приобрели на уроке. Слайд 35: Параграф 50                                                                                                       Решите задачу:  При скрещивании между собой двух зеленых особей попугаев получили попугаев всех цветов. Определите генотипы родителей и потомков. Пояснение: У попугаев цвет перьев определяется двумя парами генов. Сочетание двух доминантных генов определяет зеленый цвет. Рецессивные по обеим парам генов особи имеют белый цвет.  Сочетание доминантного гена А и рецессивного гена b определяет желтый цвет, а сочетание рецессивного гена а  с доминантным геном В – голубой цвет. Слайды 26 ­ 27: Сегодня на уроке я научился… Своей работой на уроке я … Урок заставил меня задуматься  о … А особенно мне удалось … Я понял, что … Закончить урок я хочу словами Д.Дьюи: Р Индивид Р Индивид Человек, по ­ настоящему  мыслящий, черпает из своих  ошибок не меньше познания, чем из своих  успехов. Литература и Интернет – источники: 1. Т.Касымбаева. Общая биология. 10 класс. Алматы «Мектеп», 2014, 368с 2. А.В.Пименов. Уроки биологии в 10 (11) классе. Ярославль: «Академия развития», 2001, 272с. 3. Т.Л.Богданова, Е.А.Солодова. Биология, М., «»АСТ – ПРЕСС», 2001, 815с. 4. К.В.Ватти, М.М.Тихомирова. Руководство к практическим занятиям по генетике. М., «Просвещение», 1979, 189с. ru.wikipedia.org›Множественный аллелизм terminologija.ru›biologija/187­s/8752­… dubrovka.sharlikroo.ru›Комплементарность dubrovka.sharlikroo.ru›Эпистаз 5. М.Е.Лобашев, К.В.Ватти, М.М.Тихомирова. Генетика с основами селекции. М., «Просвещение», 1979, 304с. 6. 7. 8. 9. 10. dubrovka.sharlikroo.ru›Полимерия 11. buzani.ru›zadachi/genetika/788…epistaz­zadachi­1­5 12. bifidosoft.com›ru/tutorials/genetics/how…dominant… Приложение №1. Взаимодействие аллельных генов:  полное  доминирование: рецессивный признак не проявляется;  неполное  доминирование: у гибридов наблюдается промежуточный характер наследования;        множнственный аллелизм:  ген может быть представлен не двумя аллелями (как в случаях полного или неполного доминирования). Например, двенадцать различных состояний одного  локуса  у  дрозофилы, обусловливающих разнообразие окраски глаз (w — белые, we —  эозиновые, wa — абрикосовые, wch — вишневые, wm — пятнистые и т. д.); серия множественных аллелей окраски шерсти у кроликов («сплошная», гималайская, альбинос и т. д.);   аллели IA, Iв, I°, определяющие  группы крови у человека, и т. д.  Серия множественных аллелей — результат мутирования одного гена. Обусловленность признака серий множественных аллелей не меняет соотношения  фенотипов  в  гибридном  потомстве. Во всех случаях в  генотипе  присутствует только одна пара аллелей, их взаимодействие и определяет развитие признака.  кодоминирование: у гибридов проявляется оба признака. Например, кодоминирование проявляется у людей с IV группой крови.  o I группа крови у человека с аллелями iOiO; o II  группа крови с аллелями   IAIA или   IAia;      o III группа крови с аллелями   IBIB или IBib ; o IV группа крови с аллелями  IAIB.  сверхдоминирование    ­  доминантный ген в гетерозиготном состоянии проявляет свое действие сильнее, чем в гомозиготном. Например, у мухи дрозофилы есть рецессивный летальный ген, а (гомозиготы погибают), гомозиготы доминантные (АА)  обладают нормальной жизнеспособностью, а гетерозиготы (Аа) живут дольше и более плодовиты, чем доминантные гомозиготы (АА).   Приложение № 2: Задачи на комплементарность:   1. От скрещивания белых и серых мышей в потомстве F1 все особи были чёрными, а в F2 было 97  чёрных мышей, 36 серых и 45 белых. Как наследуется окраска у этих мышей? Определить генотип родителей и потомков.  (Ответ: расщепление: 9:3:4; комплементарное  наследование;  признак кодируется двумя парами комплементарных генов, генотип родителей (ААвв и ааВВ), а так как в F2  расщепление 9:3:4, то использовали для скрещивания черных дигетерозигот, полученные в F1). 2. Среди ферментов, участвующих в образовании хлорофилла у ячменя, имеется 2 фермента, отсутствие которых приводит к нарушению синтеза этого пигмента. Если нет одного из них, то растение становится белым, если нет другого ­ жёлтым. При отсутствии обоих ферментов растение тоже белое. Синтез каждого фермента контролируется доминантным геном, который находится в разных хромосомах. Какое потомство по фенотипу следует ожидать от самоопыления дигетерозиготного ячменя?  (Ответ: 9 зелёных: 3 жёлтых: 4 белых). 3. Собаки породы кокер ­ спаниель при генотипе А_В_ имеют черную масть, при генотипе ааВ_ ­ коричневую, А­вв ­ рыжие, а при генотипе аавв ­ светло­жёлтую. При скрещивании чёрного кокер ­спаниеля со светло­жёлтым родился светло­жёлтый щенок. Какое соотношение по масти следует ожидать от спаривания того же черного спаниеля с собакой одинакового с ним генотипа?  (Ответ: 9 черных: 3 рыжих: 3 коричневых: 1 белый). 4. В первом поколении от скрещивания зелёного и белого волнистых попугайчиков всё потомство оказалось зелёным. В F2 получилось 28 зелёных, 8 жёлтых, 9 голубых и 3 белых попугая. Каковы генотипы родителей и потомков. (Ответ: так как в F2 расщепление 9:3:3:1, а признак один ­ цвет (в четырёх вариантах), то это не независимое наследование, а взаимодействие неаллельных генов ­ комплементарность. Такое расщепление  в F2 9:3:3:1, можно получить лишь при скрещивании дигетерозиготных попугаев,  поэтому для того, чтобы их получить в F1 необходимо скрестить зелёные и белые дигомозиготных попугаев). 5. При скрещивании двух растений тыквы со сферической формой плодов получено потомство, имеющее только дисковидные плоды. При скрещивании этих гибридов между  собой были получены  растения  с тремя  типами плодов:  9  частей –  с дисковидными  плодами, 6  частей –  со сферической  формой плодов, 1  часть  –  с удлиненными плодами. Какая закономерность наблюдается в данном случае? Каковы генотипы родителей и потомства? (Ответ:  Потомство F1 отличалось от родителей и было единообразным (100%), значит, оно является дигетерозиготным (АаВв), а исходные особи были  гомозиготными (ААвв и ааВВ). Тип наследования: комплементарность.   Гаметы           ♂ ♀ АВ Аb аВ ав АВ ААВВ дисковидная Аb ААВb дисковидная ААВb дисковидная ААbb сферическая АаВВ дисковидная АаВb дисковидная АаВb дисковидная  Ааbb сферическая аВ АаВВ дисковидная АаВb дисковидная  ааВВ сферическая ааВb сферическая аb АаВb дисковидная Ааbb сферическая ааВb сферическая ааbb удлиненная Используя  решетку Пиннета, можно выписать генотипы соответствующие форме тыквы: Признак Дисковидные Сферические Удлиненные Ген А, В а, В а,b Генотипы ААВВ,  ААВb,  АаВВ,  АаВb  ААbb,  Ааbb, ааВВ, ааВb ааbb 6. У кукурузы нормальный рост определяется двумя доминантными неаллельными генами. Гомозиготность по рецессивным аллелям даже одной пары генов приводит к возникновению карликовых форм. При скрещивании двух карликовых растений кукурузы выросли гибриды нормальной высоты, а при скрещивании этих гибридов в их потомстве было получено 812 нормальных и 640 карликовых растений. Определить генотипы родителей и потомков.      (Ответ: Исходные организмы имели генотипы ААbb и ааВВ. Единообразное потомство F1 несло генотип АаВb; в потомстве F2 наблюдалось расщепление 9:7,  характерное для комплементарного наследования). Приложение № 3: Задачи на эпистаз:   1. При скрещивании чистых линий собак коричневой и белой масти всё потомство имело белую окраску. Среди потомства полученных гибридов было 118 белых, 32 чёрных, 10 коричневых собак. Определите типы наследования.  (Ответ: расщепление в F2 соответствует пропорции 12:3:1, значит эта задача на доминантный эпистаз. Генотипы родителей: aaii и AAII, а потомство F1  ­ AaIi). 2. У лошадей действие генов вороной (С) и рыжей масти (с) проявляется только в отсутствие доминантной аллели J. Если она присутствует, то окраска белая. Какое потомство получится при скрещивании между собой белых лошадей с генотипом СcIi?  (Ответ: так как в условии задачи указывается, что в присутствии доминантной аллели I окраска не развивается, то это доминантный эпистаз. Расщепление по фенотипу в F2: 12 белых: 3 вороных: 1 рыжая). 3. При скрещивании кур породы белый леггорн ССII с петухом породы белый плимутрок ccii в F2 наряду с белыми появляются окрашенные цыплята в соотношении примерно 13 белых и 3 чёрных. В этом случае доминантный ген I проявляется ингибитором доминантного гена с чёрного оперения, Определите тип наследования.  (Ответ: так как в F2 при скрещивании дигетерозиготных особей происходит расщепление 13:3, то это доминантный эпистаз).  4. При скрещивании растений одного из сортов тыквы с белыми и жёлтыми плодами всё потомство F1 имело белые плоды, При скрещивании этого потомства между собой в F2 было получено: 204 с белыми плодами, 53 с желтыми и 17 с зелёными. Определить генотип родителей. Тип наследования.                 (Ответ:  так как в  F2  при скрещивании дигетерозиготных особей происходит расщепление в  F2: 12:3:1, то это  доминантный эпистаз, значит в скрещивании участвуют   дигетерозиготные   особи   (AaIi),   которые   быть   получены   и  F1,   значит   в   первом   скрещивании   участвуют   гомозиготные   особи,   имеющие   по   одному доминантному и одному рецессивному гену (ААii и aaII).  5. Окраска   мышей   определяется   двумя   парами   неаллельных   генов.   Доминантный   ген   одной   пары   обуславливает   серый   цвет,   его   рецессивная   аллель   ­   чёрный. Доминантная аллель другой пары способствует проявлению цветности, его рецессивная аллель подавляет цветность. При скрещивании серых мышей между собой получили потомство из 58 серых и 19 чёрных мышей. Определите генотипы родителей и потомства. (Ответ: расщепление мышей в F1 происходит 3:1 и все они окрашены, значит серые мыши гетерозиготны по 1 аллели и гомозиготны по второй (родители: AaII и AaII) и генотип F1: 3AAII: 1aaII). 6. У кур породы леггорн окраска перьев обусловлена наличием доминантного гена С. Если он находится в рецессивном состоянии, то окраска не развивается. На  действие этого гена оказывает влияние ген I, который в доминантном состоянии подавляет развитие признака, контролируемого геном C. Определить вероятность  рождения окрашенного цыпленка от скрещивания кур с генотипом CCIi  и ccIi. C — ген, который обусловливает формирование окраски; c — ген, который не обусловливает формирование окраски; I — ген, который подавляет формирование окраски; i — ген, который не оказывает влияния на формирование окраски.        (Ответ: вероятность рождения окрашенного цыпленка (Ccii) – 1/4. 7. Окраска   мышей   определяется   двумя   парами   неаллельных   генов.   Доминантный   ген   одной   пары   обуславливает   серый   цвет,   его   рецессивная   аллель   ­   чёрный. Доминантная аллель другой пары способствует проявлению цветности, его рецессивная аллель подавляет цветность. При скрещивании серых мышей с белыми между собой получили потомство всё серого цвета. При скрещивании потомства F1  между собой было получено 58 серых, 19 чёрных и 14 белых мышей. Определите генотипы родителей и потомства, а также тип наследования признаков. А — ген, который обусловливает формирование серой окраски; а — ген, который обусловливает формирование чёрной окраски; I — ген, который способствует формированию окраски; i — ген, который подавляет формирование цветности. (Ответ: Исходные организмы имели генотипы ААII  и ааii. Единообразное потомство F1  несло генотип АаIi; в потомстве F2  наблюдалось расщепление 12: 3: 4, характерное для рецессивного эпистаза. Приложение №4: Задачи на полимерию: 1. Сын белой женщины и негра женится на белой женщине. Может ли ребенок от этого брака быть темнее своего отца?  (Ответ: Ребенок содержит меньше доминантных генов, чем отец, и, следовательно, будет светлее его). 2. Какой фенотип потомства будет: а) от брака негра и светлой мулатки;  б) от брака белого и темной мулатки? (Ответ: а) От брака негра и светлой мулатки в равном соотношении будут рождаться темные и средние мулаты.                 б) От брака белого и темной мулатки с равной вероятностью будут рождаться светлые или средние мулаты. 3. Какое потомство получится от брака:  а) двух средних гетерозиготных мулатов; б) двух средних гомозиготных мулатов? (Ответ:  а) От брака двух средних гетерозиготных мулатов будут рождаться негры (1/16), темные мулаты (4/16), средние мулаты (6/16), светлые мулаты (4/16) и                      белые  (1/16).                  б) От брака средних гомозиготных мулатов, независимо от их генотипа, родятся только средние мулаты). 4. Два средних мулата имеют двух детей ­ близнецов: черного и белого ребенка. Можно ли установить генотипы родителей? (Ответ: АаВb и АаВb. Только в этом случае в их потомстве будут одновременно встречаться дети с генотипами ааbb и ААВВ).