Тема урока: Сцепленное наследование генов.

Дата			Завуч по УР
Класс	10а		____________Р.С-С.Алиханова

Тема урока: Сцепленное наследование генов.

Цель урока:

Продолжить изучение основных закономерностей генетики на основе изучения сцепленного наследования генов.

Образовательная: 

·         Актуализировать ранее полученные знания;

·         Систематизация теоретических знаний по теме «Взаимодействие неаллельных генов»;

·         Сформировать знания о сцепленном наследовании, группах сцепления, генетическом картировании;

·         Закрепить навык решения генетических задач.

Развивающая:

·         Продолжить формирование умений и навыков, необходимых для решения генетических задач;

·         Развивать умение анализировать, сравнивать и обобщать, используя дополнительную литературу и информационные технологии;

Воспитательная:

·         Повысить восприимчивость учащихся к вопросам сохранения своего здоровья и здоровья других людей;

·         Формирование коммуникативной компетенции.

 

Задачи урока:

- Установить несоответствие 3 закона Менделя при наследовании нескольких пар генов;

- Познакомиться с основными положениями теории Томаса Моргана;

- Раскрыть понятия: группа сцепления, сцепленное наследование, сцепление генов, кроссинговер.

 

Тип урока: изучение новой темы.

Форма урока: беседа (с применением презентации).

Метод обучения: частично-поисковый, исследовательский, проблемный.

 

Материальное обеспечение урока: Компьютер, проектор, экран.

На столах учащихся: раздаточный материал (Разноуровневые карточки для самостоятельной работы учащихся во внеурочное время «Сцепленное наследование генов»).

Ход урока.

        I.            Организационный момент (2 мин.).

Приветствие с классом. Запись отсутствующих. Проверка домашнего задания.

Вступление: ребята, сегодня мы приступаем к изучению новой для вас темы – Сцепленное наследование генов.

     II.            Актуализация знаний (10 мин.).

Фронтальная беседа (9 мин.)

Проверка знаний (слайд 2-8)

Вопросы:

1.Назовите три закона Г. Менделя?

Ответ: I закон – закон единообразия, II закон – закон расщепления, III закон – закон независимого наследования.

2.Каких правил придерживался Г. Мендель при проведении своих опытов?

Ответ:

·         Использовал для скрещивания растения разных самоопыляющихся сортов – чистыми линиями

·         Чтобы получить больше материала для анализа, использовал несколько родительских пар гороха

·         Намеренно упростил задачу, наблюдая наследование только одного признака; остальные не учитывал

3.Сформулируйте закон чистоты гамет. Кому принадлежит открытие этого закона?

Ответ: При образовании гамет в каждую из них попадает только один из двух аллельных генов.

4.Всегда ли признаки можно чётко разделить на доминантные и рецессивные?

Ответ: В некоторых случаях доминантный ген не до конца подавляет рецессивный ген из аллельной пары. При этом возникают промежуточные признаки.

5.Какое название получило это явление?

Ответ: Это явление получило название неполного доминирования.

6.Всегда ли по фенотипу можно определить, какие гены содержит данная особь? Приведите пример.

Ответ: Не всегда. Рецессивный признак всегда проявляется только в гомозиготном состоянии, т.е. аа. А доминантный признак может проявляться у особей с гомозиготным или гетерозиготным генотипом, т.е.АА или Аа.

7.Можно ли установить генотип особей, которые не различаются по фенотипу? Какой метод используют для этого?

Ответ: Да, можно установить. Для этого используют скрещивание исследуемой особи с рецессивной гомозиготойаа по исследуемому признаку, называемое анализирующим скрещиванием.

8.Какими особенностями характеризуется дигибридное скрещивание?

Ответ: Рассматривается наследование и производится точный количественный учёт потомства по двум парам альтернативных признаков.

9.Всегда ли справедлив закон независимого наследования, т.е. III закон Г. Менделя?

Ответ: Закон справедлив только в тех случаях, когда гены рассматриваемых признаков располагаются в разных негомологичных хромосомах.

Молодцы! С этим этапом работы вы справились.

- Сегодня на уроке мы продолжим знакомство с генетикой.

Вопрос классу: Что такое генетика?

Ответ: «Генетика – наука, объясняющая, почему ты похож на своего отца, если похож, и почему не похож на него, если так получилось» (1 мин.)

  III.            Изучение нового материала. (22 мин.).

План урока.

 

1.      Томас Хант Морган

2.      Эксперимент Т. Моргана

3.      Сцепленное наследование

4.      Закон Т. Моргана

5.      Хромосомная теория Т. Моргана

6.      Нарушение сцепленного наследования

7.      Решение задачи.

Введение (5 мин.).

Генов, кодирующих различные признаки у любого организма очень много. Например, у человека приблизительно около 100 000 генов, а видов хромосом только 23.

Следовательно, в каждой хромосоме должно находиться много генов.

Такие гены называются сцепленными друг с другом, образуют группы сцепления – совокупность генов, локализованных в одной хромосоме и наследующихся совместно.

ГЛАВНЫЙ ВОПРОС: А каковы же закономерности наследования генов, локализованных в одной хромосоме?

Ответ на этот вопрос мы узнаем в ходе изучения нашей новой темы. Сегодня мы будем говорить об особенностях сцепленного наследования, выясним, существуют ли случаи его нарушения.

Мы выяснили, что в каждой хромосоме может находиться множество генов.

Такие гены называются сцепленными друг с другом и образуют группу сцепления.

Число групп сцепления у данного вида организмов соответствует числу хромосом в гаплоидном наборе.

Так, у человека 46 хромосом в диплоидном наборе. Сколько групп сцепления будет?

Правильно, 23 группы сцепления, у дрозофилы 8 хромосом — 4 группы сцепления, у гороха 14 хромосом — 7 групп сцепления.

Явление совместного наследования было описано Пеннетом – он назвал его «притяжение генов».

В 1910 г. Т. Морган и его сотрудники создали современную хромосомную теорию наследственности, сформулировали закон сцепленного наследования.

Прежде чем приступить к рассмотрению данной теории, предлагаю прочитать, следующий слайд «О жизни и деятельности Т. Моргана»

 

1.      Томас Хант Морган (2 мин.).

Американский биолог, один из основоположников генетики.

Родился 25 сентября 1866г. в Лексингтоне. Лауреат Нобелевской премии по физиологии и медицине 1933 года «за открытия, связанные с ролью хромосом в наследственности».

Томас Морган и его ученики обосновали хромосомную теорию наследственности; установленные закономерности расположения генов в хромосомах способствовали выяснению цитологических механизмов законов Грегора Менделя и разработке генетических основ теории естественного отбора.

2.      Эксперимент Т. Моргана (2 мин.).

Основным объектом, с которым работали Т. Морган и его ученики, была плодовая мушка Дрозофила. Проводилось дигибридное анализирующее скрещивание по двум признакам: длине крыльев и цвету тела. Данные опытов показали, что получается расщепление признаков 1:1 вместо ожидаемого - 1:1:1:1.

Такое отклонение от независимого распределения означает, что гены, локализованные в одной хромосоме, наследуются совместно.

Рассмотреть слайд 17. Дать пояснения.

3.      Сцепленное наследование (2 мин.).

Записать в рабочею тетрадь определения.

Явление совместного наследования генов, локализованных в одной хромосоме, называется сцепленным наследованием, а локализация генов в одной хромосоме — сцеплением генов.

Таким образом, третий закон Менделя применим лишь к наследованию аллельных пар, находящихся в негомологичных хромосомах.

4.      Закон Т. Моргана (2 мин.).

В ходе этих исследований было также доказано, что каждый ген имеет в хромосоме своё строго определённое место - локус. В последствии, эта особенность расположения генов будет практически использована для составления генетических карт.

Однако в экспериментах Моргана выяснилось, что среди гибридов первого поколения при проводимых скрещиваниях, появлялся небольшой процент мушек с перекомбинацией признаков, находящихся в одной хромосоме, т.е. нарушение сцепленного наследования.

 

5.      Хромосомная теория Т. Моргана (4 мин.).

Постепенные исключения из 3 закона Менделя привело к образованию хромосомной теории Т. Моргана:

·         Гены расположены в хромосомах в линейном порядке.

·         Все гены, расположенные в одной паре гомологичных хромосом образуют группу сцепления и наследуются преимущественно вместе. Число групп сцепления обычно равно гаплоидному набору хромосом.

·         Полное сцепление нарушается кроссинговером.

 

Таким образом, закон Моргана гласит: Гены, расположенные в одной хромосоме, называются сцепленными и наследуются вместе.

 

6.      Нарушение сцепленного наследования (5 мин.).

Однако в экспериментах Моргана выяснилось, что среди гибридов первого поколения при проводимых скрещиваниях, появлялся небольшой процент мушек с перекомбинацией признаков, находящихся в одной хромосоме, т.е. нарушение сцепленного наследования.

Вспомним мейоз. Во время профазы первого деления мейоза гомологичные хромосомы могут разрываться в месте контакта и обмениваться аллельными генами. Это явление получило название – перекреста или кроссинговера.

Рассмотреть понятие кроссинговера

В результате образуются не 2 группы фенотипов, а 4, как при свободном комбинировании генов. Кроссинговера нет у самцов дрозофилы, у тутового шелкопряда.

Т. Морган утверждал, что % кроссинговера отражает расстояние между генами: чем больше его величина, тем больше расстояние между генами, потому что силы сцепления между генами невелики. На этом основано составление генетических карт хромосом. Первые карты хромосом были построены в 1913 г. для классического экспериментального объекта плодовой мушки Drosophila melanogaster Альфредом Стёртевантом, учеником и сотрудником Томаса Ханта Моргана.

Таким образом, сцепление генов может быть полным и неполным. Причина нарушения сцепления — кроссинговер, т. е. перекрест хромосом в профазе I мейотического деления. Кроссинговер — важный источник комбинативной генетической изменчивости.

Теперь мы можем ответить на ГЛАВНЫЙ ВОПРОС: А каковы же закономерности наследования генов, локализованных в одной хромосоме?

  IV.            Закрепление полученных знаний. (8 мин.).

По ходу урока закрепляем полученную информацию через выполнение задачи по генетике (8 мин.):

Решение задачи (Приложено к конспекту урока).

    V.            Подведение итогов. Рефлексия. (1 мин.).

Ребята, Вы молодцы! Очень хорошо поработали. Что Вы узнали нового на уроке? Что Вам понравилось? Какое у Вас настроение?

Ребята, поднимите руки те, кто разобрался в теме и сможет решить генетические задачи на «Сцепленное наследование генов». Теперь поднимите руки, у кого есть вопросы по данной теме, и кто нуждается в дополнительной консультации.

За активную работу в классе, решение задач получают 5…..4…..(с комментариями), мало отвечали (фамилии).

  VI.            Домашнее задание (2 мин.).

§38. Ответить на вопросы после параграфа (устно).

Решить генетические задачи из раздаточного материала «Сцепленное наследование генов». (письменно, в рабочей тетради).

ПРИЛОЖЕНИЕ К КОНСПЕКТУ УРОКА по биологии.

§38. Сцепленное наследование генов.

Задача.

У кукурузы признаки желтых проростков, определяемых геном gl, и блестящих листьев — st, наследуются сцепленно и являются рецессивными по отношению к признакам зеленых проростков и матовых листьев.

От скрещивания гомозиготных растений кукурузы, имеющих желтые проростки и блестящие листья, с растениями, имеющими зеленые проростки и матовые листья, получили 124 гибрида F₁.

От скрещивания растений F₁ с линией-анализа-тором получили 726 растений F₁, в том числе 310 с признаками доминантной родительской формы, 287 — рецессивной родительской формы,

129 — кроссоверных по данным генам.

 

Решение задачи.

Скрестили дигетерозиготных самцов мух дрозофил с серым телом и нормальными крыльями (признаки доминантные) с самками с черным телом и укороченными крыльями (рецессивные признаки). Составьте схему решения задачи. Определите генотипы родителей, а также возможные генотипы и фенотипы потомства F1, если доминантные и рецессивные гены данных признаков попарно сцеплены, а кроссинговер при образовании половых клеток не происходит. Объясните полученные результаты.

Ответ

А - серое тело, а - черное тело
B - нормальные крылья, b - укороченные крылья

 

P	AB ab	x	ab ab
G	AB		ab
	ab
F1	AB ab		ab ab
	серое норм.		черное. укороч.

Если кроссинговер не происходит, то у дигетерозиготного родителя образуется только два вида гамет (полное сцепление).

Дигетерозиготное растение гороха с гладкими семенами и усиками скрестили с растением с морщинистыми семенами без усиков. Известно, что оба доминантных гена (гладкие семена и наличие усиков) локализованы в одной хромосоме, кроссинговера не происходит. Составьте схему решения задачи. Определите генотипы родителей, фенотипы и генотипы потомства, соотношение особей с разными генотипами и фенотипами. Какой закон при этом проявляется?

Ответ

А - гладкие семена, а - морщинистые семена
B - наличие усиков, b - без усиков

 

P	AB ab	x	ab ab
G	AB		ab
	ab
F1	AB ab	x	ab ab
	гладкие семена, усы		морщинист. семена, без усов
	50%	:	50%

Если кроссинговер не происходит, то у дигетерозиготного родителя образуется только два вида гамет (полное сцепление).

При скрещивании самок мух дрозофил с серым телом и нормальными крыльями (доминантные признаки) с самцами с черным телом и укороченными крыльями (рецессивные признаки) в потомстве были обнаружены не только особи с серым телом, нормальными крыльями и черным телом, укороченными крыльями, но и небольшое число особей с серым телом, укороченными крыльями и черным телом, нормальными крыльями. Определите генотипы родителей и потомства, если известно, что доминантные и рецессивные гены данных признаков попарно сцеплены. Составьте схему скрещивания. Объясните полученные результаты.

Ответ

А - серое тело, а - черное тело
B - нормальные крылья, b - укороченные крылья

 

P	AB ab	x	ab ab
нормальные гаметы	AB		ab
	ab
рекомбинантные гаметы	Ab
	aB
F1	AB ab		ab ab		Ab ab		aB ab
	серое норм.		черное. укороч.		серое укороч.		черное норм.

Небольшое количество особей с серым телом, укороченными крыльями и черным телом, нормальными крыльями объясняется тем, что они возникли из яйцеклеток, в которых произошла рекомбинация из-за кроссинговера.

 

Скачано с www.znanio.ru