bigpo.ru
добавить свой файл
  1 2 3

Урок № 3

Возвратное или анализирующее скрещивание.

Неполное доминирование.

Задачи урока:

  1. Сформировать у школьников понятие «анализирующее скрещивание», познакомить их с сущностью и причинами неполного доминирования.

  2. Продолжить развитие у старшеклассников умения записывать схемы скрещивания растений или животных в генном и хромосомном выражении.

  3. Убедить учащихся в том, что взаимоотношения между генами в клетке и организме не всегда складываются по принципу полного доминирования одного из них над другим.

План урока.

  1. Организационная часть.

  2. Актуализация знаний учащихся.

  3. Изучение нового материала.

  4. Решение задач на общем уровне.

  5. Закрепление

  6. Домашнее задание.


Актуализация знаний учащихся (10 минут)

  1. Работа у доски – решение задач на общем уровне (2 человека)

  2. Проверка домашнего задания (3 человека)

  3. Решение задач по карточкам : человека на общем уровне и 3 человека на продвинутом уровне)

  4. Теоретический материал – ответ у доски (1 человек)

  5. Работа с ЦОР – лабораторный практикум по биологии 6 – 11 класс(1 человек)


Изучение нового материала (15 минут)

а/Знание первого и второго законов Г. Менделя позволяет решать важные практические проблемы.

Организм из поколения F1, полученного от скрещивания между гомозиготной доминантной и гомозиготной рецессивной особями, гетерозиготен по своему генотипу, но обладает доминантным фенотипом. Для того чтобы проявился рецессивный фенотип, организм должен быть гомозиготным по рецессивному аллелю. В поколении F2 особи с доминантным фенотипом могут быть как гомозиготами, так и гетерозиготами. Если селекционеру понадобилось выяснить генотип такой особи, то единственным способом, позволяющим сделать это, служит эксперимент с использованием метода, называемого анализирующим (возвратным) скрещиванием. Скрещивая организм неизвестного генотипа с организмом, гомозиготным по рецессивному аллелю изучаемого гена, можно определить этот генотип путем одного скрещивания.

Предположим, имеется стадо коров, в котором есть животные черной и красной масти. Известно, что ген А отвечает за формирование черной окраски шерсти и является доминантным; ген а вызывает формирование «красной» окраски шерсти и является рецессивным. В стаде есть бык с хорошими экстерьерными характеристиками, однако неизвестен его генотип. Дело в том, что этот бык имеет чёрную масть. Следовательно, его генотип может быть либо АА, либо Аа. Но фенотипических различий при этом не наблюдается. Для установления генотипа данного быка может быть использовано так называемое анализирующее скрещивание.

Рассмотрим два возможных варианта.

Вариант № 1 генотип быка АА

генотип коровы аа

Тогда:

Р ♂ АА Х ♀ аа

G А а


F1 Аа – единообразие гибридов первого поколения – 100% черные.


Вариант № 2 генотип быка Аа

генотип коровы аа

Тогда:

Р ♂ Аа Х ♀ аа


G А а а


F1 Аа; аа

50% - черные; 50% - красные.

Подчеркнем, что от одного быка должно быть получено большое количество потомков. Очевидно, что появление одного черного теленка еще ни о чем не говорит: ведь рождение такого теленка возможно при любом из двух вероятных генотипов отца.

Если все многочисленные потомки черного быка также имеют черную масть, то их отец вероятнее всего гомозиготен по доминантной аллели гена, отвечающего за окраску шерсти, то есть имеет генотип АА.

Если среди многочисленных потомков быка с неизвестным ранее генотипом есть хотя бы один теленок, имеющий красную масть, то его отец, скорее всего, гетерозиготен и имеет генотип Аа.

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

б/В настоящее время известно много примеров неполного доминирования.

Неполное доминирование – это форма наследования, при которой у гетерозиготных гибридов первого поколения формируется промежуточный фенотип (по сравнению с родительскими организмами). При этом снова подтверждается на практике закон Г. Менделя о единообразии гибридов первого поколения.

В дальнейшем, при скрещивании гибридов первого поколения друг с другом (в качестве родительских форм) получаются потомки (гибриды второго поколения), у которых наблюдается расщепление признаков, что указывает на их раздельное, независимое наследование.

Рассмотрим неполное доминирование на примере передачи от родителей потомкам длину ушей у овец.

Задача: У овец длинноухость неполно доминирует над безухостью. Какое потомство получиться от скрещивания безухого барана и длинноухой ярки? Какое потомство можно ожидать от скрещивания гибридов первого поколения между собой?

А – длинноухость,

а - безухость.

Решение:

Р ♂ аа х ♀ АА


G а ↓ А


F1 Аа – единообразие гибридов F1, но все потомки имеют уши

средней длинны.


F1 ♀ Аа х ♂ Аа

G А а ↓ А а


F2 АА; Аа; Аа; аа

расщепление по фенотипу 1: 2: 1

расщепление по генотипу 1: 2: 1


Решение задач на общем уровне (12 минут).

Некоторые ребята решают задачи самостоятельно и для них приготовлены несколько вариантов(после урока они получают оценки), остальные решают задачи вместе.

Задачи:

  1. У земляники красная окраска ягод неполно доминирует над белой. Какую окраску ягод имеют растения со следующими генотипами: АА; Аа; аа.

  2. У КРС РР – красная масть, рр – белая, Рр – чалая. Имеется чалый бык, а коровы всех трех окрасок. Какова вероятность появления чалого теленка в каждом из 3 – х возможных скрещиваний?

  3. Лисицы генотипа Рр имеют платиновую окраску, рр – серебристо – черную, РР – белую, но гибнут до рождения или вскоре после него. Какое потомство можно ожидать от скрещивания двух платиновых лисиц?


Закрепление (5 минут).

  1. Что такое возвратное скрещивание? Приведите примеры.

  2. Что такое неполное доминирование? Приведите примеры.

  3. Каковы формулы расщепление по генотипу и фенотипу при моногибридном скрещивании и неполном доминировании. Почему при неполном доминировании идет совпадение расщеплений по фенотипу и генотипу.


Домашнее задание ( 3 минуты).

  1. Решение задач: У кур черная окраска оперения неполно доминирует над белой, гетерозиготы имеют крапчатое оперение. Какое будет потомство от скрещивания крапчатого петуха с черными курами и с белыми курами?

  2. При скрещивании между собой земляники с розовыми плодами в потомстве оказалось 25% особей, дающих белые плоды и 25% растений с красными плодами. Остальные растения имели розовые плоды. Объясните полученные результаты. Каков генотип рассмотренных особей?

  3. «Общая биология» В. Б. Захаров, стр. 266.

  4. индивидуальное задание (2 человека – Закон чистоты гамет) стр. 269 – 271, и дополнительный материал из энциклопедии и Интернет – ресурсов.


Итоги урока. Оценки за урок (Спасибо!).


Урок № 4

Дигибридное скрещивание.

Третий закон Менделя – закон независимого комбинирования.


Задачи урока:

  1. Расширить представления учащихся о дигибридном скрещивании, полученные на первом уроке темы «Основы генетики».

  2. Научить школьников использовать специальную систему записи результатов скрещивания (решетку Пеннета) для прогнозирования численного выражения вариантов расщепления по фенотипу и генотипу при дигибридном скрещивании.

  3. Убедить старшеклассников в том, что методы биологической науки позволяют со значительной долей вероятности предвидеть возможные результаты скрещивания организмов.

План урока.

  1. Организационная часть.

  2. Актуализация знаний учащихся.

  3. Изучение нового материала.

  4. Решение задач на общем уровне.

  5. Закрепление.

  6. Решение задач на продвинутом уровне.

  7. Домашнее задание.


Актуализация знаний учащихся (10 минут)

1. Неполное доминирование – теория – ответ у доски (1 человек)

2. Решение задач на моногибридное скрещивание, неполное доминирование и анализирующее

скрещивание (5 человек)

3. Закон чистоты гамет – теория – ответ у доски (2 человека)

4. Решение задач на продвинутом уровне (3 человека – по желанию)

5. Работа с ЦОР – лабораторный практикум 6 – 11 класс(1 человек)


Изучение нового материала (12 – 14 минут)

а/ Исходя из ответа учащихся о законе чистоты гамет мы знаем, что гаметы генетически чисты, то есть несут только один ген из аллельной пары. При образовании половых клеток в каждую гамету попадает только один ген из аллельной пары.

Цитологической основой расщепления признаков у потомства при моногибридном скрещивании является расхождение гомологичных хромосом и образование гаплоидных половых клеток в мейозе.

Однако организмы отличаются друг от друга по многим признакам. Установить закономерности наследования двух и более пар альтернативных признаков, гены которых локализованы в разных парах гомологичных хромосом, можно путем дигибридного или полигибридного скрещивания.

б/Мы рассмотрим только дигибридное скрещивание.

Что называется дигибридным скрещиванием? (ответ учащихся).

в/В ходе объяснения нового материала учащиеся должны составить опорные точки.

Для дигибридного скрещивания Мендель взял гомозиготные растения гороха, отличающиеся по двум генам, определяющим окраску семян (желтые и зеленые) и форму семян (гладкие и морщинистые). Доминанатные признаки – желтая окраска (А) и гладкая форма (В) семян. Каждое растение образует один сорт гамет по изучаемым аллелям. При слиянии этих гамет все потомство будет единообразным – первый закон Менделя.

При образовании гамет у гибрида из каждой пары аллельных генов, расположенных в разных парах гомологичных хромосом, в гамету попадает только один, при этом вследствие случайности расхождения отцовских и материнских хромосом в первом делении мейоза ген А может с равной вероятностью попасть в одну гамету с геном В или с геном в. Точно так же как и ген а может объединиться в одной гамете с геном В или в. Поскольку в каждом организме образуется много половых клеток, в силу статистических закономерностей у гибрида – дигетерозиготного организма, образуются четыре сорта гамет в одинаковом количестве (по 25%): АВ; Ав; аВ; ав.

Во время оплодотворения каждая из четырех типов гамет одного организма случайно встречается с любой из гамет другого организма. Все возможные сочетания мужских и женских гамет можно легко установить с помощью решетки Пеннета. Над решеткой по горизонтали вписывают гаметы одного родителя, а по левому краю решетки по вертикали – другого родителя. В квадратики вписывают генотипы зигот. Легко подсчитать, что по фенотипу потомство делится на четыре группы в следующем отношении: 9 желтых гладких: 3 желтых морщинистых: 3 зеленых гладких: 3 зеленых морщинистых. Если учитывать расщепление по каждой паре признаков в отдельности, то получиться, что отношение числа желтых семян к числу зеленых и отношение гладких к числу морщинистых для каждой пары равно 3: 1. Таким образом. В дигибридном скрещивании каждая пара признаков ведет себя так же, как при моногибридном скрещивании, то есть независимо от другой пары признаков.

Независимое распределение признаков в потомстве и возникновение различных комбинаций генов, определяющее развитие этих признаков, при дигибридном скрещивании возможно лишь в том случае, если пары аллельных генов расположены в разных гомологичных хромосомах.

Третий закон Менделя – независимое расщепление признаков – при скрещивании двух гомозиготных особей, отличающихся друг от друга по двум и более парам альтернативных признаков, гены и соответствующие им признаки наследуются независимо друг от друга и комбинируются во всех возможных сочетаниях.

На законах Менделя основан анализ расщепления и в более сложных случаях.

г/ Проверка опорных точек.


Решение задач на общем уровне (15 -18 минут)

а/Первую задачу решаем вместе.

Задача: У флоксов белая окраска цветов определяется геном А, кремовая – а, плоский венчик – В, воронковидный – в. Определить внешний вид цветов гибридных (F1,F2) растений, полученных в результате скрещивания ААВВ х аавв?

Решение:

Р ♂ ААВВ Х ♀ аавв


G АВ ↓ ав


F1 АаВв – 100% цветы белые с плоским венчиком, закон единообразия гибридов первого поколения.

F1 ♂ АаВв Х ♀ АаВв


G АВ; Ав; аВ; ав ↓ АВ; Ав; аВ;ав


F2

\

АВ

Ав

аВ

ав

АВ

ААВВ(б. п.)

ААВв(б.п)

АаВВ(б.п)

АаВв(б.п)

Ав

ААВв(б.п)

ААвв(б.в)

АаВВ(б.п)

Аавв(б.в)

аВ

АаВВ(б.п)

АаВв(б.п.)

ааВВ(к.п.)

ааВв(к.п)

ав

АаВв(б.п)

Аавв(б.в)

ааВв(к.п)

Аавв(к.в.)



Расщепление по фенотипу: 9 белых плоских: 3 белых воронковидных: 3 кремовых плоских: 1 кремовый воронковидный

Расщепление по генотипу: 4 АаВв: 2ААВв: 2АаВВ: 2Аавв: 2ааВв: 1ААвв: 1ААВВ: 1ааВВ: 1аавв.

б/ Самостоятельное решение с проверкой.

Задача:

Любовь к физкультуре и неприязнь к математике – доминантные признаки. Учительница физкультуры, у которой в детстве по математике были одни тройки, вышла замуж за учителя истории, который не знает, что уравнения бывают квадратными и спортивные состязания не любит смотреть даже по телевизору. В семье родилось двое детей. Один захотел пойти в математическую школу и стал заниматься плаванием. А другой мог ночи играть в футбол во дворе, но считать количество забитых мечей не любил. Каковы генотипы родителей и детей. Какое минимальное количество детей должно быть, чтобы можно было точно определить генотипы родителей.

Задача:

Гомозиготного дракона с красной шкурой (А) и нормального роста (Б) скрестили с карликовым драконом желтого цвета. Определите фенотип первого поколения. При скрещивании гибридов первого поколения между собой определите вероятность появления красных драконов обычного роста, красных карликов, желтых драконов обычного роста, желтых карликовых драконов?


Закрепление (5 -7 минут)

  1. Сформулируйте третий закон Менделя.

  2. Что такое «чистота гамет».

  3. Почему при дигбридном скрещивании необходима решетка Пеннета.

  4. Расщепление по фенотипу и генотипу при дигибридном скрещивании.



<< предыдущая страница   следующая страница >>