«Гипотеза чистоты гамет. Анализирующее скрещивание»

53

Урок по теме: «Гипотеза чистоты гамет. Анализирующее скрещивание»

 

Цель: Сформировать знания о «анализирующем скрещивании», о значении законов наследования для развития сельского хозяйства и медицины.

Задачи:

Образовательные: сформировать знания о сущности и причинах неполного доминирования;

Развивающие: развивать у учащихся логическое мышление, интеллектуальные, творческие способности.

Воспитательные: продолжить нравственное, гигиеническое воспитание, доказывая опасность наркотиков, алкоголя и курения на наследственность.

Оборудование:

Интерактивная доска, презентация, flash-анимации, карточки, фломастеры, жетоны.

План урока:

  1. Мотивационный момент
  2. Изучение новой темы
  3. Закрепление темы ( задачи)
  4. Групповая работа
  5. Игра «Генетический бой»
  6. Работа с карточками
  7. Работа со слайдами
  8. Итоги урока (контрольные вопросы)
  9. Домашняя работа

 

Ход урока:

 

  1. Мотивационный момент:

Психологический настрой на успешную работу. Знакомство с темой, целью и ходом проведения урока.

 

  1. Опрос домашнего задания:

Мозговой штурм:

  1. Что изучает генетика? (Закономерности наследственности и изменчивости.)
  2. Отцом генетики считается? (Г. Мендель)
  3. С каким растением работал Г. Мендель? (горох)
  4. Почему для своих работ Мендель выбрал именно горох? (самоопыляющее растение).
  5. Какой вид гибридологического анализа использовал Мендель? (моногибридное скрещивание).
  6. Что такое моногибридное скрещивание? (при котором родительские особи отличаются друг от друга по одной паре признаков).
  7. Сформулируйте первый закон Менделя? (закон единообразия первого поколения).
  8. Сформулируйте второй закон Менделя? (проявление во втором поколении доминантных и рецессивных генов).

 

Построение диаграммы:

Ребята, давайте с вами вспомним первый и второй законы Менделя и изобразим эти законы в виде диаграммы (одной группе столбчатая диаграммы, другой – круговая).

 

 

 

 

 

 

Задача:

  1. Какая окраска шерсти у кроликов доминирует?
    2. Каковы генотипы родителей и гибридов первого поколения по признаку окраски шерсти?
    3. Какие генетические закономерности проявляются при такой гибридизации?

III. Изучение нового материала:

Для объяснения сути первого и второго законов Г. Мендель предложил гипотезу чистоты гамет. Согласно закону расщепления во втором поколении наряду с доминантными признаками в фенотипе проявились и рецессивные признаки. Это указывает на то, что в первом поколении в состоянии гетерозиготы рецессивные гены, определяющие признаки, не исчезают, а сохраняются без изменения. В таком случае аллельные гены гетерозиготных организмов (Аа) никогда между собой не соединяются и не конъюгируют. Мендель данное явление назвал гипотезой чистоты гамет. Впоследствии она была доказана в результате цитологических исследований.

Знание законов наследования, открытых Менделем, имеет большое значение для развития сельского хозяйства и медицины. Ученые, создающие новые породы домашних животных и сорта культурных растений, подбирают родительские пары с учетом доминирования признаков, их расщепления в F2,независимого распределения. Им необходимо знать, гомо- или гетерозиготные организмы отобраны для селекционной работы. Можно ли быть уверенным, что исходные формы гомозиготны, если мы знаем лишь их фенотипы? Например, для посева вы взяли желтые семена гороха, — а какой они имеют генотип? Как узнать его? Для этой цели используют метод анализирующего скрещивания — скрещивание исследуемой особи с рецессивной исходной формой. Так, растение гороха, выросшее из желтых семян с неизвестным генотипом, скрещивают с растением, полученным из зеленых семян с известным генотипом. Так, как все половые клетки гомозиготного рецессива несут рецессивный ген (а), то характер расщепления в потомстве по фенотипу будет соответствовать качеству гамет исследуемого родителя. Если в потомстве анализирующего скрещивания отношение желтых и зеленых горошин будет 1:1, значит, генотип исследуемого родителя гетерозиготный (Аа). Если в потомстве все семена гороха имеют только желтую окраску, то исследуемый родитель гомозиготен (АА) (анимация 1).

Из этих примеров видно, что особи, гомозиготные по доминантному гену, расщепления в F1 не дают, а гетерозиготные особи при скрещивании с гомозиготной особью дают расщеплении уже в F1.

Если гетерозиготные гибриды первого поколения имеют одинаковый фенотип и похожи на одну из родительских особей, то в этом случае имеет место полное доминирование. Расщепление во втором поколении по фенотипу 3:1.

Доминантный признак не всегда полностью подавляет рецессивный, поэтому возможно появление промежуточных признаков у гибридов. Это явление получило название неполное доминирование. Во втором поколении расщепление по фенотипу и генотипу совпадает и равно 1:2:1.

Так, например, при скрещивании двух чистых линий ночной красавицы с красными и белыми цветками первое поколение гибридов оказывается розовым. Происходит неполное доминирование признака окраски, и красный цвет лишь частично подавляет белый. Во втором поколении расщепление признаков по фенотипу оказывается равным расщеплению по генотипу.

У человека неполное доминирование проявляется при наследовании структуры волос. Ген курчавых волос доминирует над геном прямых волос не в полной мере. И у гетерозигот наблюдается промежуточное проявление признака — волнистые волосы.

Иногда расщепление признаков во втором поколении может отклоняться от ожидаемых (3:1 — при полном доминировании, 1:2:1 — при неполном доминировании) результатов. Это связано с тем,что в некоторых случаях гомозиготы по одному из признаков оказываются нежизнеспособными. В этом случае говорят о летальных генах. Один ген может оказывать влияние на другие признаки, в результате чего снижается работоспособность. Например, серые каракульские овцы, гомозиготные по доминантному признаку серой окраски, погибают после рождения из-за недоразвития желудка. Другим примером доминантного летального гена является брахидактилия у человека ( укороченные пальцы). Гомозиготы по данному гену погибают на ранних стадиях развития зародыша, а признак проявляется только у гетерозигот (анимация 2).

Примером рецессивного летального гена является ген серповидно — клеточной анемии у человека. В норме эритроциты человека имеют форму двояковогнутого диска. При серповидно — клеточной анемии они приобретают вид серпа, а физиологический эффект выражается острой анемией и снижением количества кислорода, переносимого кровью. У гетерозигот заболевание не проявляется, эритроциты тем не менее все же имеют измененную форму. Гомозиготы по этому признаку в 95% случаев гибнут в раннем возрасте из — за кислородной недостаточности, а гетерозиготы вполне жизнеспособны.

 

  1. Решение задач на анализирующее скрещивание и промежуточное наследование (анимация 3).

 

  1. У кур чёрная окраска оперения доминирует над белой. Все гетерозиготы имеют голубую окраску оперения. Какое получится потомство по окраске оперения, если голубых кур скрестить с белыми петухами? А если голубых – с чёрными? Дайте объяснение.

 

 

  1. Потомство лошадей белой и гнедой (бурой) мастей всегда имеет светлую золотисто – рыжую окраску. У двух золотисто – рыжих лошадей появились жеребята: белый и гнедой. Определите генотипы упомянутых животных.

 

 

  1. У собак короткая шерсть доминирует над длинной. Охотник купил собаку с короткой шерстью и хочет быть уверен, что она не несет генов длинной шерсти. Какого партнера по фенотипу и генотипу надо подобрать для скрещивания, чтобы проверить генотип купленной собаки? Составьте схему скрещивания. Какой должен быть результат, если собака чистопородная?

 

.

  1. IV. Закрепление темы:

 

А) Работа с книгой:

  1. Как можно объяснить следующие явления? При скрещивании голубых андалузских кур в потомстве не были получены чистые родительские признаки, а появились цыплята с черным, белым, голубым оперением.

 

  1. У человека рецессивным является ген глухоты, наследственного заболевания. Глухой мужчина женится на женщине с нормальным слухом. Их ребенок хорошо слышит. Можно ли определить генотип матери и ребенка?

 

  1. Пятипалая женщина вышла замуж за шестипалого мужчину. Каков будет генотип и фенотип у их детей? Ген полидактилии (многопалости) у человека является доминантным?

 

  1. Определите генотип наследования окраски цветков у растений ночной красавицы гибридов второго поколения.

 

В) Фронтальный опрос:

  1. В чем заключается практическое значение анализирующего скрещивания?
  2. Почему при анализирующем скрещивании одна из родительских особей обязательно должна быть гомозиготной по рецессивной аллели данного гена?
  3. Является ли достаточным для формулирования каких- либо выводов при анализирующем скрещивании получение всего лишь одного потомка-гибрида первого поколения? Если достаточно, то в какой ситуации?
  4. Почему при промежуточном наследовании расщепление по фенотипу и генотипу совпадает?

Выводы урока.

1.Знание законов моногибридного скрещивании позволяет решать не только теоретические, но и практические задачи (например, в области сельского хозяйства)

  1. Анализирующее скрещивание позволяет определить генотип одного из родителей по фенотипам потомков и с учетом генотипа второго родителя.
  2. При промежуточном наследовании не наблюдается полного доминирования одного гена.

 

  1. Домашнее задание: параграф 21.