Конспект урока "генотип как целостная система". Генотип как целостная система

Конспект урока по теме: Генотип как целостная система.

Взаимодействие генов.

Цель урока: формирование знаний о влиянии генов на фенотип организма; развитие навыков работы с генетической символикой.

Задачи:

обобщить и углубить знания о генотипе как целостной, исторически сложившейся системе;

Раскрыть проявление взаимосвязи и взаимодействия генов друг с другом, влияющих на проявление различных признаков;

Продолжить формирование умений работать с генетической символикой

Структура и основное содержание урока. Методы и методические приемы.

1. Организационный момент.

2. Изложение нового материала.

Вопрос: Что такое генотип? (Слайд 3)

Генотип – это совокупность генов и цитоплазматических их носителей, которые определяют развитие наследственных признаков и свойств организма.

Реальное существование гена доказывается двумя группами фактов: относительно независимым комбинированием при расщеплении и способностью изменяться – мутировать. К числу основных свойств гена относится его способность к удвоению при удвоении хромосом. Гены обладают значительной устойчивостью, что и определяет относительное постоянство генотипа. Между генами осуществляется тесное взаимодействие, в результате которого генотип не может рассматриваться как простая механическая сумма генов, а представляет собой сложную, сложившуюся в эволюции организмов систему.

Вопрос: Что является носителем генов? (Слайд 4)

Цитоплазматическими носителями генов служат хромосомы, в состав которых входят ДНК и белки. Основой перечисленных выше свойств гена является способность ДНК к самоудвоению. В основе действия генов лежит его способность через посредство РНК определять синтез белка. Этот механизм является общим на всех ступенях эволюции.

При формировании генетических представлений о связи между генами и признаком, предполагалось, что каждому признаку соответствует особый наследственный фактор, обуславливающий развитие своего признака. Однако прямые и однозначные связи гена с признаком на самом деле скорее исключение, чем правило. Было установлено, что существует огромное количество свойств и признаков организмов, которые определяются двумя, тремя и даже многими парами генов, и, наоборот, один ген часто влияет на многие признаки. Кроме того, действие гена может быть изменено соседством других генов или условиями внешней среды. Таким образом, в онтогенезе действуют не отдельные гены, а весь генотип как целостная система со сложными связями и взаимодействиями между генами.

Что же такое Взаимодействие генов?

Взаимодействие генов – это совместное действие нескольких генов, приводящее к появлению признака, отсутствующего у родителей, или усиливающее проявление уже имеющихся признаков.

Схема: Взаимодействие генов. (Слайд 5)

Взаимодействие генов

Аллельных Неаллельных

1. Полное доминирование 1. Комлементарность

2. Неполное доминирование 2. Эпистаз

3. Множественный аллелизм 3. Полимерия

4. Кодоминоирование

5. Сверхдоминирование.

Вопрос: Что такое полное доминирование? (Слайд 6, 7)

Неполное доминирование? (Слайд 8, 9)

Множественный аллелизм (Слайд 10) - это явление существования более двух альтернативных аллельных генов, имеющих различные проявления в фенотипе.

(Слайд 11)

стр. 7, Анимированная таблица «Проявление множественного аллелизма»

Пример 1. Группы крови у человека определяются сочетанием в генотипе аллелей А, В и 0 одного и того же гена I.

Пример 2 . Окраска шерсти у кроликов: темная, белая (альбинизм), горностаевая (аллели А (темная), А 1 (горностаевая) , а (белая)).

Пример 3. У мухи дрозофилы имеется серия аллелей гена окраски глаз, состоящая из 12 членов: вишневая, красная, коралловая, и т.д. до белой, определяемой рецессивным геном.

Пример 4. Окраска шерсти у домовой мыши: A Y - желтая, A - серая, a t – темная спинка, бежевое брюшко, a - черная. Аллель A Y оказывает влияние на жизнеспособность гомозигот A Y A Y .

Таким образом, множественный аллелизм характеризует разнообразие генофонда целого вида, т.е. является видовым, а не индивидуальным признаком.

Кодоминоирование (Слайд 12) - явление независимого друг от друга проявления обоих аллелей в фенотипе гетерозиготы.

Пример. (Слайд 13) Взаимодействие аллелей, определяющих четвертую группу крови у человека.

Известна множественная серия аллелей гена I, определяющая признак группы крови у человека. Ген I отвечает за синтез ферментов, присоединяющих к белкам, находящимся на поверхности эритроцитов, определенные полисахариды. Эти полисахариды определяют специфичность групп крови.

Аллели I A и I B кодируют разные ферменты, аллель I 0 – не кодирует никакого, рецессивна по отношению к I A и I B . а между I A и I B нет доминантно – рецессивных отношений.

Люди, имеющие IV группу крови, несут в своем генотипе аллели I A и I B , у них синтезируется два фермента и формируется соответствующий фенотип.

Сверхдоминирование (Слайд 14) – более сильное проявление признака в гетерозиготе, а не в гомозиготе.

Пример . У дрозофилы имеется рецессивный летальный ген, гетерозиготы по которому обладают большей жизнеспособностью, чем доминантные гомозиготы.

Комлементарность (дополнительное действие генов) (Слайд 15) – это явление, при котором неаллельные гены дополняют действие друг друга, а признак формируется лишь при одновременном действии обоих генов.

Пример. Форма гребня у кур (задача 1).

Эпистаз (Слайд 16) – вид взаимодействия неаллельных генов, при котором один из генов полностью подавляет действие другого гена.

Ген, подавляющий действие другого гена, называется ген – супрессор, ингибитор, эпистатичный ген. Подавляемый ген называется гипостатичным.

Эпистаз может быть доминантным (ген – супрессор доминантный) и рецессивный (ген – супрессор рецессивный). (Слайд 17)

Пример 1. Доминантный эпистаз (задача 2). Пигментация оперения у кур.

Пример 1 . Рецессивный эпистаз (задача 3). Окраска шерсти у домовой мыши.

Групповая работа учащихся с примерами взаимодействия генов с последующим обсуждением полученных результатов.

Полимерия (Слайд 18) – один из видов взаимодействия неаалельных генов, при котором на проявление количественного признака оказывает влияние одновременно несколько генов. При этом, чем больше в генотипе оказывается доминантных генов, обуславливающих этот признак, тем ярче этот признак выражается – кумулятивная полимерия (накапливающаяся). Некумулятивная полимерия (ненакапливающаяся) - наличие хотя бы одного доминантного гена в генотипе определяет развитие признака.

Полимерные гены обозначаются одной и той же буквой латинского алфавита с числовым индексом, указывающим на число аллельных пар, например А 1 а 1 ; А 2 а 2 и т.д.

Электронное приложение к учебнику «Биология. Живые системы и экосистемы», стр. 7, Словарь

(Слайд 19)

Пример 1 . Кумулятивная полимерия. (задача 4). Цвет кожи у человека

Пример 1 . Некумулятивная полимерия. (задача 5). Оперённость ног у кур.

3. Закрепление и выводы.

Таким образом, мы с вами видим, что в результате взаимодействия неаллельных генов набдюдается отклонение от менделеевских расщеплений и вместо классического расщепления классов фенотипов 9:3:3:1 могут наблюдаться 13:3, 9:3:4, 15:1.

Давайте посмотрим, действительно ли рассмотренные нами примеры противоречат менделеевским законам. Заполним таблицу.

Таблица. Влияние взаимодействия неаллельных генов на соотношение фенотипических классов в F2 при дигибридном скрещивании. (Слайд 20)

(Самостоятельная работа учащихся)

Тип взаимодействия генов

Расщепление по фенотипу

Генотипический состав фенотипических классов

Комплементарность

Наследование формы гребня у кур

Доминантный эпистаз

Наследование пигментации оперения у кур.

3 I-cc белая

1 iicc окрашенная

Рецессивный эпистаз

Наследование окраски шерсти у домовой мыши

9 A -C - агути a 2 a 2 неопернные

Вывод: как вино из таблицы, расщепление в некоторых случаях притекает нетипично. Однако эти отклонения касаются только фенотипических классов. Расщепление же по генотипам во всех случаях происходит в полном соответствии с законами, установленными Менделем. Таким образом, рассмотрев различные виды взаимодействия генов, можно считать, что генотип является сбалансированной системой взаимодействующих генов; развитие признака есть результат проявления нескольких генов.

Примером влияния одного гена на несколько признаков является:

Плейотропия, или множественное действие генов – это явление одновременного влияния одного гена на несколько признаков. Электронное приложение к учебнику «Биология. Живые системы и экосистемы», стр. 7, Анимированная таблица «Множественное действие генов»

.

4. Домашнее задание : $ 43

Чтобы пользоваться предварительным просмотром презентаций создайте себе аккаунт (учетную запись) Google и войдите в него: https://accounts.google.com

Подписи к слайдам:

Из отношений чисто человечьих, Дающих вездесущей жизни ход, Рождающих и радость, и кручины, Есть отношенья женщины с мужчиной. А можно говорить наоборот. Всё остальное, если Вам угодно, От этих отношений производно. Василий Федоров.

Тема. Генотип как целостная система. Взаимодействие генов.

Мне необходимо разобраться самому. А чтобы разобраться самому, нужно думать сообща... Борис Васильев

Цели: 1. Знать: типы взаимодействия генов, генетическую терминологию; 2. Понимать суть различных взаимодействий генов; 3. Уметь: оперировать генетическими понятиями, объяснять целостность генотипа; 4. Применять термины и понятия в ситуациях повседневной жизни. 5. Оценивать результаты взаимодействия генов с точки зрения их значимости для конкретного организма.

Ген Признак Плейотропное (от греч. pleion – множество и tropos – направление) или множественное действие гена – это влияние одного гена на формирование нескольких признаков. Признак 1 Признак 3 2

Ген Признак Взаимодействие генов – это влияние нескольких генов на развитие одного признака. Ген 1 Ген 3 2

Взаимодействие генов Неаллельных Аллельных 1. Комплементарность. 2. Эпистаз. 3. Полимерия. 1. Полное доминирование. 3. Кодоминирование. 2. Неполное доминирование.

Экспресс - лотерея! 1 2 3 4 5

Выводы: 1. Генотип – это система, взаимодействующих генов. 2. Целостность этой системы характеризуется взаимосвязью и согласованностью биохимических и физиологических процессов. 3. Взаимодействуют друг с другом как аллельные, так и неаллельные гены, расположенные в различных локусах одних и тех же и разных хромосом.

Творческое задание. Буриме. Создайте поэтическое произведение, используя рифмы: 1. Наследственность – ответственность. 2. Локус – фокус. 3. Генотип – фенотип. 4. Раз – эпистаз. 5. Плейотропия – утопия. 6. Комплементарность – благодарность. 7. Век – человек. Разрешается: 1. Любая последовательность. 2. Использование рифм с другими генетическими терминами. Критерии оценки: 1. Содержание. 2. Благозвучие.

Полное доминирование A – желтая окраска горошин a – зеленая окраска горошин P ♀ AA ♂ aa желтые зеленые гаметы A a F 1 Aa желтые x

Неполное доминирование B – пурпурная окраска лепестков b – белая окраска лепестков P ♀ BB ♂ bb пурпурные белые гаметы B b F 1 Bb розовые x

Кодоминирование I A – антигены A I B – антигены B тип взаимодействия аллельных генов, при котором у гетерозиготных организмов проявляются оба аллельных гена. i 0 – отсутствие антигенов Генотип Антигены на поверхности эритроцитов Группа крови i 0 i 0 0 (I) I A I A I A i 0 A (II) I B I B I B i 0 B (III) I A I B AB (IV) отсутствие антигенов антигены A антигены B антигены A и B (кодоминир.)

(от лат. kompementum – дополнение) тип взаимодействия неаллельных генов, при котором признак проявляется лишь в случае одновременного присутствия в генотипе организма двух доминантных неаллельных генов. A и B – нормальный слух другие варианты – глухота глухая глухой гаметы Ab aB Комплементарность нормальный слух (комплементарность) P ♀ AAbb ♂ aaBB x F 1 AaBb

Эпистаз (от греч. epistasis – остановка,препятствие) тип взаимодействия неаллельных генов, при котором один ген подавляет действие другого неаллельного гена. S – подавляет I A и I B гр. крови 0 гр. крови B гаметы i 0 S I B s I A – антигены A I B – антигены B i 0 – отсутствие антигенов s – не подавляет I A и I B гр. крови 0 (эпистаз) P ♀ i 0 i 0 SS ♂ I B I B ss x F 1 I B i 0 Ss

(от греч. poly - много) тип взаимодействия неаллельных генов, при котором степень проявления признака зависит от числа доминантных неаллельных генов в генотипе организма. A – темная окраска кожи негритянка белый мулат гаметы AB ab a – светлая окраска кожи B – темная окраска кожи b – светлая окраска кожи P ♀ AABB ♂ aabb x F 1 AaBb Полимерия

1 О целостности генотипа свидетельствует взаимодействие генов. В чем оно проявляется?

Особенности любого организма определяют белки, входящие в состав клеток. Почему же считают, что формирование признаков организма происходит под воздействием генов? 2

В чем проявляется связь между генами, белками и признаками организма? 3

Генотип нельзя рассматривать как сумму генов. Объясните почему? 4

О чем свидетельствует взаимодействие и множественное действие генов? В чем проявляются различия между этими явлениями? 5

Тема урока. Генотип как целостная система.

(урок рассчитан на 2 часа учебного времени)

Цель урока: Систематизировать полученные знания путём повторения основных теоретических вопросов, закрепить ведущие понятия. Сформировать понятие о материальных основах наследственности и изменчивости. Научить, на практике, применять законы генетики при решении задач, объяснить механизмы передачи признаков по наследству.

Тип урока: комбинированный.

Методы обучения: эвристический, репродуктивный, частично поисковый.

Межпредметные связи: химия, математика, история.

Оборудование: карточки-задания, таблицы-схемы по общей биологии, динамические модели по генетике.

Учебник: Мамонтов С.Г., Захаров В.Б. «Общая биология», Дрофа, 2000 год.

Ход урока

Организационный момент . Акцентирование внимания школьников на теме и цели урока.

Смотр знаний.

Смотр знаний предусматривает выполнение разноуровневых заданий, призванных помочь формированию и развитию у ребят умений и навыков, углубить знания по основным пробелам общей биологии, а также стимулировать стремление к самостоятельному приобретению знаний.

Задания рассчитаны на индивидуальную форму работы.

Биологический тренажёр

Задание 1.

Дайте определение терминам: гаметы, митоз, конъюгация, пластический обмен, ассимиляция, генотип, фенотип, хроматиды, ген, диплоидный, овогенез, кроссинговер, генетика, цитология, изменчивость, гетерозиготный, гаметогенез, аллель, локус, наследственность.

Задание 2.

Вставьте в текст, пропущенные слова и цифры:

Мейозу предшествует __________________ .

С набор хромосом.

Мейоз состоит из ____________делений.

Первое деление называется __________________.

Оно состоит из __________________ фаз, они называются ____________ .

В результате первого деления образуется ______________ клетки, с _______________ п _______________ с набором хромосом, за счёт _____________________ расхождения.

После второго деления мейоза образуется _______________ клетки с ________________ п __________с набором хромосом, за счёт расхождения _____________ в ____________ фазе деления».

После оплодотворения зигота начинает ___________, при этом образуются ____________. Однослойный зародыш с полостью внутри называется _________. Путём выпячивания образуется второй слой зародыша. Двухслойный зародыш называется ____________. Затем образуется третий зародышевый листок. Наружный слой называется __________, внутренний - _________, промежуточный - ________________. Следующий период эмбрионального развития называется _______________, когда образуются различные организмы.

Задание 3.

Дополните предложенные формулировки символами:

доминантный ген - _________________

рецессивный ген - __________________

гомозигота - _______________________

гетерозигота - ______________________

дигетерозигота - ____________________

родители - _________________________

гибриды первого поколения - ___________

гибриды второго поколения - ___________

гамета А + гамета а = оплодотворение = зигота - _____________

генотип белой крольчихи - ____________ (белая окраска шерсти – рецессивный признак).

Задание 4. Аукцион знаний.

(оценивается каждый, грамотно сформулированный и аргументировано доказанный ответ)

Методы изучения наследственности, их особенности.

Что такое анализирующее скрещивание, с какой целью его проводят?

Сформулировать закон Т. Моргана. В чём его сущность?

Какие Вам известны типы неаллельных генов?

В чём сущность цитоплазматической наследственности?

Методы изучения наследственности человека, в чём их сущность?

Какая изменчивость называется модификационной?

Что такое мутация? Виды мутаций, их значение.

В чём сущность закона гомологических рядов и его практическое значение?

Законы Менделя.

III. Изложение и объяснение нового материала.

Учитель объясняет Законы Менделя с использованием динамических моделей, показывает, что большинство наследственно обусловленных признаков организма находится под контролем не одного, а многих генов. Наряду с этим имеет место и другое явление. Часто ген оказывает действие не на один, а на ряд признаков организма. Приводит пример.

У большинства растений с красными цветками (наследственный признак) в стеблях тоже имеется красный пигмент. У растений с белыми цветками стебли чисто зелёные. У водосбора (демонстрация) ген, обуславливающий окраску цветка, имеет множественное действие. Он определяет фиолетовый оттенок листьев, удлинение стебля и большую массу семян. В животном мире ярким примером служит плодовая мушка дрозофила, которая генетически изучена очень полно. Ген, определяющий отсутствие пигмента в глазах, снижает плодовитость, влияет на окраску некоторых внутренних органов и уменьшает продолжительность жизни.

Учитель заостряет внимание школьников на том, что в настоящее время накопившийся в генетике обширный материал по изучению наследственности у самых различных растений, животных, микроорганизмов доказывает то, что гены проявляют множественное действие.

Наследственной основой организма является генотип. Факт расщепления признаков в потомстве гибридов позволяет утверждать, что генотип слагается из отдельных элементов – генов, которые могут отделяться друг от друга и наследоваться независимо (вспомним второй закон Менделя). Вместе с тем генотип обладает целостностью и не может рассматриваться как простая механическая сумма отдельных генов. Эта целостность генотипа, возникающая исторически в процессе эволюции вида, выражается в том, что отдельные компоненты его (гены), находятся в тесном взаимодействии друг с другом. Развитие признаков организма определяется взаимодействием множества генов, а каждый ген обладает множественным действием, оказывая влияние на развитие не одного, а многих признаков организма. Генотип организма связан с определёнными компонентами клетки, с её хромосомным аппаратом, ДНК.

Историческая справка .

Сообщения учащихся по теме «Гены в нашей жизни» - 10 минут.

Генетический практикум .

Решение генетических задач с целью закрепления и обобщения изученного материала.

Последовательность действий при решении генетических задач:

Краткая запись условия задачи.

Введение буквенных обозначений генов, определение типа наследования, если это не указано.

Запись фенотипов и схемы скрещивания (словами для наглядности).

Определение генотипа в соответствие с условием. Запись генотипов символами генов, под фенотипами.

Определение гамет. Выяснение их числа и находящихся в них генов на основе установленных генотипов.

Составление решётки Пеннета.

Анализ решётки, согласно поставленным вопросам.

Краткая запись ответов.

Задача 1 . У человека ген длинных ресниц доминирует над геном коротких ресниц.

Женщина с длинными ресницами, у отца которой ресницы были короткими, вышла замуж за мужчину с короткими ресницами.

А) сколько типов гамет образуется в генотипе женщины?

Б) сколько типов гамет образуется в генотипе мужчины?

В) какова вероятность рождения в данной семье ребёнка с длинными ресницами?

Г) сколько разных генотипов может быть у детей в этой семье?

Д) сколько разных фенотипов может быть у детей в этой семье?

Задача 2. Голубоглазый мужчина, оба родителя которого были кареглазы, женился на кареглазой женщине, у отца которой карие глаза, а у матери – голубые. От брака родился один голубоглазый сын. Определите генотипы каждого из упомянутых лиц.

Задача 3. При скрещивании серой крольчихи, оба родителя которой были серыми, с серым кроликом, родители которого тоже были серыми, родилось несколько чёрных крольчат. Определите генотип каждой из упомянутых особей, если известно, что серый цвет доминирует над чёрным.

Задача 4 . Какое получится по генотипу и фенотипу потомство, если скрестить розовоплодную (гибридную) землянику с красноплодной? А с белоплодной, если известно, что красный цвет доминирует над белым?

Задача 5 . Черепаховую кошку скрестили с рыжим котом. Определить какими будут котята в первом поколении, если известно, что черный цвет доминирует над рыжим (черепаховый окрас - гетерозигота).

Задача 6. Мохнатую белую морскую свинку, гетерозиготную по первому признаку, скрестили с таким же самцом. Определите формулу расщепления потомства по генотипу и фенотипу, если известно, что мохнатость доминирует над гладкошёрстностью, а чёрный цвет над белым.

Домашнее задание . §58 – 59.

Задача: Мать имеет I группу крови, а отец – III. Какие группы крови могут быть у детей?

Подготовить сообщение

Г енотип - это не простая совокупность всех генов организма, а сложная целостная система взаимодействующих генов, которая воз­никла в процессе эволюции вида. Ген - это участок молекулы ДНК (или РНК у вирусов и фагов).

Ген располагается в определенном уча­стке хромосомы - локусе - и включает в себя от нескольких сотен до 1500 нуклеотидов. Каждый ген «отвечает» за синтез определенно­го белка. Гены контролируют образование белков, ферментов и, как следствие этого, определяют все признаки организма. Таким образом, в молекуле ДНК «записана» информация о химической структуре всех молекул белка. Ген обладает высокой устойчивостью; это опре­деляет относительное постоянство вида. С другой стороны, ген спо­собен к наследственным изменениям - мутациям; эта способность гена лежит в основе изменчивости организма и создает базу для есте­ственного отбора. Все эти свойства генов характерны для всех живых существ на всех этапах эволюции.

Развитие признака, как правило, управляется несколькими генами, между которыми возникает определенное взаимодействие. Примером взаимодействия аллельных генов является неполное доминирование, при котором доминантный ген не полностью подавляет действие ре­цессивного гена; в результате развивается промежуточный признак. Но взаимодействуют и неаллельные гены, в результате чего при скрещивании появляются новые признаки. Различают следующие ос­новные виды взаимодействия неаллельных генов: комплементар- ность, эпистаз, полимерия.

Комплементарные (то есть «дополняющие») гены при совмест­ном действии обусловливают развитие нового признака, которого не было ни у одного из родителей. Так, например, при скрещивании двух растений душистого горошка с белыми цветками, имеющих генотипы ААЬЬ и ааВВ, в Б] были получены растения с пурпурными цветками, генотип которых был АаВЬ. Появление нового признака у гибрида первого поколения объясняется тем, что в его генотипе имеются до­минантные аллели обоих генов.

Эпистаз по своему проявлению противоположен комплементар- ности: при эпистазе аллель одного гена подавляет действие аллелей других генов. Например, у кур есть ген, доминантный аллель которо­го (С) определяет окрашенность пера, а рецессивный аллель (с) - отсутствие окраски. Другой ген в доминантном состоянии (I) подав­ляет действие гена С, а в рецессивном состоянии (1) не мешает прояв­лению действия гена С. Вследствие этого у кур с генотипом ССН окраска пера не проявляется, а с генотипами ССй или Сей - прояв­ляется.

Гены определяют не только качественные, но и количественные признаки (вес животных, жйрность молока, яйценоскость у кур и т.д.). Было доказано, что проявление таких признаков связано с взаимодей­ствием многих доминантных генов, влияющих на один и тот же при­знак. Гены такого типа назвали полимерными. При накоплении доми­нантных полимерных генов их действие суммируется. Например, окраска зерен пшеницы может изменяться от бледно-красной до тем­но-красной, а может и отсутствовать (белые зерна). Генотип растений с неокрашенными зернами был генотип растений с темно­

красными зернами - А1А1А2А2А3А3. Генотипы растений с промежу­точными типами окраски занимали промежуточные положения (на­пример, А1а1А 2 а 2 Азаз).

Изучение взаимодействия и множественного действия генов под­тверждает тот факт, что генотип представляет собой целостную исто­рически сложившуюся систему взаимодействующих генов.

В организме нет ненаследственных признаков. Тот или иной пол организма - это тоже наследственный признак. У животных, как правило, пол определяется в момент оплодотворения (исключением является, например, партеногенетическое размножение). Главную роль в определении пола играет хромосомный набор зиготы. У сам­цов и самок одного вида хромосомные наборы отличаются по одной паре хромосом - по половым хромосомам (X или У). По остальным парам хромосом отличий нет - это аутосомы (А). Пол, имеющий одинаковые половые хромосомы (XX), образует один тип гамет (все гаметы будут иметь Х-хромосому). Такой пол называют гомогамет- ным. Пол, имеющий разные половые хромосомы (ХУ), образует в равном соотношении два типа гамет (с X- и У-хромосомами). Это ге- терогаметный пол. У человека и других млекопитающих гомогамет- ный пол - женский, а гетерогаметный - мужской. Но могут быть и другие варианты: например, у некоторых бабочек, а также у птиц и пресмыкающихся гетерогаметен женский пол.

У человека 23 пары хромосом: 22 пары аутосом и одна пара поло­вых хромосом. Хромосомный набор мужчины - 44 А + ХУ; хромо­сомный набор женщины - 44А + XX. В процессе гаметогенеза в результате мейоза образуются гаметы с гаплоидным набором хромо­сом. У женщины все яйцеклетки будут иметь 22 А + Х-хромосому. У мужчины 50% сперматозоидов будут иметь 22 А + Х-хромосому, а 50% - 22 А + У-хромосому. Очевидно, что при оплодотворении яйцеклетка с одинаковой вероятностью может быть оплодотворена сперматозоидом первого или второго типа, в результате чего соотно­шение полов должно быть примерно одинаковым (1:1). Мужчина Х-хромосому получает от матери, а У-хромосому - от отца; следова­тельно, решающую роль в определении пола играет именно У-хромосома.

В половых хромосомах имеются гены, которые определяют при­знаки, не имеющие отношения к половым. Так, например, Х-хромосома у человека содержит ген Н, определяющий свертывае­мость крови. Его рецессивный аллель Ь определяет наследование ге­мофилии - заболевания, при котором кровь не может свертываться. При кариотипе Х Н Х Ь болезнь не проявится, а при кариотипе Х Ь У - проявится фенотипически, так как У-хромосома не гомологична Х-хромосоме и не содержит соответствующего доминантного аллеля.

Основателем хромосомной теории наследственности считается Т.Г. Морган. При сопоставлении закономерностей наследования при­знаков и поведения хромосом в мейозе и митозе Морган сформулиро­вал следующие основные положения:

1. Носителями наследственности являются гены, находящиеся в хромосомах.

2. Каждый ген имеет в хромосоме строго определенное место (локус гена).

3. Каждая хромосома содержит десятки тысяч генов, которые распо­ложены в ней линейно.

4. Гены в одной хромосоме называются сцепленными и образуют группу сцепления. Число групп сцепления равно гаплоидному на­бору хромосом.

5. Гены в одной хромосоме наследуются совместно.

6. Перекомбинация признаков происходит за счет независимого рас­хождения хромосом в мейозе и обмена между участками гомоло­гичных хромосом (кроссинговера).

Выберите один правильный ответ.

Аллельными называются гены

1) расположенные рядом в одной хромосоме

2) определяющие возможность развития одного признака

3) обусловливающие появление только рецессивных признаков

4) обусловливающие появление только доминантных признаков

Фенотип - это

1) способность одного гена контролировать несколько при­знаков

2) совокупность внешних и внутренних признаков организма

3) совокупность всех генов организма

4) способность множества генов контролировать один при­знак

Г енотип - это

1) совокупность всех генов организма

2) совокупность всех генов популяции

3) гаплоидный набор хромосом

4) совокупность всех генов и признаков организма

Г. Мендель на начальном этапе эксперимента использовал в качестве родительских растений гороха

1) чистые линии

2) гетерозиготные особи

3) особи, гомозиготные по рецессивному гену

4) одну гетерозиготную и одну гомозиготную по рецессивно­му гену особи

Сколько типов гамет образуют гетерозиготные особи?

1) один 3) четыре

2) два 4) восемь

Сцепленными называются гены, находящиеся в

1) одной хромосоме

2) гомологичных хромосомах

3) негомологичных хромосомах

4) только в Х-хромосомах

7. Причиной нарушения закона сцепленного наследования является

1) независимое расхождение гомологичных хромосом в I де­лении мейоза

2) независимое расхождение хроматид во II делении мейоза

3) перекрест хромосом во время мейоза

4) все перечисленные процессы

8. Частота кроссинговера между двумя генами определяется

1) доминантностью одного из генов

2) доминантностью обоих генов

3) рецессивностью обоих генов

4) расстоянием между генами

9. Носителями гена, определяющего развитие гемофилии, являются:

1) чаще мужчины, чем женщины

2) чаще женщины, чем мужчины

3) только мужчины

4) только женщины

10. При менделевском моногибридном скрещивании доля особей с одним рецессивным геном во втором поколении составит

11. При промежуточном характере наследования число возможных фенотипов во втором поколении равно

12. При менделевском дигибридном скрещивании число классов по фенотипу во втором поколении равно

13. Для выявления гетерозиготности гибридной особи нужно скрестить ее с

1) носителем доминантного аллеля

2) носителем рецессивного аллеля

3) гомозиготой по рецессивному аллелю

4) гомозиготой по доминантному аллелю

14. Закон независимого расщепления Г. Менделя выполняется только в том случае, если

1) аллели разных генов находятся в одних и тех же хромосомах

2) аллели разных генов находятся в разных хромосомах

3) аллели рецессивны

4) аллели доминантны

1) независимого расщепления

2) чистоты гамет

3) единообразия гибридов первого поколения

4) сцепления генов

Выберите три правильных ответа.

16. К особенностям гибридологического метода Г. Менделя можно отнести

1) использование особей, различающихся небольшим количе­ством признаков

2) изучение альтернативных признаков

3) использование только самоопыляющихся растений

4) использование генетических карт

5) массовый отбор

6) точный количественный учет

17. Гомозиготными организмами называются такие, которые

1) при скрещивании с себе подобными не дают расщепления

2) при скрещивании с себе подобными дают расщепление

3) несут разные аллели одного и того же гена

4) образуют только один сорт гамет

5) образуют несколько сортов гамет

6) несут в себе либо только доминантный, либо только рецес­сивный ген

18. Г омологичные хромосомы

1) одинаковы по размеру и форме

2) конъюгируют в профазе I мейоза

3) расходятся к полюсам клетки в анафазе I мейоза

4) расходятся к полюсам клетки в анафазе II мейоза

5) располагаются в экваториальной плоскости клетки в мета­фазе II мейоза

6) имеют одинаковое происхождение

19. К положениям хромосомной теории наследственности Т. Моргана относятся следующие

1) носителями наследственности являются гены, находящиеся в хромосомах

2) при образовании половых клеток в каждую из них попадает только один ген из пары

3) каждый ген имеет определенное место, или локус, в хромо­соме

4) мутации возникают за счет изменения фенотипов

5) гены расположены в хромосомах в определенной линейной последовательности

6) между генами, как аллельными, так и неаллельными, осу­ществляются разные формы взаимодействия

20. Формами взаимодействия неаллельных генов являются

1) кодоминирование

2) комплементарность

3) эпистаз

4) полимерия

5) сверхдоминирование

6) неполное доминирование

21. Установите соответствие между содержанием первого и второ­го столбцов, где

А - доминантный признак желтой окраски семени а - рецессивный признак зеленой окраски семени В - доминантный признак гладкой поверхности семени в - рецессивный признак морщинистой поверхности семени

№ вопроса	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
ответ	2	2	1	1	3	1	3	4	4	2
№ вопроса	11	12	13	14	15	16	17	18	19	20
ответ	3	2	3	2	4	1,2,6	1,4,6	1,2,3	1,3,5	2,3,4

Задание 21 1 2 3 4 5 6 Б А В А Б А

Класс: 10

Цель: Закрепить и обобщить знания учащихся по разделу “ Основы генетики и селекции”, теме “Генотип как целостная система”.

1. Образовательные:

– обобщить и закрепить знания учащихся
– об основных генетических законах,
– об материальных основах наследственности – генах и хромосомах,
– об цитологических основах генетических законов и гипотезы чистоты гамет,
– углубить знания о генотипе как целостной, исторически сложившейся системе,
– раскрыть проявление взаимосвязи и взаимодействия генов друг с другом, влияющих на проявление различных признаков.

2. Развивающие:

– способствовать развитию учебных и общеобразовательных навыков:
– наблюдения, сравнения и обобщения, формулирование доказательств и выводов;
– развитию умения находить ошибки и объяснять их;
– умению логически мыслить;
– отрабатывать навыки коллективной работы.

3. Воспитательные:

– содействовать формированию материалистического представления учащихся о научной картине мира,
– показать важность научных открытий в жизни общества и развитии науки биологии, её отраслей, важность применения этих знаний в различных сферах жизни,
– содействовать эстетическому развитию учащихся через использование наглядных материалов урока, применения театрализации.

Оборудование: образовательный комплекс Биология. 10 класс, модель цепи ДНК, коллекция сортов томатов, динамическая модель “Сцепленное наследование у мух дрозофил”, таблица “Наследование доминантных и рецессивных признаков у различных организмов”, рисунки учащихся.

Педагогические технологии, приёмы и методы, применяемые на уроке: “Лови ошибку”, “Да-нетка” (ТРИЗ), практичность знаний, театрализация, групповая работа (КСО), фронтальная работа.

Ход урока

А. Начало урока.

1. Знакомство с задачами урока.

Учитель: Сегодня на уроке:

• Мы восхитимся глубокими знаниями генетики, покажем знания генетических законов.
• Покажем умения решать генетические задачи.

2. Биологическая загадка. “Ношу их много лет, а счёту им не знаю ” (Отгадка с генетической точки зрения - гены.)

3. Логическое задание. Логически связываем предметы на учительском столе. Что их объединяет?

• Модель цепи ДНК.
• Томаты разной формы и окраски.

4. Фронтальная работа. Характеристика гена.

• Ген - это участок цепи ДНК определяющий признак.
• Гены бывают доминантными А и рецессивными а.
• Аллельные АА, Аа и неаллельные АБ, аб.
• Гены передаются по наследству, а так же могут изменяться.

Б. Проверка знаний и применение их в новой ситуации

Игра

“Да – нетка”

Задумано генетическое явление, отражающееся в пословице “ Женитьба не напасть, как бы женившись не пропасть” Анализ народной мудрости в пословице, переход к генетике.

Учащиеся задают вопросы учителю, который отвечает только да или нет.

Учащиеся:

1. Это явление характерно для всех царств живой природы? Да.
2. Проявляется только в гомозиготном состоянии? Нет.
3. Проявляется в гетерозиготном организме по определённому признаку? Да.
4. Это явление доминирования? Да

Демонстрация на магнитной доске.

1. Скрещивание мух дрозофил с серым и черным телом. Гибриды – черные.

Вопрос классу: Что вы наблюдаете?

Ответ учащихся: Явление доминирования. Правило единообразия. Гибрид F1.

2. Скрещивание двух особей с разным фенотипом. В гибридах расщепление не наблюдается.

Вопрос классу: Какое скрещивание показано?

Ответ учащихся: Анализирующее скрещивание для определения генотипа одного из родительских особей.

Фронтальная беседа

Вопрос классу: Какие еще законы генетики вам известны?

Ответ учащихся: Первый закон Менделя, закон расщепления. Второй закон Менделя, независимое распределение генов. (Раскрывают их сущность).

Парная работа “Лови ошибку”

(Допущены ошибки в условиях задачи, находят ошибки, работая в паре) Отвечают

Театрализация “Генетическая консультация”

Учитель: – А теперь, я думаю, мы готовы для открытия Генетической консультации. (Групповая работа)

Распределены учащихся на 4 группы:

1 группа – отдел Генетика человека
2 группа – отдел Генетика животных
3 группа – отдел Генетика растений
4 группа – Практиканты (ребята работают по решению задач репродуктивного уровня с использованием учебника, по желанию).

Входит первая посетительница – ученица 10-го класса.

“Здравствуйте, у меня есть сынок Прошенька. Красавец писаный: голубоглазый, светловолосый, кудрявый, высокий. Вот его портрет, (показывает нарисованный портрет) У нас в семье испокон веков все кудрявые, да высокие. Прошенька, конечно, при такой наружности в артисты пошел. Сейчас его пригласили сниматься в Голливуд. Задумал Прошенька жениться, да никак не может выбрать из трех невест – все хороши, и характером, и внешностью. Он фотографии цветные прислал. Девушки – иностранки, но лишь бы любили моего сына, да родили мне внуков, хоть малость на Прошу похожих, (показывает портрет) Японка Ли – кареглазая, с черными, прямыми волосами, невысокого роста Немка Моника – голубоглазая, со светлыми, прямыми волосами, маленькая Англичанка Мэри – зеленоглазая, темноволосая, кудрявая, высокая.

“Консультанты”, решая задачи, определяют какова вероятность рождения ребенка с признаками Проши в каждом из возможных браков. Пользуются таблицей “Доминантные и рецессивные признаки у человека”.

А-	– карие глаза	В	– темноволосы		Д – незначительный рост
А /	– зеленые глаза	в	– светлые волосы		d – высокий рост
а-	голубые глаза	С	– кудрявые волосы
		с	– прямые волосы

Три человека в группе, каждый делает свой расчет, затем обсуждается и анализируется результат.

Вывод: Проша может жениться на Монике, чтобы по трем признакам ребенок был похож на него. Есть шанс и у Мэри. 50% вероятности.

Вторая группа – Генетика животных

К ним обращается работник таможни (ученик 10 класса)

“Я служащий таможни маленького государства Лисляндии. Вот уже несколько столетий мы разводим лис. Мех идет на экспорт, а деньги от его продажи, составляют основу экономики страны. Особенно ценятся у нас серебристые лисы. Они считаются национальным достоянием, и провозить их через границу строго запрещено законом страны.Я задержал контробандиста, он перевозил через границу двух лис разного пола, рыжей окраски и утверждает, что не нарушает законов Лисляндии, поэтому мне нужна генетическая консультация.

Ответ: в результате получится 1/3 часть лис с серой окраской. Вывод: У контрабандиста необходимо изъять лис рыжей окраски, потому что они гетерозиготны по признаку окраски и могут давать расщепление 3: 1 по первому закону Менделя.

Третий посетитель говорит о том, что он выписал цветы “львиный зев” с разной окраской венчика. Получив посылку, прочитал – F1 – розового цвета. Хотел, было уже писать возмущенное письмо в фирму, да решил обраться в генетическую консультацию.

Консультанты делают расчет. Генетика растений.

Ответ: Из фирмы “Среди цветов” прислали гибридные семена, гетерозиготные с неполным доминированием. После их посева, вы сможете получить цветки разной окраски.

Из каждой группы консультантов по одному ученику дают объяснения у доски. Посетители благодарят консультантов.