Методическая разработка урока по биологии в 9 классе "Анализирующее скрещивание"

Методическая разработка урока по теме: « Неполное доминирование. Анализирующее скрещивание»

Учитель высшей категории

МБОУ «СОШ № «23» города Костромы

Басалаева Светлана Михайловна

Раздел 4 Организменный уровень

Урок № 6

Тема урока: Неполное доминирование. Анализирующее скрещивание.

Тип урока: изучение нового материала

Вид урока: урок-исследование

Педагогическая технология: кейс- метод

Цели урока: изучить особенности и значение неполного доминирования признаков и анализирующего скрещивания , закрепить умение решать генетические задачи,   развивать умение анализировать, сравнивать, делать выводы; развивать познавательный интерес, навыки самостоятельной работы с учебником и дополнительной литературой, умение применять полученные знания на практике;

Задачи:

Образовательные: познакомить  учащихся с явлениями неполного доминирования,  сформировать понятия «фенотип», «генотип», дать представление об анализирующем скрещивании, научиться  проводить  исследованиями и применять  методы математической  статистики в биологии; отработать навыки выполнения практической работы; выработать умение решать генетические задачи по строго определенному алгоритму;  создать условия для применения знаний и умений в новых учебных ситуациях.

Развивающие: продолжить совершенствовать навыки самостоятельной работы при выполнении  практических работ; формировать навыки получения и обработки фактического материала математическими методами; развивать умения выделять главное в изучаемом материале, анализировать, обобщать исследуемые факты, сравнивать, делать выводы; развивать коммуникативные навыки, совершенствовать умения работать в минигруппах .

Воспитательные: способствовать формированию наблюдательности  и научного мировоззрения; формировать интерес к изучаемым предметам через использование  технологичных форм обучения и создание ситуации успеха; стимулировать любознательность, активность на уроке.

Межпредметные связи: биология и  математика

Опорные знания по биологии:  наследственность, изменчивость, законы Менделя.

Опорные знания по математике: статистическая обработка  информации, нахождение доли от числа или процента  (т.е. сотой части числа).

Оборудование: инструктивные карточки.

Методы и методические приемы: проблемно-поисковый, исследовательский, логико-словесный.

Формы работы: фронтальная, самостоятельная работа и работа в минигруппах .

Планируемые  результаты обучения

Предметные : учащиеся должны знать формулировки определений и основных генетических понятий «генотип2, «фенотип», «неполное доминирование», «анализирующее скрещивание», характеризовать анализирующее скрещивание и объяснять его практическое назначение.  

Метапредметные: учащиеся должны уметь:

выявлять причинно-следственные связи между генотипом особи  и ее фенотипом     использовать полученные знания о закономерностях наследования признаков для решения генетических задач, решать генетические задачи; осуществлять смысловое чтение текста задачи; переводить информацию из вербальной на язык генетической символики ( при решении генетических задач) ( познавательные умения);

Выстраивать логические рассуждения при ответах на вопросы учителя ( коммуникативные умения);

Выбирать пути достижения поставленной цели, оценивать правильность своих действий (регулятивные умения);

Личностные: у учащихся формируется научное мировоззрение, соответствующее уровню развития современной биологической науки, развивается ответственное отношение к учению на основе мотивации к обучению и познанию.                                                     

Ход   урока

1. Организационный момент (2 мин).

Приветствие, определение темы урока, эмоциональный настрой учащихся на урок

Приветствует учащихся, проверяет готовность класса к работе, присутствующих, объявляет тему урока, создаёт рабочий настрой на урок.

 Эпиграф нашего урока:

«Просто знать еще не всё,

Знания необходимо еще использовать».

И.В.Гете

Как Вы понимаете это высказывание? Сегодня на уроке мы попробуем открыть и объяснить некоторые законы природы, проанализировать  варианты его проявления.

2.Проверка домашнего задания.(8 мин)

Двое учащихся решают генетические задачи на доске  и готовятся к ответу

( это дает возможность проверить правильность записи генетической задачи, алгоритм ее решения), с остальными учащимися проводится фронтальная беседа по вопросам и основным биологическим понятиям, которые представлены на карточках.

Вопросы для фронтального опроса	Биологические понятия
1.Какое скрещивание называется моногибридным?	генетика
2.Какие признаки называются доминантными? Рецессивными?	изменчивость
3.Сформулируйте правило единообразия первого поколения( первый закон)?	наследственность
4.Сформулируйте закон расщепления ( второй закон)	Гомозигота
5.Почему Мендель ,не будучи биологом, смог открыть законы генетики?	Гетерозигота

Генетические задачи для решения на доске.

Задача для 1-го учащегося

У томатов красная окраска плода доминирует над желтой. Переопылили два растения с красной окраской плодов: одно было гомозиготным, другое гетерозиготным. Растения с какими плодами вырастут в первом поколении?( Решение

Дано: А – красн. а –  желт. Р:  ♀ АА      ♂ Аа

Решение: Р:     ♀ АА   х   ♂ Аа G:          А              А                                 а F1:   АА,                   Аа

F₁  -  ?                         красные           красные

 Ответ: все растения в первом поколении будут с красными плодами.

Задача для 2-го учащегося

У кроликов серая окраска шерсти доминирует над черной. Гомозиготную серую крольчиху  скрестили с черным кроликом. Какими будут крольчата?

Дано: А – серая а –  черная Р:  ♀ АА      ♂  аа

Решение: Р:  ♀ АА   х    ♂  аа G:       А                а F1:  Аа

F₁  -  ?                       серая

Ответ: все крольчата буду серыми.

2. Мотивационно-ориентировочный этап.    (3 мин)

Подготовка учащихся к активному и сознательному   восприятию  материала (проблемная ситуация).

      Давайте попробуем  сформулировать  тему нашего урока. Работа с рисунком ( слайдом презентации – прилагается к уроку, рассказом)

    Какие признаки являются доминантными и рецессивными? Как происходит наследование признаков? Какова тема нашего урока? ( На рисунке рецессивная гомозигота имеет белую окраску цветка, а доминантная гомозигота красную окраску, а гетерозигота промежуточный цвет. Вероятно , это другая закономерность какую мы должны определить).Ученики формируют тему урока- неполное доминирование.

Сегодня на уроке мы узнаем, как фенотипически и генотипически наследуются эти признаки.

    3. Актуализация опорных знаний. (5 мин)

Организация деятельности  учащихся, направленная на повторение пройденного материала

   4. Изучение нового материала(12мин)

Учащиеся используют справочные материалы для изучения теории по теме (приложение 1 )

     Рассмотрим решение задач по теме «Неполное доминирование» (задача разбирается на доске,  алгоритм решения задач по теме представлен в  приложение 2.

При неполном доминировании гибрид F₁ (Аа) не воспроиз­водит полностью ни одного из родительских признаков, выра­жение признака оказывается промежуточным, с большим или меньшим уклонением к доминантному или рецессивному состоя­нию, но все особи этого поколения одинаковы по фенотипу.

 Задача 1. У земляники красная окраска ягод неполно доминирует над белой. Какое потомство следует ожидать от скрещивания двух растений с розовыми ягодами? Запишите генотипы и фенотипы гибридов.

Решение: обозначим доминантный ген буквой А, а рецессивный – а. Отметим, что доминантные гомозиготы будут иметь красные ягоды, рецессивные гомозиготы – белые,а гетерозиготы – розовые.
Записываем ход скрещивания. Обе родительские формы – гетерозиготы. Так как по условию они имеют розовые ягоды. Гетерозиготы дают два типа гамет.
Динамическая пауза  (физкультминутка) 2 мин.

       Давайте попробуем выявить закономерности анализирующего скрещивания. Для этого проведём  исследовательскую  работу.  Используя ее результаты вам необходимо вывести закономерности при анализирующем скрещивании, выяснить, где можно его применить.

        Применение знаний в новых учебных ситуациях, исследование роли анализирующего скрещивания проявления  в ходе выполнения практической работы

1) Инструктаж по выполнению исследования

2) Выполнение исследования

Учитель рассказывает о сборе информации, организует распределение учащихся по группам (парам), зачитывает карточку – инструкцию , делая по ходу чтения необходимые пояснения, отвечая на вопросы учащихся;  наблюдает за ходом работы групп (пар) учащихся, помогает, при возникновении затруднений.

Цель работы: познакомиться  учащимся с анализирующим скрещиванием , его практическим назначением

 Инструктивная карточка:

1. Внимательно рассмотрите карточку, характеризующую анализирующее скрещивание.

 2.    Ответьте на вопросы: в чем сущность данного скрещивания? Где оно может найти практическое применение?  

3. Сделайте вывод.

6. Обобщение  и закрепление результатов исследований.  (4 мин)

7. Подведение итогов урока. Домашнее задание (2 мин)

- Сегодня на уроке отлично работали учащиеся…

Информирует о домашнем задании

Обязательная часть: читать и отвечать на вопросы §32

Дополнительная часть по выбору:

8. Рефлексия   (3 мин)  Анализ эмоциональной составляющей урока.

Задает вопросы («Три что») :

- Что вам дал сегодняшний урок для жизни?

- Что на уроке вам понравилось больше всего?

-Что научились делать на уроке?

Диалог с учителем, обсуждение.

Приложение 1

Справочные материалы

 Биологические понятия и термины

Словарь основных терминов и понятий

Аллели (аллельные гены) — разные формы одного гена, возникшие в результате мутаций и расположенные в одинаковых точках (локусах) парных гомологичных хромосом.

Альтернативные признаки – взаимоисключающие, контрастные признаки.

Гаметы (от греч. «гаметес» – супруг) – половая клетка растительного или животного организма, несущая один ген из аллельной пары. Гаметы всегда несут гены в «чистом» виде, т.к. образуются путем мейотического деления клеток и содержат одну из пары гомологичных хромосом.

Ген (от греч. «генос» – рождение) – участок молекулы ДНК, несущий информацию о первичной структуре одного конкретного белка.

Гены аллельные – парные гены, расположенные в идентичных участках гомологичных хромосом.

Генотип — совокупность наследственных задатков (генов) организма.

Гетерозигота (от греч. «гетерос» – другой и зигота) – зигота, имеющая два разных аллеля по данному гену (Аа, Вb).  

Гетерозиготными называют особей, получивших от родительских особей разные гены. Гетерозиготная особь в потомстве дает расщепление по данному признаку.

Гомозигота (от греч. «гомос» – одинаковый и зигота) – зигота, имеющая одинаковые аллели данного гена (оба доминантные или оба рецессивные).  

Гомозиготными называют особей, получивших от родительских особей одинаковые наследственные задатки (гены) по какому-то конкретному признаку. Гомозиготная особь в потомстве не дает расщепления.

Гомологичные хромосомы (от греч. «гомос» – одинаковый) – парные хромосомы, одинаковые по форме, размерам, набору генов. В диплоидной клетке набор хромосом всегда парный: одна хромосома из пары материнского происхождения, вторая – отцовская.

 Гетерозиготными называют особей, получивших от родительских особей разные гены. Таким образом, по генотипу особи могут быть гомозиготными (АА или аа) или гетерозиготными (Аа).

Доминантный признак (ген) – преобладающий, проявляющийся – обозначается заглавными буквами латинского алфавита: А, В, С и т. д.

Рецессивный признак (ген) – подавляемый признак – обозначается соответствующей строчной буквой латинского алфавита: а, b с и т. д

Скрещивание анализирующее – скрещивание испытуемого организма с другим, являющимся по данному признаку рецессивной гомозиготой, что позволяет установить генотип испытуемого.

Скрещивание дигибридное – скрещивание форм, отличающихся друг от друга по двум парам альтернативных признаков.

Скрещивание моногибридное – скрещивание форм, отличающихся друг от друга по одной паре альтернативных признаков.

Чистые линии – организмы, гомозиготные по одному или нескольким признакам и не дающие в потомстве проявления альтернативного признака.

Фен – признак.

Фенотип — совокупность всех внешних признаков и свойств организма, доступных наблюдению и анализу.

Буквенная символика

♀	Женский  организм
♂	Мужской организм
Р	Родительские  организмы
×	Знак  скрещивания
F1, F2	Гибриды первого и второго поколения
А , В , С	Гены кодирующие доминантные признаки
а, в, с	Гены кодирующие рецессивные признаки
АА, ВВ, СС	Генотипы гомозиготных по доминантному признаку
а а, в в, с с	Генотипы гомозиготных по рецессивному  признаку
А а,   В в,	Генотипы гетерозиготных особей по одному признаку
А а С с,	Генотипы гетерозиготных особей по двум признакам
А В   ВС а в ,  в с	Генотипы при сцепленном наследовании

Теоретическое обоснование темы: «Неполное доминирование»

Взаимодействие аллельных генов происходит по следующим направлениям:

·         Полное доминирование – доминантная аллель полностью скрывает присутствие рецессивной аллели (1 закон Менделя, или закон доминирования).

·         Неполное доминирование – проявление промежуточного признака.

Неполное доминирование — один из видов взаимодействия аллельных генов, при котором один из аллельных генов (доминантный) в гетерозиготе не полностью подавляет проявление другого аллельного гена (рецессивного), и в F₁ выражение признака носит промежу­точный характер. Так, при скрещивании ночной красавицы с красной окраской цветков (АА) с растением, имеющим белые цветки (аа), в F₁, все растения имеют промежуточную розовую окраску цветков (Аа).

   Неполное доминирование очень широко распространено в природе. Оно обнаружено при изучении наследования окраски цветков у многих растений, строения перьев у птиц, окраски шерсти у крупного рогатого скота и овец, ряда биохимических признаков у человека и др.

У гибридов последующих поколений наблюдалось расщепление и раздельное, независимое наследование признаков, что подтверждает справедливость ги­потезы «чистоты гамет».

     Рассмотрим решение задач по теме «Неполное доминирование» (задача разбирается на доске, как алгоритм решения задач по теме )

При неполном доминировании гибрид F₁ (Аа) не воспроиз­водит полностью ни одного из родительских признаков, выра­жение признака оказывается промежуточным, с большим или меньшим уклонением к доминантному или рецессивному состоя­нию, но все особи этого поколения одинаковы по фенотипу.

Законы и закономерности генетики

Название	формулировка
Правило (закон) единообразия гибридов первого поколения (первый закон)	При моногибридном скрещивании у гибридов первого поколения проявляются только доминантные признаки – оно фенотипически и генотипически единообразно
Закон расщепления (второй закон)	При самоопылении гибридов первого поколения в потомсктве происходит расщепление признаков 3: -  образуется две фенотипические группы ( доминантная и рецессивная) ;1:2:1- три генотипические группы
Закон независимого наследования признаков  третий закон)	При дигибридном скрещивании у гибридов каждая пара признаков наследуется независимо от других  и дает расщепление 3:1, образуя при этом четыре фенотипические группы, характеризующиеся отношением 9:3:3:1( при этом образуется девять генотипов)
Гипотеза ( закон) чистоты гамет	Находящиеся в каждом организме пары альтернативных признаков не смешиваются при образовании гамет и по одному из каждой пары переходят в них в чистом виде
Закон сцепленного наследования	Сцепленные гены, локализованные в одной хромосоме, наследуются совместно и не обнаруживают независимого распределания. Гены в хромосомах расположены линейно

Приложение 2

Алгоритм решения задач: «Анализирующее скрещивание»

•Определите доминантный и рецессивный признак по результатам скрещивания первого поколения (F₁) и второго (F₂) (по условию задачи). Введите буквенные обозначения: А - доминантный а -рецессивный.

• Запишите генотип особи с рецессивным признаком или особи с известным по условию задачи генотипом и гаметы.

• Запишите генотип гибридов F1.

• Составьте схему второго скрещивания. Запишите гаметы гибридов F1 в решетку Пеннета по горизонтали и по вертикали.

• Запишите генотипы потомства в клетках пересечения гамет. Определите соотношения фенотипов в F₁.

ТИП СКРЕЩИВАНИЯ	СХЕМА СКРЕЩИВАНИЯ	ЗАКОН. АВТОР
Анализирующее - это скрещивание особи с оминантным фенотипом с особью с рециссивными признаками (гомозиготой) для определения генотипа особи с доминантным признаком	I вариант Р        АА    х      аа G          А             а F1                     Аа	Если при скрещивании особи с доминантным признаком с рецессивной гомозиготной особью полученное потомство единообразно, то анализируемая особь с доминантным признаком гомозиготна (АА).
	II вариант Р          Аа      х      аа G            А      а        а F1              Аа        аа	Если при скрещивании особи с доминантным признаком с рецессивной гомозиготой полученное потомство дает расщепление 1 : 1 , то анализируемая особь с доминантным признаком гетерозиготна (Аа).

• 1 слайд

  Задачи по генетике
  Х
  =
  ?
  Наглядное пособие по биологии
  

• 2 слайд

  Символы
  

• 3 слайд

  Моногибридное скрещивание
  ×
  ♀
  ♂
  гаметы
  А А
  а а
  F 1
  А , А
  а , а
  А а
  А а
  А а
  А а
  Р
  Фенотип 1 : 0
  Генотип 1 : 0
  

• 4 слайд

  Моногибридное скрещивание
  ×
  ♀
  ♂
  гаметы
  А а
  А а
  F 2
  А , а
  А , а
  А А
  А а
  А а
  а а
  Р
  Фенотип 3 : 1
  Генотип 1 : 2 : 1
  

• 5 слайд

  Моногибридное скрещивание
  ×
  ♀
  ♂
  гаметы
  А А
  а а
  F 1
  А , А
  а , а
  А а
  А а
  А а
  А а
  Фенотип 1 : 0
  Генотип 1 : 0
  Р
  

• 6 слайд

  Моногибридное скрещивание
  ×
  ♀
  ♂
  гаметы
  А а
  А а
  F 2
  А , а
  А , а
  А А
  А а
  А а
  а а
  Фенотип 3 : 1
  Генотип 1 : 2 : 1
  Р
  

• 7 слайд

  Анализирующее скрещивание
  ×
  ♀
  ♂
  гаметы
  А а
  а а
  F 1
  А , а
  а , а
  А а
  А а
  а а
  а а
  Фенотип 1 : 1
  Генотип 1 : 1
  Р
  

• 8 слайд

  ×
  ♀
  ♂
  гаметы
  А А
  а а
  F 1
  А , А
  а , а
  А а
  А а
  А а
  А а
  Р
  Фенотип
  1 : 0
  Неполное доминирование
  Генотип 1 : 0
  

• 9 слайд

  ×
  ♀
  ♂
  гаметы
  А а
  А а
  F 2
  А , а
  А , а
  А А
  А а
  А а
  а а
  Р
  Фенотип
  1 : 2 : 1
  Неполное доминирование
  Генотип 1 : 2 : 1
  

• 10 слайд

  Дигибридное скрещивание
  ×
  ♀
  ♂
  гаметы
  F 1
  А В, А В, А В, А В
  Р
  ААВВ
  аавв
  а в, а в, а в, а в
  АаВв
  Фенотип 1 : 0
  Генотип 1 : 0
  

• 11 слайд

  Дигибридное скрещивание
  Р
  ♀
  АаВв
  ×
  ♂
  АаВв
  гаметы
  А В, А в, а В, а в
  А В, А в, а В, а в
  F 2
  ♀
  ♂
  Фенотип
  9 : 3 : 3 : 1
  

• 12 слайд

  
  Дигибридное скрещивание
  
  ×
  ♀
  ♂
  гаметы
  F 1
  а В, а В, а в, а в
  Р
  ааВв
  Аавв
  А в, А в, а в, а в
  Генотип
  1 : 1 : 1 : 1
  1 : 1 : 1 : 1
  Фенотип
  аавв
  ааВв
  Аавв
  АаВв
  

• 13 слайд

  
  Анализирующее дигибридное скрещивание
  
  ×
  ♀
  ♂
  гаметы
  F 1
  А В, А в, а В, ав
  Р
  АаВв
  аавв
  а в, а в, а в, а в
  ♀
  ♂
  Генотип
  1 : 1 : 1 : 1
  1 : 1 : 1 : 1
  Фенотип
  

• 14 слайд

  Сцепленное наследование
  Кроссинговер отсутствует
  
  ×
  ♀
  ♂
  гаметы
  F 1
  А В а в
  Р
  А В
  а в
  а в
  а в
  а в а в
  Генотип
  1 : 1
  1 : 1
  Фенотип
  ○
  ○
  ○
  А В
  а в
  а в
  а в
  ○
  

• 15 слайд

  Определение пола
  
  ×
  ♀
  ♂
  гаметы
  F 1
  Р
  Генотип
  1 : 1
  1 : 1
  Фенотип
  XY
  X X
  ♀
  ♀
  ♂
  ♂
  X X
  X X
  XY
  XY
  X
  X
  X
  Y
  

• 16 слайд

  
  Наследование признаков
  сцепленных с полом
  
  ×
  ♀
  ♂
  гаметы
  F 1
  Р
  Генотип
  1 : 1
  1 : 1
  Фенотип
  XВXb
  XbY
  XВ
  XВ
  Xb
  Y
  XВXb
  XВXВ
  XBY
  XBY
  

• 17 слайд

  
  Наследование признаков
  сцепленных с полом
  
  ×
  ♀
  ♂
  гаметы
  F 1
  Р
  XВXb
  XBY
  XВ
  Xb
  XB
  Y
  XВXB
  XВXb
  XBY
  XbY
  ♀
  ♀
  ♂
  ♂
  

• 18 слайд

  Наследственные болезни, сцепленные с полом
  Р
  ♀
  ♂
  ×
  XDXD
  XDXd
  XDXd
  XdY
  XDY
  XDY
  гаметы
  XD
  XD
  Xd
  Y
  F 1
  50 % Носитель
  50 % Здоров
  

• 19 слайд

  Наследственные болезни, сцепленные с полом
  Р
  ♀
  ♂
  ×
  XDXD
  XDXd
  XDXd
  XdY
  XDY
  XDY
  гаметы
  XD
  Xd
  XD
  Y
  F 2
  25 % Здоровая
  25 % Носитель
  25 % Здоров
  25 % Дальтонизм
  

• 20 слайд

  Множественный аллелизм
  ×
  ♀
  ♂
  гаметы
  F 1
  JВ J0
  JВ J0
  Р
  J0 J0
  JА J0
  JА J0
  JА JВ
  Фенотип 1 : 1 : 1 : 1
  Генотип 1 : 1 : 1 : 1
  JА , J0
  JВ , J0
  

Краткое описание документа:

Данный урок построен по современным технологиям, кейс метод, позволяет изучить особенности и значение неполного доминирования признаков и анализирующего скрещивания , закрепить умение решать генетические задачи, развивать умение анализировать, сравнивать, делать выводы; развивать познавательный интерес, навыки самостоятельной работы с учебником и дополнительной литературой, умение применять полученные знания на практике