Урок-обобщение по теме "Решение генетических задач"

Урок  обобщения

по теме «Решение генетических задач».

10 класс

Цель урока: обобщить и закрепить знания по решению разных типов   генетических задач.

Задачи урока:

1.Проверить знания по решению разных типов генетических задач.

2.Продолжить формирование умений и навыков по решению генетических задач.

3.Повторить знания генетических терминов.

4.Продолжить формирование навыков коллективной и групповой работы.

5.Поддержать интерес к предмету.

6.Продолжить подготовку к ЕГЭ и поступлению в учебные заведения, связанные с биолого-химическим профилем.

Средства обучения: компьютер, проектор, экран, работа по карточкам.

Ход урока:

Учитель.

Класс делится на две группы, в течение урока работают в группах. Придумывают названия своей группы, девиз.

Решают предложенные задачи. В конце урока отбирают из предложенных задач задачи противоположной группы и решают их. Кто быстрее решит, та группа получает оценку «5». Работа класса в группах: учащиеся каждой группы самостоятельно изучают некоторые  типы взаимодействия аллельных и неаллельных генов, затем представитель группы освещает изученный вопрос классу, приводит примеры.

I.Проверка знаний учащихся.

 Биологический диктант. Кто быстрее?  (За 1 минуту должны дать как можно больше названий биологических терминов).

Термины для 1 группы.

1.Наука о наследственности и изменчивости называется … генетика.

2.Совокупность внешних и внутренних признаков организма…фенотип.

3.Свойство организма передавать признаки от родителей потомству…наследственность.

4.Скрещивание организмов, отличающихся по одной паре признаков…моногибридное.

5.Любая особенность строения, любое свойство организма…признак.

6.При скрещивании гетерозиготных организмов в потомстве наблюдается расщепление по фенотипу 3:2, по генотипу – 1:2:1…второй закон Менделя или закон расщепления.

7.Организмы, имеющие одинаковые аллели одного гена…гомозиготные.

8.При скрещивании гетерозиготных особей, отличающихся по двум и более парам альтернативных признакам (гены наследуются независимо), расщепление по каждой паре признака будет 3:1…третий закон Менделя или закон независимого наследования.

9.Гены, локализованные в одной хромосоме, наследуются совместно и образуют…группу сцепления.

10.Гаметы, образованные  без кроссинговера…некроссоверные.

11.Единица расстояние между генами…морганида.

12.Взаимодействие аллельных генов, при котором у гетерозигот в фенотипе присутствует продукт обоих генов…кодоминирование.

13.Взаимодействие неаллельных генов, при котором происходит сочетание в генотипе в гомо или гетерозиготном состоянии новое фенотипическое проявление…комплиментарность.

14.Явление, при котором один ген влияет на развитие нескольких признаков…плейотропия.

15.Метод скрещивания организмов, отличающихся по одной или нескольким парам признаков…гибридологический.

Термины для 2 группы.

1.Совокупность всех генов, переданных от родителей потомству… генотип.

2.Сойство организмов приобретать новые признаки в процессе жизни…изменчивость.

3.Организмы, полученные в результате скрещивания…гибриды.

4. Скрещивание организмов, отличающихся по двум парам признаков…дигибридное.

5.Участок молекула ДНК, кодирующий информацию об одной молекуле белка…ген.

6.Скрещивание особи с доминантным фенотипом и с неизвестным генотипом, с особью, гомозиготной по рецессивному признаку…анализирующее скрещивание.

7.При скрещивании гомозиготных организмов с альтернативными признаками, гибриды первого поколения одинаковы по генотипу и фенотипу…первый закон Менделя или закон единообразия.

8.Организмы, имеющие разные аллели одного гена…гетерозиготные.

9.Сцепленное наследование генов, локализованных в одной хромосоме…закон Моргана.

10.Гаметы, претерпевшие кроссинговер…кроссоверные.

11.Взаимодействие, при котором фенотип гетерозигот отличается от фенотипа как гомозигот по доминанте, так и гомозигот по рецессиву, имеет промежуточное значение…неполное доминирование.

12.Взаимодействие неаллельных генов, при котором один ген подавляет проявление другого…эпистаз.

13.Взаимодействие неаллельных генов, однозначно влияющих на развитие одного и того же признака…полимерия.

14.Местоположение гена в хромосоме…локус.

15.Взаимоисключающие, контрастные, противоположные признаки…альтернативные.

II.Типы, пути и способы решения генетических задач.

Учитель. Появились факты, показывающие, что полученные Менделем числовые соотношения при расщеплении гибридного поколения выполнялись не всегда. Это указывает на то, что взаимоотношения между генами и признаками носят более сложный характер. Выяснилось, что один ген может влиять на развитие нескольких признаков и один и тот же признак может развиваться под влиянием многих генов. Рассмотрим разные типы взаимодействия.

1.Взаимодействие аллельных генов.

Аллельные гены расположены в идентичных локусах гомологичных хромосом.

1).Неполное доминирование (сообщение ученика 1 группы, решение задания на компьютере).

  Это вид взаимодействия аллельных генов, при котором  фенотип гетерозигот отличается от фенотипа как гомозигот по доминанте, так и гомозигот по рецессиву, имеет промежуточное значение.

2).Кодоминирование (сообщение ученика 2 группы, решение задачи на доске).

 Это вид взаимодействия аллельных генов, при котором фенотип гетерозигот отличается как от фенотипа гомозигот по доминанте, так и от фенотипа гомозигот по рецессиву, и в фенотипе гетерозигот присутствуют продукты обоих генов.

Задача.

В суде слушается дело по поводу взыскания алиментов. Мать имеет 1 группу крови, ребенок -  2. Может ли быть отцом ребенка мужчина с 4 группой крови?

2.Взаимодействие неаллельных генов.

Неаллельные гены расположены в неидентичных локусах гомологичных хромосом или в разных парах гомологичных хромосом.

1).Эпистаз (сообщение ученика 1 группы, решение задачи на доске).

   Вид взаимодействия неаллельных генов, при котором одна пара генов подавляет (не дает проявляется в фенотипе) другую пару генов. Ген-подавитель – Эпистатичный, подавляемый ген – гипостатичный. Если Эпистатичный ген не имеет собственного фенотипического проявления, то он называется ингибитором. Если эпистатичный ген доминантный, то эпистаз доминантный. Расщепление при нем может идти в отношении 12:3:1 (белая окраска плодов тыквы), 13:3, 7:6:3. Если эпистатичный ген рецессивный, то и эпистаз рецессивный, расщепление при нем может быть 9:3:4 (белая окраска у мышей), 9:7, 13:3.

Задача.

У льна форма лепестков контролируется эпистатичным взаимодействием генов. Ген А обуславливает гофрированную форму лепестков, ген а – гладкую. Эпистатичный ген I подавляет действие гена А, а ген i не оказывает влияния на форму лепестков. Какова вероятность получения растений льна с гофрированными лепестками от скрещивания растений, одно из которых гетерозиготно и имеет гофрированные лепестки, а другое дигетерозиготно.

2).Комплементарность (сообщение ученика 2 группы, решение задачи на доске).

   Вид взаимодействия неаллельных генов, при котором признак формируется в результате суммарного сочетания продуктов их доминантных аллелей.

Расщепление по фенотипу может быть 9:3:3:1 (форма гребня у кур), 9:7 (окраска плодов у баклажана), 9:6:1, 9:3:4.

Задача.

При скрещивании белых морских свинок с черными потомство получается серое, а во втором поколении наблюдается расщепление 9(серые) : 3 (черные) : 4 (белые). Определите характер наследования окраски шерсти у морских свинок. Какое потомство можно ожидать от скрещивания дигетерозиготного самца с гомозиготной по первому рецессивному и гетерозиготной по второму признаку самкой.

3).Полимерия (сообщение ученика 1 группы, решение задачи на доске).

   Это вид взаимодействия двух и более пар неаллельных генов, доминантные аллели которых однозначно влияют на развитие одного и того же признака. Полимерное действие генов может быть кумулятивным – значение признака зависит от суммирующего действия гена: чем больше доминантный аллелей, тем больше степень выраженности признака. Также может быть некумулятивным – количество доминантных аллелей не влияет на степень выраженности признака, признак проявляется хотя бы при наличие одного из доминантных аллелей. Примеры кумулятивной – окраска зерновок пшеницы, чешуек семян овса, рост и цвет кожи человека. Расщепление при этом может быть 1:4:6:4:1. Пример некумулятивной – форма плодов пастушьей сумки. Расщепление 15:1.

Задача.

У пшеницы плотность колоса определяется по числу колосков на 10 см длины колосового стержня. Различают следующие типы плотности колоса: рыхлый – меньше 17 колосков, средней плотности – 17-20, выше средней – 20-23, плотный – 23-26, очень плотный (булавовидный) – больше 26. Предположим, что плотность колоса определяется двумя парами полимерных неаллельных генов, оказывающих кумулятивное действие: чем меньше содержится в генотипе доминантных генов, тем плотнее будет колос. Скрестили два сорта пшеницы, имеющие колос средней и выше средней плотности и генотипы А1 А1 а2 а2   и А1 а1 А2 А2 . Какую максимально возможную плотность колоса могут иметь растения первого поколения?

4).Плейотропия (сообщение ученика 2 группы).

Примеры:

-У дрозофилы ген белой окраски глаз (W) одновременно оказывает влияние на цвет тела, длину крыльев, строение полового аппарата, снижает плодовитость, уменьшает продолжительность жизни.

-У растений с пурпурными цветками всегда имелись красные пятна в пазухах листьев, семенная кожура серого или бурого цвета.

-Если у человека наследственная болезнь серповидно-клеточная анемия, одновременно с этим возникают нарушения в сердечно-сосудистой, нервной, пищеварительной, выделительной системах.

-Ген, вызывающий синдром Марфана, также контролирует рост, длину пальцев, формирование интеллекта и форму хрусталика.

3.Наследование, сцепленное с полом

 (сообщение ученика 1 группы, решение задачи на доске).

Ген дальтонизма рецессивный и расположен в Х-хромосоме. Карий цвет глаз и праворукость – аутосомные доминантные признаки. Голубоглазая женщина правша, дальтоник, мать которой владела левой рукой, выходит замуж за кареглазого мужчину левшу с нормальным зрением. Его отец был голубоглазый. Каково наследование этих признаков у детей?

4.Составление и анализ родословных

(сообщение ученика 2 группы, решение задачи на доске).

  Суть – составление родословных, что позволяет проследить особенности наследования признаков. Лицо, от которого начинают составлять родословную, называют пробандом. Братьев и сестер пробанда – сибсы.

Задача.

Пробанд – женщина правша. Две ее сестры – правши, два брата – левши. Мать – правша. У нее два брата и сестра, все правши. Бабка и дед – правши. Отец пробанда – левша, его сестра и брат – левши, другие два брата и сестра – правши. Составьте родословную, определите генотипы и характер наследования признака.

Учитель. Каждой группе предлагаются задачи другого типа, решаем их на скорость.

Вывод: выражение "Ген - определяет развитие признака" в некоторой степени условно, т.к. действие гена может зависеть от других генов. Следовательно, генотип - это система взаимодействующих генов.

III.Закрепление (решение задач на скорость, определение типа задачи).

Задачи для 1 группы.

1.У мальчика 2 группа крови, а у его сестры 3. Что можно сказать о группах крови их родителей?

2.Пробанд страдает гемофилией. У его матери и отца нормальная свертываемость крови. У дедушки со стороны матери гемофилия. А бабушка здорова. Дети пробанда: две дочери и один сын с нормальной свертываемостью, другой сын страдает гемофилией. В семье отца больных нет. Составьте родословную семьи, укажите наследуемый признак.

6.У льна окраска венчика наследуется по типу неаллельного взаимодействия. Если растение имеет генотип А_В_, то окраска венчика голубая, А_вв – розовая, ааВ_ и аавв – белая. При скрещивании растения с голубым венчиком, гомозиготным по обоим генам, с растением, имеющим белый венчик, тоже гомозиготным по обоим гена получили 115 растений, во втором поколении – 632. Сколько растений первого поколения имеют голубую окраску венчика?

Задачи для 2 группы.

1.При скрещивании красноплодной земляники между собой всегда получаются красные ягоды, а при  скрещивании белоплодной – белые ягоды. В результате скрещивания этих сортов между собой получаются розовые ягоды. Определите тип наследования. Какое потомство получится при скрещивании растения с розовыми ягодами и растения с белыми ягодами.

2.У пшеницы темно-красная окраска зерновки обусловлена двумя парами доминантных генов А  А  А  А  , а белая – двумя парами рецессивных аллелей этих генов. Если в генотипе присутствуют четыре доминантных гена, то окраска зерновки будет темно-красная, три – А  а  А  А  или А  А  А  а – красная, два – А  А  а  а  , а  а  А  А   или А  а  А  а  - светло-красная, один – А  а  а  а   или  а  а  А  а  - бледно- красная. Скрещивали гетерозиготное светло-красное растение с белозерной. Определите первое поколение.

3.У кур породы леггорн доминантная аллель гена С обуславливает черную окраску оперения, аллель с – белую. Ген I подавляет развитие пигмента, а его рецессивная аллель I не оказывает влияния на развитие пигмента. Какова вероятность появления кур с черной окраской от скрещивания черного петуха с генотипом Ссii и белой курицы с генотипом СсII ?