Цитологические основы закономерностей наследования

Цель урока:

· Обуч. В ходе урока ознакомить с особенностями закона расщепления, цитологическими особенностями закономерностей наследования, аллельные гены.

· Развив. Научить школьников правильно раскрывать сущность основных понятий, а так же особенностей связей между поколениями при половом размножении.

· Воспит. Воспитывать внимательное отношение к особенностям наследования новых признаков.

Методы активизации мыслительной деятельности 3-5 мин.

Орг. момент. План урока.

Методы контроля знаний.

1 часть – опрос.

1. Участок молекулы ДНК, содержащий информацию о первичной структуре белка (ген).

2. Взаимоисключающие, контрастные признаки (альтернативные признаки).

3. Это признак, проявляющийся у гибридов первого поколения при скрещивании представителей чистых линий (доминантный признак).

4. Клетка или организм, содержащие одинаковые аллели одного итого же гена (гомозигота).

5. Это пара генов, определяющих контрастные признаки организма (аллельные гены).

6. Этот признак не проявляется у гибридов первого поколения (рецессивный признак).

7. Совокупность признаков организма, формирующихся при взаимодействии генотипа с окружающей средой (фенотип).

8. Клетка или организм, содержащие разные аллели одного и того же гена (гетерозигота).

9. Скрещивание форм, отличающихся друг от друга по одной паре признаков, которые передаются по наследству (моногибридное скрещивание).

10. Совокупность всех генов организма (генотип).

11. Скрещивание форм отличающихся друг от друга по двум парам признаков (дигибридное скрещивание).

12. Сложное скрещивание, при котором родительские организмы отличаются по трем, четырем и более парам контрастных признаков (полигибридное скрещивание).

			1 в.	2 в.
1.	полигибридное скрещивание	12	1-6	1-7
2.	гетерозигота	11	2-7	2-6
3.	гомозигота	10	3-8	3-5
4.	рецессивный признак	9	4-3	4-10
5.	аллельные гены	8	5-5	5-8
6.	ген	7	6-4	6-9
7.	альтернативные признаки	6	7-9	7-4
8.	доминантный признак	5	8-2	8-11
9.	фенотип	4	9-10	9-3
10.	моногибридное скрещивание	3	10-11	10-2
11.	генотип	2	11-12	11-1
12.	дигибридное скрещивание	1	12-1	12-12

2 часть - решение задач.

Основная часть.

Почему в результате расщепления возникает появление гибридов в строго определенных соотношениях? Для этого Мендель предложил гипотезу чистоты гамет.

Связь между поколениями осуществляется через половые клетки (гаметы):

А - доминантный признак;

а - рецессивный признак.

Обозначим соединение гамет А*а = Аа, получающаяся при соединении F1 (гетерозиготная форма) имеет оба гена как рецессивный так и доминантный. Какие же возможны сочетания при этом? Равновероятными является сочетание четырех комбинаций.

	А	а
А	АА	Аа
а	Аа	аа

В результате получается сочетание АА Аа аА аа иначе АА 2Аа аа. Первые три сочетания дают доминантные признаки, а четвертое с рецессивным признаком. Становятся ясными и последующие сочетания у особи АА обычно будут гаметы только одного сорта А, а следовательно, при самоопылении или скрещивании с себе подобными не будет расщепляться. Две другие дадут гаметы двух сортов.

Гомозиготами называют особи, которые образуют лишь один сорт гамет, и поэтому при самоопылении или скрещивании с себе подобными в потомстве не дают расщепления.

Гетерозиготы - разные гаметы и поэтому в их потомстве наблюдается расщепление.

Даже при случайном соединении гамет общий результат становятся закономерными, в результате получается соотношение при моногибридном скрещивании - 3:1 (в случае полного доминирования) и 1:2:1 (при неполном доминировании).

1 вариант - гипотеза чистоты гамет;

2 вариант - цитологические основы закономерностей наследования;

3 вариант - аллельные гены.

Аллельные гены — парные гены (ген белой и ген красной окраски).

Моногибридное скрещивание (неполное доминирование).

1. При скрещивании между собой цветков с широкими листьями ночной красавицы образуются постоянно широколиственные гибриды, а узко-лиственные растения образуют потомство с узкими листьями. Если виды с широкими листьями скрестить с узко-лиственными видами, то появляется растения с нормальными (средними) листьями. Какое будет потомство при их взаимном скрещивании растений с узкими листьями с нормальными видами?

2. При скрещивании чисто породных белых кур между собой их цыплята будут белыми. А при скрещивании черных кур — черные цыплята. Если скрещивать кур с белой окраской с курами черной окраски, то образуются пестрые цыплята. Какие будут цыплята при скрещивании белого петуха с пестрой курицей? Какое будет потомство при скрещивании двух пестрых кур? (особей).

3. При скрещивании двух растений полученных из черных семян в потомстве обнаружены 3\4 черных и 1\4 белых семян. Определите генотипы обоих родителей.

4. При скрещивании растений, имеющего черные семена с бело-семянным, получены только черные семена. Какую окраску семян будет иметь потомство от скрещивания двух таких черносемянных особей ±1 между собой?

5. При скрещивание мушек с коричневым телом и черным телом все потомство имело тело серого цвета. Определите генотип серой мушки.

6. У человека шестипалость (полидактилия) определяется доминантным геном, а пятипалость рецессивным геном. В семье, где оба родителя шестипалые могут ли появится пятипалые дети? (родиться).

7. Гетерозиготная пятипалая женщина вышла замуж за шестипалого мужчину. Какой будет генотип и фенотип у детей?

8. У томатов нормальная высота А доминирует над карликовостью а. Определить генотипы растений при а) если в их потомстве наблюдается расщепление по этим признакам в соотношении 1:1; б) при расщеплении в соотношении 3:1.

9. У ячменя раннеспелость Р доминирует над позднеспелостью р. При скрещивании двух сортов получены гибриды, у которых раннеспелых форм в три раза больше, чем позднеспелых. Определите генотипы и фенотипы родительских сортов.

10. У человека карий цвет глаз (К) доминирует над голубым (R). Кареглазая женщина у отца который были голубые глаза, а у матери карие глаза, вышла замуж за голубоглазого мужчину, родители которого имели карие глаза. У них родился кареглазый ребенок. Определите генотип всех указанных лиц.

11. У крупно рогатого скота ген черный окраски доминирует над геном красного окраски. При скрещивании чистопородных животных черного самца с красной самкой, какое потомство появится в ±1? Какие образуются гибриды в потомстве, если (±1) скрестить между собой. Какие телята появятся в потомстве в результате скрещивания гибрида, полученного в ±1 с красным самцом?

12. Ген рогатости у КРС является доминантным, а комолости — рецессивным. Какие будут в ±1 потомстве телята, если скрестить рогатого самца с гомозиготной комолой коровой? Какие будут телята в ±2 при скрещивании ±1 между собой, при скрещивании безрогою (комолою) самца ±2 с гибридной самкой с ±1? Какое будет потомство при скрещивании между собой рогатых особей из ±2?

13. Зерновка у пшеницы может быть твердой (с большим содержанием белка), или мягкой (с большим содержанием крахмала). Твердая зерновка доминантный признак. Какие будут зерна у пшеницы в ±1 если скрещивать гомозиготное растение с твердой зерновкой с растением с мягкой зерновкой? Какое потомство будет получено в ±2 втором поколении. Каков будет результат при скрещивании гибридов ±2 с мягкой зерновкой?

Неполное доминирование довольно распространенное явление: оно обнаруживается, например, при наследовании окраски шерсти у крупного рогатого скота и овец, некоторых биохимических признаков у человека (разные варианты гемоглобинов).

Для объяснения установленных Менделем закономерностей наследования Бетсоном была предложена гипотеза чистоты гамет. По результатам моногибридного скрещивания мы убеждаемся, что, хотя у гетерозигот проявляется лишь доминантный признак, рецессивный ген не только не утрачивается, но он у гетерозиготного организма не сливается с доминантным, не разбавляется, не изменяется, а остается в чистом аллельном состоянии. Как было показано позже, аллельные гены расположены в одинаковых локусах гомологичных хромосом и в процессе мейоза попадают в разные гаметы. Следовательно, в гамете может присутствовать одновременно только один из аллельных генов, определяющий развитие одного из альтернативных признаков, и они являются "чистыми" по данному признаку. Кратко гипотезу чистоты гамет можно свести к следующим двум положениям: 1) у гибридного организма гены не гибридизируются (не смешиваются) и находятся в чистом аллельном состоянии; 2) в процессе мейоза в гамету попадает только один ген из аллельной пары.

Гипотеза чистоты гамет устанавливает, что законы расщепления есть следствие случайного сочетания гамет, несущих разные гены. Однако общий результат оказывается не случайным, так как здесь проявляется статистическая закономерность, определяемая большим числом равновероятных встреч гамет. Таким образом, расщепление при моногибридном скрещивании гетерозиготных организмов 3:1 в случае полного доминирования или 1:2:1 при неполном доминировании следует рассматривать как биологическую закономерность, основанную на статистических данных.

Цитологические основы гипотезы чистоты гамет и первых двух законов Менделя составляют закономерности расхождения гомологичных хромосом и образования гаплоидных половых клеток в процессе мейоза.

В некоторых случаях необходимо установить генотип особи с доминантным признаком, так как при полном доминировании гомозигота (АА) и гетерозигота (Аа) фенотипически неотличимы. Для этого применяют анализирующее скрещивание, при котором данный организм с неизвестным генотипом скрещивают с гомозиготным рецессивным по данной аллели. Возможны два варианта результатов скрещивания:

Анализирующее скрещивание

Если в результате такого скрещивания получено единообразие гибридов первого поколения, то анализируемый организм является гомозиготным, а если в Р произойдет расщепление 1:1, то особь гетерозиготна. Анализирующее скрещивание широко применяется в селекции.

Изучив наследование одной пары аллелей, Мендель установил закономерности наследования при моногибридном скрещивании и явление доминирования. Однако организмы отличаются по многим парам аллелей, поэтому Мендель решил проследить наследование двух признаков одновременно. С этой целью он использовал гомозиготные растения гороха, отличающиеся по двум парам альтернативных признаков: семена желтые гладкие и зеленые морщинистые.

В результате такого скрещивания он получил растения, у которых были желтые гладкие семена. Этот результат подтверждает, что первый закон Менделя (закон единообразия гибридов первого поколения) проявляется не только при моногибридном скрещивании, но и при ди- и полигибридном.

Подтверждение первого закона Менделя

Полученные гибриды первого поколения (АаВb) будут давать четыре типа гамет в равном соотношении, так как в процессе мейоза из каждой пары генов в гамету попадает один ген, свободно комбинируясь с генами другой пары.

Текущий контроль, закрепление материала.

Карточка 156 стр. 93.

Карточка 157 стр. 95.

Карточка 158 стр. 95.

Карточка 159 стр. 97.

Карточка 160 стр. 98.

РТ № 141, 143 стр. 68.

Физминутка.

Итоговый контроль.

Анализ урока. Д\3 П. 54.