Методическая разработка задачи по генетике

Задача «Волшебство гибридизации»

Составитель:

Л.П. Ромащенко, МКОУ «Луговская СОШ», Богучарский район Воронежская область.

Общая характеристика задачи

Предмет: Биология

Класс: 11

Цель задачи:

Задача построена на генетических основах селекции, тема которой раскрыта в программе по биологии 10-11 класс под редакцией И.Н. Пономаревой И.Н. (Базовый уровень)

Действия учащихся:

Данная задача может быть использована как отработка знаний по методам селекции или как варианты заданий для контрольного тестирования по теме «Генетические основы селекции» в 11 классе.

Задача ориентирована на преодоление дефицитов, таких как:

• находить точную информацию в тексте;

• переводить один вид текста в другой (от схемы к словесному описанию);

• работать с составными текстами (сопоставлять, сравнивать, делать заключение);

• при решении задачи неоднократно возвращаться к ее условию;

• использовать результаты решения предыдущего задания для поиска решения следующих заданий внутри текста;

• привлекать личный опыт, известные знания для решения поставленной задачи.

Использованные источники:

• Биология. 11 класс /Под ред. И.Н.Пономаревой - М.: Вентана Графф, 2019 г. /

• Рисунки из интернета

• Ресурсы с сайта «Фоксфорд» https://foxford.ru/wiki/biologiya/reshenie-zadach-po-genetike

Текст задачи

Еще в древности человек занимался отбором лучших семян растений и пытался одомашнивать диких животных. Он делал это бессознательно, отобранные образцы смешивались с другими, о выведении новых сортов и пород древний человек не думал.

Но в конце 18, начале 19 века появляется наука… селекция, благодаря которой, стало возможным выведение новых сортов растений, пород животных и даже штаммов микроорганизмов.

Как по взмаху волшебной палочки создателя, стали появляться культурные формы растений, которые отличались новыми качествами; породы животных (вспомните только сколько существует пород собак: овчарка, борзая, такса, шнауцер) и этим «создателем» оказался современный ученый - селекционер!

Известно, что в селекции применяются такие методы как: подбор родительских пар, отбор, искусственный мутагенез и гибридизация.

Гибридизация-это метод селекции, в результате которого скрещивают особей, относящихся к разным сортам, видам и даже родам, сопровождающийся последующим отбором.

Благодаря гибридизации стало возможным скрещивание близкородственных форм (инбридинг), неродственных форм между особями разных пород в пределах одного вида (аутбридинг), а также отдалённая гибридизация – получение межвидовых и межродовых гибридов.

В отдаленной гибридизации существует такое явление как гетерозис - повышенная жизнеспособность, урожайность, плодовитость гибридов первого поколения, превышающих по этим параметрам обоих родителей. Гетерозис широко применяют в промышленном птицеводстве, например — бройлерные цыплята, отличающиеся очень быстрым ростом. Цыплёнок-бройлер — финальный гибрид, полученный в результате скрещивания нескольких линий разных пород кур (мясных родительских форм), проверенных на сочетаемость.

Результаты таких скрещиваний могут быть как положительные, так и отрицательные.

При инбридинге получают гомозиготные особи, которые в рецессивном состоянии несут наследственные заболевания. При этом можно получить ряд чистых линий.

В межвидовых и межродовых гибридах растений и животных нарушается мейоз, не происходит гаметогенез и поэтому они не дают потомства.

Опыты по преодолению бесплодия межвидовых гибридов проводил советский ученый- генетик Карпеченко Г.Д. в начале 20 - х годов 20 века при скрещивании редьки и капусты.

Это вновь созданное человеком растение не было похоже ни на редьку, ни на капусту. Стручки занимали как бы промежуточное положение и состояли из двух половинок, из которых одна напоминала стручок капусты, другая — редьки. Каждая из исходных форм имела в половых клетках по 9 хромосом. В этом случае клетки полученного от них гибрида имели 18 хромосом. После обработки колхицином, получились яйцеклетки и пыльцевые зёрна содержавшие все 18 хромосом (диплоиды), а при их скрещивании создано растение с 36 хромосомами, которое оказалось плодовитым. Так была доказана возможность использования полиплоида для преодоления нескрещиваемости и бесплодия при отдалённой гибридизации.

Задание 1.

Все перечисленные характеристики относятся к методам гибридизации, кроме одной. Выберите её, ответ поясните.

А) Получение межвидовых гибридов

Б) Повышенная жизнестойкость гибридов первого поколения

В) Отбор особей с четко определёнными признаками

Г) Скрещивание близкородственных форм

Задание 2.

Используя схему «Капустно - редечный гибрид», опишите процесс и этапы его получения. Какой метод селекции использовал Г.Д. Карпеченко для преодоления бесплодия?

Задание 3.

Соотнесите картинки и методы гибридизации

1. 2.

3.

4.

5.

6.

А. Межродовая

Б. Внутривидовая близкородственная

В. Внутривидовая отдаленная

Г. Межвидовая

Задание 4.

Решите задачу: Известно, что ген округлой формы томатов доминирует над ребристой, а ген гладкой кожицы над опушённой. Скрестили томаты округлой формы и гладкой кожицей с томатами округлой формы, и опушенной кожицей. Какова вероятность получения плодов ребристой формы с опушенной кожицей. Запишите схему скрещивания, определите, фенотип и генотип F1 и генотип родителей. Какой метод гибридизации здесь используется?

+

Лист ответов

Задание 1. Деятельность: Выявление информации в тексте и сопоставление ее с предложенными вариантами ответов.

Ответ: В. Пояснение: метод искусственного отбора

Критерии оценивания:

2 балла – указаны оба элемента.

1 балл – выбран только верный ответ, без пояснения

0- в остальных случаях

Задание 2. Деятельность: Перевод одной формы текста (схемы) в другую (словесный текст).

Ответ:

1. Карпеченко скрестил сначала капусту 2n =18 редьку 2n =18, гибрид получил диплоидный набор 2n =18, из которых 9 капустных хромосом и 9 редечных.

2. Полученный гибрид – стерилен, так как во время мейоза хромосомы не коньюгировали между собой.

3. После обработки колхицином, количество хромосом с обеих сторон удваивается, получился полиплоид с количеством хромосом 36: 18 редечных и 18 капустных хромосом, которые успешно коньюгируют между собой в мейозе. Плодовитость восстановлена.

4. Г.Д. Карпеченко использовал метод полиплоидии для преодоления бесплодия у гибридов.

Критерии оценивания:

Описаны все элементы схемы, получился связный текст, биологические ошибки отсутствуют – 3 балла.

Описаны не все элементы схемы или описаны все элементы схемы, но не получился связный текст – 2 балла.

Описаны не все элементы схемы и не получился связный текст или описаны все элементы схемы, но не получился связный текст и есть биологические ошибки – 1 балл.

Ответ неверный – 0 баллов.

Задание 3. Деятельность: Соотнести картинки с методами гибридизации.

Ответ: 1- А, 2-А, 3-Г,4- Б, 5-Б, 6-В

Критерии оценивания:

Нет ошибок–2 балла.

Допущена 1 ошибка -1 балл,

2 и более ошибок -0 баллов.

Задание 4. Деятельность: Решение генетической задачи на дигибридное скрещивание. Определение метода гибридизации.

1. Дано Решение

А-округлая форма томата Р АаВв Х Аавв

а – ребристая G АВ Ав Ав ав

В- гладкая кожица аВ ав

Найти

F1-?P-?

1. Вероятность появления ребристых опушённых томатов составляет 12,5 %

Генотип родителей:1) дигетерозигота, 2)гетерозигота по 1 признаку, гомозигота рецессивная по 2 - му признаку

ФенотипF1 4:3:1 50% - округлых плодов с гладкой кожицей

37,5 % - округлых опушенных

12,5 % - ребристых опушенных

1. Метод гибридизации - инбридинг (внутрисортовая, внутривидовая)

Критерии оценивания:

Допускается иная генетическая символика

Ответ включает в себя все названные выше элементы, не содержит биологических ошибок 3 балла

Ответ включает в себя два из названных выше элементов и не содержит биологических ошибок 2 Ответ включает в себя один из названных выше элементов ответа и не содержит биологических ошибок 1

Все иные ситуации, не соответствующие правилам выставления 3, 2 и 1 балла ИЛИ Ответ неправильный 0