Дигибридное скрещивание. Третий закон Г. Мендаля

Конспект урока в 9 классе

Учителя биологии МБОУ СОШ № 1 г.Зубцова, Тверской области Коткиной Татьяны Леонидовны.

Тема: «ДИГИБРИДНОЕ СКРЕЩИВАНИЕ. ТРЕТИЙ ЗАКОН МЕНДЕЛЯ»

Цель:

Создание условий для формирования у учащихся знаний об особенностях дигибридного скрещивания, сущности закона независимого наследования признаков, как метода изучения наследственности.

Задачи:

Предметные:

-сформировать знания о дигибридном скрещивании как методе изучения наследственности;

-способствовать формированию у учащихся умения использовать специальную систематику записи результатов скрещивания (решетку Пеннета) для прогнозирования численного выражения вариантов расщепления по фенотипу и генотипу

-продолжить формирование навыков решения генетических задач;

Развивающие:

-развивать умение и навыки самостоятельной работы с учебником, с тестами;

-способствовать формированию научного мировоззрения и познавательного интереса к предмету;

-продолжить, через разрешение простейших жизненных задач и примеров, создавать условия для развития логического мышления.

Личностно – ориентированные:

-способствовать формированию у учащихся умения выражать свое мнение, анализировать ответы и мнения других в ходе совместной работы;

-повышению самомотивации учебной деятельности (интересно, важно для меня);

-способствовать выбору будущей профессии (растениевод, животновод, селекционер).

Формы организации: беседа, решение задач, работа с терминами. Основные понятия: дигибридное скрещивание, закон независимого наследования признаков, решетка Пеннета.

Средства обучения: таблицы, иллюстрирующие законы Г. Менделя, фильм «Генетика», модель-аппликация «Дигибридное скрещивание», задания для самостоятельной работы.

Ход урока

I.Организационный момент.

(Приветствие. Подготовка класса к уроку. Наличие учащихся.)

II.Актуализация опорных знаний и мотивация учебной деятельности.

Мы начали с вами изучать науку генетику. И прежде, чем приступить к изучению новой темы, давайте вспомним основные термины, законы, решение задач по генетике.

А. Проверка выполнения домашнего задания (решение задачи учащимся у доски).

Задача №1. Голубоглазый мужчина, родители которого имели карие глаза женился на кареглазой женщине, у отца которой глаза были голубые, а у матери – карие ( по данному признаку она гомозиготная). От этого брака родился ребенок, глаза которого оказались карими. Каковы генотипы всех упомянутых здесь лиц?

Решение.

А – карие глаза

а – голубые глаза

Так как у женщины отец имел голубые глаза (аа) она от него унаследовала рецессивный аллель, значит ее генотип (Аа). Мать женщины гомозиготная по признаку кареглазости, то есть ее генотип (АА)

Мужчина имеет генотип (аа) так как у него рецессивный признак – голубые глаза.

Р: Аа х аа

G: А,а а

F: Аа, аа

кар гол

Кареглазый ребенок гетерозиготен – (Аа)

Б.Фронтальный опрос по основным генетическим терминам. 1. Что изучает наука генетика?

2. Что такое наследственность?

3. Что называется генотипом? Фенотипом?

4. Что такое ген? Аллельные гены?

5. Что такое доминантный признак, как он обозначается?

6. Что такое рецессивный признак, как он обозначается?

7. Почему именно Г.Менделя считают основоположником генетики? Обоснуйте ответ.

8. Почему Г.Мендель выбрал для исследования наследственности именно горох?

9. Какие организмы называют гомозиготными, гетерозиготными? Как они обозначаются?

10. Какие законы открыл Г.Мендель?

В.Самостоятельная работа учащихся на листочках по вопросам двух вариантов.

Работы сдаются учителю для окончательной проверки и выставления оценок.

III. Изучение нового материала. /Формирование новых понятий и способов действия./ Смотрим фрагмент фильма о генетических опытах Г. Менделя с горохом.

Установив определенные закономерности наследования признаков при моногибридном скрещивании, Г.Мендель решил проверить проявляются ли эти закономерности в том случае, если особи различаются по нескольким признакам. И мы, вместе с ним, постараемся найти ответ на этот вопрос. Как же будет происходить наследование, если растения различаются не одному, а сразу по двум или нескольким признакам? Связано ли наследование одного признака с другими?

В природе не встречаются две абсолютно одинаковые особи какого - либо вида живых существ – все организмы отличаются друг от друга по многим признакам. Каждый организм характеризуется очень большим числом признаков, при этом число хромосом ограничено, следовательно, каждая хромосома должна нести большое число генов.

Совокупность генов лежащих в одной хромосоме, называется группой сцепления.

Скрещивание особей, у которых учитываются отличие друг от друга по двум признакам, называетсядигибридное. Например, у гороха: 1 признак - цвет семени, 2 признак - форма семени.

Если родительские особи отличаются по трем признакам – тригибридным и т.д. В общем случае скрещивание особей отличающихся по многим признакам, называется полигибридным.

/ Определения учащиеся записывают в тетрадь/

Опыты Г.Менделя

Для дигибридного скрещивания Мендель брал гомозиготные растения гороха, отличающиеся по окраске и форме семян.

-Вспомните, какая окраска и форма семян являются доминантными у растения гороха? (желтая окраска, гладкая форма доминирует)

Скрещивая растения с желтыми и гладкими семенами с растением с зелеными и морщинистыми семенами, Мендель получил единообразное гибридное поколение F1.

-Назовите, каким будет фенотип и генотип поколенияF1?

В результате скрещивания чистых линий гибриды F1 все одинаковы и похожи на одного из родителей.

-Какой закон соблюдается при дигибридном скрещивании чистых линий? Как определить количество гамет?

Исходными формами для скрещивания были взяты, с одной стороны, горох с желтыми и гладкими семенами, с другой - горох с зелеными и морщинистыми.

Если для скрещивания взяты гомозиготные формы, то все потомство в первом поколении гибридов будет обладать желтыми гладкими семенами - проявится правило единообразия. Следовательно, в первой паре генов доминантной окажется желтая окраска, рецессивной - зеленая (А-а). Во второй паре генов (обозначим их В-Ь) гладкая форма семян доминирует над мор­щинистой.

А - желтый цвет семени.

а - зеленый цвет семени.

В - гладкое семя,

b - морщинистое семя.

Р: ААВВ х ааbb

G: АВ ab

F1: АаВb

желт, гладк.

Этот гибрид гетерозиготен по двум парам аллелей - дигетерозиготен, но так как у него присутствуют гены А и В, то по фенотипу он сходен с одним из родителей.

При самоопылении или скрещивании между собой гибри­дов первого поколения в их потомстве произойдет расщепление /работа с таблицей, используя модели горошин/

Для определения всех возможных при оплодотворении комбинаций гамет и генотипов гибридов F2удобноначертить решетку Пеннета. (Американский исследователь Реджинальд Пеннет предложил заносить результаты опыта в таблицу, в последствии названною его именем.) Эта решетка – специализированная система записей результатов скрещивания, позволяет прогнозировать численное выражение вариантов расщепления по фенотипу и генотипу при дигибридном скрещивании.

По фенотипу получатся четыре группы особей в различных чис­ленных отношениях: на 9 особей с желтыми гладкими семенами будет приходиться 3 с желтыми морщинистыми, 3 с зелеными гладкими и 1 с зелеными морщинистыми. В кратком виде это расщепление можно представить формулой:9:3:3:1.

Желтых гладких - 9.

Желтых морщинистых - 3.

Зеленых гладких - 3.

Зеленых морщинистых - 1.

Расщепление по фенотипу: 9:3:3:1.

Сопоставим результаты дигибридного и моногибридного скрещиваний.

Если учитывать результаты расщеплений по каждой паре генов в отдельности, то легко увидеть, что соотношение, характерное для моногибридного скрещивания, сохраняется. При дигибридном расщеплении у гороха отношение числа желтых семян к зеленым равняется 12 : 4 (3: 1). То же касается и отношения гладких семян к морщинистым.

Т аким образом, дигибридное расщепление представляет собой, по существу, два независимо идущих моногибридных, которые как бы накладываются друг на друга. То есть выполняется правило расщепления. Отсюда следует, что при дигибридном скрещивании гены и признаки за которые эти гены отвечают, наследуются не зависимо друг от друга. Этот факт получил название закона независимого наследования признаков. Закон справедлив в тех случаях, когда гены рассматриваемых признаках располагаются в разных негомологичных хромосомах.

А теперь давайте разберем цитологические основы дигибридного скрещивания.

Как связать закономерности дигибридного скрещивания с теми процессами, которые совершаются в половых клетках при их созревании и оплодотворении?

Диплоидный набор хромосом представлен здесь двумя гомологичными парами. В парных хромосомах расположены аллельные гены. В одной паре хромосом - геныАиа, в других хромосомах - геныВ ив. В результате мейоза из каждой гомологичной пары хромосом в гаметах остается по одной.

При мейозе у гибрида первого поколения в разном количестве образуются четыре сорта гамет. В результате оплодотворения в гетерозиготе по двум признакамАаВв в каждой паре хромосом будут разные гены одной пары аллелей. Это следствие того, что взаимное расположение хромосом во время конъюгации носит случайный характер. Если, например, к одному полюсу отходит хромосома из одной пары, то из другой пары с одинаковой долей вероятности может отойти одна или другая хромосома. В результате оплодотворения и развития второго поколения гибридов одинаково вероятно образование 16 категорий зигот.

Пользуясь законами Менделя, можно разобраться и в более сложных случаях расщепления - для гибридов, различающихся по трем, четырем и большему числу пар признаков. В основе всегда будет лежать моногибридное расщепление в отношении 3:1 (при наличии полного доминирования).

Для проверки правильности своих выводов Мендель осуществлял опыты возвратного скрещивания. При этом он проверял, действительно ли рецессивные аллели гена не исчезли, а лишь затушеваны доминантной формой гена. Позднее такие опыты получили название анализирующего скрещивания. Проверочное исследование Мендель проводил во всех случаях и моногибридного, и дигибридного скрещивания.

Предположим, что особи с генотипами АА и Аа имеют одинаковый фенотип. Тогда при скрещивании с особью, рецессивной по данному признаку и имеющей генотип аа, получают следующие результаты:

P AA aa 2. P Aa aa

G А А а а G А а а а

F1 Аа F1 Aa aa

Аналогичные результаты получены в анализирующем (проверочном) скрещивании и по двум парам аллелей.

P AaBb (желтые гладкие) ааbb(зеленые морщинистые)

G AB Ab aB ab ab ab ab ab

F1 AaBb Aabb aaBb aabb

желые желтые зеленые зеленые

гладкие морщинистые гладкие морщинистые

Анализирующим называют скрещивание особи неопределенного генотипа с особью, гомозиготной по рецессивным аллелям. Такое скрещивание проводят для выяснения генотипа особи. Анализ не только представляет теоретический интерес, но и имеет большое значение в практике селекционной работы.

IV.Закрепление изученного материала.

-Какое скрещивание называется дигибридным?

-В чем сущность закона независимого наследования признаков?

Задача. Черную мохнатую крольчиху скрестили с белым гладким кроликом. Каковы будут результаты этого скрещивания при полном доминировании? Какие ожидаются генотипы, фенотипы и в каком соотношении?

Ответ: 9:3:3:1

V.Проверка понимания новой темы.

-Что нового вы узнали на этом уроке?

-Все ли вам было понятно, какие возникали трудности?

VI.Итог урока

Выставляются оценки учащимся принявшим участие в ходе урока. Оценки за самостоятельную работу будут озвучены и выставлены на следующем уроке.

Домашнее задание:

§ 20, вопрос 2 и 4 после §, решить задачу.

Задача.

У свиней черная окраска шерсти (А) доминирует на рыжей (а), а длинная щетина (В) над короткой (в). Гены не сцеплены. Какое потомство может быть получено при скрещивании черного с длинной щетиной дигетерозиготного самца с гомозиготной черной самкой с короткой щетиной. Составьте схему решения задачи. Определите генотипы родителей, потомства, фенотипы потомства и их соотношение.

-По желанию: составить задачу на дигибридное скрещивание и решить ее. Для задачи можно использовать примеры признаков у растений, животных, а так же человека. Например, цвет глаз, волос, форма волос, наличие или отсутствие веснушек и т.д. На дальнейших уроках по решению генетических задач мы будем использовать ваши варианты, предложения.

.

Самостоятельная работа по генетике

Вариант 1

I. Допишите термины, соответствующие определениям:

Наука, изучающая закономерности основных свойств живых организмов – наследственность и изменчивость-

Преобладающий признак, подавляющий проявление рецессивного-

Свойство организма передавать по наследству свои признаки и особенности развития следующему поколению-

Одно из возможных структурных состояний гена-

Совокупность всех признаков организма-

Взаимоисключающие признаки-

Зигота, содержащая разные аллели данного гена (Аа)-

II.Решите задачу:

Две чёрные самки мыши скрещивались с коричневым самцом. Первая самка в нескольких помётах дала 19 чёрных и 18 коричневых потомков, а вторая – 33 чёрных. Определите генотипы родителей и потомков в обоих случаях.

Вариант 2

I.Допишите термины, соответствующие определениям:

Свойство организма приобретать новые признаки в процессе индивидуального развития-

Участок хромосомы, в котором расположен ген-

Подавляемый признак-

Элементарная единица наследственности, участок молекулы ДНК, несущий информацию об одном белке, тем самым определяя развитие признака-

Гены, расположенные в одинаковых локусах гомологичных хромосом и отвечающие за развитие одного и того же признака-

Совокупность всех генов организма-

Зигота, содержащая одинаковые аллели данного гена-

II.Решите задачу:

Две чёрные кошки скрещивались с белым котом. Первая кошка в нескольких помётах дала 19 чёрных и 19 белых потомков, а вторая – 30 чёрных. Определите генотипы родителей и потомков в обоих случаях.

Адрес публикации: https://www.prodlenka.org/metodicheskie-razrabotki/31907-digibridnoe-skreschivanie-tretij-zakon-g-mend