Хромосомная теория наследственности конспект урока

Обновлено: 07.07.2024

Дидактическая цель урока: Создать условия для осознания и закрепления блока новой учебной информации.

Цели по содержанию:

Способствовать расширению знаний учащихся о хромосомной теории наследственности; пониманию генетических основ закона Т.Моргана.
Продолжить работу над формированием генетической грамотности учащихся.

Продолжить формирование умений анализировать и давать критическую оценку тексту учебника и научной статьи.
Способствовать установлению причинно-следственных связей через решение проблемных задач.

Создать условия для воспитания культуры умственного труда.
Способствовать воспитанию информационной культуры в процессе работы с учебной литературой.

Тип урока: Изучения нового материала.

Методы обучения: Проблемного изложения, частично-поисковый, репродуктивный, объяснительно-иллюстративный.

индивидуальная,
фронтальная,
парная,
групповая.

Сборник нормативных документов. Биология./ сост. Э.Д. Днепров, А.Г. Аркадьев. - М.: Дрофа, 2007.
Программы для общеобразовательных учреждений. Биология 6-11 класс./- М.: Дрофа, 2006. Базовый уровень.
Учебник " Общая биология Базовый уровень. 10-11 классы". Авторы учебника: В.И. Сивоглазов, И.Б. Агафонова, Е.Т. Захарова М. "Дрофа" 2005 год.
Журнал биология в школе 2002г .№5.

Технологически карта урока

Структура урока	Деятельность учителя	Деятельность учащихся
Оргмомент.	Учитель проверяет готовность класса к уроку, настраивает класс на продуктивную деятельность.	Готовятся к работе, организуют рабочее место.
Целеполагание и мотивация.	Целью сегодняшнего урока будет выяснить причины сцепленного наследования; раскрыть сущность хромосомной теории Моргана с современных позиций науки генетика.

Далее Морган применяет анализирующее скрещивание.

Предположите, какие результаты скрещивания должны получится.

в первом поколении все потомки были серожелтыми/ крылатыми.

Работает первый закон Г.Менделя - закон доминирования.

Учащиеся применяют знания классических законов Менделя.

G: АВ, Ав, аВ.ав. ав

F2: АаВв, Аавв, ааВв,

сер/крыл сер/бескрыл черн/крыл

АаВв	аавв
сер/крыл	черн/бескрыл.
41,5%	41,5%
Аавв	ааВв
сер/бескрыл	черн/ крыл
8,5%	8,5%

Почему не наблюдалось равного 25% расщепления?

Какая из этих схем демонстрирует полное сцепление, а какая неполное. Почему? Ответ поясните.

Для учеников 1-11 классов и дошкольников
Бесплатные сертификаты учителям и участникам

Конспект урока биология 11 класс

Хромосомная теория наследственности

Цели урока: ознакомить учащихся с основными положениями хромосомной теории наследственности, историей ее возникновения и значимости для науки и сельского хозяйства; развивать умение анализировать информацию и выдвигать гипотезы для объяснения наблюдений; воспитывать умение прислушиваться к чужим идеям и критичносприймати информацию.

Оборудование и материалы: портрет Т. Моргана, таблицы или слайды презентации с объяснением основных положений хромосомной теории наследственности, изображения хромосом и хромосомных наборов отдельных видов живых организмов.

Базовые понятия и термины: хромосома, группа сцепления, сцепленное наследование, гомологичные хромосомы, мейоз, кроссинговер.

И. организационный этап

II. Актуализация опорных знаний и мотивация учебной деятельности учащихся

Вопросы для беседы

1. Когда были заново открыты законы Г. Менделя?

2. Какие цитологические основы имеют законы г. Менделя?

3. Почему законы Г. Менделя носят статистический характер?

4. Какое практическое значение для человека имеют законы Г. Менделя?

III. Изучение нового материала

Рассказ учителя с элементами беседы

Ученые установили, что количество наследственных признаков организма значительно превышает число хромосом гаплоидного набора. Так, в гаплоидном наборе классического объекта генетических исследований — мухи-дрозофилы — есть лишь четыре хромосомы, но число наследственных признаков и, соответственно, генов, которые их определяют, несомненно, значительно больше. Это означает, что в каждой хромосоме находится много генов. Поэтому наряду с признаками, которые наследуются независимо, должны существовать и такие, которые наследуются сцеплено друг с другом, так как они определяются генами, расположенными в одной хромосоме.Такие гены образуют группу сцепления. Количество групп сцепления у организмов определенного вида равно количеству хромосом в гаплоидном наборе (например, у дрозофилы 1n =4, у человека 1n =23). Этот факт и был положен в основу хромосомной теории наследственности. Хромосомная теория наследственности, в основном, была сформирована в начале ХХ века Т. Х. Морганом и его учениками.

Основные положения хромосомной теории наследственности

Материальной основой наследственности являются хромосомы.

Гены расположены в хромосомах в линейной последовательности.

Гены, локализованные в одной хромосоме, составляют одну группу сцепления и передаются потомкам вместе.

Количество групп сцепления равно гаплоидному числу хромосом.

Гаплоидное число хромосом является постоянным для каждого вида.

Признаки, определяемые сцепленными генами, также наследуются сцепленно.

Сцепленное наследование генов может нарушаться вследствие перекрещивания хромосом (кроссинговера), который происходит между гомологичными хромосомами в процессе мейоза. Следует отметить, что Т. X. Морган удачно выбрал объект для своих исследований. Он выбрал муху-дрозофилу, которая впоследствии стала классическим объектом для генетических экспериментов. Дрозофил легко содержать в лабораториях, они имеют значительную плодовитость, быстрая смена поколений (при оптимальных условиях содержания новое поколение возникает каждые полторы-две недели) и небольшое количество хромосом, что упрощает наблюдения.

Явление сцепленного наследования Т. X. Морган установил в таком опыте. Самцов дрозофилы, гомозиготных по доминантными аллелями окраски тела (серая) и формой крыльев (нормальные), скрестили с самками, гомозиготными по тарифам рецессивными аллелями (черное тело — недоразвитые крылья). Генотипы этих особей обозначили соответственно ЕЕ YY и ээуу. Все гибриды первого поколения имели серое тело и нормальные крылья, то есть были гетерозиготными по обеим парам аллелей (генотип — EeYy). Затем гибридов скрестили с особями, гомозиготными по соответствующим рецессивным аллелям (то есть провели анализирующее скрещивание).

Теоретически можно было ожидать два варианта расщепления. Если бы гены, обусловливающие окраску тела и форму крыльев, содержались в негомологичних хромосомах, то есть наследовались независимо, расщепление должно быть таким: 25 % особей с серым телом и нормальными крыльями, 25 % — с серым телом и недоразвитыми крыльями, еще 25 % — с черным телом и нормальными крыльями и 25 % — с черным телом и недоразвитыми крыльями (то есть в соотношении— 1:1:1:1). Если бы эти гены располагаются в одной хромосоме и наследовались сцеплено, то было бы получено 50 % особей с серым телом и нормальными крыльями и 50 % — с черным телом и недоразвитыми крыльями (то есть 1:1).

На самом деле 41,5 % особей имели серое тело и нормальные крылья, 41,5 % — черное тело и недоразвитые крылья, 8,5 % — серое тело и недоразвитые крылья и 8,5 % — черное тело и нормальные крылья, то есть расщепление приближался к соотношение фенотипов 1:1 (как в случае сцепленного наследования), но вместе с тем проявились все четыре варианта фенотипа (как в случае независимого наследования). На основании этих данных Т. X. Морган предположил, что гены, которые определяют окраску тела и форму крыльев, расположены в одной хромосоме, но в процессе мейоза во время образования гамет гомологичные хромосомы могут обмениваться участками, то есть имеет место явление, получившее название перекрест хромосом, или кроссинговер.

Кроссинговер-обмен участками гомологичных хромосом в процессе клеточного деления, преимущественно в профазе первого мейотического деления, иногда в митозе. Опытами Т. Моргана, К. Бриджеса и А . Стертеванта было показано, что нет абсолютно полного сцепления генов, при котором гены передавались бы всегда вместе. Вероятность того, что два гены, локализованные в одной хромосоме, не разойдутся в процессе мейоза, колеблется в пределах 1-0,5. В природе преобладает неполное сцепление, обусловленное перекрестом гомологичных хромосом и рекомбинацией генов.

Цитологическая картина кроссинговера была впервые описана датским ученым Ф. Янсенсом. Кроссинговер проявляется только тогда, когда гены находятся в гетерозиготном состоянии (АВ/ав). Если гены в гомозиготном состоянии (АВ/АВ или аВ/аВ), обмен идентичными участками не дает новых комбинаций генов в гаметах и в поколении. Частота (процент) перекрестка между генами зависит от расстояния между ними: чем дальше они расположены друг от друга, тем чаще происходит кроссинговер. Т. Морган предложил расстояние между генами измерять кроссинговером в процентах, по формуле:

N1 / N2 *100 =% кроссинговера,

где N1-общее число особей у F1; N2-суммарное число кросоверных особей.

Заслуги Т. Х. Моргана были увековечены в названии единицы измерения кроссинговера. Отрезок хромосомы, на котором осуществляется 1 % кроссинговера равен одной морганиде (условная мера расстояния между генами). Частоту кроссинговера используют для того, чтобы определить взаимное размещение генов и расстояние между ними.

Генетики различают несколько типов кроссинговера: двойной, множественный (сложный), неправильный, неровный. Кроссинговер приводит к новому сочетанию генов, что вызывает изменение фенотипа. Кроме того, он наряду с мутациями является важным фактором эволюции организмов.

IV. Практическая работа

Тема. Решение типовых задач по генетике (моно-и дигибридное скрещивание)

Цель: закрепить у учащихся навыки решения типовых задач по генетике (моно - и дигибридное скрещивание).

Оборудование и материалы: таблицы с изображением схем законов

Г. Менделя, раздаточные карточки с задачами, учебник, рабочая тетрадь.

1. Решите приведенные на раздаточной карточке задачи с моногібридного скрещивания. Решение запишите в тетради.

Задачи по раздаточной карте

Задача 1. В фасоли черная окраска семян (А) доминирует над белым (а). Определите генотипы и фенотипы потомков в скрещивании аа * аа.

Задача 2. У дрозофилы серый цвет тела доминирует над черным. Все потомки от скрещивания серой и черной мух имели серую окраску. Определите генотипы родителей.

2. Решите приведенные на раздаточной карточке задачи с дигібридного скрещивания. Решение запишите в тетради.

Задачи по раздаточной карте

Задача 3. У томатов красная окраска плодов (R) доминирует над желтым (r), а високорослість (H) — над карликовостю (h). Определите генотипы и фенотипы потомков в скрещивании RrHh * rrhh.

Задача 4. У дрозофилы серый цвет тела (В) доминирует над черным (b), а нормальные крылья (V) — над зачаточными (v). Определите генотипы родителей, если от скрещивания двух серых мух с нормальными крыльями родилось 90 серых мух с нормальными крыльями, 32 серые мухи с зачаточными крыльями, 27 черных мух с нормальными крыльями и 10 черных мух с зачаточными крыльями.

Данный материал поможет преподавателю доступно и наглядно объяснить основы хромосомной теории Т.Моргана и получить навык решения генетических задач на сцепление.

Преподаватель : Сизова Л.М.

Цель: продолжить формирование генетических закономерностей, усвоения сущности хромосомной теории наследственности, сцепленного наследования.

Образовательные: обобщить и систематизировать знания об основных понятиях генетики, повторить законы наследования Г. Менделя;

Развивающие: создать условия для усвоения сущности хромосомной теории наследственности, сцепленного наследования

Воспитательные: сформировать представления о значении знаний хромосомной теории наследственности в практической жизни человека.

Тип урока: комбинированный

Оборудование: компьютер, проектор, слайдовая презентация «Хромосомная теория наследственности

1.Организационный момент: Приветствие. Настрой на урок .Объяснение условий оценивания работы обучающихся на уроке( бальная система: за каждый правильный ответ -1 б, баллы заносятся в листы самооценки, суммируются и переводятся в оценку в конце урока)

2. Мотивационный этап:

а)совместная формулировка темы занятия:

- какой раздел биологии мы изучаем? . Генетика

- кто, является основоположником генетики? – Г.Мендель

- что изучал Г.Мендель. как передаются признаки по наследству

Благодаря Менделю были выявлены ряд закономерностей которые были в последствии названы его именем- это 1. 2 и 3 закон Менделя . Дайте им полное название?(I закон – закон единообразия, II закон – закон расщепления, III закон – закон независимого наследования)

- всегда ли выполняются законы Менделя. нет

Разумеется, из каждого правила, есть исключения. Дело в том, что когда Мендель проводил свои исследования ещё не было известно ни о генах, ни о хромосомах .

Он и не подозревал насколько загадочные и не предсказуемые эти элементы клеток Итак, что же что мы будем изучать сегодня на уроке. гены. хромосомы, наследственные признаки.

б) Сегодня нам предстоит :( запись в тетрадях Слайд 2):

1 Познакомиться с основными положениями хромосомной теории наследственности

2.Обосновать необходимость этих знаний в повседневной жизни.

3Актуализация опорных знаний:

Фронтальный опрос( основные понятия)

- доминантный признак?( обозначение)

- рецессивный признак? ( обозначение)

- альтернативные признаки( приведите пример)

- гомозиготная особь? (докажите)

- почему свои исследования Г. Мендель проводил на горохе?

- первые две закономерности он обнаружил благодаря моногибридному скрещиванию, так что же такое моногибридное скрещивание?

- и так он скрестил …желтый и зелёный горошек и что получил в результате этого скрещивания?

- сформулируйте первый закон Менделя?

- далее он скрестил гибриды первого поколения и что получил…?

- сформулируйте второй закон Менделя?

- в чём суть третьего закона Менделя?

4.Изучение нового материала:

А) Вступительное слово преподавателя: Работа Г. Менделя отличалась большой глубиной и математической точностью. Однако она оставалась неизвестной почти 35 лет. И лишь только с открытием генов и хромосом интерес к генетике возрос.. Американский ученый Т.Морган решил повторить исследования Менделя, только для своих опытов он взял муху- дрозофилу(Слайд 3). И каково было его удивление. Что при анализирующем дигибридном скрещивании особей он получил совершенно не такой результат как Г.Мендель.

А теперь давайте вспомним, что получил при таком скрещивании Г.Мендель(Слайд 4)

Б) Решение генетической задачи ( анализирующее скрещивание по Г.Менделю)

В) Выявление сущности хромосомной теории наследования;

- Что такое ген? Это участок хромосомы несущий определённый признак.

- Сколько у особи, например у человека, хромосом. 23 пары

- А сколько признаков. много. Тогда возникает вопрос …. а как именно расположены гены в хромосомах, ведь число признаков, а следовательно и генов, отвечающих за разные признаки больше, нежели самих хромосом?

Тогда Т. Морган и его ученики стали изучать хромосомы дрозофилы и расположение генов в хромосомах. И они выяснили следующее:

1. хромосомы бывают гомологичные, а бывают не гомологичные(Слайд5)

2.гены в хромосоме занимают определенный локус, имеют линейное расположение (Слайд 5)

3. гены находящиеся в одной хромосоме сцеплены между собой, образуя группы сце-пления(Слайд 5) Число групп сцепления у данного вида организмов соответствует числу хромосом в гаплоидном наборе. Так, у человека 46 хромосом в диплоидном наборе. Сколько групп сцепления будет? Правильно, 23 группы сцепления, у дрозофилы 8 хромосом — 4 группы сцепления, у гороха 14 хромосом — 7 групп сцепления.

Г) Решение задачи на сцепление при анализирующем скрещивании (Т.Морган)

Д) А теперь проанализируем исследованиям Т.Моргана и Г. Менделя с учётом того, что существуют группы сцепления. Дело в том , что у Менделя разные ге-ны(признаки) находились в разных хромосомах, а у Т. Моргана- 2 разных гена( признака) располагались сцеплено в одной хромосоме и тогда мы получаем разный результат

Вопрос: Так , когда справедлив закон Г.Менделя?

Ответ: Закон справедлив только в тех случаях, когда гены рассматриваемых признаков располагаются в разных негомологичных хромосомах.

Вопрос: В чём суть хромосомной теории Т.Моргана?

Ответ: гены расположенные в одной хромосоме ,наследуются сцеплено(запись в тетрадь)

Фенотип-внешность (кулаки разжимаем); генотип – внутри (кулаки сжимаем, раз-жимаем);

Предмет: биология химия экология Учитель МБОУ Гвардейская школа Хасанова Ф.Д.

Цель: обобщение и систематизация знаний об основных понятиях генетики, повторение законов наследования Г. Менделя; ознакомление с хромосомной теорией наследования Т. Моргана.

Оборудование: учебник, тетрадь, компьютер, проектор, интерактивная доска, наглядные пособия по хромосомной теории наследования, задания к тесту, оформленные презентации учащихся по домашнему заданию, фото плодовой мушки дрозофилы.

Проверка готовности к уроку.

1. Грегор Мендель на начальном этапе эксперимента использовал в качестве родительских растений гороха

Б) гетерозиготные особи

В) гомозиготные особи по рецессивному гену.

Г) одну гетерозиготную, а другую – гомозиготную особь по рецессивному гену.

2. В экспериментах Г. Менделя гомозиготными особями с обоими рецессивными признаками были растения гороха с семенами.

А) желтыми и морщинистыми.

Б) желтыми и гладкими.

В) зелеными и морщинистыми.

Г) зелеными и гладкими.

3. Моногибридное скрещивание – это получение

А) первого поколения гибридов.

Б) стабильных гибридов.

В) гибридов, родители которых отличаются друг от друга по одному признаку.

Г) ни один ответ не верен.

4. В соответствии с законом Г. Менделя расщепление признаков у гибридов наблюдается

А) в первом поколении.

Б) во втором поколении.

В) в третьем поколении.

Г) в четвертом поколении.

5. Закон независимого распределения Менделя выполняется только тогда, когда

А) гены разных аллелей находятся в одних и тех же хромосомах.

Б) гены разных аллелей находятся в разных хромосомах.

В) аллели рецессивны,

Г) аллели доминантны.

6. при дигибридном скрещивании число классов по фенотипу во втором поколении равно

Г) ни один ответ не верен.

7. при дигибридном скрещивании число классов по генотипу равно

Г) ни один ответ не верен.

8. При фенотипе семени гороха: желтое и гладкое (оба признака доминантны) число генотипов равно

КЛЮЧ К ТЕСТУ

Изучение нового материала:

Три к одному – таков закон!
Как много дум наводит он.…Эти слова из песенки студентов-генетиков. Считается, что только тот кто владеет основами генетики, для того один из выводов Г. Менделя три к одному ясен как простая гамма.
Давайте и мы с вами внесём некоторую ясность, когда Мендель ставил свои опыты, науке ещё ничего не было известно ни о хромосомах, ни о генах, ни о митозе, ни о мейозе. Но Мендель понял, что каждый признак определяется отдельным наследственным фактором. И это величайшее открытие! Как ты думаешь, всегда ли справедливы законы Менделя? В каких случаях они не соблюдаются? Итак, определим цель нашего урока (определение цели).

Работы В. Вальдейера, У. Сеттона, В. Иогансена приблизили ответы на наши вопросы, но окончательно это удалось Т. Моргану и его ученикам.

Томас Хант Морган и мушка дрозофила способствовали следующему величайшему открытию. Работа с презентацией.

Физкультминутка:

Гены - это буквы, а хромосомы – слова (наклоны головы в разные стороны);

Фенотип-внешность, генотип – внутри (кулаки сжимаем, разжимаем);

Доминантный признак - главный, рецессивный – нет (наклоны корпуса вправо-влево);

Гомозиготы-одинаковы, гетерозиготы-нет (повороты корпуса назад)

Для дальнейшего изучения хромосомной теории и для ее формулировки обратимся к анимации. После ее просмотра, сформулировать хромосомную теорию Т. Моргана и основные понятия, ответив на вопросы: 1. Как наследуются гены, находящиеся в одной хромосоме? 2. Как образуются новые комбинации генов при сцепленном наследовании? 3. От чего зависит частота кроссинговера? 4. Что такое группа сцепления? 5. Как узнать количество групп сцепления у организмов? (Предполагаемые ответы).

Расстояние между генами, расположенными в одной хромосоме, определяется по проценту кроссинговера между ними и прямо пропорционально ему. За единицу расстояния принят 1% кроссинговера (1 морганида или 1 сантиМорган). Чем дальше гены находятся друг от друга в хромосоме, тем чаще между ними будет происходить кроссинговер. Максимальное расстояние между генами, расположенными в одной хромосоме, может быть равно 49 сантиМорганам.

Благодаря, работам Моргана, удалось составить генетические карты хромосом дрозофилы, а в дальнейшем, и других организмов. Работа с презентацией.

А теперь немного отдохнем. Физкультминутка:

Ген - участок хромосомы, за один белок (зажмуриваем глаза)

Аллельные гены - гомологичные хромосомы (глаза вправо-влево)

Гены в хромосоме как друзья, идут друг за другом – иначе нельзя (вращаем глазами по часовой, и против часовой стрелки)

Дрозофила Моргану помогла – закон на крыльях принесла (взгляд в окно, вдаль)

5.Закрепление новых знаний. Решим задачу

Задача: Частота кроссинговера между генами А и В – 9%, между генами В и С – 13%, между генами А и С – 22%. Каков вероятный порядок расположения генов в хромосоме, если известно, что они сцеплены?

Решение: По хромосомной теории Моргана, известно, что гены в хромосоме расположены линейно. Обозначим хромосому прямой линией, точками на ней обозначим гены, согласно условию задачи ( выполняем задачу в программе Paint). Примем за морганиду - 1мм или 0,1 см. Ответ: гены расположены в одной хромосоме, в таком порядке А-В-С

Читайте также: