Конспект 9 класс взаимодействие генов

Обновлено: 04.07.2024

Автор: Хмура Татьяна Алексеевна
Должность: учитель биологии
Учебное заведение: Филиал МБОУ Жуковская СОШ №2 имени Е.П.Новикова в п.Олсуфьево
Населённый пункт: п.Олсуфьево Жуковский район Брянская область
Наименование материала: Конспект урока
Тема: Урок биологии "Взаимодействие генов" 9 класс
Раздел: среднее образование

9 класс .Биология.

Образовательные:
сформировать понятие что взаимодействие генов – основа целостности генотипа, научить самостоятельно делать выводы по предложенным генетическим схемам; сформироватьзнания о типах взаимодействия генов и их множественном действии;
Развивающие:
продолжить работу по формированию навыков по решению задач по генетике; по развитию логического мышления, умений сравнивать, анализировать и обобщать, выявлять причинно-следственные связи, владение монологической речью; развитие познавательного интереса к предмету.
Воспитательные:
воспитание материалистического мировоззрения, биологической культуры учащихся.
План урока:

1.Организационный момент

.
Приветствие, проверка готовности к уроку. Отметка отсутствующих. Настроить учащихся на работу.
2.Проверка домашнего задания

( самопроверка слайд№1).Дайте ответ –(слайд

Оценивание . Выставление оценок в дневник.

3.Подготовка

постановка задачи(слайд №3).

и тот же ген может оказывать влияние

на развитие

нескольких признаков; один и тот же признак может развиваться

под влиянием

многих генов.(слайд №4)
Взаимодействовать друг с другом могут как аллельные ,так и неаллельные гены. Давайте вспомним, какие гены называются аллельными? Какие неаллельными?
Слайд

(Предполагаемый ответ
: Аллельные гены – различные формы одного и того же гена, расположенные в одинаковых участках(локусах) гомологичных хромосом, в разных хромосомах и отвечают за развитие одного признака(альтернативные)Неаллельные гены. гены, расположенные в одной хромосоме и отвечающие за разные признаки) – Как вы думаете, влияют ли гены друг на друга находясь в одной хромосоме или в разных хромосомах, т.е. аллельные и неаллельные гены? Давайте попробуем выяснить это используя данные генетики и вы увидите, что признаки наследуются не только по законам вами изученным, но и вопреки им. Попробуем решить проблему как гены влияют друг на друга.

История изучения взаимодействия генов. (слайды № 6)
Основные закономерности наследования впервые были разработаны Грегором Менделем. Наибольший вклад в развитие теории о взаимодействии генов и понимание генотипа как целостной системы внес Уильям Бейтсон. Уильям Бейтсон - английский биолог, морфолог и генетик, член лондонского Королевского общества. Родился 8 августа 1861 г. Окончил в 1892 г. Кембриджский университет. С 1892 по 1910 гг. работал там же. С 1910 по 1926 гг. - директор института в Мертоне. Основные научные работы посвящены изучению генетических основ наследования. Пропагандист менделевских принципов наследования, противник теории наследования приобретенных признаков, сторонник учения о чистоте и прерывности характера изменчивости. Выдвинул в 1905 г. опровергнутую впоследствии теорию "присутствия- отсутствия", которая объясняет возникновение новых признаков выпадением тормозящих факторов. Ввел в 1907 г. термин "генетика". Им же были введены термины "гомозигота" и "гетерозигота". Являлся основателем с 1910 г. и пожизненным редактором журнала "Journal of Genetics". В 1905-1908 гг. провел ряд экспериментов, указывающих на то, что один ген влияет не только на один признак и что развитие любого признака в организме особи есть результат взаимодействия генов внутри генотипа.
Анализируя результаты своих экспериментов, Бейтсон пришел к выводу, что любой

признак каждого организма определяется несколькими генами и развивается в

результате взаимодействия генов. Открытие этого явления имело важнейшее

значение для всего последующего развития генетики и послужило основой

формирования современной теории, рассматривающей генотип как целостную

Что же такое взаимодействие генов – это совместное действие нескольких генов,

приводящее к появлению признака, отсутствующего у родителей или усиливающего

проявление уже имеющегося признака.(слайд №7)

Виды взаимодействия аллельных и неаллельных генов (слайд №8)
Общая схема, На экране последовательно открываются слайды с изображением схем взаимодействия генов.Наша совместная задача определить тип взаимодействия и записать определение этого взаимодействия и примеры.
Взаимодействие аллельных генов (слайды №9)

1. Полное доминирование :
при доминировании доминантный ген полностью подавляет проявление рецессивного гена. Например, при скрещивании растений гороха с желтыми
АА и зелеными аа образуются только желтые семена в первом поколении, во втором происходит расщепление в соотношении 3 желтые на 1 зеленый.
2. Неполное доминирование :
при этом типе взаимодействия генов доминирование носит промежуточный характер. Например, при скрещивании растений ночной красавицы, имеющей пурпурные цветкаи(АА) с растениями, имеющими белые цветки (аа), все растения первого поколения будут иметь промежуточную розовую окраску.Во втором поколении происходит расщепление 1:2:1- один белый(аа),два розовых (Аа), один пурпурный (АА). Неполное доминирование объясняется тем, что один ген из аллельной пары не обеспечивает достаточного для нормального проявления его признака белкового продукта. При этой форме взаимодействия генов все гомозиготы и гетерозиготы сильно отличаются друг от друга по фенотипу.
3.Сцепленное наследование :
гены, расположенные в одной хромосоме, образуют одну группу сцепления и наследуются вместе, в потомстве появляются особи с перекомбинацией признаков.
Слайд №10.Кодоминирование :
за один признак отвечают 3 гена – О, А, В причем А и В гены доминантные, а ген О рецессивный.
Вывод:
Ген А и ген В дополняют друг друга. Доминантный ген А обеспечивает наследование II группы крови, доминантный ген В обеспечивает наследование III группы крови, а вместе дают IV группу крови.

Взаимодействие неаллельных генов
Но все равно эти гены аллельные, т.е. располагаются в разных хромосомах. Попробуем решить проблему обратную – гены расположены рядом друг с другом в одной хромосоме. С одним из них познакомлю вас я, а остальные вы определите сами, внимательно изучая схемы и рисунки.
Комплементарное взаимодействие (слайд №11-12):
очень похоже на предыдущее, но.
Вывод
(делают уч-ся):два доминантных гена дополняют друг друга, но каждый отдельно обеспечить не могут красную окраску.
Эпистаз (слайд №13):
W – белые плоды Р WWYY x wwyy W – окрашенные плоды белые зеленые Y – желтые плоды WwYy У – зеленые плоды белые При скрещивании тыкв с белыми плодами (WWYY) и зелеными (wwyy) все поколение гибридов будут иметь белые плоды (WwYy), но не желтые, как можно предположить. – Что происходит с двумя доминантными генами?
Вывод
(делают ученики):один доминантный ген подавляет действие другого доминантного гена. Вывод записали в опорную таблицу: название и пример. – Такое взаимодействие называется
ЭПИСТАЗ
или ингибирование.
Слайд № 14 Эпистаз (подавление) доминантный-
доминантная аллель одного из генов подавляет действие доминантный аллель другого гена.
рецессивный –
рецессивные аллели одного гена в гомозиготном состоянии подавляют действие доминантного аллеля другого гена.
Полимерное действие генов (слайды №16,17,18):

Вывод:
чем больше доминантных генов, тем темнее цвет кожи человека. Цвет кожи человека определяется четырьмя генами расположенных вообще в четырех разных хромосомах. Эти гены отвечают за синтез темного пигмента в коже меланина. У
европейцев чаще всего наблюдается набор генов alala2a2a3a3a4a4, а у самых темных африканцев А1А1А2А2АЗАЗА4А4 Окраска зёрен пшеницы.(а 1 а 1 а 2 а 2 -не окрашено,самый яркий цвет –А 1 А 1 А 2 А 2)
Слайд №19
Взаимодействие неаллельных генов (понятие-комплементарность, эпистаз,полимерия)
Плейотропность или множественное действие генов(слайд №20):

Признаки синдрома:
паучьи пальцы, вывих хрусталика глаза, пороки клапанов сердца, заболевание сосудов
Вывод
(делают уч-ся):один ген обеспечивает проявление сразу нескольких признаков. Не забыли записать тип взаимодействия и пример? Синдрома Марфана.(
слайд №21 ) примеры

Слайд №22 Знаменитости с синдромом Марфана(К.И.Чуковский, Г-Х.Андерсен,

Авраам Линкольн, Николо Поганини,Шарль де Голль)

–
Итак, цель урока узнать о взаимодействии генов, о типах взаимодействия, о том, что генотип сложная и скоординированная система достигнута? И вы сами, самостоятельно решили проблему: по генетическим схемам определили типы взаимодействий генов.
7. (Слайд №25)Задание на дом:
п.3.9 , Решить задачу. Определите тип взаимодействия генов.В родильном доме перепутали двух девочек(назовём их условно Альфа и Бета).Родители одной из них имеют II и IV группы крови, а родители другой – I и II. Лабораторный анализ показал, что у Альфы I группа крови, а у Беты II группа крови. Определите ,кто чья дочь?
Приложение
Проверка домашнего задания. Найдите соответствие (проверка терминов) Термин Определение 1.Ген А.Пара генов, расположенных в одних и тех же локусах гомологичных хромосом и контролирующих развитие контрастных признаков . 2.Генотип Б.Зигота, имеющая разные аллельные гены(доминантный и рецессивный) 3.Фенотип В.Контрастные признаки(доминантный и рецессивный)
4.Гомологичные хромосомы Г.Потомок, полученный в результате объединения генетического материала генотипически разных организмов 5.Локус Д.Клетка, образующаяся при слиянии двух гамет, содержит диплоидный (двойной) набор хромосом 6.Альтернативные признаки Е.Признак , который передаётся по наследству, но подавляется в потомстве у гетерозиготных особей 7.Аллельные гены Ж.Участок хромосомы, в котором расположен ген 8.Зигота З.Половая клетка организма, несущая один ген из аллельной пары. 9.Гибрид И.Участок молекулы ДНК, отвечающий за структуру определённой молекулы белка и определяющий возможность развития отдельного элементарного признака 10.Гомозигота К.Преобладающий признак, проявляющийся у гетерозиготных особей 11.Гетерозигота Л.Совокупность признаков и свойств организма, проявляющаяся при взаимодействии генотипа и окружающей среды 12.Доминантный признак М. Парные хромосомы, одинаковые по форме, размерам, набору генов. 13.Рецессивный признак Н.совокупность всех генов организма;совокупность наследственных признаков организма, полученных от родителей 14.Гамета О. Зигота, имеющая одинаковые аллели данного гена(оба доминантные или оба рецессивные) Ответ А Б В Г Д Е Ж З И К Л М Н О
Дайте ответ: • Почему не всегда соблюдается правило независимого наследования признаков Г.Менделя? • Когда происходит перекрест? В чём его суть и биологическое значение? • Перечислите основные положения хромосомной теории наследственности? • О чём говорит закон Моргана и какое явление вызывает его нарушение?

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

Конспект урока по биологии на тему: "Взаимодействие генов"

  • познакомить учащихся с примерами взаимодействия генов, как наследование признаков тех генов, которые находятся в одной хромосоме;
  • сформировать такие понятия: плейотропность, эпистаз, комплементарное взаимодействие и полимерное.

Задачи урока:

  • сформировать понятие о хромосомах как о целостных и сложных структурах;
  • научить самостоятельно делать выводы по предложенным генетическим схемам;
  • решить проблему поставленную на уроке: влияют ли гены друг на друга.

Оборудование:

Актуализация целей и задач урока (вступительное слово учителя)

Организация словарной разминки по основным генетическим понятиям.

Генетика, наследственность, изменчивость , доминантный признак, рецессивный признак, аллельные гены, гомозигота, гетерозигота, генотип, фенотип, моногибридное скрещивание, дигибридное скрещивание

II. ИЗУЧЕНИЕ НОВОГО МАТЕРИАЛА

Часто развитие признаков является следствием сложного взаимодействия между несколькими генами. Характер взаимодействия генов различен. Во взаимодействие могут вступать как аллельные гены, так и неаллельные. Основные типы взаимодействия генов представлены в таблице:

Типы взаимодействия генов

Взаимодействие аллельных генов

Взаимодействие неаллельных генов

1. Полное доминирование

2. Неполное доминирование

Взаимодействие аллельных генов.

1. Если гетерозиготные гибриды первого поколения имеют одинаковый фенотип и похожи на одну из родительских особей, то в этом случае имеет место полное доминирование.Расщепление во втором поколении по фенотипу 3:1. Таким образом, один из генов (доминантный) полностью подавляет действие другого (рецессивного).Пример полного доминирования признаков у человека

Р: фенотип ♀ карие глаза х ♂ голубые глаза генотип АА аа

фенотип 100 % карие глаза

2. Доминантный признак не всегда полностью подавляет рецессивный, поэтому возможно появление промежуточных признаков у гибридов. Это явление получило название неполное доминирование.Во втором поколении расщепление по фенотипу и генотипу совпадает и равно 1:2:1. Пример неполного доминирования признаков у человека

Р: фенотип ♀ курчавые волосы х ♂прямые волосы

фенотип 100 % волнистые волосы

3. Кодоминирование - проявление в потомстве признаков обоих родителей. Примером кодоминирования является наследование группы крови у человека.В 1901 году чешский ученый Ян Янский изучая биохимический состав крови, обнаружил наличие белков в плазме и эритроцитах.В эритроцитах агглютиногены А и В, в плазме агглютинины α и β.В зависимости от содержания агглютиногена в эритроцитах и агглютинина в плазме различают 4 группы крови:

Агглютиногены в эритроцитах

Агглютинины в плазме

I

I I

I

I I , I I

I

I I , I I

I

I I

АВ- признак проявляется; аа В- признак не проявляется; Авв- признак не проявляется. По такому принципу наследуется форма гребня у кур, форма плодов у тыквы и др. Пример: У кур имеется 4 формы гребня:

2. Гороховидный -В

3. Ореховидный (при наличии двух доминантных неаллельных генов - АВ)

4. Простой (при отсутствии всех доминантных генов - аавв)

2. Тип взаимодействия неаллельных генов, при котором один из генов полностью подавляет действие другого гена, называется эпистаз. Ген, подавляющий действие другого гена называется ген-супрессор.Пример: У тыквы ген А вызывает появление желтой окраски плодов,а- зеленой, В- подавляет действие любой окраски (ген –супрессор)в- не мешает проявлению окраски.Т.о при наличии в генотипе гена-супрессора окраска не проявляется

ААВВ - плоды белые АаВв - плоды белые ааВв - плоды белые


Из данного видеоурока вы узнаете о том, что взаимодействие между генами происходит путём взаимодействия продуктов, которые эти гены кодируют. Познакомитесь с видами взаимодействия генов в генотипе, взаимодействием аллельных генов и неаллельных генов а также с множественным действием одного гена. В данном уроке приводятся следующие понятия: взаимодействие аллельных генов, полное доминирование, неполное доминирование, кодоминирование, аллельное исключение, взаимодействие неаллельных генов, комплементарность, эпистаз, полимерия, плейтропность


В данный момент вы не можете посмотреть или раздать видеоурок ученикам

Чтобы получить доступ к этому и другим видеоурокам комплекта, вам нужно добавить его в личный кабинет, приобретя в каталоге.

Получите невероятные возможности




Конспект урока "Взаимодействие генов"

Ген — это участок ДНК хромосом. Различные формы одного и того же гена, расположенные в одинаковых участках (локусах) гомологичных хромосом и определяющие альтернативные варианты развития одного и того же признака называются аллелями.


Аллельные гены бываю и доминантными, и рецессивными. Мы говорили о том, что доминантные гены подавляют рецессивные в большинстве случаев. Однако это бывает не всегда.

Взаимоотношения между генами и признаками носят сложный характер.


Выяснилось: что один и тот же ген может оказывать влияние на развитие нескольких признаков. А один и тот же признак может развиваться под влиянием многих генов.

Различают две основных группы взаимодействия генов: взаимодействие между аллельными генами и взаимодействие между неаллельнимы генами.


Однако следует понимать, что это не физическое взаимодействие самих генов, а взаимодействие продуктов, которые эти гены кодируют.

В цитоплазме происходит взаимодействие между белками – ферментами или между веществами, которые образовываются под влиянием этих ферментов.

Рассмотрим виды взаимодействия генов в генотипе.

К взаимодействиям аллельных генов относят: полное доминирование, неполное доминирование, кодоминирование и аллельное исключение.

К взаимодействиям неаллельных генов относят: комплементарность, эпистаз, полимерию.

К множественному действию одного гена относят ─ плейотроплость.

Полное доминирование

Полное доминирование — это вид взаимодействия аллельных генов, при котором фенотип гетерозигот не отличается от фенотипа гомозигот по доминанте, то есть в фенотипе гетерозигот присутствует продукт доминантного гена.


Полное доминирование широко распространено в природе, имеет место при наследовании, например, окраски и формы семян гороха, цвета глаз у человека, резус-фактора и многое другое.

Наличие резус-фактора эритроцитов обусловливается доминантным геном Rh (эр аш).

То есть генотип резус-положительного человека может быть двух видов: или Эр-большое аш-малое Эр-большое аш-малое (RhRh), или Эр-большое аш-малое эр-малое аш-малое (Rhrh); а генотип резус-отрицательного человека только эр-малое аш-малое эр-малое аш-малое (rhrh).


Если, например, мать — резус-отрицательная, а отец резус-положительный и гетерозиготен по этому признаку, то при данном типе брака с одинаковой вероятностью может родиться как резус-положительный, так и резус-отрицательный ребёнок.

Неполное доминирование

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


В одном из предыдущих уроков мы говорили о неполном доминировании. Когда при скрещивании растений ночной красавицы с пурпурной окраской цветков и белой… в первом поколении получались розовые цветки. То есть возникал промежуточный признак.

Так как у одного родительского растения оба аллеля (AA) кодируют ферменты, ответственные за синтез красного пигмента. А у второго с белыми цветками аллели (аа) содержат мутацию в результате которой фермент теряет активность, и окраска цветков получается белой.


Поэтому у растений с розовыми цветками с генотипом A а только один из аллелей кодирует фермент, который ответственный за красный цвет.

Кодоминирование

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.


Кодоминирование наблюдается при формировании, например, IV группы крови системы (а бэ ноль) (АВ0) у человека.

Для того чтобы представить, как происходит наследование групп крови у человека, можно посмотреть рождение детей с какой группой крови возможно у родителей, имеющих один — вторую, другой — третью группы крови и являющихся гетерозиготными по этому признаку.

Аллельное исключение


Аллельное исключение наблюдается при отсутствии одного из пары генов. В этом случае в фенотипе присутствует продукт другого гена. Например, при гемизиготности, делеции, гетерохроматизации участка хромосомы, в котором находится нужный ген.

Перейдём к изучению взаимодействия неаллельных генов.

Комплементарность или дополнительное взаимодействие

Это такой тип взаимодействия неаллельних генов, когда один доминантный ген дополняет действие другого неаллельного доминантного гена, и они вместе определяют новый признак, который отсутствует у родителей. Причём соответственный признак развивается только в присутствии обоих неаллельних генов.


Например, при скрещивании двух чистых линий душистого горошка, которые имеют белые цветки у гибридов первого поколения все цветки будут иметь пурпурную окраску.

Почему так происходит? Дело в том, что в данном случае доминантные неаллельные гены А-большое и В-большое, каждые в отдельности кодируют недостаточное количество красного пигмента антоциана для окраски цветка.

И только при наличии обоих неаллельных доминантных генов А-большое и Бэ-большое, которые кодируют достаточное количество пигмента цветки окрашиваются в красный цвет.

По принципу комплементарности наследуется окраска плодов у перца. Цвет плодов обеспечивается двумя типами пигментов – хлорофиллом и пигментами красного и жёлтого цвета.

В зависимости от их сочетания плоды могут иметь четыре различных варианта окраски: красные, коричневые (бурые), жёлтые и зелёные.

Доминантный аллель А-большое контролирует образование красного пигмента, тогда как рецессивный аллель а-малое жёлтого пигмента. Доминантный аллель Бэ-большое блокирует синтез хлорофилла, не влияя на образование пигментов, тогда как рецессивный аллель бэ-малое не влияет на его синтез и такие растения синтезируют хлорофилл нормально.

При скрещивании растений с коричневыми плодами и растений с жёлтыми плодами в первом поколении все потомство будет иметь красные плоды. А при скрещивании

Гетерозиготных растений перца из первого поколения во втором поколении будет наблюдаться расщепление 9 к 3 к 3 к 1.

Это вид взаимодействия неаллельных генов, при котором одна пара генов подавляет (не даёт проявиться в фенотипе) другую пару генов.


Угнетение могут вызывать как доминантные, так и рецессивные гены, и в зависимости от этого розличают эпистаз доминантный и рецессивный.

Ген-подавитель называют эпистатичным, подавляемый ген — гипостатичным.

Доминантный эпистаз характерен для окраски плодов у тыквы. У этого растения известно три цвета плодов: белая, жёлтая и зелёная. Доминантный аллель гена А определяет жёлтую окраску тыквы, рецессивный аллель а-малое – зелёный цвет. Второй ген Бэ-большое проявляет эпистатическое действие – подавляет образование пигмента как жёлтого, так и зелёного цвета, делая их белыми. Рецессивный аллель бэ-малое – не влияет на проявление окраски плодов тыквы.

При скрещивании растений с белыми и зелёными плодами, все потомство первого поколения будет белым. А во втором поколении расщепление признаков будет соответствовать формуле 12 к 3 к 1.

В этом случае рецессивная гомозигота (a-малое a-малое бэ-малое бэ-малое) фенотипически отличима от одного из гетерозиготных классов.

Таким образом растения, имеющие в своём генотипе хотя бы один доминантный ген Бэ-большое, будут образовывать белые плоды независимо от того, какие аллели гена А-большое будут присутствовать в их генотипах.

Полимерное действие генов

Часто признаки в организмах могут быть выражены слабее или сильнее – например вес, удойность, плодовитость.


Эти признаки определяются несколькими генами, действие которых суммируется.

Полимерия ─ это вид взаимодействия двух и более пар неаллельных генов, доминантные аллели которых однозначно влияют на развитие одного и того же признака.

Полимерные гены обозначаются одной буквой, аллели одного локуса имеют одинаковый цифровой индекс.

Полимерное действие генов может быть кумулятивным и некумулятивным.


При кумулятивной полимерии интенсивность значения признака зависит от суммирующего действия генов: чем больше доминантных аллелей, тем больше степень выраженности признака.

При некумулятивной полимерии количество доминантных аллелей на степень выраженности признака не влияет, и признак проявляется при наличии хотя бы одного из доминантных аллелей.

Приведём пример кумулятивной полимерии.

Бурый цвет зерна пшеницы обусловлен доминантными генами из двух пар аллелей – А1 и А2.

Поэтому самые яркие семена имеют растения, у которых четыре доминантных гена А1 А1 А2 А2. У растений с генотипом А1 а1 а2 а 2 или а 1 а 1А 2 а2 – зерно окрашено слабо. У растений с генотипом а 1 а 1 а 2 а 2 − зерно не окрашено.

Например, при скрещивании растений с ярко бурыми семенами и растения с неокрашенными семенами в первом поколении все организмы получаются со слабо окрашенными семенами, так как им досталась половина доминантных генов от первого родителя.

При скрещивании гетерозиготных растений из первого поколения происходит вот такое расщепление.


Помимо двух групп взаимодействия генов: между аллельными генами и между неаллельными генами. Существует множественное действие одного гена − плейотропность.

Плейотропия — это множественное действие генов. То есть когда 1 ген влияет на несколько признаков.

Например, у дрозофилы ген белого цвета глаз одновременно влияет на цвет тела, длины крыльев и снижение плодовитости.

Плейотропное действие генов впервые было обнаружено Грегором Менделем, который установил, что у растений с пурпурными цветками всегда имелись красные пятна в пазухах листьев, а семенная кожура была серого цвета. То есть развитие этих признаков определяется действием одного наследственного фактора (гена).

У человека встречается рецессивная наследственная болезнь — серповидно-клеточная анемия. Первичным дефектом этой болезни является замена одной из аминокислот в молекуле гемоглобина, что приводит к изменению формы эритроцитов.


Одновременно с этим возникают нарушения в сердечно-сосудистой, нервной, пищеварительной и выделительной системах. Это приводит к тому, что гомозиготный по этому заболеванию ребёнок погибает в детстве.

Плейотропия широко распространена. Изучение действия генов показало, что плейотропным эффектом, очевидно, обладают многие, если не все, гены.

На проявление действия генов влияют и условия окружающей внешней среды. Следовательно, генотип является системой взаимодействующих генов.

Цель: сформировать знания о сцепленном наследовании генов, группах сцепления и генетическом картировании; познакомить учащихся с причинами сцепленного наследования генов и механизмом его нарушения; продолжать развивать навык решения генетических задач

Оборудование: компьютер, мультимедийная презентация по теме урока, индивидуальные дифференцированные карточки.

Ключевые слова : мейоз, гомологичные хромосомы, негомологичные хромосомы, кроссинговер, группа сцепления, сцепленное наследование, сцепление генов.

  1. Организационный момент
  2. Актуализация знаний – дифференцированные разноуровневые задания
  3. Изучение нового материала
  4. Первичное закрепление знаний
  5. Решение задач
  6. Подведение итогов, рефлексия
  7. Домашнее задание

1. ОРГАНИЗАЦИОННЫЙ МОМЕНТ

Здравствуйте ребята, присаживайтесь! Подготовьте все необходимое к уроку – учебник, тетрадь, ручку, карандаш.

2. АКТУАЛИЗАЦИЯ ЗНАНИЙ

На предыдущих уроках мы с вами изучили основополагающие законы генетики – это три закона Г. Менделя и познакомились с цитологическими основами их действия. Прежде чем мы приступим к изучению новой темы, давайте вспомним всё, что мы изучили по данной теме.

  1. Индивидуальные дифференцированные задания по карточкам

Найдите верные и неверные утверждения (да – 1, нет – 0)

  1. Скрещивание двух организмов – гибридизация
  2. Отдельная особь – гибрид
  3. Метод Менделя получил название цитологический
  4. Доминантный ген – преобладаемый
  5. Доминантная гомозигота обозначается АА
  6. При решении задач родители обозначаются F
  7. Первый закон Менделя – закон единообразия
  8. При скрещивании 2 гетерозигот во втором поколении наблюдается расщепление по фенотипу 1:2:1, по генотипу 3:1
  9. Неполное доминирование наблюдается тогда, когда доминантный ген не полностью подавляет рецессивный, и появляется промежуточный признак
  10. Закон чистоты гамет сформулирован Г. Менделем

Найдите верные и неверные утверждения (да – 1, нет – 0)

  1. Диплоидный набор хромосом у человека = 46
  2. Объектом исследования у Г. Менделя был горох
  3. Рецессивный ген - преобладающий
  4. Рецессивная особь всегда является гомозиготной и обозначается аа
  5. При решении задач родители обозначаются буквой Р
  6. Второй закон Менделя – закон расщепления
  7. При скрещивании 2 гомозиготных организмов 1 поколение окажется единообразным и будет гетерозиготным
  8. Скрещивают ночную красавицу с белыми и розовыми цветками, в первом поколении все цветки розовые. Это пример неполного доминирования
  9. При дигибридном скрещивании 2 гетерозигот признаки наследуются независимо друг от друга, расщепление 9:3:3:1 - третий закон Менделя
  10. Анализирующее скрещивание необходимо для определения генотипа особи (гомо- или гетерозигота)

Сформулируйте первый закон Г. Менделя и дайте научное подтверждение (решите задачу)

Сформулируйте второй закон Г. Менделя и дайте научное подтверждение (решите задачу)

Сформулируйте третий закон Г. Менделя и дайте научное подтверждение (решите задачу)

Какова роль анализирующего скрещивания? Докажите на примере задачи по анализирующему скрещиванию

  1. Работа у информационной доски (решение кроссворда) ( приложение )
  2. Фронтальный опрос
  1. Назовите три закона Г. Менделя (дайте им названия)?

I закон – закон единообразия, II закон – закон расщепления, III закон – закон независимого наследования.

Самоопыляющееся, быстро растущее, много сортов, возможно искусственное скрещивание, короткий жизненный цикл

  1. Сформулируйте закон чистоты гамет. Кому принадлежит открытие этого закона?
  2. При образовании гамет в каждую из них попадает только один из двух аллельных генов. Г. Мендель
  3. Всегда ли признаки можно чётко разделить на доминантные и рецессивные?

В некоторых случаях доминантный ген не до конца подавляет рецессивный ген из аллельной пары. При этом возникают промежуточные признаки.

Это явление получило название неполного доминирования.

  1. Всегда ли по фенотипу можно определить, какие гены содержит данная особь, является ли она гомозиготной или гетерозиготной? Приведите пример.

Не всегда. Рецессивный признак всегда проявляется только в гомозиготном состоянии, т.е. аа . А доминантный признак может проявляться у особей с гомозиготным или гетерозиготным генотипом, т.е. АА или Аа.

  1. Можно ли установить генотип особей, которые не различаются по фенотипу? Какой метод используют для этого?

Да, можно установить. Данный метод называется методом анализирующего скрещивания - для этого используют скрещивание исследуемой особи с рецессивной гомозиготой аа по исследуемому признаку.

  1. Какими особенностями характеризуется дигибридное скрещивание?

Рассматривается наследование и производится точный количественный учёт потомства по двум парам альтернативных признаков.

Проверка кроссворда на доске

Молодцы ребята, очень хорошо отвечали! Выставление оценок за актуализацию знаний!

3.ИЗУЧЕНИЕ НОВОГО МАТЕРИАЛА

В начале XX столетия стало очевидным, что Г. Мендель открыл единые закономерности наследственности для всех живых организмов. Но вместе с тем стали накапливаться сведения о том, что в некоторых случаях расщепление происходит не по правилам Г. Менделя. Например, у душистого горошка два признака — форма пыльцы и окраска цветков — не дают независимого расщепления в потомстве в соотношении 3:1. При анализе этого явления оказалось, что ген формы пыльцы и ген окраски цветка лежат в одной хромосоме и наследуются вместе. Постепенно таких исключений из третьего закона Менделя накапливалось все больше. Стало ясно, что принцип независимого распределения в потомстве и свободного комбинирования распространяется не на все гены. Действительно, генов, кодирующих различные признаки, у любого организма очень много. Так, по приблизительным расчетам у человека около 100 000 генов, а видов хромосом только 23. Следовательно, в каждой хромосоме должно находиться много генов. Такие гены называются сцепленными друг с другом, образуют группы сцепления – совокупность генов, локализованных в одной хромосоме и наследующихся совместно.

ПРОБЛЕМНЫЙ ВОПРОС: А каковы же закономерности наследования генов, локализованных в одной хромосоме?

Мы выяснили, что в каждой хромосоме может находиться множество генов. Такие гены называются сцепленными друг с другом и образуют группу сцепления. 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.

В 1910 г. Т. Морган и его сотрудники создали современную хромосомную теорию наследственности, сформулировали закон сцепленного наследования.

Прежде чем приступить к рассмотрению данной теории, предлагаю послушать выступление о жизни и деятельности Т. Моргана.

Основным объектом , с которым работали Т. Морган и его ученики, была плодовая мушка Дрозофила . Проводилось дигибридное анализирующее скрещивание по двум признакам: длине крыльев и цвету тела.

(слайд, демонстрирующий результаты опыта + слайд дигибридного анализирующего скрещивания по правилам Г. Менделя)

Данные опытов показали, что получается расщепление признаков 1:1 вместо ожидаемого - 1:1:1:1.

Такое отклонение от независимого распределения означает, что гены, локализованные в одной хромосоме, наследуются совместно.

Явление совместного наследования генов, локализованных в одной хромосоме, называется сцепленным наследованием , а локализация генов в одной хромосоме — сцеплением генов .

Таким образом, третий закон Менделя применим лишь к наследованию аллельных пар, находящихся в негомологичных хромосомах.

Однако в экспериментах Моргана выяснилось, что среди гибридов первого поколения при проводимых скрещиваниях, появлялся небольшой процент мушек с перекомбинацией признаков, находящихся в одной хромосоме, т.е. нарушение сцепленного наследования.

Вспомним мейоз. Во время профазы первого деления мейоза гомологичные хромосомы могут разрываться в месте контакта и обмениваться аллельными генами. Это явление получило название – перекреста или кроссинговера .

Кроссинговер - явление обмена участками гомологичных хромосом во время конъюгации при мейозе .

(слайд, объясняющий данное явление)

В результате образуются не 2 группы фенотипов, а 4, как при свободном комбинировании генов. Кроссинговера нет у самцов дрозофилы, у тутового шелкопряда.

Т. Морган утверждал, что % кроссинговера отражает расстояние между генами: чем больше его величина, тем больше расстояние между генами, потому что силы сцепления между генами невелики. На этом основано составление генетических карт хромосом. Первые карты хромосом были построены в 1913 г. для классического экспериментального объекта плодовой мушки Drosophila melanogaster Альфредом Стёртевантом , учеником и сотрудником Томаса Ханта Моргана .

Таким образом, сцепление генов может быть полным и неполным. Причина нарушения сцепления — кроссинговер, т. е. перекрест хромосом в профазе I мейотического деления. Кроссинговер — важный источник комбинативной генетической изменчивости.

Теперь мы можем ответить на вопрос: А каковы же закономерности наследования генов, локализованных в одной хромосоме?

А теперь, давайте закрепим полученные нами знания

Решение задач по генетике

Наследование сцепленных генов. Явление кроссинговера

Генотип особи АаВв . Сколько типов гамет образуется, если гены АВ и ав сцеплены и не наблюдается кроссинговер?

Генотип особи АаСс . Сколько типов гамет образуется, если гены АС и ас сцеплены и наблюдается кроссинговер?

Ген роста у человека и ген, определяющий количество пальцев на конечностях, находятся в одной группе сцепления на расстоянии 8 морганид.

Нормальный рост и пять пальцев на кистях рук являются рецессивными признаками. Высокий рост и полидактилия (шестипалость) проявляются по аутосомно-доминантному типу.

Жена имеет нормальный рост и по пять пальцев на руке. Муж гетерозиготен по двум парам аллелей, причём ген высокого роста он унаследовал от отца, а ген шестипалости от матери. Определить в потомстве процентное соотношение вероятных фенотипов.

Ответ: 46% 46% 4% 4%

Решение задач по генетике на моно-, дигибридное скрещивание

Задача 1. Один ребёнок в семье родился здоровым, а второй имел тяжёлую наследственную болезнь и умер сразу после рождения.

Задача 2. При скрещивании чёрных кроликов между собой в потомстве получили чёрных и белых крольчат.

Составить схему скрещивания, если известно, что за цвет шерсти отвечает одна пара аутосомных генов.

Дигибридное скрещивание независимое наследование генов

Задача 1. Мутации генов, вызывающие укорочение конечностей (а) и длинношерстость (в) у овец, передаются в следующее поколение по рецессивному типу. Их доминантные аллели формируют нормальные конечности (А) и короткую шерсть (В) . Гены не сцеплены.

В хозяйстве разводились бараны и овцы с доминантными признаками и было получено в потомстве 2336 ягнят. Из них 425 длинношерстых с нормальными конечностями и 143 длинношерстых с короткими конечностями.

Определить количество короткошерстых ягнят и сколько среди них с нормальными конечностями?

Задача 2. Рецессивные гены (а) и (с) определяют проявление таких заболеваний у человека, как глухота и альбинизм. Их доминантные аллели контролируют наследование нормального слуха (А) и синтез пигмента меланина (С) .

Гены не сцеплены. Родители имеют нормальный слух; мать брюнетка, отец альбинос. Родились три однояйцовых близнеца больные по двум признакам. Какова вероятность того, что следующий ребёнок в этой семье будет иметь оба заболевания?

Ребята, Вы молодцы! Очень хорошо поработали. Что Вы узнали нового на уроке? Что Вам понравилось? Какое у Вас настроение?

Ребята, поднимите руки те, кто разобрался в теме и сможет решить генетические задачи на моногибридное скрещивание. Теперь поднимите руки, у кого есть вопросы по данной теме, и кто нуждается в дополнительной консультации.

За активную работу в классе, решение задач получают 5…..4…..(с комментариями), мало отвечали (фамилии).

Читайте также: