План урока сцепленное наследование генов

Тема. ЗАКОНОМЕРНОСТИ НАСЛЕДСТВЕННОСТИ

УРОК 8. СЦЕПЛЕННОЕ НАСЛЕДОВАНИЕ

Цели урока: ознакомить учащихся с явление сцепленного наследования, его цитологическими основами и значением для селекционной работы; развивать умение анализировать и делать выводы; воспитывать понимание важности генетических исследований для практической деятельности человечества. Оборудование и материалы: портрет Т. Моргана, таблицы или слайды презентации с объяснением особенностей и механизмов сцепленного наследования, изображения хромосом и хромосомных наборов отдельных видов живых организмов.

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

Вопросы для беседы

1. Когда и кем была сформирована хромосомная теория наследственности?

2. Какие главные положения хромосомной теории наследственности?

3. Какое значение хромосомной теории наследственности для практической селекции?

III . Изучение нового материала

Рассказ учителя с элементами беседы

Сцепленное наследование признаков и кроссинговер

Гены, находящиеся в одной паре гомологичных хромосом, наследуются вместе и не расходятся в потомстве, так как в процессе гаметогенеза они попадают в одну гамету. Следует отметить, что в изучении наследования сцепленных генов, находящихся в половых хромосомах, имеет значение направление скрещивания.

Если гены находятся в одной хромосоме и всегда передаются вместе, говорят о полном сцеплении. Но чаще встречается неполное сцепление. Нарушение сцепления объясняется кроссинговером, который является обменом ідентічних участков гомологичных хромосом во время первой профази мейоза.

Гаметы, в которых произошел кроссинговер, называют кросоверними. Частота кроссинговера прямо пропорциональна расстоянию между исследуемыми генами, поэтому число гамет с новыми комбинированными формами будет зависеть от расстояния между ними. Расстояние вычисляется в морганідах (М) или процентах кроссинговера. Одной морганиде соответствует образованию 1 % кроссоверных гамет. Соответственно, максимальное расстояние между генами, на которой возможен кроссинговер, составляет 50 М. Если гены расположены друг от друга на расстоянии, большем чем 50 М, то гены наследуются как независимые, хотя и налелсать к одной группе сцепления. На основании определенных частот кроссинговера ученые строят карты групп сцепления, на которых показано расположение генов на хромосоме относительно друг друга.

Перекрест между хроматидами гомологичных хромосом может происходить одновременно в нескольких точках. Кроссинговер, происходящий лишь в одном месте, называют одиночным, в двух точках одновременно — двойным, в трех — тройным. На самом деле, в живых клетках кроссинговер всегда является множественным, а все другие определения касаются количества генов, которые исследуются в определенной группе сцепления.

Наследования, сцепленное с полом

У живых организмов существует несколько способов определения пола. Пол могут определять внешние условия (в червь бонелії), плоїдність организма (у пчел и муравьев гаплоидные особи — самцы, а диплоидные — самки) или специальные половые хромосомы (другие хромосомы в этом случае называют аутосомами).

Половые хромосомы могут быть одного или двух типов. Если половые хромосомы определенного вида одного типа, то пол определяется наличием в хромосомном наборе одной или двух половых хромосом. Если половые хромосомы двух типов, то один пол имеет две одинаковые половые хромосомы (гомогаметна пол), а вторая — две разные (гетерогаметна пол).

Например, у человека и двукрылых насекомых гомогаметною является женский пол (ее представители имеют по две Х-хромосомы, генотип — XX), а гетерогаметною — мужская (ее представители имеют одну X — и одну Y -хромосомы, генотип — XY ). У большинства птиц и бабочек, наоборот, гомогаметною статью есть мужская (ее представители имеют по две одинаковые хромосомы, но обозначаются они уже другой буквой — Z , генотип — ZZ ), а гетерогаметною — женская (генотип — ZW ).

У некоторых животных половые хромосомы одного типа, и один пол имеет только одну половую хромосому, а вторая — две одинаковые. Так, среди клопов, ящериц и некоторых птиц встречаются виды с генотипами мужского и женского полов ZZ и Z 0 и Х0 и XX соответственно (цифра 0 в записи означает отсутствие второй пары хромосомы).

У человека генотип определенного пола индивидуума определяют путем изучения клеток, которые не делятся. Одна Х-хромосома всегда оказывается в активном состоянии и имеет обычный вид. Другая, если она есть, находится в інактивованому состоянии в виде плотной структуры, которую называют тельцем Барра (факультативный гетерохроматин). Число телец Барра всегда на единицу меньше числа Х-хромосом в клетке. То есть в норме в клетках мужчин этих телец нет, а у женщин есть лишь одно тельце Барра. Благодаря этому, несмотря на то что женщины имеют две Х-хромосомы, а мужчины — только одну, экспрессия генов Х-хромосомы происходит на одном и том же уровне у обоих полов.

Y -хромосома человека считается генетически инертной, так как в ней очень мало генов. Однако влияние Y -хромосомы на детерминацию пола в человека очень значителен.

Вероятность инактивации обоих Х-хромосом в клетках женщин одинакова. Поэтому половина клеток женщины имеет инактивированную одну хромосому, а половина — вторую. Таким образом, женские особи, гетерозиготные по генам половых хромосом, являются мозаиками. Так, черепахове окраска кошек обусловлено тем, что ген окраски шерсти представлен в одной из их Х-хромосом аллелью рыжего окраса, а в другой — аллелью черного окраска.

Гены, расположенные в половых хромосомах, называются генами, сцепленными с полом. Примерами таких генов являются гены окраски глаз в Х-хромосоме дрозофилы, гены дальтонизма и гемофилии в Х-хро — мосомі человека и гены облысения и ихтиоза в Y -хромосоме человека.

IV. Обобщение, систематизация и контроль знаний и умений учеников

Дать ответы на вопросы:

1. Что такое сцепленное наследование?

2. Какие цитологические механизмы положенные в основу сцепленного наследования?

3. Какое значение сцеплено наследование имеет для практической деятельности человека?

4. Почему не всегда гены, которые находятся в одной хромосоме, наследуются сцеплено?

Урок «Сцепленное наследование. Генетика пола». 9-й класс, биология

Разделы: Биология

Задачи:

  • Сформировать знания о сцепленном наследовании, группах сцепления, генетическом картировании;
  • Познакомить учащихся с причинами сцепленного наследования генов и механизмом его нарушения;
  • Сформировать систему знаний о генетическом определении пола и наследовании признаков, сцепленном с полом;
  • Закрепить навык решения генетических задач.
  • Оборудование: компьютер, программные диски: «1С: Репетитор. Биология + Варианты ЕГЭ.2006», «Виртуальная школа «Кирилла и Мефодия», репетитор по биологии», мультимедийная презентация по теме урока (Приложение 1), карточки письменного опроса, схемы сцепленного наследования, схема генеалогического древа королевы Виктории и заболеваемости потомков гемофилией.

    Ход урока

    I. Организационный момент

    II. Проверка знаний

    На предыдущих уроках мы с вами изучили основополагающие законы генетики – это три закона Г. Менделя и познакомились с цитологическими основами их действия. Давайте вспомним всё, что мы изучили по данной теме.

    Слайд: Вопросы:

    1. Назовите три закона Г. Менделя?
      I закон – закон единообразия,II закон – закон расщепления,III закон – закон независимого наследования.
    2. Каких правил придерживался Г. Мендель при проведении своих опытов?
      1. использовал для скрещивания растения разных самоопыляющихся сортов – чистыми линиями
      2. чтобы получить больше материала для анализа, использовал несколько родительских пар гороха
      3. намеренно упростил задачу, наблюдая наследование только одного признака; остальные не учитывал
      4. Сформулируйте закон чистоты гамет. Кому принадлежит открытие этого закона?
        При образовании гамет в каждую из них попадает только один из двух аллельных генов.
      5. 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.
      6. Какое название получило это явление?
        Это явление получило название неполного доминирования.
      7. Всегда ли по фенотипу можно определить, какие гены содержит данная особь? 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.
      8. Можно ли установить генотип особей, которые не различаются по фенотипу? Какой метод используют для этого?
        Да, можно установить. Для этого используют скрещивание исследуемой особи с рецессивной гомозиготой аа по исследуемому признаку, называемое анализирующим скрещиванием.
      9. Какими особенностями характеризуется дигибридное скрещивание?
        Рассматривается наследование и производится точный количественный учёт потомства по двум парам альтернативных признаков.
      10. Всегда ли справедлив закон независимого наследования, т.е. III закон Г. Менделя?
        Закон справедлив только в тех случаях, когда гены рассматриваемых признаков располагаются в разных негомологичных хромосомах.
      11. III. Основная часть

        Приветствие класса

        Итак, законы Г. Менделя имеют свои ограничения. После их открытия в науке постепенно стали накапливаться факты о том, что в некоторых случаях расщепление признаков происходит не по правилам Г. Менделя. При анализе этого явления оказалось, что гены исследуемых признаков были в одной хромосоме и наследовались вместе. Сегодня мы будем говорить об особенностях такого наследования, выясним существуют ли случаи его нарушения. Так же мы разберём особенности определения пола различных живых организмов и механизм наследования признаков, сцепленных с полом.

        Тема сегодняшнего занятия: «Сцепленное наследование. Генетика пола.»

        Слайд: «Сцепленное наследование. Генетика пола.»

        Генов, кодирующих различные признаки у любого организма очень много. Например, у человека приблизительно около 100 000 генов, а видов хромосом только 23. Следовательно, все они умещаются в этих хромосомах. Как же наследуются гены, находящиеся в одной хромосоме?

        На этот вопрос даёт ответ Современная хромосомная теория наследственности созданная Т. Морганом.

        Слайд: Томас Хант Морган

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

        Слайд: Эксперимент Т. Моргана

        Слайд: Закон Т. Моргана

        В ходе этих исследований было также доказано, что каждый ген имеет в хромосоме своё строго определённое место — локус. В последствии эта особенность расположения генов будет практически использована для составления генетических карт.

        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.

        Слайд: Нарушение сцепленного наследования

        Оказалось, что во время профазы первого деления мейоза гомологичные хромосомы могут разрываться в месте контакта и обмениваться аллельными генами. Это явление получило название – перекреста или кроссинговера.

        Слайд: Кроссинговер

        Большинство живых организмов представлено особями двух видов – мужского и женского. Как же генетически определяется принадлежность организма к тому или иному полу?

        Слайд: Классификация хромосом организма

        В начале ХХ века Т. Морган установил, что самцы и самки отличаются друг от друга всего одной парой хромосом – половых хромосомы. Хромосомы в этой паре отличны друг от друга. Остальные пары хромосом одинаковы и получили название – аутосом. При формировании гамет у самки будет образовываться один вид гамет: 3 аутосомы + Х хромосома, а у самцов два вида гамет: 3 аутосомы + Х хромосома или 3 аутосомы + У хромосома. Если при оплодотворении с яйцеклеткой сольётся сперматозоид с Х-хромосомой, то разовьётся самка, если с У-хромосомой, то – самец.

        Слайд: От какого пола – гомозиготного или гетерозиготного зависит пол будущей особи?

        – От гетерозиготного, т.е. содержащего половые хромосомы разного вида

        Этот факт доказывает следующая схема.

        Слайд: Схема расщепления по признаку пола у дрозофилы

        У некоторых видов живых организмов хромосомное определение пола совсем другое. Рассмотрим такие случаи.

        Слайд: Хромосомное определение пола

        Слайд: Все ли гены, находящиеся в половых хромосомах определяют признаки, имеющие отношение к полу?

        Если гены, определяющие какой либо признак расположены в аутосомах, то наследование признака происходи независимо от того, кто его носитель – мужчина или женщина. Если гены признака расположены в половых хромосомах, то его наследование будет определяться его расположением в Х или У хромосоме, а значит и принадлежностью к определённому полу.

        Слайд: Наследование сцепленное с полом

        Примером такого наследования служит наследование таких заболеваний у человека как гемофилия и дальтонизм. Гены, определяющие здоровый и больной признак расположены в Х-хромосоме половой пары. В этом случае болезнь проявляется у мужчин, даже несмотря на то, что больной ген в рецессивной форме.

        Сообщения учащихся о гемофилии и дальтонизме

        Слайд: Гемофилия

        Информация: Гемофилия — наследственная болезнь, передаваемая по рецессивному сцепленному с Х-хромосомой, типу, проявляющаяся повышенной кровоточивостью.
        Передается по наследству через потомство сестер и дочерей больного. Женщины-носительницы передают гемофилию не только своим детям, а через дочерей-носительниц — внукам и правнукам, иногда и более позднему потомству. Болеют мальчики (гемофилия С встречается и у девочек).

        Выделяют три формы гемофилии — А, В и С. При гемофилии А отсутствует фактор VIII, при гемофилии В — фактор IX и при гемофилии С — фактор XI свертывания крови.

        Слайд: Дальтонизм

        Информация: Дальтони́зм, цветовая слепота — наследственная, реже приобретённая особенность зрения, выражающаяся в неспособности различать один или несколько цветов. Названа в честь Джона Дальтона, который впервые описал один из видов цветовой слепоты, на основании собственных ощущений, в 1794 году. Дальтон не различал красный цвет, но не знал о своей цветовой слепоте до 26 лет. У него были три брата и сестра, и двое из братьев страдали цветослепотой на красный цвет. Дальтон подробно описал свой семейный дефект зрения в небольшой книге. Благодаря её публикации и появилось слово «дальтонизм», которое на долгие годы стало синонимом не только описанной им аномалии зрения в красной области спектра, но и любого нарушения цветового зрения.

        V. Закрепление

        А теперь, давайте посмотрим, на сколько вы поняли то, о чём шла речь на уроке, и выполним приготовленные задания.

        Диск: тестовые вопросы по изученной теме. («Виртуальная школа «Кирилла и Мефодия», репетитор по биологии», «Виртуальная школа «Кирилла и Мефодия», репетитор по биологии») вопросы №238, 226, 217, 222, 254, 256.

        VI. Итоги урока

        1. Законы Г. Менделя имеют ограничения
        2. Гены, находящиеся в одной хромосоме наследуются совместно, т.е. сцеплено
        3. Явление нарушения сцепленного наследования называется кроссинговером
        4. Принадлежность к полу определяется парой половых хромосом
        5. Гены, находящиеся в половой паре хромосом наследуются сцеплено с полом

        VII. Домашнее задание

        Слайд: Выучить §3.8,3.10; Уметь отвечать на вопросы после параграфов.

        Выполнить письменно задание на карточках.

        Подготовить сообщения о видах взаимодействия генов.

        Конспект урока по теме «Сцепленное наследование генов» 10 класс

        Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение

        средняя общеобразовательная школа №1 имени Н. Л. Мещерякова

        Конспект урока по биологии

        учитель биологии и химии

        Решетникова Ирина Александровна

        Цель урока: сформировать у учащихся представление о сцепленном наследовании.

        Образовательные задачи: на основании объяснения причин нарушения закономерностей наследования признаков, открытых Г. Менделем, подвести учащихся к закону сцепленного наследования и хромосомной теории наследственности Т. Моргана.

        Развивающие задачи: продолжить формирование умений и навыков решения генетических задач, выполнения заданий на соотнесение объектов, явлений, процессов.

        Воспитательные задачи: воспитание уважительного отношения к научным трудам учёных – генетиков.

        Оборудование: технологическая карта, таблицы.

        I . Организационный момент.

        II . Актуализация опорных знаний.

        Великий Конфуций говорил: Три пути ведут к знанию:

        путь размышления – это самый благородный путь;

        путь подражания – это путь самый лёгкий;

        и путь опыта – это путь самый горький.

        Сегодня на уроке вам предстоит в этом убедиться.

        Итак, в путь по удивительной стране генетике. А на каком языке здесь говорят? Как любая наука генетика имеет свои термины и понятия.

        Поэтому первое ваше задание будет связано именно, с повторением необходимых вам на уроке биологических понятий.

        Соотнесите термин и его определение.

        Преобладающий признак, проявляющийся в потомстве

        Два взаимоисключающих проявления признака (белая и пурпурная окраска цветков)

        Участок хромосомы, в котором расположен ген

        Участок молекулы ДНК, отвечающий за структуру определённого белка

        Совокупность признаков и свойств организма

        Зигота, несущая одинаковые аллели данного гена

        Скрещивание форм, отличающихся друг от друга по двум парам альтернативных признаков

        Парные хромосомы, одинаковые по форме, размерам, набору генов, но разные по происхождению

        Пара генов, расположенных в одних и тех же локусах гомологичных хромосом и контролирующих развитие альтернативных признаков

        Зигота, несущая разные аллели данного гена

        Скрещивание форм, отличающихся друг от друга по одной паре альтернативных признаков

        Совокупность всех генов организма

        Признак, который передаётся по наследству, но подавляется, не проявляясь у гетерозиготных форм

        Решение задачи на дигибридное скрещивание: составьте схему решения задачи из карточек находящихся на ваших столах. Вывод третьего закона Г. Менделя.

        Задача: у гороха высокий рост и гладкая форма семян доминируют. Гомозиготное высокорослое растение с морщинистыми семенами скрестили с гомозиготным низкорослым растением с морщинистыми семенами.

        Итак, Г. Мендель при проведении своих экспериментов использовал строгую и хорошо продуманную методику:

        — использование самоопыляющегося растения (горох);

        — использование только чистых линий;

        — выбор для работы признаков, встречающихся в двух чётко различающихся формах;

        — в начале своих исследований Мендель наблюдал за наследованием одного признака, и лишь после установления закономерностей наследования одного признака он перешёл к изучению наследования одновременно нескольких признаков;

        — использование математических методов обработки результатов своих экспериментов.

        В 1865 г. Г. Мендель обобщил и опубликовал результаты своей многолетней работы. Однако работы чешского учёного опередили своё время и были оценены по достоинству только через 35 лет.

        В 1900 г. Три исследователя Гуго де Фриз, Карл Эрих Корренс, Эрих Чермак независимо друг от друга на разных объектах переоткрыли законы Менделя. Результаты работ этих исследователей доказали правильность закономерностей, установленных в своё время Г. Менделем. Они честно признали его первенство в этом вопросе и присвоили этим закономерностям имя чешского учёного Грегори Менделя. 1900 год считают официальной датой рождения науки генетики.

        III . Изучение нового материала.

        1. Постановка проблемы.

        « Познание начинается с удивления» Аристотель.

        В 1906 г. Р. Пеннет и У. Бетсон впервые описали нарушение менделевского закона независимого наследования двух признаков. В их опытах на душистом горошке два признака — окраска цветка и форма пыльцы не давали независимого расщепления в потомстве, и потомки оказались похожими на родителей. Постепенно таких исключений, не подчинявшихся третьему закону Менделя, накапливалось всё больше и больше.

        Всё более актуальными становились вопросы:

        Почему далеко не все признаки наследуются независимо друг от друга и как именно такие признаки наследуются?

        Как именно расположены гены в хромосомах?

        Каковы закономерности наследования генов, находящихся в одной хромосоме?

        Мы попробуем ответить на эти вопросы, опираясь на эксперименты американского генетика Томаса Моргана.

        2. Генетические эксперименты Т. Моргана.

        Для успешности эксперимента необходимо было правильно выбрать объект исследования.

        Им стала плодовая мушка дрозофила. Почему выбор пал именно на этот объект?

        удобство разведения в лабораторных условиях – могут размножаться в пробирках на дешёвой питательной среде;

        высокая скорость размножения (каждые 10 дней);

        эти мухи имеют чётко выраженные внешние признаки, легко доступные для наблюдения, например, длина крыльев, окраска тела, форма глаз, окраска глаз;

        самцы и самки легко различимы – у самца брюшко меньше и темнее.

        Запишем условие задачи:

        У мухи дрозофилы ген серого цвета тела (В) доминирует над геном чёрного цвета ( b ), а ген нормальной длины крыльев ( V ) — над геном коротких крыльев ( v ).

        Скрестили муху, являющуюся доминантной гомозиготой по этим двум признакам – серую с нормальными крыльями ( BBVV ) с рецессивной гетерозиготой по этим же признакам – чёрной с короткими крыльями ( bbvv ).

        Определите фенотип гибридов первого поколения. Один ученик записывает задачу на доске, а другие в тетрадях. Сверяют решение, делают вывод.

        Всё потомство F 1 оказывается фенотипически единообразным – серое тело и длинные крылья, а по генотипу дигетерозиготным ( BbVv ). На данном этапе никаких отличий нет.

        Какие гаметы образую особи первого гибридного поколения? Для этого надо провести анализирующее скрещивание (?), т. Е. скрещивание с рецессивной гомозиготой ( bbvv ).

        Т. Морган провёл две серии экспериментов.

        Рассмотрим сначала первую серию экспериментов: гибридный самец, имевший серое тело и короткие крылья, был скрещен с самкой, имевшей чёрное тело и короткие крылья.

        G BV Bv bV bv bv

        F 1 В bVv Bbvv bbVv bbvv

        с . д . с. к. ч. д. ч. к.

        1 : 1 : 1 : 1 (по закону Менделя)

        Однако в действительности наблюдалось другое распределение: 50% чёрных короткокрылых и 50% серых длиннокрылых, т. Е. фенотипы потомков совпали с фенотипами родителей.

        Результаты этой серии выводов привели Т. Моргана к выводу о том, что гены цвета тела и длины крыльев находятся в одной хромосоме и поэтому следующему поколению будут передаваться сцеплено.

        Запишите в тетрадях тему урока: Сцепленное наследование генов.

        Оформим в тетрадях первую серию экспериментов Т. Моргана.

        Р ♂ BV с. д. × ♀ bv ч . к .

        Во второй серии экспериментов родительские формы поменяли местами. В результате было получено совершенно иное, чем в предыдущем опыте распределение фенотипов в потомстве.

        Р ♀ BV с . д . × ♂ bv ч . к .

        с. д. ч. к. с. к. ч. д.

        Таким образом, получается что самка образует не два, а четыре тип гамет.

        Чтобы понять, как это происходит, вспомним мейоз. Работа с карточками на соответствие.

        Установите соответствие между событиями и фазами первого мейотического деления

        1) синтез белков и удвоение хромосом

        2) расположение гомологичных хромосом по экватору, образование веретена деления

        3) образование двух клеток с гаплоидным набором хромосом

        4) расхождение хромосом (состоящих из двух хроматид) к полюсам

        5) спирализация хромосом, исчезновение ядерной мембраны, конъюгация гомологичных хромосом, и кроссинговер

        В профазе первого мейотического деления происходят два процесса конъюгация и кроссинговер. Работа с таблицей.

        В профазе I происходит конъюгация – попарное сближение гомологичных хромосом, а затем и обмен их гомологичными участками – кроссинговер. Как раз в результате этих процессов происходит перекомбинация генов и появляются гаметы, отличающиеся от исходных групп сцепления. Такие гаметы называются кроссоверными, а гаметы, несущие исходные группы сцепления – некроссоверными. Количество кроссоверных гамет значительно меньше чем некроссоверных.

        Вторая группа опытов показала, что сцепление генов, локализованных в одной хромосоме, может быть неполным и нарушаться в результате кроссинговера.

        Почему у самцов кроссоверные гаметы не образуются (у них отсутствует белковый комплекс, необходимый для конъюгации гомологичных хромосом).

        3. Закон Т. Моргана.

        Таким образом, эксперименты Т. Моргана подводят нас к открытому им закону.

        Сформулируем закон Моргана (закон сцепленного наследования генов):

        Гены, локализованные в одной и той же хромосоме, наследуются сцеплено.

        Чем ближе расположены гены в хромосоме, тем теснее сцепление между ними и тем реже они разделяются при перекрёсте. Следовательно, о расстоянии между генами в хромосомах можно судить по частоте кроссинговера. На основе этих данных составляют генетические карты, примеры которых вы можете видеть в учебнике.

        IV . Домашнее задание: §29, вопрос 1: На конкретных примерах доказать практическое значение генетических карт.

        V . Закрепление изученного материала

        Как уже говорилось выше, Г. Мендель опередил своё время. Современники просто не поняли его работы. Действительно в 1865 г. ещё не было изучено ядро, не были описаны митоз и мейоз, а уж о ДНК и строении хромосом учёные просто не имели никакого представления.

        Томас Морган не только открыл закон сцепленного наследования генов, но и отразил принципы наследования генов в хромосомной теории наследственности (1911 г).

        Познакомимся с основными положениями этой теории.

        1. Основным материальным носителем наследственности являются хромосомы с локализованными в них генами.

        2. Ген представляет собой участок хромосомы.

        3. Каждый ген имеет определённое место (локус) в хромосоме, в одинаковых локусах гомологичных хромосом находятся аллельные гены.

        4. Гены расположены в хромосомах в определённой линейной последовательности.

        5. Гены, локализованные в одной хромосоме, наследуются совместно, образуя одну группу сцепления; число групп сцепления равно гаплоидному набору хромосом и постоянно для каждого вида (у человека 23 группы сцепления, у гороха – 7, у дрозофилы 4).

        6. Сцепление генов может нарушаться в процессе кроссинговера; это приводит к образованию рекомбинантных (кроссоверных) хромосом.

        7. Частота кроссинговера прямо пропорциональна расстоянию между генами.

        Каково значение хромосомной теории наследственности?

        Значение этой теории заключается в том, что она дала объяснение законам Менделя, вскрыла генетические основы теории естественного отбора.

        Задание 1. Соотнесите термин и его определение.

        Цель: продолжить формирование биологических понятий.

        Методическая разработка по биологии (9 класс) по теме:
        Урок на тему: «Сцепленное наследование генов»

        конспект урока с презентаций, представляет собой изучение нового материала

        Предварительный просмотр:

        По теме: методические разработки, презентации и конспекты

        Цель урока: формирование умений решать генетические задачи, применять теоретические знания на практикеРассматриваются задачи на сцепленное наследование генов и сцепленное с полом наследование.

        Вид урока: урок художественного восприятия.Форма урока: урок-беседа.Методы обучения:словесные (эвристическая беседа),проблемный. Оборудование:Распечатка повести О.Ждана «Гений».Толковый сло.

        Методическая разработка содержит конспект урока, презентацию и тексты задач на наследование признаков сцепленных с полом.материал можно использовать для проведения урока по общей биологии в 9 классе.

        Урок по творчеству М.Ю. Лермонтова с презентацией.

        Разработка, как мне кажется, будет интересна учителям биологии как одна из возможных форм преподнесения известного им материала.В приложении будет размещена презентация к уроку, ин.

        Данная презентация предназначена для урока биологии в 10 классе при прохождении темы «Сцепленное наследование генов».

        Урок Сцепленное наследование генов

        Урок по биологии для 10 класса

        «Сцепленное наследование генов».

        Сформировать у учащихся представление о сцепленном наследовании, группах сцепления, генетическом картировании.

        Научить школьников объяснять причины сцепленного наследования генов, а также — нарушения сцепления между ними, которое происходит в профазе первого деления мейоза.

        Убедить старшеклассников в том, что генетическое картирование дает возможность установить истинное местоположение (локализацию) отдельных генов в хромосоме, а затем – воздействовать на материальную основу наследственности.

        Оборудование. Таблица с мутациями у дрозофилы, образование половых клеток и кроссинговер, инструкционные карты, текст проверочной работы, диск Кирилла и Мефодия» 10 кл., проектор, компьютер, экран.

        Тип урока. Изучение нового материала и первичное закрепление знаний и способов деятельности.

        Методы используемые на уроке: репродуктивные, частично-поисковые.

        Сегодня мы продолжаем изучать раздел «Закономерности наследственности и изменчивости», вновь будем решать генетические задачи.

        Сейчас открываем тетради, записываем число, но оставляем место для темы урока, ее вы назовете мне сами позже. Мы уже решали задачи о человеке, о собаках, кошках, но объектом в первой задаче сегодня будет плодовая мушка дрозофила – любимый объект всех генетиков. А почему она столь любима, нам расскажет_____________

        Она подготовила небольшое сообщение. Ваша задача внимательно прослушать сообщение и записать в тетрадь — Достоинства мушки дрозофилы, как объекта генетики. Прямо по пунктам 1, 2..

        Один ученик делает сообщение. Ребята слушают, выписывают достоинства в тетрадь.

        Достоинства мушки дрозофилы, как объекта генетики.

        легко разводится в неволе,

        -обладает большой изменчивостью,

        -небольшое число хромосом.

        Созданипе проблемной ситуации, формулирование темы и цели урока.

        Теперь мы много знаем о любимице генетиков, и можем смело приступать как настоящие исследователи к задаче.

        У мушки дрозофилы серая окраска тела доминирует над темной, а длинные крылья над зачаточными. От скрещивания серой мушки имеющей длинные крылья с темной мушкой с зачаточными крыльями в F 1 получили всех мушек с серым телом и длинными крыльями. Далее F 1 скрестили с рецессивной гомозиготой. Какое потомство следует ожидать в результате этого скрещивания?

        Один ученик решает у доски остальные за партами

        Теоретически все правильно по закону Менделя мы должны получить 4 генотипа, 4 фенотипа по 25% каждый, но на самом деле в результате такого скрещивания получили 42% мушек с серыми длинными крыльями и 42% мушек с темными зачаточными крыльями. Результат записываю на доске. Как вы думаете, в каком случае может быть такой результат? Обратите внимание, что больше мушек с такими признаками как у родителей.

        Как могут наследоваться эти гены?

        Где они располагаются?

        Вот мы и подошли к теме сегодняшнего урока- Какое наследование мы будем сегодня изучать? Записываю тему на доске.

        А по 8% составляют перекомбинированные признаки. Записываю на доске. Изучая эту тему, мы и должны ответить, почему у нас в задаче получилось такое соотношение не соответствующее законам Менделя. И в результате чего появились 8% с перекомбинированными признаками. Это наша цель на сегодняшний урок.

        У любого организма генов гораздо больше чем хромосом. У человека 23 пары хромосом, 22 пары аутосомы и 1 пара половых хромосом, а генов около миллиона. Значит в одной хромосоме размещается несколько тысяч генов.

        Как наследуются гены, расположенные в одной хромосоме и какие в этом случае действуют законы вы и узнаете из сегодняшнего урока.

        Дети высказывают предположения.

        Эти пары генов наследуются

        Совместно. Иначе говоря, они сцеплены.

        Эти гены локализованы (или располагаются) в одной хромосоме.

        Сцепленное наследование генов.

        Записывают тему в тетради.

        Изучение нового материала.

        Информация на экране компьютера

        Слайд урок № 31 «Сцепленное наследование генов» Посмотрите ребята план урока- какие вопросы мы сегодня будем изучать.

        Слайд 2 (Неаллельные гены).

        Исследования генетиков показали, что законы Менделя справедливы, если гены, отвечающие за разные признаки, находятся в разных парах гомологичных хромосом (Нижний рисунок)

        А если разные гены находятся в одной паре гомологичных хромосом (Верхний рисунок) то законы действуют другие.

        Слайд 3 (Сцепленные гены).

        Внимательно прочитайте информацию и выполните задание А инструкционной карточки. На работу __ минут.

        Итак, давайте посмотрим, что вы узнали?

        Какие гены называют сцепленными?

        Приведите примеры сцепленных признаков.

        Слайд 4 (Опыты Моргана).

        Закономерности наследования при нахождении генов в одной хромосоме были установлены американским биологом Томасом Морганом.

        ___________подготовил сообщение о жизни этого ученого. Ваша задача внимательно прослушать и кратко записать вклад Томаса Моргана в биологию.

        Если любимым объектом Менделя был горох, то у Моргана-мушка дрозофила. Томас, проводя эксперимент по условиям нашей задачи, получил результат, который мы уже знаем, противоречащий законам Менделя. Давайте послушаем, к каким выводам он пришел.

        Откройте слайд 5 (Закон сцепленного наследования).

        Посмотрите, как формулируется закон Моргана и запишите его в тетрадь.

        Гены, локализованные в одной хромосоме образуют группу сцепления и наследуются вместе. Рассмотрите схему, сколько существует групп сцепления у разных организмов.

        Этот закон объясняет, почему 84% (42%+42%) имели генотип и фенотип сходный с родителями. Но как появились новые комбинации, вопрос пока остался открытым.

        Откройте слайд 6.

        Сейчас прочитайте учебник на стр. 219 2 абзац и выполните задание В инструкционой карточки. На работу___минут.

        Давайте проверим, что вы узнали на пути к поставленной цели.

        Почему же все-таки среди гибридов второго поколения появляется небольшое число особей с перекомбинацией родительских признаков?

        Каким может быть сцепление генов?

        При каком условии наблюдается полное сцепление?

        При каком условии наблюдается неполное сцепление?

        Когда нарушается сцепление генов?

        Когда вероятность кроссинговера выше?

        Оказывается, когда самцы гетерозиготны. А самки гомозиготны сцепление полное, а если наоборот, то сцепление не полное.

        Слайд 8 (Генетические карты).

        Эту закономерность: чем больше частота перекреста, тем дальше гены располагаются, друг от друга используют для составления генетических карт.

        Что такое генетические карты, зачем они составляются и какие уже составлены. Нам расскажет _____________, который готовил сообщение по этой теме. Ваша задача внимательно прослушать сообщение, записать определение и значение генетических карт.

        Итак, что такое генетическая карта мы видим на слайде.

        А где могут использоваться генетические карты?

        Читают план урока.

        Слушают, рассматривают рисунки.

        Изучают информацию слайда. Выполняют самостоятельную работу.

        Отвечают на вопросы

        Гены, расположенные в одной хромосоме называют сцепленными и обычно наследуются вместе, не обнаруживая независимого распределения.

        Красный цвет — темные стебли и листья

        Белые цветки — светлые стебли и листья

        Длинная шея — длинные конечности,

        Короткая шея — короткие конечности

        Темные глаза – темные волосы

        Светлые глаза – светлые волосы.

        Слушают сообщение, записывают вклад ученого в тетрадь.

        Смотрят видеофрагмент с опытами Моргана.

        Закон сцепленного наследования: гены, расположенные в одной хромосоме, наследуются совместно (сцеплено).

        Отвечают на вопросы.

        В результате кроссинговера

        Полное и неполное.

        Если не происходит перекреста хромосом и обмена генами.

        Если происходит кроссинговер и гомологичные хромосомы обмениваются участками.

        В процессе мейоза при конъюгации.

        Чем дальше друг от друга расположены гены.

        Это схема относительного расположения генов, находящихся в одной группе сцепления. Она показывает последовательность расположения генов в хромосоме и расстояние между ними.

        Создание генетических карт необходимо для развития генетики, селекции, генной инженерии, а так же эволюционных исследований.

        Закрепление и проверка усвоения материала.

        Перед итоговой проверкой внимательно просмотрите свой конспект, прочитайте выводы по уроку и начинаем проверочную работу.

        Почему в нашей задаче получилось такое расщепление?

        Отрицают ли опыты Моргана 2 закон Менделя?

        Домашнее задание. Параграф 57 и записи в тетради.

        Пишут проверочную работу.

        Тема «Сцепленное наследование генов»

        1. Гены, расположенные в одной хромосоме, при мейозе попадают в …

        А) разные хромосомы,

        Б) одну хромосому,

        В) спирализация хромосом.

        2. Какую генетическую закономерность иллюстрирует следующий факт: розы с красными цветками имеют темные стебли и листья, а розы с белыми цветками – светлые стебли и листья?

        А) сцепленное наследование генов,

        Б) полное доминирование,

        В) промежуточное наследование.

        3. Что отражает закон Моргана?

        А) закон единообразия,

        Б) закон сцепленного наследования признаков, если гены находятся в одной хромосоме,

        В) закон независимого расщепления признаков, если гены находятся в разных парах гомологичных хромосом.

        4. Сколько пар хромосом отвечают за наследование окраски тела и формы крыльев у дрозофилы?

        5. Определите на рисунке, между какими генами наиболее высока вероятность перекреста

        A В С D

        6. При … … генов гомологичные хромосомы обмениваются своими участками. Это обеспечивает возможность возникновения новых сочетаний генов и признаков.

        Итоговое тестирование по уроку

        1. Закон сцепленного наследования утверждает что:

        А) гены одной соматической клетки наследуются совместно,

        Б) гены, расположенные в одной хромосоме, наследуются совместно

        В) гены, расположенные в разных хромосомах, наследуются совместно

        2. Определите на рисунке, между какими генами наиболее высока вероятность перекреста

        a в с d А) ав и АВ

        A B C D

        3. Как правило, люди с темными волосами имеют карие глаза, а со светлыми волосами – голубые или серые глаза. Чем это обусловлено?

        А) полное доминирование,

        Б) сцепленное наследование генов,

        4. Гены, расположенные в одной хромосоме, наследуются совместно. Это закон:

        5. Гены, расположенные в одной паре хромосом называются:

        6. Все гены одной хромосомы образуют одну … … они попадают в одну гамету при мейозе.

        Сообщение «Жизнь и труд Томаса Моргана»

        Полное имя Томас Хант Морган родился в 1866 г. В Лексингттоне (штат Кентукки). В 20 лет окончил университет родного штата, а через 5 лет университет в Балтиморе. Он сразу стал профессором с начало колледжа, потом Колумбийского университета, а с 1928 г. до конца жизни возглавлял лабораторию в Калифорнийском технологическом институте.

        Коллеги из Колумбийского университета были удивлены, когда он, получивший уже широкую известность как эмбриолог, решил заняться модной, но неустоявшейся наукой-генетикой. Морган обычно работал с кроликами, но денег на содержание большого вивария ему не дали. Выбор объекта экспериментов — крошечной плодовой мушки дрозофилы был, его величайшей удачей. Открытия не замедлили появиться. В общем, Морган подтвердил выводы Менделя, но существенно дополнил их. Были обнаружены признаки, которые наследовались вместе. И количество таких групп равно количеству хромосом. Далее Морган с учениками показал, что гены в хромосомах расположены линейно, как бусины на нитке. И, наконец, правило сцепления оказалось не абсолютным. Таким образом, был выяснен цитологический механизм законов Менделя. Открытия Моргана привели к окончательному доказательству и завершению хромосомной теории наследственности. Морган показал способ расчета расстояния между генами для составления генетических карт.

        Каждое такое открытие по праву можно назвать величайшим. Но не только они принесли Моргану всемирную славу. Из его лаборатории вышла в свет та генетика первой половины 20 века, которую теперь называют классической. Морган дал генетике объект исследований, набор методов, воспитал многочисленных учеников, многие из которых также приобрели мировую известность. В этом его величайшая заслуга. За труды по изучению наследственности Томас Морган в 1933 году был удостоен Нобелевской премии. В течение ряда лет он был президентом Национальной Академии наук США, а в 1932 стал почетным членом АН СССР. Умер Морган в 1945 году.

        Сообщение «Генетические карты»

        Генетические карта — это схема относительного расположения генов, находящихся в одной группе сцепления. Она показывает последовательность расположения генов в хромосоме и расстояние между ними.

        Расстояние между генами расположенными в одной хромосоме, определяют в процентах гамет, при образовании которых, произошла перекомбинация генов. Это расстояние выражается в морганидах, в честь Т.Моргана. 1%=1 морганиде. По результатам анализирующего скрещивания были определены расстояния между генами в хромосомах дрозофилы, мышей, шелкопряда, дрожжей у растений ячменя, гороха, хлопчатника, кукурузы, пшеницы, томата (на слайде показана генетическая карта 2 хромосомы томата). Каждая пара хромосом имеет своеобразный рисунок – цитологичекую карту, а генетическая карта представляет ее схематичное отражение (рисунок). Картируются и хромосомы человека. Опираясь на новые технологии, в 1989 г. была принята международная программа «Геном человека», в рамках которой работают ученые разных стран, в том, числе и России по определению полной последовательности всех нуклеотидных звеньев генома человека и определению их местоположения. В настоящее время картированы около 10 тыс. генов. По телевидению и в прессе иногда можно услышать предположения об утрате Y хромосомы и вымирании через 5 млн. лет мужского пола, но ученые расшифровали код этой хромосомы и утверждают, что она проживет еще как минимум 50-60 млн. лет. В Y хромосоме содержится всего 78 генов, это гораздо меньше, чем в других хромосомах. Для того чтобы составить карту, потребовалось изучить 300 тысяч 269 жителей разных стран.

        На основании полученных данных построены карты. Можно с уверенностью ожидать в недалеком будущем появление молекулярно-генетических карт, которые будут нести не только исчерпывающую информацию о расположении генов в хромосоме, но и полную информацию об их нуклеотидных последовательностях.

        Существуют также серьезные перспективы применения генетических карт в практике. Генетические карты человека могут оказаться очень полезными в развитии медицины и здравоохранения. Уже в настоящее время знания о локализации гена на определенной хромосоме используют при диагностике ряда тяжелых наследственных заболеваний человека. В будущем не только резко расширится применение такого подхода, но и появится возможности для генной терапии, т.е. исправления структуры или функции генов.

        Селекция животных и растений – другое важное направление, в котором уже используются генетические карты. В микробиологии применение генетических карт также очень важно. Микробиологическая промышленность не только ближайшего будущего, но и современная, уже немыслима без детального знания генетических карт. Создание групп микроорганизмов, способных синтезировать необходимые для фармакологии и сельского хозяйства белки, гормоны и другие сложные органические соединения, возможно только на основе генно-инженерных методов, т.е. базируется на знании генетических карт соответствующих микроорганизмов.

        В дальнейшем число видов растений, животных и микроорганизмов, для которых будут построены детальные генетические карты. Существенно увеличится.

        Сообщение о мушке дрозофиле

        Дрозофилы, род двукрылых насекомых семейства плодовых мушек. Длина до 3.5 мм. Около 1000 видов, распространены широко, более многочисленны в тропиках и субтропиках. Обыкновенная плодовая мушка — классический объект генетики т. к.

        легко разводится в неволе (в лабораториях она хорошо живет в пробирках на засеянных дрожжевыми клетками растертых бананах или манной каше с изюмом),

        очень плодовита (каждые 10-15 дней при оптимальной температуре дает новое поколение и в каждом поколении до тысячи потомков),

        обладает большой изменчивостью рисунок 108 учебника

        легко изучать (Усыпленных на время эфипром мушек хорошо можно рассмотреть под лупой, отбирать изменившихся особей, а потом их скрещивать, самцы и самки легко различимы: у самца брюшко меньше и темнее),

        небольшое число хромосом (в диплоидном наборе 8) рисунок 110 учебника.

        Изучение наследование признаков у дрозофилы послужило экспериментальной основой хромосомной теории наследственности.

        План урока сцепленное наследование генов