Комбінований урок "Гібридологічний аналіз: основні типи схрещувань та їхні наслідки".

Тема уроку: Гібридологічний аналіз: основні типи схрещувань та їхні наслідки.

Мета уроку: сформувати знання про закономірності успадкування, що визначають три закони Менделя; з’ясувати як відбувається успадкування ознак під час моно- та дигібридному  схрещуванні; розвивати вміння логічно мислити та знаходити закономірності процесів спадковості та мінливості живих організмів; на прикладі забезпечення спадковості та мінливості живих організмів виховувати розуміння єдності всіх біологічних процесів у живих організмах і важливості цих процесів для існування життя.

Обладнання і матеріали: підручники, схеми та таблиці моно- та дигібридне схрещування, мультимедійний комплекс.

Тип уроку: комбінований.

ХІД УРОКУ

І. ОРГАНІЗАЦІЙНИЙ ЕТАП.

ІІ. АКТУАЛІЗАЦІЯ ОПОРНИХ ЗНАНЬ УЧНІВ.

1. Генетика – це наука про закономірності спадковості та мінливості організмів.

2. Назву « ген» запропонував англійський вчений У. Бетсон у 1906 році.

 3. Спадковість — здатність живих організмів передавати від покоління до покоління спадкові ознаки, збереження й відтворення у нащадків основних ознак зовнішньої та внутрішньої будови, фізико-хімічних особливостей і життєвих функцій батьків.

 4. Мінливість — здатність живих організмів набувати нових ознак, відмінних від предків і їхніх станів у процесі індивідуального розвитку.

5. Ген — це ділянка молекули нуклеїнової кислоти, яка визначає спадкові ознаки організмів.

 6. Геном – сукупність молекул ДНК, що містяться в одній клітині.

7. Генотип (від грец. генос — рід, походження і типос — відбиток) — комплекс усіх генів організму, що зумовлюють спадкові властивості.

 8. Фенотип (від грец. фаіно — являю і типос — відбиток) — сукупність характеристик, властивих індивіду на певній стадії розвитку.

 9. Алелі або алельні гени — різні варіанти одного гену, що зустрічаються в межах однієї популяції організмів та визначають різні фенотипи цих організмів.

10. Гомозигота — організм (зигота), що має однакові алелі одного гена в гомологічних хромосомах (AA, aa).

11. Гетерозигота — організм (зигота), що має різні алелі одного гена в гомологічних хромосомах (Aa), тобто має альтернативні ознаки.

12. Домінантна ознака (ген) — переважаюча, та що пригнічує, виявляється завжди як у гомозиготному, так і в гетерозиготному стані. Домінантна ознака позначається великою літерою (A, B, С). Приклади домінантних ознак: кучеряве волосся, темний колір очей або шкіри, високий зріст тощо.

13. Рецесивна ознака (ген) — та, що пригнічується, виявляється тільки в гомозиготному стані. В гетерозиготному стані рецесивна ознака пригнічується домінантною. Рецесивний ген позначається відповідною малою літерою (а, b, с). Приклади рецесивних ознак: пряме волосся, світлий колір очей та шкіри, низький зріст тощо.

14. Чисті лінії — це генотипно однорідні нащадки однієї особини, гомозиготні за більшістю генів й одержані в результаті самозапилення.

15. Каріотип - сукупність хромосом в ядрах клітин.

ІІІ. МОТИВАЦІЯ НАВЧАЛЬНОЇ ДІЯЛЬНОСТІ.

    У 1914 році в Англії ремонтували собор. Роботами керував нащадок першого герцога Шрюсбері Джона Табольта ,похованого у цьому соборі у 1453 році. Джон був історичною постаттю. Він воював і загинув від ран.14 поколінь відділяли його від  нащадка 20 століття. Нащадок розкрив  гробницю. Те, що в ній лежав Табольт сумніву не було. На кістках були ушкодження, що свідчили про рани,згадувані літописцями. Про зовнішність не могло бути й мови,але був неспростований доказ спорідненості,надійніший, а ніж засвідчені нотаріусом генеалогічні документи: на одній руці  скелету зрослися фаланги пальців, про що говорив нащадок ще до розкриття. Після розкриття він показав свою руку свідкам, які побачили таку ж картину. На тій самій руці, що й у скелета, ті самі 2 фаланги зрослися між собою. Їх зростив домінантний ген,  в медицині сьогодні такий прояв називають -  симфалангією.

Ось такою, є сила гена.  Ось така  сила спадковості!

IV. ПОВІДОМЛЕННЯ ТЕМИ, МЕТИ І ЗАВДАНЬ УРОКУ.

Тема уроку: Гібридологічний аналіз: основні типи схрещувань та їхні наслідки. Мета уроку: сформувати знання про закономірності успадкування, що визначають три закони Менделя; з’ясувати як відбувається успадкування ознак під час моно- та дигібридному  схрещуванні; розвивати вміння логічно мислити та знаходити закономірності процесів спадковості та мінливості живих організмів; на прикладі забезпечення спадковості та мінливості живих організмів виховувати розуміння єдності всіх біологічних процесів у живих організмах і важливості цих процесів для існування життя.

V. ПОЯСНЕННЯ НОВОГО МАТЕРІАЛУ.

Перший закон Менделя

У дослідах Менделя під час схрещування сортів гороху, які мали жовте й зелене насіння, усе потомство (тобто гібриди першого покоління) виявилися з жовтим насінням. При цьому не мало значення, з якого саме насіння (жовтого чи зеленого) виросли материнські (батьківські) рослини. Отже, обидва батьки однаковою мірою здатні передавати свої ознаки потомству.

Аналогічні результати були виявлені й у дослідах, у яких до уваги бралися інші ознаки. Так, після схрещування рослин з гладеньким і зморшкуватим насінням усе потомство мало гладеньке насіння. Після схрещування рослин з пурпуровими й білими квітками в усіх гібридів виявилися лише пурпурові пелюстки квітів і т. д.

Виявлена закономірність отримала назву першого закону Менделя, або закону однотипності гібридів першого покоління. Ста ознаки, який проявлявся в першому поколінні, отримав назву домінантного, а стан, який у першому поколінні гібридів не проявлявся, — рецесивного.

«Задатки» ознак (гени) Г. Мендель запропонував позначити літерами латинського алфавіту. Алелі, які належать до однієї пари станів ознаки, позначають однією й тією самою літерою, але домінантний алель — великою, а рецесивний — маленькою. Алель пурпурного забарвлення квітів слід позначити, наприклад, А, алель білого кольору квіток — а, алель жовтого кольору насіння — В, алель зеленого кольору насіння — в і т.д.

Кожна клітина тіла тварин і вищих рослин має диплоїдний набір хромосом. Усі хромосоми парні, алелі ж гена містяться в гомологічних хромосомах. Отже, у зиготі завжди є два алелі, і генотипну формулу за будь-якою ознакою слід записувати двома літерами.

Особину, гомозиготну за домінантним алелем, слід записувати АА, рецесивним — аа, гетерозиготну — Аа.

Унаслідок мейозу гомологічні хромосоми (а з ними й алелі гена) розходяться в різні гамети. Але оскільки в гомозиготи обидва алелі однакові, всі гамети несуть один і той самий алель, тобто гомозиготна особина утворює лише один тип гамет, а гетерозигота — два.

Досліди зі схрещування генетики записують у вигляді схем. Батьків позначають літерою Р, особин першого покоління — F1, особин другого покоління — F2 і т.д. Схрещування позначають знаком множення (*), генотипну формулу материнської особини (♀) записують першою, а батьківської (♂) — другою. У першому рядку записують генотипні формули батьків, у другому — типи їхніх гамет, у третьому — генотипи першого покоління і т.д.

Наприклад:

Р                      АА * аа

Гамети              А     а

F1                        Аа

Завдання: розв’язати задачу слайд 11.

Другий закон Менделя

Після схрещування гетерозиготних гібридів першого покоління між собою (самозапилення або споріднене схрещування) у другому поколінні з’являються особини як із домінантними, так і з рецесивними станами ознак, тобто виникає розщеплення, яке відбувається в певних співвідношеннях.

Узагальнюючи фактичний матеріал, Мендель дійшов висновку, що у другому поколінні 75 % особин мають домінантний стан ознаки, а 25 % — рецесивний (розщеплення 3:1). Ця закономірність отримала назву другого закону Менделя, або закону розщеплення.

Згідно з цим законом, можна зробити такі висновки:

•   алелі гена, перебуваючи в гетерозиготному стані, не змінюють структури один одного;
•   під час дозрівання гамет у гібридів утворюється приблизно однакове число гамет з домінантними й рецесивними алелями;
•   під час запліднення чоловічі й жіночі гамети, що несуть домінантні й рецесивні алелі, вільно комбінуються.

За генотипом особини нащадки двох гетерозигот розділяються у співвідношенні 1АА:2Аа:1аа. А от за зовнішнім виглядом (фенотипом особини) вони демонструють розщеплення у співвідношенні 3:1. Ці відбувається тому, що за зовнішнім проявом генотипи АА і Аа не відрізняються. Але у випадку неповного домінування фенотипові співвідношення співпадають із генотипним, бо в цьому варіанті генотипи АА і Аа мають різний прояв.

Завдання: розв’язати задачу слайд 16.

Третій закон Менделя

Вивчаючи розщеплення в разі дигібридного схрещування, Мендель звернув увагу на те, що під час схрещування рослин із жовтим гладеньким (ААВВ) і зеленим зморшкуватим (аавв) насінням у другому поколінні з’явилися нові комбінації ознак: жовте зморшкувате (А–вв) і зелене гладеньке (ааВ–), які не траплялись у вихідних форм. Із цього спостереження Мендель зробив висновок, що розщеплення за кожною ознакою (за кожною парою алелів) відбувається незалежно від другої ознаки (других пар алелів). Ця закономірність отримала назву третього закону Менделя.

Цей закон діє тому, що під час мейозу розподіл (комбінування) хромосом з різних гомологічних пар у статевих клітинах (при їхньому дозріванні) йде незалежно й може привести до появи нащадків з комбінацією ознак, відмінних від батьківських і прабатьківських особин.

Якщо під час схрещування аналізується більше двох ознак, то кількість очікуваних комбінацій збільшується. Так, у разі тригібридного схрещування гетерозигот утворюються по вісім типів гамет, які дають 64 сполучення. Розщеплення за фенотипом у загальній формі можна виразити формулою (3+1)^n, де n — кількість ознак, які взяті для аналізу під час схрещування.

У разі аналізуючого схрещування (так називають схрещування особини з невідомим генотипом з особиною, яка є рецесивною гомозиготою за всіма ознаками, що вивчаються) число типів потомків указує на число типів гамет, що утворює особина, генотип якої аналізується. Це дозволяє визначити її генотип.

Приклади домінантних та рецесивних алелей у людини.

VI. УЗАГАЛЬНЕННЯ І СИСТЕМАТИЗАЦІЯ ЗНАНЬ.

Генетична консультація. Поділ дітей на групи . Кожна група розв’язує  задачі. Слайд 21, 22, 23.

1.       Чи можна побоюватися, що в дитини спостерігатиметься відсутність емалі на зубах (ознака домінантна), якщо батько має нормальні зуби, а в матері спостерігається ця аномалія? Батько матері мав нормальні зуби.
2.       У здорової жінки один з батьків хворіє на цукровий діабет, у чоловіка – всі здорові. Чи будуть успадковувати цукровий діабет їхні діти, якщо відомо, що ця хвороба передається рецесивно?
3.       В сім’ї, де жінка хвора на гіпертонію, а чоловік має нормальний тиск, всі діти мають схильність до гіпертонії. Син цих батьків одружився з дівчиною, не хворою на гіпертонію.  Чи буде хвороба виявлена в онуків (гіпертонія передається домінантно)?
4.        

VII. ПІДБИТТЯ ПІДСУМКІВ УРОКУ

Прийом «Закінчи речення.»

•               Сьогодні на уроці я зрозумів…
•               Сьогодні на уроці я навчився…
•               На цьому уроці мені було найважче…
•               На цьому уроці найцікавішим було…
•               Сьогодні на уроці я не зрозумів …

VIII. ДОМАШНЄ ЗАВДАННЯ.

§33, дати відповіді на запитання.