Міністерство освіти і науки України

ТОРГОВИЙ КОЛЕДЖ

Запорізького національного університету

 

 

 

 

 

 

 

 

МЕТОДИЧНА РОЗРОБКА

 

 

Тип заняття                                             Комбінований

 

Навчальна дисципліна                           Біологія і екологія

 

Тема                                                         Гібридологічний аналіз: основні типи схрещувань та їхні наслідки

 

 

 

 

 

Розроблена викладачем

біології вищої категорії

Гнибідою Н.М.

 

 

 

Розглянуто на засіданні

циклової комісії

«Загальноосвітніх дисциплін»

 

 

Протокол №  3 

« 15 » листопада 2018 р.

 

Голова ЦК          Н.М. Гнибіда

Тема ГІБРИДОЛОГІЧНИЙ АНАЛІЗ: ОСНОВНІ ТИПИ СХРЕЩУВАНЬ ТА ЇХНІ НАСЛІДКИ.

Мета.

Освітня. Розширити компетентність студентів в галузі генетики, а саме її знаннєвий, діяльнісний і ціннісний компоненти за темою заняття. Очікувані результати: знаннєвий-студент оперує поняттями: ген, домінантні і рецесивні гени, геном, генотип, фен, фенотип, моно-, ди-, полігібридне схрещування, зворотне (аналізуюче); діяльнісний-студент розв’язує типові задачі на моно-, дигібридне схрещування, повне і неповне домінування, кодомінування та зчеплене зі статтю успадкування, а також визначає можливі генотипи за фенотипами і навпаки, визначає тип успадкування; ціннісний-обгрунтовує судження щодо перспектив генетичних досліджень людини, виявляє ставлення до збереження власного здоров’я та безпеки інших людей, оцінює важливість таких ціннісних категорій як життя, природа, здоров’я.

Розвиваюча. Створити умови для забезпечення розвитку індивідуальних особливостей кожного. Розвивати досвід пошуково-дослідницької діяльності, уміння представляти отримані результати під час виконання навчальних проектів з теми, уміння бути активними, вміти логічно мислити та робити відповідні висновки та узагальнення.

Виховна. Виховувати працелюбність, та цілеспрямованість на прикладі наукових відкриттів та пошуків вчених-біологів.

Тип заняття. Комбінований

Форма заняття. Синтетична.

Місце заняття в робочій програмі. Тема 3, Заняття №3.

Методи і методичні прийоми:

1. Інформаційно- рецептивний:

а) словесний:  розповідь-пояснення, опис, бесіда,.

б) наочний: демонстрація відеороликів,презентацій, робота в програмі Smart Notebook

в) практичний: розв’язування типових задач

2. Репродуктивний.

3. Проблемно - пошуковий: постановка проблемних питань і задань.

4.Візуальний.

5.Релаксопедичний: психологічне розвантаження.

Міжпредметні зв ́язки: хімія, іноземна мова, література, математика, історія

Матеріали та обладнання: презентації, відеоролики, інтерактивна дошка, методичні рекомендації до виконання навчальних проектів.

 

ХІД  ЗАНЯТТЯ

І. Актуалізація опорних знань студентів. (  хвилин)

 

Завдання на визначення ступеню сформованості знань генетичних термінів, генетичної символіки, понять і генетичних законів Г. Менделя.

 

1.Термінологічна розминка

 

Генетика(наука про закономірності спадковостіь і мінливості)	Спадковість(загальна властивість живої матерії зберігати і передавати із покоління в покоління ознаки організмів)
Мінливість(загальна властивість живої матерії набувати нових ознак)	Ген(елементарна одиниця спадковості, ділянка молекули ДНК, або хромосоми, що визначає ознаку)
Алельні гени(гени, що визначають розвиток різних станів однієї ознаки, н-д жовтий- зелений, а ознака одна – колір насіння)	Локус(місце розташування алельних генів в гомологічних хромосомах)
Домінантні гени(переважаючі, що проявляються у першому поколінні гібридів від схрещування чистих ліній)	Рецисивні гени(протилежні домінантним, подавляються і не проявляються фенотипові у пешому поколінні гібридів)
Генотип(сукупність всіх генів одного організму)	Фенотип(сукупність зовнішніх ознак і властивостей організму, які є результатом взаємодії генотипу і зовнішнього середовища)
Гамета(статева клітина яка має гаплоїдний набір хромосом)	Геном(сукупність генів гаплоїдного набору хромосом організму)
Гомозигота(диплоїдна клітина, що містить однакові алельні гени, або тільки домінантні ,або тількирецесивні)	Зигота(Запліднена статева клітина з диплоїдним набором хромосом і новими комбінаціями генів)
Чиста лінія(генетично однорідні, гомозиготні генотипи особин)	Гетерозигота(диплоїдна клітина, що містить різні алельні гени ідомінантні і рецесивні)
Схрещування(поєднання генетичного матеріалу організмів з різними генотипами)	Гібриди(покоління одержане від схрещування)
Каріотип(набір хромосом певного виду)	Гомологічні хромосоми(парні, однакові хромосоми)
Дигібридне схрещування(схрещування за двома парами ознак)	Моногібридне схрещування(схрещування за однією ознакою двох її станів)
Статеві хромосоми(пара хромосом жіночої і чоловічої статі що відрізняється за будовою від інших хромосом карітипу-ХХ, ХY)	Гаплоїдний набір хромосом(половинний, або одинарний набір хромосом)

 

2. Визначте основні символи генетики

_________  Батьківські особини

_________  Схрещування особин

_________  Чоловічі особини

_________  Жіночі особини

_________  Гібриди (нащадки)

_________  Гамети

_________  Статеві хромосоми

_________  Домінантні прояви ознаки

_________  Рецесивні прояви ознаки

_________  Гомозиготи домінантні

_________  Гомозиготи Рецесивні

_________  Гетерозиготи

та поясніть символи, що їх використано на ілюстрації схем схрещувань

(Вставити картинки)

4. Розкрити сутність генетичних законів Г.Менделя

Вибрати із запропонованих схему (або скласти схему)

(вставити схеми, картинки)

а) І Закону Менделя дати визначення і розкрити його суть

б) ІІ Закону Менделя

в) ІІІ Закону Менделя

5. Перекладіть з англійської мови, зіставте поняття генетики з визначеннями та отримайте відповідь на питання в якому місті на честь

Менделя названі музей, університет, головна площа.

ІІ. Повідомлення теми і мети заняття. (….хвилини)

ХХІ століття – століття біології .

Із резолюції Юнеско

Чому? Тому що основні глобальні проблеми  людства можуть бути розв’язані за допомогою біологічних знань.

Вивчення механізмів спадковості і мінливості веде до розроблення нових методів раннього діагностування та виліковування спадкових хвороб людини, лікування нових інфекційних захворювань тощо.

А ще тому, що немає такої галузі практичної діяльності людини, для якої біологічні, генетичні дослідження не мали б значення: с\г, промисловість, медицина, охорона природи, селекція, спорт, мистецтво, технології.

На сьогодні ви володієте основними поняттями і закономірностями спадковості встановленими Менделем, тобто маєте базову теоретичну основу. Великий Й.В.Гете казав, що «Недостатньо мати знання, необхідне їхнє застосування».

Тільки дослідження об’єкту,– генетичний аналіз веде до практичного застосування знань. Як ви вважаєте, якою буде тема сьогоднішнього заняття?

Так, генетичний аналіз, а він включає такі його види, як гібридологічний, молекулярно-генетичний і хромосомний аналіз.

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

План.

1. Поняття про гібридологічний аналіз.

2. Типи успадкувань ознак, як наслідки різних типів схрещувань.

Знати:

основи і значення гібридологічного методу аналізу в генетиці.

Типи схрещувань: моногібридне, дигібридне, полігібридне, зворотне (аналізуюче).

Види успадкувань: домінантне (повне і неповне), рецесивне, кодомінування, зчеплене зі статтю успадкування.

Вміти:

проводити гібридологічний аналіз за наслідками схрещувань, визначати можливі генотипи за фенотипом і навпаки, тип успадкування, розв’язуючи типові генетичні задачі на моногібридне, дигібридне схрещування повне і неповне домінування, кодомінування, зчеплене зі статтю успадкування.

Обгрунтовувати судження щодо перспектив генетичних досліджень людини, виявляти ставлення до збереження власного здоров’я та безпеки інших людей.

ІІІ. Мотивація навчально-пізнавальної діяльності студентів (….хвилини)

Звертаюсь до Вас, люди ХХІ століття, чи потрібно піднімати рівень знань, вмінь, а головне переконань на вищий щабель, щоб розуміти унікальні цінності природи, життя, здоров’я, щоб мати свідоме ставлення до них, щоб застосовувати одержані знання у повсякденному житті?Так? Стверджуєте?

Отже, будемо далі розкривати таємниці спадковості, аналізувати ситуації, розв’язувати генетичні задачі, готуючись до практичної роботи «Розв’язання типових генетичних задач» на наступному занятті.

ІV. Сприймання, усвідомлення та засвоювання нового матеріалу (…..хвилин)

1. Поняття про гібридологічний аналіз

 Одним із перших у генетичних дослідженнях почали застосовувати саме гібридологічний метод. Він полягає у схрещуванні (гібридизації) організмів, які різняться певними варіантами однієї чи кількох ознак.

Гібридологічний аналіз-це дослідження характеру успадкування ознак за допомогою системи схрещувань особин з наступним аналізом результатів. Для цього підраховують кількість особин з певним фенотипом серед нащадків і роблять відповідні висновки.

Гібридологічний аналіз дає змогу визначити характер успадкування ознаки (тип взаємодії алельних генів, кількість генів що беруть участь у прояві ознаки), розташування генів (в гомологічних чи негомологічних хромосомах, в статевих чи аутосомах).

Які ж типи схрещувань застосовують в гібридологічному аналізі? Ті які ми з вами вже знаємо, а які? Моногібридне, дигібридне, полігібридне, а ще є зворотнє, або аналізуюче.

Аналізуюче схрещування-це схрещування аналізованої особини, генотип якої невідомий (АА, Аа ?) з рецесивною гомозиготою (аа). Якщо потомство одноманітне – аналізована особа має генотип гомозиготний(АА), а якщо відбувається розщеплення ознак у співвідношенні 50% : 50%, або 1:1, то дослідна особина гетерозиготна (Аа).

Задача. У живий куток принесли двох чорних морських свинок, вважаючи їх чистопородними, проте в наступному поколінні серед їх потомства з’явилися білі. Встановіть генотипи цих свинок, якщо відомо, що чорне забарвлення домінує над білим.

                                    

Таке співвідношення 1:1 характерне для моногібридного аналізуючого схрещування. А якими будуть наслідки для дигібридного аналізуючого схрещування?

Придумайте, складіть задачу на аналізуюче дигібридне схрещування. Дайте відповідь на питання: якими будуть наслідки для дигібридного аналізуючого схрещування?

Яке співвідношення фенотипів спостерігається в результаті схрещування особин з генотипами AaBb і aabb?

Або задача.

Умалини червоний колір плодів і колюче стебло–домінують, а жовтий колір плодів і гладеньке стебло–рецесивні. В результаті схрещування гетерозиготних за двома ознаками рослин з рослинами, які мають жовті плоди і гладеньке стебло, одержано 100 потомків. Скілки з них будуть мати жовті плоди і колюче стебло?

Висловіть судження щодо практичного значення знань про аналізуюче схрещування.(Аналізуюче схрещування більше можна застосувати у селекції при виведенні нових, або удосконаленні раніше одержаних порід чи сортів оскільки воно дає змогу визначити генотип особин, яких планують використати для отримання нащадків з певним фенотипом, з певними ознаками, можна усунути від розмноження гетерозиготних особин, щоб одержати чисті лінії)

2. Типи успадкування ознак, як наслідки різних типів схрещувань .

Успадкування-це передача генетичної інформації із покоління в покоління від особин батьківських форм потомству.

Види успадкувань: домінантне (повне і неповне), рецесивне, кодомінування, зчеплене зі статтю успадкування.

І. Домінування повне ­ спостерігається повне пригнічення одного алеля іншим і домінантний стан ознаки проявляється у кожному поколінні. (Приклади домінантних ознак)

(Приклади картинок повного домінування, тобто розщеплення ознак за фенотипом і генотипом)

ІІ. Домінування неповне ­ домінантні алелі лише частково переважають над рецесивними ­ наслідком є поява проміжного прояву ознаки, гетерозиготи мають власний фенотип.

(Приклади картинок неповного домінування)

ІІІ. Рецесивне успадкування ­ стан ознаки передається спадково, але пригнічується і не проявляється у гетерозиготних нащадків, а тільки у гомозиготних рецесивних.

(На прикладах домінування)

ІV. Кодомінування ­ спостерігається вияв обох алелів гена за одночасної наявності їх у гетерозигот. Наприклад ІV група крові є результатом взаємодії двох домінантних алелів ­ ІІ які не домінують один над одним. Проте окремо кожен з них домінує над рецесивним алелем І.

Підведіть руки хто знає свою групу крові?

Як ви вважаєте, навіщо потрібно знати свою групу крові?

(Якщо зустрічається аглютиногени А і альфа – аглютин, або В і бета – аглютин то між ними виникає реакція за типом «антиген–антитіло», тобто відбувається зсідання крові, тому треба розуміти, наскільки важливо знати свою групу крові.)

 

Група крові		Рецепторні білкові молекули в еритроцитах (аглютиногени)	Білкові молекули у плазмі Крові (аглютини)
І група	0	ІІгомозигота рецесивна	Альфа,бета
ІІ група	А	ІІ гомозигота ІІ гетерозигота	бета
ІІІ група	В	ІІ гомозигота ІІ гетерозигота	альфа
ІV група	АВ	ІІгетерозигота	відсутні

 

Задача. В пологовому будинку переплутали двох дівчинок. Батьки однієї з них мають А та О групи крові, батьки іншої – А та АВ, дівчинки мають А та О групи крові. Визначити, хто чия дочка та генотипи батьків і дітей.

(цю задачу пропоную розв’язувати в парі.)

Як вважаєте, чи завжди І група підходить усім іншим групам?

Крім групи групи, що ще треба знати про свою кров? Так, резус-фактор.

Допоможе нам пригадати що таке резус-фактор, що про нього треба знати і навіщо (……яка підготувала  коротеньке повідомлення)

(На поверхні еритроцитів крові може існувати резус-фактор,це такий білок, антиген. Якщо він є – резус позитивний тип крові, якщо немає – резус негативний тип крові.

Наявність чи відсутність даного білка–антигена загрози здоров’ю не несе. Тільки у випадку для жінок з резус негативною кров’ю які вступають в щасливий період очікування дитини за умови що чоловік резус- позитивний може відбутися резус-конфлікт. Він здебільшого не проявляється під час першої вагітності, а тільки під час наступних. Резус-конфлікт – це імунна відповідь мами з негативним резус фактором на антигени плода, які викликають розпад еритроцитів плода або новонародженої дитини.

Вагітним жінкам із резус негативною кров’ю , якщо чоловік резус позитивний рекомендовано проведення профілактики анти резус Д–імуноглобуліном у терміні 28–30 тижнів вагітності.

Немає загрози резус-конфлікту якщо:

1. Батько і мати резус позитивні

2. Обидва батьки резус негативні

3. Плід, як і мати резус негативні

4. Мати резус позитивна, а батько резус негативний)

Як успадковується  резус-фактор?

Задача. Резус негативна жінка виходить заміж за гетерозиготного резус позитивного чоловіка. Яка ймовірність резус-конфлікту між організмами матері та плода, якщо буде друга вагітність.

Дано	Розв’язування
Rh–наявність резус–фактора rh–відсутність резус–фактора	Р:         rhrh                Rhrh G           rh                  Rh   rh F1          Rhrh               rhrh         Резус +              Резус –
F1–?	Відповідь: ймовірність резус-конфлікту – 50 %

 

V. Зчеплене зі статтю успадкування ­ це успадкування на яке впливає стать, бо гени розташовані в Х і Y статевих хромосомах.

Рецесивний ген гемофілії перебуває в Х-хромосомі:

1.                Батько дівчини хворіє на гемофілію, а мати її здорова і походить з сім’ї, в якій ніхто не хворіє на цю хворобу. Дівчина виходить заміж за здорового юнака. Що можна сказати про їхніх майбутніх дітей?
2.                Здорова жінка, брат якої хворіє на гемофілію, вийшла заміж за здорового чоловіка. У них народилась дитина, хвора на гемофілію. Яка ймовірність того, що й друга дитина буде гемофіликом?
3.               Яке потомство слід чекати від шлюбу, якщо чоловік хворий, а жінка є носієм гемофілії?

 

Релаксація(ямочки)

V. Узагальнення та систематизація знань.  (хвилин)

1. Робота в групах

Памятка студентам

Правила роботи у групах

1. Об’єднайтесь у групи по 4-6 студентів
2. Сідайте так, щоб усім участникам групи було видно і чути один одного
3. Уважно прослухайте завдання та час, який відведено на його виконання

 4. Розподіліть ролі у групі: керівник, секретар, спостерігач, доповідач, зберігач часу.

Керівник:

• Пропонує участникам групи обговорити тему спочатку за бажанням, а згодом по черзі;
• Заохочує групу до роботи;
• Робить підсумки роботи.

Секретар:

•   веде  короткі записи результатів роботи сво­єї групи.

Спостерігач:

•   спостерігає за тривалістю обговорень участників, культурою спілкування у групі.

Доповідач:

• презентує результати роботи групи для всієї групи;
• чітко та стисло доповідає спільну думку групи.

Зберігач часу:

слідкує за часом, який відведений для виконання завдання

Групи одержують завдання(роздруковані, а на дошці закладені умови і можливість їх розвязання) на виконання яких відводиться 10 хв.

І група.

1. Уявіть таку ситуацію: молоді батьки, які мають однакову ІІ групу крові, були дуже здивовані, що їхня дитина народилася з І групою крові. Вони вважали, що дитина має успадкувати їхню групу крові.

1) В чому полягала їхня помилка? Визначте, якою була ймовірність народження дитини з І групою крові у цій родині

2). У якому випадку діти не можуть успадкувати групу крові батьків?

4. Прикладом якого успадкування є наведена ситуація?

ІІ група.

Коти на відміну від кішок ніколи не мають черепашкового забарвлення (чорні і руді плями на білому фоні), вони бувають або з чорними плямами, або з рудими.

1) Чим це можна пояснити?

2) Де, в яких хромосомах, локалізовані алельні гени (чорний – рудий).

3) Про який тип успадкування йдеться мова в цій задачі?

ІІІ група.

На фермі отримують три фенотипні групи норок: білих, коричневих і кохінурових (біле хутро з коричневим хрестом на спині).

При схрещуванні білих норок між собою народжувались виключно білі дитинчата; при схрещуванні коричневих між собою­лише з коричневим забарвленням хутра. Дитинчата від схрещування білих норок з коричневими мають виключно кохінурове забарвлення хутра. Визначте:

1.     Яке явище спостерігають у гібридів першого покоління?
2.     Які будуть фенотипи нащадків, отриманих від схрещування кохінурових норок між собою?
3.     Які будуть фенотипи нащадків, отриманих від схрещування кохінурових норок з білими?
4.     Які будуть фенотипи нащадків, отриманих від схрещування кохінурових норок з коричневими?
5.     Назвіть типи успадкувань при одержанні кожного з поколінь.

ІV група.

Фокстер’єри, гомозиготні за рецесивним алелем певного гена – сліпі від народження. Пара плідників з нормальним фенотипом дала сім цуценят, з яких п’ять мали нормальний фенотип, а двоє виявилися сліпими.

1.     Встановіть генотипи батьків та їхніх нащадків.
2.     За яким Законом відбулося успадкування ознак у поколінні фокстер’єрів?
3.     Який в даному випадку спостерігається тип успадкування?

2. Гра «Так ^-Ні ­»

1. Гени передаються від батьків через гамети?(да)

2. Аналізуюче схрещування ­це схрещування за двома парами алельних генів?(ні)

3. Аналізуюче схрещування ­це схрещування з неповним домінуванням?(ні)

4. Наслідки схрещування показали розщеплення ознак іза генотипом і за генотипом 1:2:1­це неповне домінування?(да)

5. Аналізуюче схрещування ­це схрещування особин з невідомим генотипом і рецесивною гомозиготою.(да)

6. Рецесивне успадкування ­це коли ознака проявляється при гетерозиготному генотипі(ні)

7. Рецесивне успадкування ­це ознака передається спадково при гомозиготному генотипі(да)

8. Схрещування за двома парами ознак є полібридним?(ні)

9. Коли в генотипі проявляються обидва домінантні гени це ­кодомінування?(да)

10. Якщо гени розташовані в Х-хромосомі ознаки будуть проявлятись тільки в потомстві жіночої статі?(ні)

11. Якщо гетерозиготи мають власний фенотип­це неповне домінування?(да)

12. Коли спостерігається пригнічення одного алеля іншим і проявляється  в гетерозиготному стані це­повне домінування?(да)

VІ. Домашнє завдання.(…… хвилин)

1. Вивчити за підручником §36.,повторити §34-35.

2. Підготуватись до практичної роботи «Розв’язування типових генетичних задач» – розв’язати запропоновані задачі.

Задача 1

Карі очі у людини домінують над блакитними. Яке потомство слід чекати від шлюбу кароокої жінки і блакитноокого чоловіка.

Задача 2

У свиней чорне забарвлення щетини домінує над рудим, а довга щетина – над короткою. Визначте яким буде розщеплення гібридного потомства, якщо схрестили тварин: чорну довгощетинову, гетерозиготну по другій алелі з рудою гетерозиготною довгощетиновою.

Задача 3

При схрещуванні рослин львиного зеву вузьколистих з широколистими виникають листя проміжного розміру. З якими листями буде потомство, якщо схрестити вузьколисті рослини з рослинами що мають листя проміжних розмірів?

Задача 4

Батько хворий на дальтонізм, мати здорова. У неї в родині не було хворих дальтонізмом. Яка ймовірність народження здорових дітей в цій родині?

Задача 5

Гетерозиготні батьки мають ІІ і ІІІ групи крові. Які групи крові можливі в їхніх дітей?

3. Індивідуальні завдання:

Творчі за інтересами (для Баршацького, Богданова,)

4.Навчальний проект по групам

V. Підведення підсумків заняття. (…хвилини)

Оцінювання роботи студентів на занятті

VІІ. Рефлексія.