Урок біології в 11 класі "ОСНОВНІ ПОНЯТТЯ ГЕНЕТИКИ. ЗАКОНОМІРНОСТІ СПАДКОВОСТІ"

Клас  11

ТЕМА УРОКУ: ОСНОВНІ ПОНЯТТЯ ГЕНЕТИКИ. ЗАКОНОМІРНОСТІ СПАДКОВОСТІ

Мета: учень оперує термінами та поняттями:ген, гени домінантні та рецесивні, геном, генотип, фен, фенотип, ознаки кількісні та якісні, моно-, ди- та полігібридне схрещування, реплікація, гени структурні та регуляторні, експресія генів, транскрипція, трансляція; гаплоїдний, диплоїдний та поліплоїдний набори хромосом; каріотип, гомо- та гетерогаметна стать; мутагени; мутації (геномні, хромосомні, точкові); генофонд популяцій; називає: сучасні молекулярно-генетичні методи досліджень спадковості людини (секвенування генів, полімеразна ланцюгова реакція, застосування генетичних маркерів тощо); робить висновки про:генотип людини як цілісну інтегровану систему

Тип уроку : вивчення нового матеріалу

І. МОТИВАЦІЯ НАВЧАЛЬНОЇ ТА ПІЗНАВАЛЬНОЇ ДІЯЛЬНОСТІ.

ІІ. АКТУАЛІЗАЦІЯ ОПОРНИХ ЗНАНЬ І УМІНЬ

Вправа «Мозковий штурм». Підберіть асоціативний ряд до слова генетика.

ІІІ. ОСНОВНА ЧАСТИНА УРОКУ

ГЕНЕТИКА (від грец. geneticos – походження) – наука про закономірності спадковості та мінливості організмів. Датою народження генетики вважається 1900 р., коли було перевідкрито закони Г.  Менделя, сформульовані ним ще у 1865 р. Термін «генетика» запропонував один із її засновників англійський біолог Вільям Бетсон (1861–1926) у 1906 р. Велике значення для сільського господарства, медицини, ветеринарії, спорту, криміналістики, фармацевтики мають такі вже відомі вам розділи, як селекційна, медична, радіаційна, популяційна, молекулярна генетика. Окрім названих розділів виникли й розвиваються епігенетика, екогенетика, фармакогенетика, психогенетика та ін.

Основні поняття генетики :

 Спадковість – здатність живих організмів передавати свої ознаки й особливості індивідуального розвитку нащадкам. Матеріальними носіями спадковості є хромосоми, до складу яких входить ДНК. Передачу спадкової інформації наступному поколінню здійснюють статеві клітини за статевого розмноження і соматичні клітини у випадку нестатевого відтворення. При цьому передаються не ознаки й властивості майбутнього організму, а спадкові задатки, що їх називають генами.

Ген – ділянка молекули нуклеїнової кислоти, що кодує інформацію про білок або РНК та визначає ознаки організмів. Кожний ген розташований у певній хромосомі, де займає визначене місце – локус. Кожна соматична клітина містить диплоїдний набір гомологічних хромосом, що мають у своїх локусах різні форми одного гена.

Алелі – стани гена, що визначають прояви ознаки й розташовані в однакових ділянках гомологічних хромосом.

Алельні гени можуть бути домінантними (позначають великими літерами латинської абетки: А, B, C, …) і рецесивними (позначають малими літерами латинської абетки: а, b, c, …). В обох гомологічних хромосомах можуть перебувати однакові або різні алельні гени.

Гомозигота – це ди- або поліплоїдна клітина (особина), гомологічні хромосоми якої несуть однакові алелі певного гена. Гомозиготна особина в потомстві не дає розщеплення, утворює один сорт гамет; позначають АА або аа.

Гетерозигота – це ди- або поліплоїдна клітина (особина), гомологічні хромосоми якої несуть різні алелі певного гена. Гетерозиготна особина в потомстві дає розщеплення, утворює різні сорти гамет; позначають Аа. Алельні гени в гомозиготному або гетерозиготному стані утворюють генотип.

Генотип – сукупність усіх генів організму, що одержані від батьків. Це спадкова програма організму, яка є цілісною й взаємодіючою системою генів. Генотип у взаємодії із середовищем визначає фенотип – сукупність ознак і властивостей організму, які є результатом взаємодії генотипу з умовами зовнішнього середовища.

Фенотип особини об’єднує не лише зовнішні морфологічні ознаки, а й біохімічні, цитологічні, анатомічні та інші ознаки, що завдяки мінливості можуть мати найрізноманітніші прояви.

Основні закономірності спадковості

 Перший закон Менделя: закон одноманітності гібридів першого покоління

Основні закономірності спадковості визначив 1865 року видатний чеський дослідник Грегор Мендель. Досліди він провів на гороху посівному, схрещуючи рослини з альтернативними проявами ознак (верхівкові квітки — пазушні квітки, червоні пелюстки — білі пелюстки, зелене насіння — жовте насіння). В усіх випадках у гібридів першого покоління F1 виявлялася лише одна з пари — домінантна ознака (пазушні квітки, червоні пелюстки, жовте насіння). Так був встановлений закон одноманітності гібридів першого покоління.

Явище переважання у гібридів першого покоління ознак лише одного з батьків Г. Мендель назвав домінуванням ознака, яка виявляється у гібрида і гальмує розвиток іншої альтернативної ознаки, була названа домінантною, а ознака, яка не виявила себе, — рецесивною.

Закон одноманітності гібридів першого покоління (перший закон Менделя): у фенотипі гібридів першого покоління проявляється лише один із двох станів ознаки — домінантний. Аа — жовті 100 %.

2. Другий закон Менделя: закон розщеплення

Насінини, що було зібрано з рослин у першому досліді (F₁), були пораховані й висаджені наступної весни для отримання гібридів другого покоління (F₂). У другому поколінні деякі рослини мали жовті насінини, а інші — зелені. Ознака, що була відсутня у F₁, знову з’явилася у F₂.

Процес появи у другому поколінні ознак обох батьківських організмів (домінантних і рецесивних) має назву розщеплення. Розщеплення підкоряється певним кількісним закономірностям, а саме: 3/4 від загальної кількості рослин мали жовті насінини (домінантна ознака) і лише 1/4 — зелені (рецесивна ознака) співвідношення кількості рослин з домінантною ознакою до кількості рослин з рецесивною ознакою становить 3:1. Це означає, що рецесивна ознака гібрида першого покоління не зникла, а лише була пригнічена і виявилася в другому поколінні. Мендель назвав її рецесивною.

Розщеплення у F₂ у певному кількісному співвідношенні домінантних і рецесивних ознак під час схрещування гібридів першого покоління (двох гетерозиготних особин) за фенотипом 3:1, а за генотипом 1:2:1 було назване законом розщеплення, або другим законом Менделя.

Другий закон Менделя: під час схрещування двох гетерозиготних організмів, тобто гібридів, які аналізуються за однією парою альтернативних ознак, у потомстві спостерігається розщеп.лення за фенотипом у співвідношенні 3:1 і за генотипом у співвідношенні 1:2:1.

ІV. УЗАГАЛЬНЕННЯ І СИСТЕМАТИЗАЦІЯ ЗНАНЬ .

Розв’язування задач моногибридне  схрещення, повне домінування

Задача 1. За  твором «В країні Сонячних зайчиків» Всеволода Нестайка, всі жителі казкової країни Ластовинії мали ластовиння. Уявімо, що житель цієї країни одружився на жінці в якої ластовиння відсутнє, яка ймовірність того, що діти будуть схожими на батька, якщо ластовиння є домінантною ознакою. 

Задача 2. У сім'ї троє дітей. У старшої та молодшої є ямочки на щоках, в середньої – відсутні. Встановіть можливі генетипи батьків за даною ознакою, якщо ямки на щоках – домінантна ознака. 

V. ДОМАШНЯ РОБОТА

Опрацювати відповідний параграф