Урок "Розв’язування типових задач з генетики."

Тема: Розв’язування типових задач з генетики.

Мета: закріпити знання учнів про основні закономірності спадковості, встановлені Г. Менделем, їх статистичний характер та цитологічні основи: розвивати пізнавальний інтерес, вміння розв’язувати типові задачі на моногібридне та дигібридне схрещування, робити самостійні висновки; виховувати наполегливість, працелюбність, бажання доводити справу до кінця.

Обладнання та матеріали: таблиці: «Закони Г. Менделя», «Цитологічні основи моногібридного та дигібридного схрещування», «Мейоз», портрет Г. Менделя, динамічні моделі, дидактична картка-тест «Закони Менделя».

Хід уроку

І. Організаційний етап

ІІ. Актуалізація знань
1. Тест на тему «Закони Г. Менделя» (дидактична картка)

І варіант                                                                                    ІІ варіант

1. Схрещування за однією парою                                      1. Зигота, яка дає два сорти гамет:
парою алельних генів називається:                                     а) гетерозигота
а) моногібридне                                                                     б) гомозигота
б) дигібридне                                                                        2. Схрещування за двома парами

                                                                                                  алельних генів  називається:
2. Зигота, яка дає один сорт гамет: 

 а) гетерозигота                                                                        а) моногібридне
б) гомозигота                                                                           б) дигібридне
3. Гени, які знаходяться в одному   

                                                                                                3. Гамети є носіями одного спадкового

                                                                                                    фактору з кожної пари.  Це закон:        
локусі гомологічних хромосом,                                          
називають:                                                                                а) чистих ліній
а) алельними                                                                             б) домінування
б) неалельними  

                                                                                                   4. Розщеплення ознак у відношенні 

                                                                                                        9:3:3:1
4. Сукупність генів галоїдної клітини                                  спостерігається при схрещуванні:
називають:                                                                                 а) дигібридному
а) генотип                                                                                  б) моногібридному
б) геном   

                                                                                               5. Гени, які знаходяться в різних локусах
5. Розщеплення ознак у відношенні                                   гомологічних хромосом, називають:
3:1 спостерігається при схрещуванні:                                 а) алельними
а) дигібридному                                                                     б) неалельними
б) моногібридному  

                                                                                                 6. Сукупність генів диплоїдної

                                                                                                     клітини називають:
6. При схрещуванні чистих ліній в F1                                  а) генотип
проявляється тільки одна домінантна                                   б) геном
ознака. Це закон:
а) чистих ліній
б) домінування

2. Обговорення законів Г. Менделя (дидактична картка)

Закони Г. Менделя:
1. Закон повного домінування: при схрещуванні чистих ліній в F1 проявляється домінантна ознака; (відхилення від закону – неповне домінування).
2. Закон розщеплення ознак при моногібридному схрещуванні: при схрещуванні гібридів F1 серед нащадків відбувається розщеплення ознак у відношенні 3:1 (відхилення від закону – прояв летальних алелей у гомогизоті).
3. Закон незалежного комбінування станів ознак при полігібридному схрещуванні: при схрещуванні гібридів F1 розщеплення станів кожної ознаки відбувається незалежно від інших у відношенні (3:1)n, де n – число пар ознак.
4. Закон чистоти гамет: гамети є носіями одного спадкового фактору з кожної пари і «чисті» від іншого.

ІІІ. Викладання нового матеріалу
Слово вчителя.
Крім повного домінування, з якими ми познайомились на прикладі дослідів з рослинними гібридами Г. Менделя, існує неповне домінування.
При неповному домінуванні гібриди за фенотипом схожі на гомозиготну особину з домінантною алеллю, але відрізняється від неї. Проміжне успадкування спостерігається у випадку, коли жодна з алелей не домінує над іншою. При цьому характері успадкування розщеплення ознак за фенотипом і генотипом співпадає. Наприклад, при схрещуванні червоноплідної та білоплідної суниці в першому поколінні плоди рожеві, а при подальшому схрещуванні гібридів відбувається розщеплення ознак у співвідношенні 1:2:1.
Р1 АА х аа
F1 Аа – рожеві плоди
Р2 Аа х Аа
Г А, а х А, а
F2 АА, 2Аа, аа
1:2:1 (червоні, рожеві, білі)

Відоме явище кодомінування, коли обидві алелі повністю проявляються в фенотипах гібридів, не подавляючи один одного та домінуючи над третьою алеллю. (Наприклад, групи крові визначаються алелями одного гену – А, В, О; алелі А та В кодомінантні і домінують над алеллю О).
Аналізуюче схрещування – це схрещування для визначення генотипу організму, який він: гомозиготний чи гетерозиготний за даною алеллю. Для цього піддослідний організм схрещують з організмом, який є рецесивною гомозиготою за даною ознакою. Наприклад, для виявлення генотипу рослини гороху з жовтим насінням проводять аналізуюче схрещування з рецесивною гомозиготою, тобто рослиною, яка має зелене насіння. Якщо в F1 спостерігається розщеплення у відношенні 1:1, то піддослідний організм був гетерозиготою:
Р Аа х аа
Г А, а х а
F1 Аа, аа; 1:1, або 50/50 мають насіння жовтого і зеленого кольору;
Якщо піддослідний генотип – гомозигота, то розщеплення ознак не спостерігається, і всі організми в F1 проявляють домінантні ознаки:
Р АА х аа
Г А х а
F1 Аа 100% мають насіння жовтого кольору

Демонстрування схем схрещування.
Розв’язування задач на моногібридне і дигібридне схрещування (пояснення вчителя)
Задачі на моногібридне схрещування.
Задача 1. У людини карі очі – домінантна ознака, а сірі – рецесивна. Кароока жінка, у батька якої очі сірі, вийшла заміж за чоловіка з сірими очима. Яка ймовірність народження у них дитини з карими очима?
Розв’язування:
Позначимо: К – карі очі; к – сірі очі; тоді можливі генотипи жінки за цією ознакою : КК, Кк. Батько жінки має сірі очі, тому жінка гетерозиготна за цією ознакою, тобто її генотип Кк, а чоловіка – кк.
Р Кк х кк
Г К, к х к
F1 Кк, кк (50/50% карооких та сірооких дітей);
Відповідь: ймовірність народження кароокої дитини 50%.

Задача 2. У нічної красуні червоне забарвлення віночка А неповністю домінує над білим забарвленням а. Взаємодія алелей дає рожеве забарвлення. Визначте, яке потомство за генотипом і фенотипом буде при схрещуванні гетерозигот?
Розв’язування:
Р Аа х Аа
Г А, а х А, а
F1 АА : 2Аа : аа (25% червоні, 50% рожеві, 25% білі);
Відповідь: при схрещуванні гетерозигот розщеплення за генотипом і фенотипом співпадає і становить 1АА (червоні) : 2Аа (рожеві) : 1аа (білі);

Задачі на дигібридне схрещування.
Задача 3. У собак чорне забарвлення шерсті домінує над коричневим, а коротка шерсть – над довгою. Дві пари генів знаходяться в різних хромосомах. Мисливець купив чорну собаку з короткою шерстю і хоче бути впевненим, що її родовід «чистий» від інших генів. Якого партнера за фенотипом та генотипом потрібно підібрати, щоб перевірити генотип купленої собаки?
Розв’язування:
Позначимо А – чорне забарвлення шерсті; а – коричневе забарвленні шерсті; В – коротка шерсть; в – довга шерсть.
Для аналізуючого схрещування підбирають гомозиготну за даними рецесивними ознаками особину, тобто собаку з генотипом аавв (коричневу, з довгою шерстю). Якщо розщеплення ознак не спостерігається в потомстві цих двох собак, то мисливська собака – гомозиготна за домінантними ознаками, тобто має «чистий» родовід:
Р ААВВ х аавв
Г АВ х ав
F1 АаВв (всі чорні, короткошерсті).
Якщо мисливська собака булі гетерозиготною хоч би за однією алеллю, у потомстві буде спостерігатись розщеплення:
Р АаВВ х аавв
Г АВ, аВ х ав
F1 АаВв, ааВв (50/50 чорних короткошерстих, коричневих короткошерстих).
Відповідь: для аналізуючого схрещування треба підібрати коричневу собаку з довгою шерстю; якщо серед нащадків розщеплення ознак немає, то чорна собака з короткою шерстю має «чистий» родовід за даними ознаками.

Задача 4. У томатів червоне забарвлення плодів R домінує над жовтим r, а зріст H – над карликовістю h. Дигетерозиготну червоноплодну високорослу рослину томату схрестили з жовтоплодним карликовим томатом. Визначте генотип і фенотип гібридів в F1.
Розв’язування:
Генотип дигетерозиготної особини RrHh, а гомозиготної rrhh. При схрещуванні цих рослин відбувається розщеплення ознак:
Р RrHh x rrhh
Г RH, Rh, rH, rh x rh
F1 RrHh, Rrhh, rrHh, rrhh (по 25% рослин високорослих з червоними плодами, карликів з червоними плодами, високорослих жовтоплодних, карликових жовтоплодних).
Відповідь: Генотипи гібридів F1 - RrHh, Rrhh, rrHh, rrhh; фенотипи: високорослі червоноплодні, червоноплодні карлики, високорослі жовтоплодні, жовтоплодні карлики, кожного варіанту по 25%.

IV. Закріплення знань
Самостійна робота.
Розвязання задач на моногібридне, дигібридне, аналізуюче схрещування

Задача 1. (1,5 б) У квасолі чорне забарвлення насіння домінує над білим. При запиленні чорнонасінної рослини пилком білонасінної отримали половину рослин з чорним насінням, а половину – з білим. Визначте генотипи обох батьків і напишуть результати схрещування. (Аа х аа)

Задача 2. (1,5 б) У нічної красуні червоне забарвлення квітів неповністю домінує над білою. Визначте фенотими та генотипи потомства при схрещуванні рослин з рожевими квітками. (Аа х Аа)

Задача 3. (3 б) У морських свинок кошлата шерсть домінує над гладенькою, а чорне забарвлення – над білим. Визначте генотипи та фенотипи нащадків при схрещуванні кошлатої чорнох свинки з білою гладенькою, якщо перша гетерозиготна за обома парами ознак. (АаВв х аавв)

Задача 4. (3 б) У дрозофіли сіре забарвлення тіла домінує над чорним, а нормальні крила – над вкороченими. Визначте генотипи та фенотипи нащадків при схрещуванні гомозиготних форм та їхніх гібридів. (ААВВ х аавв; АаВв х АаВв)

Задача 5. (3 б) У людини карі очі та темне волосся – домінантні ознаки, що знаходяться в різних парах гомологічних хромосом. Юнак із карими очима та світлим волоссям одружується на дівчині, яка має світле волосся та блакитні очі. Батько юнака має блакитні очі. Яких за фенотипом дітей можна чекати в цій сім’ї? (Аавв х аавв)

V. Домашнє завдання : закінчити розв′ язання задач в зошиті.

Додаток до уроку     Дидактична картка
Алгоритм розв’язування генетичних задач:

• визначимо домінантну та рецесивну ознаки, позначимо їх латинськими буквами;
• запишемо всі передбачувані варіанти генотипів батьків, враховуючи, що рецесивна ознака проявляється тільки в гомозиготі, а домінантна – у гомозиготі та гетерозиготі;
• складемо схему схрещування: якщо потрібно, побудуємо для цього решітку Пеннета;

1. Якщо розщеплення ознак відбувається у відношенні 1:1, то це аналізуюче схрещування гетерозиготи з гомозиготою за рецесивною ознакою, тобто варіант схрещування Аа х аа;

2. Якщо розщеплення відбувається у відношенні 3:1, то це класичне менделівське схрещування двох гетерозигот Аа х Аа;

3. Якщо фенотипічний радикал схрещування 9:3:3:1, то це класичне дигібридне схрещування двох дигетерозигот (подвійних гетерозигот): АаВв х АаВв;

4. Якщо не вказано, за якою ознакою гетерозиготний або гомозиготний організм, - треба проаналізувати всі можливі варіанти генотипів батьків;

5. Якщо розщеплення відбувається за фенотипічним радикалом 1:2:1, то це проміжний характер успадкування при схрещуванні гетерозигот.