Учебное занятие
план-конспект занятия на тему

Государственное бюджетное учреждение  

профессионального образования Республики Мордовия

«Рузаевский железнодорожно-промышленный техникум имени А.П. Байкузова»

Методическая разработка

учебного занятия

по дисциплине «Биология»

раздел «Генетика»

Тема: «Основные понятия генетики. Моногибридное скрещивание»

Курс I

(базовый уровень среднего профессионального образования)

Разработал преподаватель биологии: Лапштаева Надежда Алексеевна.

Тема урока «Основные понятия генетики. Моногибридное скрещивание»

Цель: сформировать ключевые понятия темы урока;

выработать умения и навыки составлять схемы скрещивания;

проверить степень усвоения нового материала;

закрепить основные понятия темы.

Задачи:

Образовательные: познакомить учащихся с историей развития генетических знаний; познакомить с понятиями наследственности и изменчивости организмов; познакомить с достижениями науки генетики; раскрыть ее значение для практики, для развития медицинских и различных областей биологии; использовать метод исследований при добывании знаний по предмету.

Развивающие: пробудить у учащихся интерес к предмету биологии, желание больше узнать о нем; научить школьников правильно раскрывать сущность основных понятий генетики, сравнивать их друг с другом; использовать метод исследований в добывании знаний.

Воспитательные: способствовать формированию коммуникативных навыков; помнить историю своего рода.

Оборудование:  компьютерная презентация.

Урок: урок освоения нового материала

Продолжительность урока 45 мин

 Плохо приходится тому, кто полагает, что генетикой можно пренебрегать.

 Даже самый умный не подозревает, сколько недостатков он может таскать в своих хромосомах.

Вильгельм Швебель немецкий ученый и публицист .

Ход урока:

1. Организационный момент
2. Актуализация знаний.

-        Люди давно заметили, что признаки растений и животных передаются по наследству. Крестьяне при выращивании зерна и других культур старались оставить  для посева самые лучшие семена, потому что они давали хороший урожай. Дети похожи на своих родителей и несут в себе не только внешние сходства, но и сходства характеров, привычек, заболеваний.

Почему это происходит, почему организмы похожи друг на друга, но не являются точной копией и как передаются признаки из поколения в поколения, мы сегодня постараемся выяснить.

-Греческий врач, естествоиспытатель – Гиппократ так объяснял сходство родителей и детей. Он считал, что ребенок возникает от слияния женского и мужского семени, оно изготавливается во всех частях тела, поэтому несет информацию обо всех частях тела человека.  Семя мужчины борется с семенем женщины, какое окажется сильнее, таков и будет пол ребенка. Только спустя много лет, ученые поняли, что в передаче наследственной информации огромную роль играют гены нашего организма. Давайте запишем:

Генетика – наука о наследственности и изменчивости. (Учащиеся записывают в тетради определение генетики).

-Родословная или генеалогическое древо – это способ, при помощи которого можно собрать знания всех своих родственников и проследить передачу каких либо признаков или заболеваний.

Наследственность – это способность организмов передавать признаки из поколения в поколения. (Учащиеся записывают в тетради)

 Наследственностью обладают все живые организмы. У кошки рождается котенок, у лошади жеребенок, у человека ребенок, от семени томата вырастит растение томат, из споры мха появится проросток мха .

Кроме наследственности генетика рассматривает понятие изменчивости

Изменчивость – это способность организмов приобретать новые признаки..

Фенотип – совокупность всех признаков организма (является результатом взаимодействия генотипа особи и окружающей среды).

Признаки:                

внешние видимые - (цвет глаз, волос, форма носа, уха,  окраска цветков)              биохимические  - (форма  молекулы структурного белка, фермента)               гистологические - (форма и размеры клеток, строение  тканей и органов)            анатомические -   (строение тела взаимное расположение органов)

Генотип – совокупность всех генов особи.

Ген –  участок молекулы ДНК (или участок хромосомы), содержащий информацию о белке.

Аллельные гены – это гены, располагающиеся в гомологичных хромосомах.

Локус – место расположения гена в хромосомах.

Гомозиготы – это организмы, которые при скрещивании не дают расщепления признаков в следующем поколении (образуют один сорт гамет (АА или аа); имеют одинаковые гены).

Гетерозиготы - это организмы, которые при скрещивании дают расщепления признаков в следующем поколении (образуют два сорта гамет (Аа), имеют разные аллельные гены).

Доминантный ген – это преобладающий Аа, АА (аллель, который обеспечивает проявление признака, как в гомозиготном, так и в гетерозиготном состоянии).

Рецессивный аллель - подавляемый аа (это аллель, который обеспечивает проявление признака только в гомозиготном состоянии).

Гибридологический метод – метод основанный на скрещивании организмов, отличающихся друг от друга по одному или нескольким признакам

-Теплым августовским вечером 1864 г. В своем кабинете сидел уже не молодой человек и что-то с увлечением писал. Он был священником, и логично  было предположить, что на бумаге возникает конспект проповеди на завтра. Но посторонний наблюдатель был бы крайне удивлен, увидев, что написал святой отец.  На листах бумаги появились математические формулы и колонки цифр. Изредка, видимо, устав от работы, пастор глядел в монастырский сад, давая отдых утомленным глазам…  Легкий ветерок, задувавший в окно, шевелил его поредевшие волосы. А правая рука автоматически делала рисунок, ещё один и ещё. На рисунках можно было узнать… (горох).  Святой отец устал, но его лицо светилось радостью. Он решил задачу, над которой бился столько лет, отказывая себе даже в тех мирских радостях, которые церковь разрешала священникам. Его семьёй стали монахи, домом – монастырь, а единственной любовью и страстью на всю жизнь – наука. Ей он посвящал всё свободное время и все свои силы. Как звали этого затворника? (учёный пастор носил фамилию Мендель).

Мендель изучал наследование определенных признаков у гороха. Исследование заняло около 8 лет. Он применял для работы гибридологический метод. Суть метода состоит в скрещивании или гибридизации растений, отличающихся по каким-либо признакам, и последующем анализе проявления признаков у потомства.

При проведении опытов Грегор Мендель соблюдал несколько правил:

- использовал растения, которые различаются по ряду признаков;

- работал с растениями чистых линий. У растений одной линии семена всегда были зелеными, а у другой – желтыми . Чистые линии ученый выводил с помощью самоопыления растений гороха и ставил опыты с несколькими родительскими парами растения, при этом растения каждой пары принадлежали к двум разным чистым линиям.

Во время обработки полученных данных Мендель использовал количественные методы, четко подсчитывал, сколько растений с определенными признаками появилось в потомстве.

Горох – очень удобный объект для исследований: хорошо растет в условиях Чехии, приносит урожай несколько раз в год, самоопыление гороха происходит автоматически, а его сорта отличаются хорошо различимыми признаками

Для записи результатов скрещиваний в генетике используется специальная символика, предложенная Г. Менделем, давайте вспомним:

Родительские особи обозначаются буквой   Р  от слова (parents) – родители.

Потомство, или гибриды, обозначаются буквой   F   от слова (Filli) – потомство, дети.

В виде индекса возле буквы F обозначается номер поколения (например,F1 – гибриды первого поколения).

Мужская особь обозначается символом ♂ (щит и меч Марса).

Женская особь ♀ (Зеркало Венеры).

Х – это знак скрещивания, но для людей используются другие символы (.), для обозначения брака.

Большой буквой обозначается доминантный аллель (А)

Маленькой буквой обозначается рецессивный аллель (а)

   Успеху работы Г. Менделя способствовал удачный выбор объекта для проведения скрещиваний. Горох имеет короткий период развития, многочисленное потомство, большое количество хорошо заметных альтернативных признаков. Окраска венчика гороха – белая или красная, окраска семядолей – жёлтая или зелёная, форма семян – морщинистая или гладкая и другие признаки.

Опыты Г. Менделя были тщательно продуманны. Свои исследования он начал с изучения закономерностей наследования всего лишь одной пары альтернативных признаков.

Скрещивание двух организмов, отличающихся друг от друга по одной паре альтернативных признаков, Г. Мендель назвал, моногибридным. Классическим примером моногибридного скрещивания является скрещивание сортов гороха с жёлтыми и зелёными семенами: все потомки имели жёлтые семена. Аналогичная картина наблюдалась и при скрещивании, в которых изучалось наследование других признаков. Мендель пришел к выводу, что у гибридов первого поколения из каждой альтернативной пары признаков проявляется только один, доминантный, а второй, рецессивный, не развивается.

Первую задачу решим вместе, а последующие будете решать по очереди у доски.

Дано:

Ген         Признак                                Решение:

А   -   жёлтый цвет                          Р:     ♀ АА х ♂ аа

а   -   зелёный цвет                                  жёл      зел

Р   -   АА х аа                               Гаметы: А          а

_____________________                   F1:    Аа : Аа : Аа : Аа

Фенотипы и генотипы F1 - ?                         все жёлтые (100%)

F2 - ?                                                       Р:    ♀ Аа   х  ♂ Аа  

                                                           жёл        жёл                                            

                                               Гаметы: А и а      А и а

                                                    F2:     АА Аа Аа аа

                                                            ж     ж   ж   з

                                                 75% жёлтые, 25% зелёные

        Учитель: Давайте вместе попробуем определить основные задачи генетики:

1. изучение веществ и структур, которые составляют основы наследственности
2. изучение механизмов наследования информации в процессе индивидуального развития организмов
3. влияние окружающей среды на формирование признаков в процессе индивидуального развития организмов
4. изучение изменчивости как свойства всех живых организмов

(Ученики записывают в тетрадь)

5. Закрепление нового материала

Задача 1.

У тыквы дисковидная форма плода доминирует над шаровидной. Гомозиготную шаровидную тыкву опылили пыльцой такой же тыквы. Какими будут гибриды первого поколения?

F1  -  ?

Ответ:  все гибриды первого поколения будут шаровидными.

Задача 2.

У морских свинок черная окраска шерсти доминирует над белой. Скрестили двух гетерозиготных самца и самку. Какими будут гибриды первого поколения?

F1  -  ?                         ч       ч       ч      б

Ответ: ¾ гибридов первого поколения будут черными,

6. ¼ - белыми.

Задача 3.

У томатов красная окраска плода доминирует над желтой. Переопылили два растения с красной окраской плодов: одно было гомозиготным, другое гетерозиготным. Растения с какими плодами вырастут в первом поколении?

F1  -  ?                         к       к

Ответ: все растения в первом поколении будут с красными плодами.

Задача 4.

У кроликов серая окраска шерсти доминирует над черной. Гомозиготную серую крольчиху  скрестили с черным кроликом. Какими будут крольчата?

F1  -  ?                      

Ответ: все крольчата буду серыми.

* Задача 5.

Какие пары наиболее выгодно скрещивать для получения платиновых лисиц, если платиновость доминирует над серебристостью, но в гомозиготном состоянии ген платиновости вызывает гибель зародыша?

Р  -  ?                            гибель    пл.      пл.     сер.

                          Ответ - 1: платиновых будет – 50%,

                                       25%  зародышей погибнут.

                            2)  Р:   ♀ Аа   х   ♂ аа

                                 G:       А              а

                                             а    

                                  F1:    Аа,      аа

 Ответ - 2: платиновых будет – 50%,гибели зародышей не будет.

Ответ: наиболее выгодно скрещивать серебристых и платиновых гетерозиготных лисиц.

6.У Колобков ген лысости доминирует над геном волосатости. Волосатая Колобиха выкатилась замуж за лысого Колобка, имеющего лысого брата и лысого отца. У них родилась лысая Колобочка. Колобочка выкатилась за волосатого колобка. Какова вероятность, что у них родится лысый Колобок?

F2  -  ?                                л.     в.

                           2) F1:   ♀ Аа    х   ♂аа

                               G:         А              а

                                             а

                                F2:    Аа,  аа

                                          л.    в.   

Ответ: вероятность рождения лысого колобка – 50%.

Задача 7.

Ген, определяющий лень, доминирует над работоспособностью. Есть подозрение, что Емеля из сказки «По щучьему велению» гетерозиготен. Может ли быть такое, если известно, что мать Емели была работящей, а отец – очень ленивый?

F1  -  ?                следовательно, он может быть

                           гетерозиготным       

Ответ: генотип Емели может быть Аа.

Задача 8.

Конек-Горбунок родился у кобылицы нормального роста. Каковы генотипы родителей, если нормальный рост – признак доминантный и у Конька-Горбунка два брата тоже были нормального роста?

 Р - ?                     папы, значит, у родителей в генотипе есть «а».

                             Зная, что братья у Конька- Горбунка имеют

                             генотипы Аа, делаем вывод, что генотип папы -             

                              Аа.

Ответ: родители Конька – Горбунка гетерозиготны.

     Учитель: И так, сделаем вывод: генетика – наука о закономерностях наследственности и изменчивости двух противоположных и вместе с тем неразрывно связанных между собой процессов, свойственных всем живым организмам на Земле.

Домашнее задание :составить 2 задачи на моногибридное скрещивание

Спасибо за урок.