Конспект открытого урока биологии с использованием информационно-коммуникационных и здоровьесбрегающей технологий.Тема: Законы генетики, установленные Г. Менделем. Моногибридное и дигибридное скрещивание.
план-конспект урока

Конспект урока биологии с использованием информационно-коммуникационных  и здоровьесбрегающей технологий.

Савина Светлана Александровна

СОГБПОУ «Рославльский многопрофильный колледж»

Предмет: биология.

Тема: Законы генетики, установленные Г. Менделем. Моногибридное и дигибридное скрещивание.

Продолжительность: 90 мин

Курс 1 группа 11 ТК

Применяемые технологии:

-информационно – коммуникационные;

-здоровьесберегающие технологии;

- развитие познавательных интересов;

-личностно-ориентированное обучение.

Тип урока: комбинированный, с элементами самостоятельной работы.

Цель урока: познакомиться с основными понятиями генетики, методами исследований, дать представление о моногибридном и дигибридном скрещивании, раскрыть сущность законов Менделя.

Задачи:

образовательные: сформировать знания о генотипе и фенотипе, аллельных генах, гибридологическом методе, моногибридном и дигибридном скрещивании, законах единообразия первого поколения; расщепления признаков во втором поколении;

развивающие: развивать умения записывать схемы скрещивания, умения использовать специальную систематику записи результатов скрещивания (решетку Пеннета) и находить причинно-следственные связи между генотипом и фенотипом ,оперировать генетической символикой, решать задачи на моногибридное скрещивание и дигибридное скрещивание ;

воспитательные: воспитание всесторонне развитой компетентной личности через использование знаний основных понятий генетики для объяснения законов, открытых Г. Менделем; содействие формированию научного мировоззрения на основе познаваемости и общности законов живой природы.

Для достижения поставленных целей и задач проводится подготовка к активному восприятию нового материала. Выполняется практическая работа с использованием компьютера. Она дает возможность закрепить и оценить уровень знаний учащихся по пройденной теме и обобщить изученный материал.

В ходе объяснения нового материала учащиеся выступают с сообщениями,  решают генетические задачи.

На уроке используется презентация.

С целью закрепления изученного материала проводится тестирование на компьютере.

Конспект урока:

Ход урока

I. Подготовка к активному восприятию нового материала.    

Повторение опорных терминов (устно): ген, половые хромосомы, гаметы наследственность, изменчивость.

II . Изучение новой темы.

Сегодня на уроке мы начнём изучение интересной и важной темы – Законы генетики, установленные Г. Менделем. Моногибридное и дигибридное скрещивание. Демонстрация компьютерной презентации.

Начнем с определения.

Генетика- наука , изучающая закономерности наследственности и изменчивости живых организмов.

Генетика начинает свою подлинную историю с открытия Грегора Менделя. В 1865 году вышла в свет его работа «Опыты над растительными гибридами», в которой изложены закономерности наследования, открытые им в результате многолетних исследований на различных сортах гороха. К сожалению, его работы не были поняты и по достоинству оценены его современниками. Только через 35 лет открытые Менделем закономерности были переоткрыты заново(1900 год) Г. де Фризом, К. Корренсом и Э. Чермаком и начался бурный период развития науки о наследственности и изменчивости, которую с 1907 года стали называть генетикой. 

Сообщение обучающегося о генетике.

Генетика- молодая наука, составляющая основу всей современной биологии. Её возраст чуть более 100 лет. Название «генетика» предложил английский учёный У. Бетсон в 1906 году. Оно происходит от греческого слова «genesis», что означает происхождение.

Генетика- это наука об одном из самых сокровенных таинств природы- наследственности и изменчивости. Речь пойдёт о материальных носителях наследственности- хромосомах и генах.

Думаю, что в наши дни трудно, а, может быть, даже и невозможно отыскать в научном мире человека, рискнувшего бы отрицать увлекательность познания ген и хромосом, изучения их функций. Генетика увлекает своей логикой, загадочностью явлений.

Генетика по праву может считаться одной из самых важных областей биологии. На протяжении тысячелетий человек пользовался генетическими методами для улучшения домашних животных и возделываемых растений, не имея представления о механизмах, лежащих в основе этих методов. Судя по разнообразным археологическим данным, уже 6000 лет назад люди понимали, что некоторые физические признаки могут передаваться от одного поколения к другому.

Отбирая определённые организмы из природных популяций, и скрещивая их между собой, человек создавал улучшенные сорта растений и породы животных, обладающих нужными ему свойствами.

Сообщение обучающегося о жизни и научной деятельности Г.Менделя.

Грегор Мендель родился в крестьянской семье в Чешской Моравии в 1822 году. В 1843 году он поступил в Монастырь августинцев в городе Брио, где принял духовный сан. Позже он отправился в Вену, где провёл два года, изучая в университете естественную историю и математику, после чего в 1853 году вернулся в монастырь. Такой выбор предметов несомненно оказал существенное влияние на его последующие работы по наследованию признаков у гороха. Будучи в Вене, Мендель заинтересовался процессом гибридизации растений и, в частности, разными типами гибридных потомков и их статическими соотношениями. Эти проблемы и явились предметом научных исследований Менделя, которые он начал летом 1856 года.

в) Успехи, достигнутые Менделем, частично обусловлены удачным выбором объекта для экспериментов - гороха огородного. Мендель удостоверился, что по сравнению с другими этот вид обладает следующими преимуществами:

- имеется много сортов, чётко разделяющихся по ряду признаков;

- растения легко выращивать, имеют короткий период развития;

- горох- самоопыляющееся растение, его репродуктивные органы защищены от проникновения пыльцы с цветков других растений;

- возможно искусственное скрещивание сортов, гибриды, полученные от искусственного скрещивания разных сортов плодовиты, что позволяет следить за ходом наследования признаков в поколениях;

- имеет многочисленное потомство.

Из 34 сортов гороха Мендель выбрал 22 сорта, обладающих чётко выраженными различиями по ряду признаков, и использовал их в своих опытах по скрещиванию. Менделя интересовали 7 главных признаков:

- высота стебля;

- поверхность семян;

- окраска семян;

- форма плодов;

- окраска плодов;

- расположение цветов;

- окраска цветов.

Объяснение преподавателя.

 Скрещивание двух организмов называется гибридизацией; потомство от скрещивания двух особей с различной наследственностью называют гибридным; отдельную особь- гибридом.

Моногибридным называется скрещивание двух организмов, отличающихся по одной паре альтернативных (взаимоисключающих ) признаков.

А теперь запишите в тетрадь основные понятия генетики:

 Символы, используемые при составлении схем скрещивания.

Р- перента. Родители.

Родительские организмы, взятые для скрещивания, отличающиеся наследственными задатками.

F- филис. Дети. Гибридное потомство.

F1-гибриды первого поколения.

F2-гибриды второго поколения.

G-гаметы. А и а.

А, В- доминантные гены, отвечающие за доминантные признаки (за жёлтую окраску и гладкую поверхность семян).

а, b- рецессивные гены, отвечающие за развитие рецессивных признаков (за зелёную окраску и морщинистую поверхность семян).

А,а- аллельные гены, определяющие конкретный признак.

В,b- аллельные гены, определяющие другой признак.

АА, ВВ- доминантные гомозиготы.

аа, bb- рецессивные гомозиготы.

Аа- гетерозигота.

x- скрещивание.

 - символ, обозначающий женский пол особи(символ Венеры- зеркальце с ручкой).

 - символ, обозначающий мужской пол особи(символ Марса- копьё и щит).

Проведём скрещивание семян гороха по цвету. Для этого возьмём родительские организмы, отличающиеся наследственными задатками. Женская особь имеет гены, отвечающие за жёлтую окраску семян. Мужская особь имеет гены, отвечающие за зелёную окраску семян. В результате скрещивания образуются гаметы А и а, и в первом поколении все горошины будут жёлтого цвета.

Следовательно, у гибрида первого поколения из каждой пары альтернативных признаков проявляется только один. Второй признак как бы исчезает, не развивается. Преобладание у гибрида признака одного из родителей Г.Мендель назвал доминированием. Признак, проявляющийся у гибрида первого поколения и подавляющий развитие другого признака, был назван доминантным (от лат. dominantus- господствующий); противоположный, т.е. подавляемый признак-рецессивным (от лат.recessus- отступление, удаление). Доминантные гены обозначаются «А», «В», «С». Рецессивные гены- «а», «b», «с».

На основании этих данных Мендель сформулировал правило единообразия гибридов первого поколения: при скрещивании двух гомозиготных организмов, отличающихся друг от друга одним признаком, все гибриды первого поколения будут иметь признак одного из родителей, и поколение по данному признаку будет единообразным.

Из семян, полученных в F1 , Мендель вырастил растения гороха и снова скрестил их между собой. У растений второго поколения F2 большинство горошин были жёлтого цвета, но встречались и зелёные горошины. Всего Мендель получил 6022 жёлтые горошины и 2001 зелёную горошину. Легко сосчитать, что 3\4 гибридных семян имели жёлтую окраску и 1\4 зелёную.

Опыты с другими признаками подтвердили эти результаты, и Мендель сформулировал правило расщепления: при скрещивании гибридов первого поколения между собой во втором поколении наблюдается расщепление и, снова появляются особи с рецессивными признаками.

Закон чистоты гамет.

В клетках гибридов F1 , хотя они и имеют только жёлтые горошины, обязательно должны присутствовать оба «элемента» (жёлтого и зелёного цветов), иначе у гибридов F2 не могут возникнуть горошины зелёного цвета.

Связь между поколениями обеспечивается через половые клетки- гаметы. Каждая гамета получает только один « элемент наследственности»(ген)-жёлтый или зелёный.

Эту гипотезу Менделя о том, что при образовании гамет в каждую из них попадает только один из двух аллельных генов, называют законом чистоты гамет. ( Учащиеся записывают схему скрещивания в тетради, пользуясь раздаточными карточками).

Физкультминутка (Приложение1)

Упражнения для глаз.

Решение задач на моногибридное скрещивание.

Решая любую задачу по генетике, необходимо придерживаться следующего алгоритма.

а) Прочитать условие задачи от начала до конца.

б) Перевести данные задачи в генетические символы.

в) Записать условие задачи в краткой форме.

г) Осуществить решение, опираясь на соответствующую закономерность.

д) Прочитать условие задачи ещё раз и сверить с решением, то ли найдено.

е) Написать ответ в согласии с условием задачи.

Пример решения задачи на моногибридное скрещивание.

  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.

Перейдём к изучению дигибридного скрещивания.

Скрещивание особей, у которых учитываются отличие друг от друга по двум признакам, называется дигибридное.

Исследование Менделя

Мендель исследовал характер расщепления при скрещивании двух чистых линий гороха, различающихся по двум признакам: цвету семян (желтые или зеленые) и форме семян (гладкие или морщинистые) Рис.1

При таком скрещивании признаки определяются различными парами генов: одна аллель отвечает за цвет семян, другая – за форму. Желтая окраска горошин (A) доминирует над зеленой (a), а гладкая форма (B) – над морщинистой (b). 

Рис.1.Схема дигибридного скрещивания чистых линий гороха по двум парам признаков.

В первом поколении (F1) все особи, как и должно быть по правилу единообразия гибридов первого поколения, имели желтые гладкие горошины и являлись при этом дигетерозиготами. В дальнейшем Мендель проводил скрещивание образовавшихся организмов и получил следующую картину (Рис. 2). Это решетка Пеннета, по горизонтали – четыре гаметы отцовского организма, по вертикали – четыре гаметы материнского организма. По фенотипу мы получим следующее расщепление: 9 организмов желтых гладких семян, 3 организма желтых морщинистых семян, 3 организма зеленых гладких семян и 1 зеленый морщинистый.

Рис. 2. Схема наследования признаков при дигибридном скрещивании 

 III . Закрепление изученного материала.

 3.1.Решить задачи

Задача 1.

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?  

Задача 2. У человека темный цвет волос (А) доминирует над светлым цветом (а), карий цвет глаз (В) – над голубым (b). Запишите генотипы родителей, возможные фенотипы и генотипы детей, родившихся от брака светловолосого голубоглазого мужчины и гетерозиготной кареглазой светловолосой женщины.

3.2. Работа на компьютере. Тестирование.

IV.Домашнее задание.

Стр. 108-192 , задача.

Задача.

Черный хохлатый петух скрещен с такой же курицей. От них получены 20 цыплят: 10 черных хохлатых, 5 бурых хохлатых, 3 черных без хохла и 2 бурых без хохла. Определите генотипы родителей, потомков и закономерность наследования признаков. Гены двух признаков не сцеплены, доминантные признаки - черное оперение (А), хохлатость (В).

Использованные материалы:

1.Константинов В.М Биология; учебник для образовательных учреждений нач.  сред.проф.образ.-М. 2013.-320с.

2. Луцкая Н.В. Решение генетических задач (методические рекомендации).-2012.

3. http://bio.1september.ru/,http://evolution.powernet.ru/,http://nrc.edu.ru/est/

Приложение 1

Физкультминутка

Упражнения для глаз.

   1.     Упражнение  «Сова».

 Глазами нарисовать 5 кругов по часовой стрелке и 5 кругов против часовой стрелки.      

  2.    Упражнение «Волшебные буквы».

 Глазами написать какие-либо слово или буквы из изученных по заданию самих детей или учителя.

  3.   Упражнение « Пружинки».

 Нарисовать пружинки глазами вертикально и горизонтально. Нарисовать пружинку из 12 витков.

  4.      Упражнение « Фигуры».

 Нарисовать глазами квадрат, круг, треугольник, овал, ромб по часовой стрелке, а затем -   против.

  5.  Упражнение « Стрельба глазами».

Глазами водим вправо-влево, не поворачивая головы.

  6.     Упражнение « Волшебный художник».

 Обвести глазами по контуру большого рисунка. Учитель может обводить указкой.

 7.        Упражнение «Дрёма».

Закрыть глаза на минуту и расслабиться, подремать.

 8.       Упражнение «Следопыт».

 Следить глазами за движением руки учителя, не поворачивая головы: вверх, вниз, вправо, влево, по кругу, по периметру классной доски, по её диагоналям.

9.        Упражнение « Восьмерки».

 Глазами нарисовать вертикальные и горизонтальные восьмерки по 3 раза.

10.     Упражнение « Жмурки».

Зажмурив левый глаз, правым написать нечетные числа от 1 до 9.  Зажмурив правый глаз, левым написать четные числа от 1 до 9.

Тестирование(проводится на компьютере)

I вариант.

1. Генетика это – …
а) наука о закономерностях наследственности и изменчивости+
б) учение о наследственном здоровье человека и методах его улучшения, о способах влияния на наследственные качества будущих поколений с целью их улучшения
в) Наука о химическом составе живых клеток и организмов и о лежащих в основе их жизнедеятельности процессах

2. Ген – это…
а) содержащая ДНК нитевидная структура в ядре клетки, которая несет в себе структурные единицы наследственности, идущие в линейном порядке
б) концевой участок хромосомы
в) структурная и функциональная единица наследственности живых организмов+

3. Гены, унаследованные организмом от родителей, будут являться:
а) фенотипом
б) кариотипом
в) генотипом+

4. Грегор Мендель, основоположник генетики, являлся:а) ботаником
б) монахом+
в) писателем

5. Доминирование – это…
а) проявление у гибридов признака только одного из родителей+
б) проявление у гибридов признака обоих родителей
в) отсутствие проявления какого-либо признака у потомка

6.Чистая линия – это…
а) группа организмов, не имеющих признаков которые бы полностью передавались потомству
б) группа организмов, имеющих некоторые признаки, которые полностью передаются потомству+
в) группа организмов, имеющих признаки которые полностью передаются потомству

7.Аллели – это…
а) разные формы одного и того же гена, расположенные в различных участках хромосом, и определяющие альтернативные варианты развития одного и того же признака
б) разные формы одного и того же гена, расположенные в одинаковых участках хромосом, и определяющие варианты развития различных признаков
в) разные формы одного и того же гена, расположенные в одинаковых участках хромосом, определяющие альтернативные варианты развития одного и того же признака+

8. Определите гетерозиготный генотип среди перечисленных генотипов:

а) Аа+

б)АА

в)ВВ

9. Моногибридное гетерозиготное скрещивание записывается следующим образом:

а)Аа х Аа ,+

б) АаВВ х ввАа,

в)Аа х аа,

 г) АаВа х Аавв

10. Определите фенотип гороха с генотипом АаВв (семена желтые - А, зеленые - а, гладкие - В, морщинистые - b):

а) семена зелёные гладкие,
б) семена зелёные морщинистые,
в) семена желтые гладкие,+
г) семена желтые морщинистые.

II вариант.

1. Моногибридное скрещивание – это…
а) скрещивание чистых линий, различающихся лишь одним изучаемым признаком, за который отвечают аллели одного гена+б) скрещивание чистых линий, различающихся по трем и более признакам, за которые отвечают аллели разных генов
в) скрещивание чистых линий, различающихся двумя изучаемыми признаками, за которые отвечают аллели двух генов

2.Чем характеризуется рецессивный ген?
а) тем, что проявляется в гомозиготном состоянии,+
б) тем, что проявляется в гетерозиготном состоянии,
в) тем, что проявляется в гомо- и гетерозиготном состоянии,
г) тем, что подавляет доминантный ген,
д) тем, что подавляется доминантным геном.+

3. Законы Менделя – это…
а) принципы передачи наследственных признаков от родителей к потомкам +
б) принципы, согласно которым, передача наследственной информации в ряду поколений, связана с передачей хромосом
в) законы, гласящие, что генетически близкие виды характеризуются сходными рядами наследственной изменчивости

4.Гомозиготный организм:
а) образует один тип гамет,+
б) образует два типа гамет,
в) содержит одинаковые аллельные гены,+
г) не дает расщепления при скрещивании с аналогичной по генотипу особью,+
д) дает расщепление при скрещивании с аналогичной по генотипу особью.

5.Охарактеризуйте особь с генотипом Вв:
а) гомозиготна по рецессивному признаку,
б) гомозиготна по доминантному признаку,
в) гетерозиготна,+
г) образует два типа гамет,+
д) образует один тип гамет.

6.  Закон чистоты гамет – это…
а) в каждую гамету попадает лишь 1 аллель из пары аллелей данного гена родителя+
б) в каждую гамету попадает целая пара аллелей данного гена родителя
в) в гамету не поступают аллели от родительской особи

7. Определите фенотип гороха с генотипом ааВв (семена желтые - А, зеленые - а, гладкие - В, морщинистые - b):

а) семена зелёные гладкие,+
б) семена зелёные морщинистые,
в) семена желтые гладкие,
г) семена желтые морщинистые.

8.Дигибридное гомозиготное скрещивание записывается следующим образом:

а)АА х аа ,

б) ААВВ х аавв, +

в)Аа х аа,

г) АаВа х АаВв.

9.При скрещивании морских свинок с генотипами AАbb x aaBB получится потомство с генотипом:

а)AABb,

б) AaBB

в)AaBb,+

 г)aaBB

10. Охарактеризуйте особь с генотипом АА:
а) гомозиготна по рецессивному признаку,
б) гомозиготна по доминантному признаку,+
в) гетерозиготна,
г) образует два типа гамет,
д) образует один тип гамет.+