Сцепленное наследование. Хромосомная теория наследственности
учебно-методический материал по биологии (10 класс) по теме

Тема урока: «Сцепленное наследование».

Задачи: сформировать знания о сцепленном наследовании тех признаков, за которые отвечают гены, локализованные в одной хромосоме, вывести и сформулировать закон Моргана, положения хромосомной теории наследственности; продолжить формирование навыков решения генетических задач, умения работать с учебником

Оборудование: приложение I.

Ход урока:

I. Оргмомент

II. Проверка знаний

 - наличие решённой дома задачи на дигибридное скрещивание;

 - индивидуальное решение задач на дигибридное скрещивание (10 мин.) с последующей самопроверкой и выставлением оценок

III. Изучение новой темы.

Постановка цели урока.

Сегодня на уроке мы продолжим знакомство с закономерностями наследования признаков и выясним, всегда ли справедливы законы Менделя.

Запишите в тетрадях дату, а тему мы пока записывать не будем. Мы сформулируем её по ходу урока.

I. Открытие закона Моргана (лекция).

После того как в 1900г. были переоткрыты законы Менделя, многие исследователи на опытах с различными объектами подтвердили их правоту и пришли к выводу, что данные законы носят всеобщий характер. Однако постепенно накапливались факты исключений из закона независимого наследования признаков. Известный американский генетик Т.Морган использовал для своих исследований ещё один классический генетический объект – плодовую мушку дрозофилу. Мушка каждые две недели при температуре 25оС даёт многочисленное потомство. Самец и самка внешне хорошо различимы – у самца брюшко меньше и темнее. Могут размножаться в пробирках на дешёвой питательной среде.

Решим задачу.

У плодовой мушки дрозофилы серое тело и крылья нормальной длины (дикая форма) доминантны по отношению к чёрному телу и редуцированным крыльям (мутантная форма). Мушку дикой линии скрещивают с мутантной. В F1 все мушки имели серое тело нормальные крылья.

Делаем схему скрещивания:

                        P                ×

с.н.        ч.р.

        F1                        100%  

                                            с.н.

Выскажите ваши предположения о расщеплении по фенотипам при анализирующем скрещивании гибрида F1. Однако, не всё так просто. Расщепление получается следующее:

        F2        41,5%   :   41,5%   :   8,5%   :   8,5%

         с.н.                ч.р.        с.р.            ч.н.

как видим, ни предполагаемое расщепление при дигибридном анализирующем скрещивании1:1:1:1, следовательно, и закон Менделя о независимом наследовании признаков не подтвердились. В чём же дело? Выскажите Ваши предположения о возможных причинах случившегося.

Вопросы для формулирования вывода о сцепленном наследовании:

Что такое ген? Сколько признаков может быть у организма? Сколько хромосом может быть у организма? Чего у организмов больше хромосом или признаков?

        Учащиеся делают вывод о том, что каждый организм имеет огромное количество признаков, а число хромосом невелико. Следовательно, каждая хромосома несёт не один ген, а целую группу генов, отвечающих за развитие разных признаков. Соответственно и наследуются эти признаки совместно. Явление совместного наследования признаков Морган назвал сцеплением.

А теперь запишем тему урока. «Сцепленное наследование. Закон Моргана».

II. Формулирование положений хромосомной теории наследственности.

(Работа с учебником стр.282 – 283)

Вопросы к тексту (ответы письменно в тетради)

Что называют законом Моргана?

-сцепленное наследование генов, локализованных в одной хромосоме

Что такое группа сцепления?

-все гены, входящие в одну хромосому

Сколько групп сцепления может быть у организмов?

-число групп сцепления соответствует числу хромосом в гаплоидном наборе

А теперь вернёмся к нашим мухам. Объясните, появление в потомстве мух с комбинированными признаками.

Почему сцепление может быть неполным? Причины нарушения групп сцепления.

-кроссинговер – перекрёст хромосом в профазе 1-го мейотического деления

От чего зависит вероятность разрыва групп сцепления?

-чем дальше друг от друга расположены гены в хромосоме, тем выше вероятность перекрёста между ними и тем больше % гамет с перекомбинированными генами

Морганида

-единица расстояния между генами, находящимися в одной хромосоме (1% кроссинговера)

А теперь сравните свои записи с положениями Хромосомной теории наследственности (приложение I в рамочке). Т.о. мы сформулировали положения этой теории, разработанной Морганом в 1914г.

III. Закрепление.

Группы сцепления у человека.

Работа с рис.2 (приложения I)

IV.Домашнее задание. Записи в тетрадях. В учебнике стр. 280 – 284.

                                                Приложение 1.

Вопросы для работы с текстом учебника:

В.Б.Захаров, С.Г.Мамонтов, Н.И.Сонин.

 Стр. 282 – 284

1.Что называют законом Моргана?

2.Что такое группа сцепления?

3.Сколько групп сцепления может быть у организмов?

4.Почему сцепление может быть неполным? Причины нарушения групп сцепления.

5.От чего зависит вероятность разрыва групп сцепления?

6.Что такое морганида?

Рис.2 Схема расположения генов на хромосоме

Рис.1 Генотип человека        

           Морган Томас Хант

                             (1866-1945 гг.)

Томас Хант Морган родился в 1866 г. в Лексингтоне (США). С 1904 по 1928 гг. он состоял профессором Колумбийского университета (Нью-Йорк), а потом Калифорнийского технологического института.

За труды по изучению наследственности в 1933 г. Морган получил Нобелевскую премию. Первые научные труды Моргана касались экспериментальной зоологии и эмбриологии. Позднее он начал систематическое изучение наследственности, что позволило ему расширить законы Менделя. На основе этих законов и на базе собственных экспериментов Морган разработал хромосомную теорию наследственности, основные положения которой открыли путь его последователям к новым исследованиям и привели к расцвету цитогенетики, т.е. клеточной и биохимической генетики.

Важнейшими считают следующие труды Моргана: "Регенерация", "Экспериментальная зоология", "Наследственность и пол", "Критика теории эволюции", "Физические основы наследственности", "Генетика дрозофильной мухи” (совместно с Бриджесом и Стьюртевантом), "Теория гена".

Хромосомная теория наследственности:

1. Гены располагаются в хромосомах; различные хромосомы содержат неодинаковое число генов, причём набор генов каждой из негомологичных хромосом уникален.

2. Каждый ген имеет определённое место (локус) в хромосоме; в идентичных локусах гомологичных хромосом находятся аллельные гены.

3. Гены расположены в хромосомах в определённой линейной последовательности.

4. Гены, локализованные в одной хромосоме, наследуются совместно, образуя группу сцепления; число групп сцепления равно гаплоидному набору хромосом и постоянно для каждого вида организмов.

5. Сцепление генов может нарушаться в процессе кроссинговера.

6. Частота кроссинговера зависит от расстояния межу генами (прямая зависимость).

7. Каждый вид имеет характерный только для него кариотип.

Карта Х-хромосомы человека