Дигибридное скрещивание
план-конспект урока по биологии (10 класс) по теме

Конспект   урока №49

Класс: 10

Учитель: Подгородниченко Г.В

Тема: «ДИГИБРИДНОЕ СКРЕЩИВАНИЕ »                                                                     слайд №1

Цель:

Создание условий для формирования у учащихся знаний об особенностях дигибридного скрещивания,  сущности закона независимого наследования признаков, как метода изучения наследственности.

Задачи: 

Предметные:

-помочь учащимся определять сущность дигибридного скрещивания;

-способствовать формированию у учащихся умения использовать специальную систематику записи результатов скрещивания (решетку Пеннета) для прогнозирования численного выражения вариантов расщепления по фенотипу и генотипу при дигибридном скрещивании;

-раскрыть цитологические основы закона независимого наследования признаков;

-продолжить формирование навыков решения генетических задач;

-помочь убедиться школьникам в том, что методы биологической науки позволяют со значительной долей вероятности предвидеть возможные результаты скрещивания организмов.

Развивающие:

-продолжить развитие навыков  решения генетических задач,  использования генетической символики;

-развивать умение и навыки самостоятельной работы с учебником, в группах, тестами;

-способствовать формированию научного мировоззрения и познавательного интереса к предмету;

-содействовать развитию коммуникативной культуры, умению отражать результаты своей деятельности в устной или письменной форме;

-продолжить, через разрешение простейших жизненных задач и примеров, создавать условия для развития логического мышления.

Личностно – ориентированные:

-способствовать формированию у учащихся умения выражать свое мнение, анализировать ответы и мнения других в ходе совместной работы;

-возможность связывать новую информацию с уже изученным материалом;

-повышение самомотивации учебной деятельности (интересно, важно для меня);

-способствовать выбору будущей профессии (растениевод, животновод, селекционер);

-обоснование  необходимости изучаемого материала в повседневной жизни, практическом применении.

Формы организации: эвристическая беседа, решение задач, работа с терминами, с интерактивной доской, магнитной доской.

Основные понятия:  дигибридное скрещивание, закон независимого наследования признаков, решетка Пеннета.

Средства обучения: таблицы, схемы «дигибридное скрещивание», проектор, интерактивная доска, магнитная доска, дидактическое пособие для магнитной доски (кролики), презентация.

Ход урока

I.Организационный момент. Настрой на урок.

(Приветствие. Подготовка аудитории к уроку. Наличие учащихся.)

II.Актуализация опорных знаний и мотивация учебной деятельности.

        Прежде чем приступить к изучению новой темы, давайте вспомним основные термины, законы, решение задач по генетике.

        А. Проверка выполнения домашнего задания (решение задачи учащимся у доски).

Задача №1.                                                                                                                       слайд №2

Голубоглазый мужчина, родители которого имели карие глаза женился на кареглазой женщине, у отца которой глаза были голубые, а у матери – карие ( по данному признаку она гомозиготная). От этого брака родился ребенок, глаза которого оказались карими. Каковы генотипы всех упомянутых здесь лиц?

Решение.                                                                                                                            слайд №3

А – карие глаза

а – голубые глаза

Так как у женщины отец имел голубые глаза (аа) она от него унаследовала рецессивный аллель, значит ее генотип (Аа). Мать женщины гомозиготная по признаку  кареглазости, то есть ее генотип (АА)

Мужчина имеет генотип  (аа) так как у него рецессивный признак – голубые глаза.

Р:      Аа х      аа

G:     А,а        а

F:      Аа,       аа    

         кар             гол

Кареглазый ребенок  гетерозиготен – (Аа)

        Б. Фронтальный опрос по основным генетическим терминам, об известных законах Г.Менделя, множественном аллелизме, видах доминирования, изученным на предыдущих уроках.                                                                                                                                     слайд №4

1. Генетика-это наука …

2. Назовите дату рождения науки генетики, имена ученных связанных с открытием генетики.

3. Почему именно Г.Менделя считают основоположником генетики?  Обоснуйте ответ.

4. Почему Г.Мендель выбрал для исследования наследственности именно горох?

5. Какие организмы называют гомозиготными, гетерозиготными? Как они обозначаются?

6. Что называется фенотипом? Генотипом?                                                                           слайд №5

7. В чем сущность множественного аллелизма?

8. Какие виды скрещивания вам известны? Каковы их результаты?

9. Дайте характеристику анализирующего скрещивания и его значения.

10. Какие законы открыл Г.Мендель?                                                                                    слайд №6

В.Самостоятельная работа учащихся на листочках по вопросам двух вариантов.

                                                                                                                                /приложение №1/

(Листочки для выполнения и задания раздаются учителем и учащимися с первых парт каждого ряда, передаются для каждого ученика.  Задания выполняются индивидуально, по возможности. Затем учащиеся меняются вариантами для проверки выполнения задания соседа. После выполнения задания отмечаются ошибки, ставится предварительная оценка с записью фамилией проверяющего.  Работы сдаются учителю  для окончательной проверки и выставления оценок.)

III. Изучение нового материала. /Формирование новых понятий и способов действия./

Установив определенные закономерности наследования признаков при моногибридном скрещивании, Г.Мендель решил проверить проявляются ли эти закономерности в том случае,  если особи различаются по нескольким признакам.  И мы, вместе с ним,  постараемся найти ответ на этот вопрос.  Как же будет происходить наследование, если растения различаются не одному, а сразу по двум или нескольким признакам?  Связано ли наследование одного признака с другими?

В природе  не встречаются  две абсолютно одинаковые особи  какого - либо вида живых существ – все организмы отличаются друг от друга по многим признакам.  Каждый организм характеризуется очень большим числом признаков, при этом число хромосом ограничено, следовательно, каждая хромосома должна нести большое число генов.                                слайд №7

Совокупность генов  лежащих в одной хромосоме, называется группой сцепления.

Скрещивание особей, у которых учитываются отличие друг от друга по двум признакам, называется дигибридное.  Например, у гороха: 1 признак - цвет семени, 2 признак - форма семени.

Если родительские особи отличаются  по трем признакам  – тригибридным и т.д.  В общем случае скрещивание особей отличающихся по многим признакам, называется полигибридным.  

/Что означают термины  «дигибридное скрещивание»,  «полигибридное скрещивание» определения записывают учащиеся в тетрадь/  

Опыты Г.Менделя

Для дигибридного скрещивания Мендель брал гомозиготные растения гороха, отличающиеся по окраске и форме семян.

-Вспомните,  какая окраска и форма семян являются доминантными у растения гороха? (желтая окраска,  гладкая форма доминирует)

Скрещивая растения с желтыми и гладкими семенами с растением с зелеными и морщинистыми семенами,  Мендель получил единообразное гибридное поколение F1.

-Назовите, каким будет фенотип и генотип поколения F1?

В результате скрещивания чистых линий гибриды F1 все одинаковы и похожи на одного из родителей.

-Какой закон соблюдается при дигибридном скрещивании чистых линий? Как определить количество гамет?

Исходными формами для скрещивания были взяты, с одной стороны, горох с желтыми и гладкими семенами, с другой - горох с зелеными и морщинистыми.                                   слайд №8

Если для скрещивания взяты гомозиготные формы, то все потомство в первом поколении гибридов будет обладать желтыми гладкими семенами - проявится правило единообразия. Следовательно, в первой паре генов доминантной окажется желтая окраска, рецессивной - зеленая (А-а). Во второй паре генов (обозначим их В-Ь) гладкая форма семян доминирует над морщинистой.

А -  желтый цвет семени.

а - зеленый цвет семени.

В - гладкое семя,

b - морщинистое семя.

Р:    ААВВ  х       аа bb

G:     АВ                  ab

 F1:          АаВb

          желт, гладк.

Этот гибрид гетерозиготен по двум парам аллелей - дигетерозиготен, но так как у него присутствуют гены А и В, то по фенотипу он сходен с одним из родителей.        

При самоопылении или скрещивании между собой гибридов первого поколения в их потомстве произойдет расщепление /работа по таблице учебника, интерактивной доской/.

 Для определения всех возможных при оплодотворении комбинаций гамет и генотипов гибридов F2 удобно начертить решетку Пеннета. (Американский исследователь Реджинальд Пеннет предложил заносить результаты опыта в таблицу,  в последствии названною его именем.) Эта решетка – специализированная система записей результатов скрещивания, позволяет прогнозировать численное выражение вариантов расщепления по фенотипу и генотипу при дигибридном скрещивании.

По фенотипу получатся четыре группы особей в различных численных отношениях: на 9 особей с желтыми гладкими семенами будет приходиться 3 с желтыми морщинистыми, 3 с зелеными гладкими и 1 с зелеными морщинистыми. В кратком виде это расщепление можно представить формулой: 9:3:3:1.

Желтых гладких - 9.

Желтых морщинистых - 3.

Зеленых гладких - 3.

Зеленых морщинистых - 1.

Расщепление по фенотипу: 9:3:3:1.

Сопоставим результаты дигибридного и моногибридного скрещиваний.

Если учитывать результаты расщеплений по каждой паре генов в отдельности, то легко увидеть, что соотношение, характерное для моногибридного скрещивания, сохраняется. При дигибридном расщеплении у гороха отношение числа желтых семян к зеленым равняется 12 : 4 (3: 1). То же касается и отношения гладких семян к морщинистым.                           

Таким образом, дигибридное расщепление представляет собой, по существу, два независимо идущих моногибридных, которые как бы накладываются друг на друга. То есть выполняется правило расщепления.                                     слайд №9

Отсюда следует, что при дигибридном скрещивании гены и признаки за которые эти гены отвечают, наследуются не зависимо друг от друга. Этот факт получил название закона независимого наследования признаков. Закон справедлив в тех случаях, когда гены рассматриваемых признаках располагаются в разных негомологичных хромосомах.  

А теперь давайте разберем цитологические основы дигибридного скрещивания.                                                слайд №10

Как связать закономерности дигибридного скрещивания с теми процессами, которые совершаются в половых клетках при их созревании и оплодотворении?

Диплоидный набор хромосом представлен здесь двумя гомологичными парами. В парных хромосомах расположены аллельные гены. В одной паре хромосом - гены А и а, в других хромосомах - гены В и в. В результате мейоза из каждой гомологичной пары хромосом в гаметах остается по одной.

При мейозе у гибрида первого поколения в разном количестве образуются четыре сорта гамет. В результате оплодотворения в гетерозиготе по двум признакам АаВв в каждой паре хромосом будут разные гены одной пары аллелей. Это следствие того, что взаимное расположение хромосом во время конъюгации носит случайный характер. Если, например, к одному полюсу отходит хромосома из одной пары, то из другой пары с одинаковой долей вероятности может отойти одна или другая хромосома. В результате оплодотворения и развития второго поколения гибридов одинаково вероятно образование 16 категорий зигот.

Пользуясь законами Менделя, можно разобраться и в более сложных случаях расщепления - для гибридов, различающихся по трем, четырем и большему числу пар признаков. В основе всегда будет лежать моногибридное расщепление в отношении 3:1 (при наличии полного доминирования).

IV.Закрепление изученного материала.

-Какое скрещивание называется дигибридным? полигибридным?

-В чем сущность закона независимого наследования признаков?

/Решение задачи с использованием магнитной доски и дидактического пособия (кролики)./

Задача.                                                                                                                           слайд №11

Черную мохнатую крольчиху скрестили с белым гладким кроликом. Каковы будут результаты этого скрещивания при полном доминировании? Какие ожидаются генотипы, фенотипы и в каком соотношении?

Ответ:   9:3:3:1

/На интерактивной доске учащиеся записывают решетку Пеннета и озвучивают результат, а класс работает в тетрадях./

V.Проверка понимания новой темы.

-Что нового вы узнали на этом уроке?

 -Все ли вам было понятно, какие возникали трудности?

VI.Итог урока

Выставляются оценки учащимся принявшим участие в ходе урока. Активность на уроке определяется с учетом мнения учащихся. Оценки за самостоятельную работу будут озвучены и выставлены на следующем уроке.

VII.Домашнее задание                                                                                                    слайд №12

§41, ответить на вопросы параграфа, повторить материал о мейозе §30, решить задачу.

Задача.

У свиней черная окраска шерсти (А) доминирует на рыжей (а), а длинная щетина (В) над короткой (в). Гены не сцеплены. Какое потомство может быть получено при скрещивании черного с длинной щетиной дигетерозиготного самца с гомозиготной черной самкой с короткой щетиной. Составьте  схему решения задачи. Определите генотипы родителей, потомства, фенотипы потомства и их соотношение

-По желанию:  составить задачу на дигибридное скрещивание и решить ее. Для задачи можно использовать примеры  признаков у растений, животных, а так же человека. Например, цвет глаз, волос, форма волос, наличие или отсутствие веснушек и т.д. Для работы основываться на таблицу №7 в учебнике стр.183. На дальнейших уроках по решению генетических задач мы будем использовать ваши варианты, предложения.

.

Приложение №1

Самостоятельная работа по генетике

Вариант 1

I. Допишите термины, соответствующие определениям:

1. Наука, изучающая закономерности основных свойств живых организмов – наследственность и изменчивость.
2. Преобладающий признак, подавляющий проявление рецессивного.
3. Свойство организма передавать по наследству свои признаки и особенности развития следующему поколению.
4. Одно из возможных структурных состояний гена.
5. Совокупность всех признаков организма.
6. Взаимоисключающие признаки.
7. Зигота, содержащая разные аллели данного гена (Аа)

II.Решите задачу:

     Две чёрные самки мыши скрещивались с коричневым самцом. Первая самка в нескольких помётах дала 19 чёрных и 18 коричневых потомков, а вторая – 33 чёрных. Определите генотипы родителей и потомков в обоих случаях. 

Вариант 2

I.Допишите термины, соответствующие определениям:

1. Свойство организма приобретать новые признаки в процессе индивидуального развития.
2. Участок хромосомы, в котором расположен ген.
3. Подавляемый признак.
4. Элементарная единица наследственности, участок молекулы ДНК, несущий информацию об одном белке, тем самым определяя развитие признака.
5. Гены, расположенные в одинаковых локусах гомологичных хромосом и отвечающие за развитие одного и того же признака.
6. Совокупность всех генов организма.
7. Зигота, содержащая одинаковые аллели данного гена.

II.Решите задачу:

   Две чёрные кошки скрещивались с белым котом. Первая кошка в нескольких помётах дала 19 чёрных и 19 белых потомков, а вторая – 30 чёрных. Определите генотипы родителей и потомков в обоих случаях.