Тема: «Моногибридное скрещивание. Законы Менделя».

 Цель: сформировать у учащихся понятие о моногибридном скрещивании организмов.

Задачи:

Образовательные:

• Формирование у учащихся знаний о гибридологическом методе как основном методе изучения наследственности, моногибридном

скрещивании, законах единообразия гибридов первого поколения и расщепления, правиле чистоты гамет, цитологических основах закономерностей наследования при моногибридном скрещивании;

• Формирование умений составлять схемы скрещивания при решении генетических задач, использовать генетическую символику

Развивающие:

• развитие логического мышления учащихся, умений выделять главное, умения учащихся высказываться по поставленным проблемам оперировать понятиями и генетической символикой, сравнивать их друг с другом, анализировать, делать самостоятельные выводы;
• развитие познавательного интереса к предмету.

Воспитательные:

• формирование у старшеклассников убежденности в том, что знание основных понятий генетики необходимо для понимания важных биологических закономерностей.

Тип урока: комбинированный, проблемно-поисковый.

Методы обучения: объяснительно-иллюстративный.

Оборудование: компьютер, экран, проектор, презентация к уроку, таблица

«Моногибридное скрещивание», рабочий лист, раздаточный материал (терминологический диктант).

План урока

1. Оргмомент.
2. Проверка знаний учащихся (терминологический диктант). 
3. Изучение нового материала.

1. Создание мотива урока .
2. «У истоков генетики».
3. Постановка проблемного вопроса.
4. Актуализация некоторых генетических понятий в ходе беседы.
5. Гибридологический метод.
6. Опыты Г.Менделя.
7. Введение термина «моногибридное скрещивание» в процессе фронтальной  беседы.
8. Самостоятельная работа учащихся с учебником.
9. Введение терминов «аллельные гены», «гомозиготный » и

«гетерозиготный» организмы.

10. Физкультминутка.
11. Закон единообразия гибридов первого поколения.
12. Закон расщепления.
13. Закон «чистоты гамет».
14. Формулировка ответа на проблемный вопрос.
15. Генетические символы.
16. Цитологические основы законов Менделя.
17. Схема наследования признаков при моногибридном скрещивания.

4. Закрепление знаний

1. Решение генетической задачи на моногибридное скрещивание.

5. Итог урока.

6. Домашнее задание.

7. Рефлексия

Ход урока

1. Орг.момент.

1. Приветствие.

          Подготовка учащихся к уроку (рабочий лист, учебник, раздаточный материал )

2. Проверка знаний учащихся.

-Ребята, у вас на столе лежит лист с терминологическим диктантом. Вам нужно заполнить таблицу, для этого вы внимательно читаете определение и ставите номер правильного термина в таблицу. (2мин)

Слайд №1 (самопроверка).

Слайд №2        Критерии оценивания.

IV Изучение нового материала

Создание мотива урока .        Слайд № 3        

Посмотрите, пожалуйста, на слайд. Что объединяет эти рисунки? (Правильно, потомство похоже на родительские особи)

Ещё в глубокой древности человек стал подмечать, что потомство похоже на родителей. Уже тогда люди старались получать, например, телят от самой удойной коровы, сеять семена растений, давших самый высокий урожай. Люди понимали, что в потомстве сочетаются признаки предков. Это нашло отражение даже в пословицах: «От худого семени не жди доброго племени, яблоко от яблони не далеко падает и т.д.».

Но закономерности, по которым те или иные признаки передаются потомкам

оставались «тайной за семью печатями». Среди учёных в середине XIXв. прочно утвердилось мнение: «Закон наследственности заключается в том, что никакого закона наследственности нет». Поколебать устоявшееся убеждение первым

решился Г. Мендель. И как мы сегодня выясним, что  он открыл законы.

Тема сег. урока:«Моногибридное скрещивание. Законы Менделя». Слайд №4

Цель урока: сформировать у учащихся понятие о моногибридном скрещивании организмов. Слайд № 5

Сообщение Петрищева Д.: «У истоков генетики». Слайд №6

Мендель родился 22 июля 1822г. в семье крестьянина в небольшой деревушке на территории современной Чехии, а тогда Австрийской империи. Родители назвали его Иоганом. Окончил местную школу, затем гимназию. Мальчик отличался незаурядными способностями к математике, интересовался жизнью природы. После гимназии, поступил на философский факультет университета,

но семейные неурядицы и болезнь помешали Менделю закончить образование. В возрасте 25 лет он постригся в монахи и в августинском монастыре города Брно получил новое имя – Грегор.

Позже он отправился в Вену. Он учился в Венском университете, где прослушал курс математики и естественных наук. Позже он стал настоятелем августинского монастыря в чешском городе Брно. В течение многих лет Мендель как ботаник- любитель проводил опыты в монастырском саду и в 1865 г. опубликовал

результаты своей работе в статье «Опыты над растительными гибридами», где изложил основные закономерности наследования признаков, которые легли в основу современной генетики. Однако работы Г. Менделя опередили своё время; они были оценены по достоинству только через 35 лет. В 1900 г. три исследователя (Гуго де Фриз, Карл Эрих Корренс, Эрих Чермак) независимо друг от друга на разных объектах переоткрыли законы Менделя.

Они честно признали его первенство в этом вопросе и присвоили этим закономерностям имя Менделя. 1900 год считается официальной датой рождения науки генетики.

Сегодня на уроке вы должны постараться ответить на поставленный мною проблемный вопрос.

Слайд №7.        Постановка проблемного вопроса:

Почему Г. Мендель, не будучи биологом, и работая в одиночку, открыл законы наследственности, хотя до него это пытались сделать многие талантливые учёные?

Чуть позже я выслушаю ваше мнение.

Актуализация некоторых генетических понятий в ходе беседы.

• Открытие законов наследственности сделало Менделя основоположником науки генетики.

Некоторые генетические термины вам уже знакомы. Что такое наследственность и изменчивость?

 Генетика – наука о наследственности и изменчивости организмов.

Наследственность – свойства организмов передавать наследственные признаки от родителей к потомству.

Изменчивость – свойства организмов приобретать новые признаки в процессе онтогенеза.

Благодаря наследственности сохраняется однородность вида, а благодаря изменчивости приобретается его неоднородность.

      - Вспомним, что такое ген?

Ген – участок молекулы ДНК, отвечающий за первичную структуру белка.

Слайд №8. Генетические термины со слайда записать в рабочий лист.

Новые термины:

Генотип - совокупность генов организма.

Фенотип – совокупность внешних и внутренних признаков организма

Гибридологический метод

Слайд №9. В течение восьми лет Мендель экспериментировал с 22 сортами го- роха, которые отличались друг от друга по семи признакам. За это время он изучил в общей сложности более 10 тыс. растений. Скрещивая различные организмы и исследуя получаемое потомство, Мендель, по сути, разработал основной метод генетики – гибридологический метод,— это система скрещиваний (гибридизация) в ряду поколений, дающая возможность анали- зировать наследование признаков организмов. (Запишем это в рабочем листе).

Потомство от скрещивания двух особей с различными наследственными признаками называют гибридным, а отдельную особь – гибридом. (Учащиеся работают с рабочим листом).

Гибридологический метод продолжает оставаться основным методом и в современной генетике.

Слайд № 10. Постановка опытов.

Ставя опыты, Мендель придерживался ряда правил: (Запишем термин в рабочем листе).

• Использовал для скрещивания чистые линии - организмы, которые из

поколения в поколение дают один и тот же признак. В опытах с горохом Г, Мендель искусственно опылял, т.е. скрещивал организмы двух сортов, т.е.

растения, в потомстве которых при самоопылении, наблюдаются одни и те же признаки. Например, желтый цвет семян или зеленый. (Запишем термин в рабочем листе).

• Ставил одновременно опыты с несколькими родительскими парами, чтобы больше получить экспериментального материала.
• Наблюдал за наследованием малого количества признаков. Наблюдал

наследование многообразных признаков не сразу всех, а лишь одной пары (или небольшого их числа пар) признаков.

• Вёл строгий количественный учёт потомков. В своё время Мендель изучал математику и теорию вероятности. Поэтому он понимал, что при оценке

результатов скрещиваний нужно оперировать большими числами. Математически обработанные данные позволили установить количественные закономерности в передаче изучаемых признаков.

Введение термина «моногибридное скрещивание» в процессе фронтальной беседы:

Опыты Менделя были тщательно продуманы.

Слайд № 11        Свои исследования он начал с изучения закономерностей наследования всего лишь одной пары признаков. При таком скрещивании

прослеживаются закономерности наследования только двух вариантов признака

(например, жёлтая и зелёная окраска семян, гладкая и морщинистая форма

семян, высокий и низкий рост растения), а все остальные признаки организма во внимание не принимаются.

Вопрос:

• Ребята, выскажите свои предположения, что можно понимать под

«моногибридным скрещиванием».

Затем даём определение. Моногибридное скрещивание - это скрещивание двух организмов отличающихся друг от друга по одной паре признаков. Слайд№ 12

Эти признаки называются альтернативными, т.е. контрастными.

Обобщение учителя по выбору Менделем объекта для опытов:

Успехи, достигнутые Менделем, частично обусловлены удачным выбором объекта для экспериментов – гороха огородного.

Самостоятельная работа учащихся с учебником:

Используя доп. материал постарайтесь самостоятельно выяснить, в  чем заключаются преимущества гороха огородного как объекта для опытов.

Проверка выполнения самостоятельной работы, пояснения и дополнения учителя: Слайд №13

• Легко выращивать, имеет короткий период развития – в условиях Чехии можно получить несколько поколений за один год.
• Имеет многочисленное потомство.
• Много сортов, чётко различающихся по ряду признаков. Сорта гороха

отличаются друг от друга хорошо выраженными наследственными признаками.

• Самоопыляющееся растение – растение происходит внутри одного цветка. Его репродуктивные органы защищены от проникновения пыльцы с цветков другого растения.
• Возможно искусственное скрещивание сортов. Горох – строгий

самоопылитель, но возможно удаление тычинок и перенос пыльцы от растений другого сорта с целью получения гибридных семян. Гибриды плодовиты, что позволяет следить за ходом наследования признаков в поколениях.

Рассказ учителя:

Введение терминов «аллельные гены», «гомозиготный » и «гетерозиготный» организмы        Слайд №14

Мендель предположил, что каждый признак определяется парой

«наследственных факторов», если пользоваться языком современной генетики - генов. Т.е. в каждой клетке желтосемянного гороха – два гена желтой окраски,

а в каждой клетке зеленосемянного – два гена зеленой окраски. Гены, отвечающие за развитие одного признака, называют аллельными.

Если в организме два одинаковых аллельных гена, (два гена зеленой окраски семян или два гена желтой окраски семян, то такие организмы называют гомозиготными. Если же аллельные гены разные, то – гетерозиготными.

(Запишем термины в рабочем листе).

Вопрос учителя:

• Как        вы        думаете,        какими        организмами        образованы        чистые        линии? (гомозиготными)
• Почему? (при самоопылении в потомстве проявляется только один признак).
• Ребята, мы должны помнить, что во времена Менделя еще ничего не знали о генах, хромосомах, митозе и мейозе.

А теперь, давайте отдохнем минутку, сделаем  физкультминутку:

1. Закроем глаза, откроем глаза. И так 4-5 раз.
2. Упражнение («2 по 3»)

Отдохнули, а теперь внимательно послушаем.

Рассказ учителя:

Закон единообразия гибридов первого поколения

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 пришёл к выводу, что у гибридов первого поколения из каждой альтернативной пары признаков проявляется только один, доминантный, а второй, рецессивный, подавляется.

Такая закономерность была названа законом единообразия гибридов первого поколения, или законом доминирования: (Слайд №15)

Это первый закон Г. Менделя: при скрещивании двух организмов,

относящихся к разным чистым линиям (гомозиготных), отличающихся друг от друга по одной паре альтернативных признаков, всё первое поколение гибридов окажется единообразным и будет нести признак одного из родителей.

Слайд № 16 доминантный признак и рецессивный признак Доминантный признак обозначают большой буквой (А, В, С), а рецессивный – маленькой (а, в, с).

Слайд № 17        Второй закон Г. Менделя (закон расщепления).

Семена гибридов первого поколения использовались Менделем для получения второго гибридного поколения. Во втором поколении три четверти от всех

семян имели жёлтую окраску, одна четверть – зелёную. Такие соотношения 3:1 были получены при скрещивании или самоопылении гибридов с другими

анализируемыми признаками.

Явление, при котором часть гибридов второго поколения несёт доминантный признак, а часть – рецессивный, называют расщеплением. Причём

наблюдающееся у гибридов расщепление не случайное, а подчиняется определённым количественным закономерностям.

Г. Мендель сформулировал второй закон, или закон расщепления: при

скрещивании гибридов первого поколения в потомстве происходит расщепление и снова появляются особи с рецессивными признаками: они составляют одну

четвертую часть от всех потомков второго поколения.

Слайд №18 Закон «чистоты гамет»

На основе полученных результатов Мендель высказал гениальную догадку,

которая была подтверждена всем развитием науки генетики. Это главный вывод из всех его работ. Каждый признак организма определяется двумя элементами наследственности, т.е. говоря языком современной генетики

можно сказать, что в каждой соматической клетке по два гена. Каждый

признак организма определяется аллельными генами. Аллельные гены никогда не смешиваются, при образовании гамет расходятся в разные гаметы. При оплодотворении гаметы сливаются, и наследственные факторы опять объединяются в пару в зиготе. Этот обобщающий вывод из работ Менделя по моногибридному скрещиванию назвали законом «Чистоты гамет»: При образовании гамет, в каждую из них попадает только один из двух

аллельных генов (т.е. аллельные гены никогда не смешиваются, при образовании гамет расходятся в разные гаметы в «чистом виде».

Попробуем ответить на проблемный вопрос: Слайд №19

   Почему Г. Мендель, не будучи биологом, и работая в одиночку, открыл законы наследственности, хотя до него это пытались сделать многие талантливые учёные?

Как вы думаете, в чем состоит научный подвиг Г.Менделя?

(        В то        время никто        не знал о мейозе,        локализации        наследственной информации в хромосомах, гаплоидности и диплоидности организмов.

Слайд №20

Ответ:        Четкость постановки экспериментов, разработка специального метода (гибридологического анализа), использование статистики – все это было поистине революционным для биологии середины девятнадцатого

века. Гениальное предвидение ученого позволило ему сделать правильные выводы к своим опытам и наблюдениям.

Генетикам наших дней приходится поражаться исключительной силе ума Менделя, которому удалось продвинуться столь глубоко и столь смело в совершенно неизведанную область.

Рассказ учителя:

В генетике есть своя символика. Запишем генетические символы в рабочем листе.

Р        - родители ( от латинского «парента» — родители)

♀ - «зеркало Венеры» — женская особь,

♂ - «Щит и копье Марса» — мужская особь

Х -  скрещивание

G - гаметы

F — от лат. «филие» - потомство F1 – гибриды первого поколения F2 – гибриды второго поколения А, В, С – доминантные гены.

а, в, с - рецессивные гены.

АА , аа – гомозиготы

Аа – гетерозиготы

Цитологические основы законов Менделя.        

По наводящим вопросам учащихся подвожу  к следующим выводам:

• Соматические клетки диплоидны, в паре гомологичных хромосом находятся пара аллелей генов, контролирующие окраску горошин.
• У одного из родителей это аллели АА, у другого – аа.
• При образовании гамет происходит мейоз, в гаметы попадает только один ген из пары. Все гаметы одного родителя содержат аллель А, другого – а.
• Гибриды F1 – единообразны и по фенотипу и по генотипу.
• Гибриды F1 - гетерозиготны и образуют два типа гамет – с аллелем А и с аллелем а.
• У гибридов F2        1/4 зигот содержит аллели АА, 1/2 - Аа, 1/4 – аа.
• У гибридов F2 наблюдается расщепление: по фенотипу 3:1, по генотипу 1:2:1. Американский учёный Пеннет предложил заносить результаты опыта в таблицу, чтобы легче понять, как будут происходить комбинации признаков при

скрещивании (решётка Пеннета).

Слайд №21.        Схема наследования признаков при моногибридном скрещивания. (Запишем ее в рабочем листе).

А -        желтые семена а - зеленые семена

Р:        АА        х        аа

желт. сем.        зел. сем.

G:        А                х        а F1:                Аа

желт. сем.

Р от F1:                  Аа        х                   Аа желт. сем.                желт. сем.

G:        А , а                х                А, а F2:                АА,        Аа,                Аа,        аа

желт. сем.        зел.сем.

Расщепление по фенотипу 3:1, по генотипу 1:2:1

3. Закрепление изученного.

Решение генетической задачи на моногибридное        скрещивание. Слайд № 22. Задача. По рисунку определите доминантный и рецессивный признаки.

Составьте условие задачи и решите ее.

(Решение задачи запишите в рабочем листе)

Условие задачи. При скрещивании крыс (черной самки и черного самца) потомство насчитывало 198 черных и 71 белых особей. Определить генотип родителей и потомства.

Доминантный признак – черная окраска шерсти, рецессивный – белая окраска, т.к. черных крыс больше, чем белых. Определим генотип родительских особей – они являются гетерозиготами (Вв), т.к. в их потомстве произошло расщепление 3 : 1. Запишем схему скрещивания:

Р:        Вв        х                Вв G:                В и в        х        В и в

F:        ВВ, Вв, Вв, вв        (3 черн. : 1 бел.) Ответ: Р – Вв;                F – 1 ВВ, 2 Вв, 1 вв

Заключительное слово учителя.

Мы выполнили все задачи, которые ставили перед собой на этом уроке.

4. Подведение итогов урока

• С какой темой урока мы сегодня познакомились? (закономерности наследования признаков)
• С какими законами мы познакомились на уроке сегодня? (закон доминирования и расщепления)

- Где в жизни на практике вы встречались с этими законами? (на приусадебном участке, дети и родители)

5. Домашнее задание.        Слайд №26.

1. с.82-83
2.  Выучить определения терминов.
3. По желанию подготовить сообщения «Ученые – генетики»,

«Новейшие достижения генетической науки»

Мне очень понравилось, как вы работали сегодня на уроке. Спасибо за вашу активность!        Оценки за урок - результат теста и работа на уроке.

6. Рефлексия.

Мысленно воспроизведите весь урок сначала. Вспомните свои ощущения? Все ли получилось? Что вызвало затруднения? Как вы можете это исправить?

Чем глубже вы изучаете предмет, тем больше вопросов у вас возникает. И на

сегодняшнем уроке мы постарались ответить на часть из них. Задавайте вопросы, ищите ответы на них. И может быть ваши имена тоже будут стоять рядом с именами известных ученых – генетиков, таких как Мендель,

Морган, Де Фриз, Корренс и другие. Генетика ждет вас. Ей  нужны умные, энергичные и талантливые ученые.

Спасибо за урок. До свидания. Желаю удачи! Удачи в изучении биологии!

Фамилия, имя учащегося                 

Терминологический диктант

Внимательно прочтите определения и вставьте номера правильных терминов в таблицу:

4. Многоклеточный зародыш, имеющий однослойное строение (один слой клеток), окончательный результат процесса дробления яйца –
5. Полость внутри бластулы –
6. Многоклеточный зародыш, имеющий двуслойное строение (два слоя клеток) –
7. Наружный слой клеток зародыша –
8. Внутренний слой клеток зародыша –
9. Формирование тканей и органов будущего организма начинается на стадии –
10. Скелет, почки, мышцы образуются из зародышевого листка, который называется –
11. Весь организм развивается из одной клетки, которая называется –
12. Индивидуальное развитие особи – 10.Историческое развитие вида –

1. Гаструла
2. Филогенез
3. Эктодерма
4. Мезодерма
5. Онтогенез

Термины:

6. Бластула
7. Нейрула
8. Бластоцель
9. Энтодерма
10. Зигота

Ответы

Рабочий лист

Генетические термины

1. Наука о наследственности и изменчивости организмов –        .
2. Свойства организмов передавать наследственные признаки от родителей к потомству -        .
3. Свойства организмов приобретать новые признаки в процессе онтогенеза -

         .

4. Участок молекулы ДНК, отвечающий за первичную структуру белка –        .
5. Совокупность генов организма –        .
6. Совокупность внешних и внутренних признаков организма –        . 7.Система скрещиваний (гибридизация) в ряду поколений, дающая возможность анализировать наследование отдельных свойств и признаков организмов -

         метод.

8. Потомство от скрещивания двух особей с различными наследственными признаками называют                  , а отдельную особь –        .
9. Организмы, которые из поколения в поколение дают один и тот же признак -

         .

10. Скрещивание двух организмов отличающихся друг от друга по одной паре альтернативных признаков -        .
11. Контрастные, взаимоисключающие признаки -                . 12.Гены, отвечающие за развитие одного признака, называют        .

13. Если в организме два одинаковых аллельных гена, то такие организмы

называют        ,        если же аллельные гены разные, то –

         .

14. Признак, проявляемый у гибридов -        , а подавляемый        .

Генетическая символика

Родители (от латинского «парента» — родители) -          

«Зеркало Венеры» — женская особь -          

«Щит и копье Марса» — мужская особь -          

Скрещивание -        .                Потомство от лат. «филие» -        . Гибриды первого поколения -                        , гибриды второго поколения -                   Гомозиготы -                .                Гетерозиготы -          

Доминантные гены обозначаются буквами -                   Рецессивные гены обозначаются буквами           

Схема наследования признаков при моногибридном скрещивания:

Решение генетической задачи

Дано:

Дополнительный материал:

                                                          Грегор Иоганн Мендель

                                                                                   Дата рождения        20 июля 1822

                                                                                         Дата смерти 6 января 1884 (61 год)

Память

Памятник в Брно.

• На окраине Брно в Старобрненском монастыре августинцев установлена мемориальная доска и памятник возле палисадника посвященные великому биологу. В музее Менделя имеются его рукописи, документы и рисунки. Также есть различные инструменты, например, старинный микроскоп и другие инструменты, которые учёный использовал в работе.
• В 1970 г. Международный астрономический союз присвоил имя Менделя кратеру на обратной стороне Луны.
• Изображен на австрийской почтовой марке 1984 года.

В  чем заключаются преимущества гороха огородного как объекта для опытов?

• Легко выращивать, имеет короткий период развития – в условиях Чехии можно получить несколько поколений за один год.
• Имеет многочисленное потомство.
• Много сортов, чётко различающихся по ряду признаков. Сорта гороха

отличаются друг от друга хорошо выраженными наследственными признаками.

• Самоопыляющееся растение – растение происходит внутри одного цветка. Его репродуктивные органы защищены от проникновения пыльцы с цветков другого растения.
• Возможно искусственное скрещивание сортов. Горох – строгий

самоопылитель, но возможно удаление тычинок и перенос пыльцы от растений другого сорта с целью получения гибридных семян. Гибриды плодовиты, что позволяет следить за ходом наследования признаков в поколениях.