Тема. Введение. Основные понятия генетики.
Цели:
Изучить основные понятия генетики, общие методические рекомендации по решению генетических задач, алгоритм решения генетических задач, требования к оформлению задач.
Формировать умения использовать генетическую символику при решении генетических задач.
Сформировать у старшеклассников убежденность в том, что знание основных понятий генетики необходимо для понимания важной закономерности наследования признаков, практической направленности темы.
Методы: словесные и наглядные.
Ход урока
Организационный момент
Актуализация знаний
«Я убеждена: все аспекты генетики по-своему
восхитительны, и многие из них подводят нас
прямо к основным проблемам жизни, связанные
с вопросами здоровья и счастья человека."
Шарлотта Ауэрбах
Изучение нового материала
Генетическая символика
Символика — перечень и объяснение условных названий и тер минов, употребляемых в какой-либо отрасли науки.
Основы генетической символики были заложены Грегором Менде лем, применившим буквенную символику для обозначения признаков. Доминантные признаки были обозначены заглавными буквами латинского алфавита А, В, С и т.д., рецессивные — малыми буквами — а, в, с и т.д. Буквенная символика, предложенная Менделем, по сути, алгебраическая форма выражения законов наследования признаков.
Для обозначения скрещивания принята следующая символика.
Родители обозначаются латинской буквой Р (Parents — родители), затем рядом записывают их генотипы. Женский пол обозначают сим волом ♂ (зеркало Венеры), мужской — ♀ (щит и копье Марса). Между родителями ставят знак «х», обозначающий скрещивание. Генотип женской особи пишут на первом месте, а мужской - на втором.
Первое по коление обозначается F1 (Filli — дети), второе поколение — F2 и т.д. Рядом приводят обозначения генотипов потомков.
Словарь основных терминов и понятий
Аллели (аллельные гены) — разные формы одного гена, возникшие в результате мутаций и расположенные в одинаковых точках (локусах) парных гомологичных хромосом.
Альтернативные признаки – взаимоисключающие, контрастные признаки.
Гаметы (от греч. «гаметес» – супруг) – половая клетка растительного или животного организма, несущая один ген из аллельной пары. Гаметы всегда несут гены в «чистом» виде, т.к. образуются путем мейотического деления клеток и содержат одну из пары гомологичных хромосом.
Ген (от греч. «генос» – рождение) – участок молекулы ДНК, несущий информацию о первичной структуре одного конкретного белка.
Гены аллельные – парные гены, расположенные в идентичных участках гомологичных хромосом.
Генотип — совокупность наследственных задатков (генов) организма.
Гетерозигота (от греч. «гетерос» – другой и зигота) – зигота, имеющая два разных аллеля по данному гену (Аа, Вb).
Гетерозиготными называют особей, получивших от родительских особей разные гены. Гетерозиготная особь в потомстве дает расщепление по данному признаку.
Гомозигота (от греч. «гомос» – одинаковый и зигота) – зигота, имеющая одинаковые аллели данного гена (оба доминантные или оба рецессивные).
Гомозиготными называют особей, получивших от родительских особей одинаковые наследственные задатки (гены) по какому-то конкретному признаку. Гомозиготная особь в потомстве не дает расщепления.
Гомологичные хромосомы (от греч. «гомос» – одинаковый) – парные хромосомы, одинаковые по форме, размерам, набору генов. В диплоидной клетке набор хромосом всегда парный: одна хромосома из пары материнского происхождения, вторая – отцовская.
Гетерозиготными называют особей, получивших от родительских особей разные гены. Таким образом, по генотипу особи могут быть гомозиготными (АА или аа) или гетерозиготными (Аа).
Доминантный признак (ген) – преобладающий, проявляющийся – обозначается заглавными буквами латинского алфавита: А, В, С и т. д.
Рецессивный признак (ген) – подавляемый признак – обозначается соответствующей строчной буквой латинского алфавита: а, b с и т. д
Скрещивание анализирующее – скрещивание испытуемого организма с другим, являющимся по данному признаку рецессивной гомозиготой, что позволяет установить генотип испытуемого.
Скрещивание дигибридное – скрещивание форм, отличающихся друг от друга по двум парам альтернативных признаков.
Скрещивание моногибридное – скрещивание форм, отличающихся друг от друга по одной паре альтернативных признаков.
Чистые линии – организмы, гомозиготные по одному или нескольким признакам и не дающие в потомстве проявления альтернативного признака.
Фен – признак.
Фенотип — совокупность всех внешних признаков и свойств организма, до ступных наблюдению и анализу.
Общие методические рекомендации по решению генетических задач
Алгоритм решения генетических задач
Внимательно прочтите уровень задачи.
Сделайте краткую запись условия задачи.
Запишите генотипы и фенотипы скрещиваемых особей.
Определите и запишите типы гамет, которые образуют скрещиваемые особи.
Определите и запишите генотипы и фенотипы полученного от скрещивания потомства.
Проанализируйте результаты скрещивания. Для этого определите количество классов потомства по фенотипу и генотипу и запишите их в виде числового соотношения.
Запишите ответ на вопрос задачи.
(При решении задач по определённым темам последовательность этапов может изменяться, а их содержание модифицироваться.)
Оформление задач
Первым принято записывать генотип женской особи, а затем – мужской (верная запись - ♀ААВВ х ♂аавв; неверная запись - ♂аавв х ♀ААВВ).
Гены одной аллельной пары всегда пишутся рядом (верная запись – ♀ААВВ; неверная запись ♀АВАВ).
При записи генотипа , буквы, обозначающие признаки, всегда пишутся в алфавитном порядке, независимо, от того, какой признак – доминантный или рецессивный – они обозначают (верная запись - ♀ааВВ ; неверная запись -♀ ВВаа).
Если известен только фенотип особи, то при записи её генотипа пишут лишь те гены, наличие которых бесспорно. Ген, который невозможно определить по фенотипу, обозначают значком «_» (например, если жёлтая окраска (А) и гладкая форма (В) семян гороха – доминантные признаки, а зелёная окраска (а) и морщинистая форма (в) – рецессивные, то генотип особи с жёлтыми морщинистыми семенами записывают следующим образом: А_вв).
Под генотипом всегда пишут фенотип.
Гаметы записывают, обводя их кружком (А).
У особей определяют и записывают типы гамет, а не их количество
верная запись неверная запись
♀ АА ♀ АА
А А А
8. Фенотипы и типы гамет пишутся строго под соответствующим генотипом.
9. Записывается ход решения задачи с обоснованием каждого вывода и полученных результатов.
10. При решении задач на ди- и полигибридное скрещивание для определения генотипов потомства рекомендуется пользоваться решёткой Пеннета. По вертикали записываются типы гаметы по материнской особи, а по горизонтали – отцовской. На пересечении столбца и горизонтальной линии записываются сочетание гамет, соответствующие генотипу образующейся дочерней особи.
♀ ♂ | АВ | Ав | аВ | ав |
АВ | ААВВ | ААВв
| АаВВ
| АаВв
|
Ав | ААВв
| ААвв
| АаВв | Аавв
|
аВ | АаВВ | АаВв
| ааВВ
| ааВв
|
ав | АаВв
| Аавв
| ааВв
| аавв
|
11. Результаты скрещивания всегда носят вероятностный характер и выражаются либо в процентах, либо в долях единицы (например, вероятность образования потомства, восприимчивого к головне, 50%, или ½. Соотношение классов потомства записывается в виде формулы расщепления (например, жёлтосеменные и зелёносеменные растения в соотношении 1 :1).
Пример решения и оформления задач
Задача. У томатов красная окраска плодов (А) доминирует над желтой. Определите генотипы и фенотипы F1 и F2, полученных от скрещивания гомозиготных растений, имеющих красную и желтую окраску плодов.
Дано: А – красная окраска а – желтая окраска Р ♀АА х ♂аа | Решение: 1. Определяем и записываем генотипы скрещиваемых особей. По условию задачи родительские особи гомозиготны. Их генотип: АА и аа
|
F1 и F2 - ?_ |
|
2. Записываем схему скрещивания.
Р ♀АА х ♂аа
Кр желт.
а
А
G
F1 Аа
100%
Кр..
Р ♀Аа х ♂Аа
Кр. Кр.
а
А
а
А
G
F2 АА Аа Аа аа
Кр кр. Кр. Желт.
25% 25% 25% 25%
по фенотипу 3 : 1
по генотипу 1 : 2 : 1
Ответ: F1 Аа 100% кр.; F2 АА , Аа, аа
Закрепление
Решить задачу.
Какие типы гамет будет образовывать организм с генотипом
а) АА б) аа в) Аа
2. Какое потомство получится при скрещивании гомозиготных серых мышей? Если серая окраска является доминантным признаком, чёрная окраска – рецессивным.
Домашнее задание.
Выучить алгоритм решения задач, генетические термины