Тема. ЗАКОНОМЕРНОСТИ НАСЛЕДСТВЕННОСТИ

УРОК 6. ЗАКОНЫ Г. МЕНДЕПЯ, ИХ СТАТИСТИЧЕСКИЙ ХАРАКТЕР И ЦИТОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ

Цели урока: ознакомить учащихся с законами Г. Менделя, рассмотреть их статистический характер и цитологические основы; развивать умение связывать выполнение функций определенными структурами с особенностями их строения; воспитывать умение критически и обоснованно воспринимать научную информацию.

Оборудование и материалы: портрет Г. Менделя, таблицы или слайды презентации или видео-фрагменты (при наличии), демонстрируют цитологические основы законов Г. Менделя.

Базовые понятия и термины: законы Г. Менделя, однотипность гибридов, генотип, фенотип, аллель, доминирование, рецесивнисть, гаметы, расщепление, независимое наследование.

ХОД УРОКА

И. Организационный этап

II. Актуализация опорных знаний и мотивация учебной деятельности учащихся

Вопросы для беседы

1. Какие методы генетических исследований вам известны?

2. Для чего и как генетики используют гібридологічний метод?

3. Для чего и как генетики используют генеалогический метод?

4. Для чего и как генетики используют близнюковий метод?

5. Для чего и как генетики используют биохимический метод?

6. Почему во время генетических исследований желательно использовать несколько методов?

III. Изучение нового материала

Рассказ учителя с элементами беседы

Заполнение таблицы в ходе рассказа

Законы Г. Менделя

Первый закон Менделя

В опытах Менделя при скрещивание сортов гороха, которые имели желтые и зеленые семена, все потомство (т.е. гибриды первого поколения) оказались с желтыми семенами. При этом не имело значения, из какого именно семена (желтого или зеленого) выросли материнские (родительские) растения. Следовательно, оба родителя в равной степени способны передавать свои признаки потомству.

Аналогичные результаты были обнаружены и в опытах, в которых приняты во внимание другие признаки. Так, после скрещивания растений с гладкими и морщинистыми семенами все потомство имело гладкие семена. После скрещивания растений с пурпурными и белыми цветками у всех гибридов оказались лишь пурпурные лепестки цветов и т. д.

Выявленная закономерность получила название первого закона Менделя, или закона однотипности гибридов первого поколения. Состояние признака, который проявлялся в первом поколении, получил название доминантного, а состояние, в первом поколении гибридов не проявлялся, - рецессивного.

«Задатки» признаков (гены) Г. Мендель предложил обозначить буквами латинского алфавита. Аллели, которые относятся к одной пары состояний признаки, обозначают одной и той же буквой, но доминантный аллель - большой, а рецессивный - маленькой. Аллель пурпурного окраска цветов следует обозначить, например, А, аллель белого цвета цветков - а, аллель желтого цвета семян - В, аллель зеленого цвета семян - в и т.д.

Каждая клетка тела животных и высших растений имеет диплоидный набор хромосом. Все хромосомы парные, же аллели гена содержащиеся в гомологичных хромосомах. Итак, в зиготі всегда есть две аллели, и генотипическое формулу по любому признаку следует записывать двумя буквами.

Особь, гомозиготной по доминантному аллелью, следует записывать АА, рецессивным - аа, гетерозиготну - Аа.

В результате мейоза гомологичные хромосомы (а с ними и аллели гена) расходятся в разные гаметы. Но поскольку в гомозиготы оба аллеля одинаковы, все гаметы несут один и тот же аллель, то есть гомозиготна особь образует только один тип гамет, а гетерозигота - два.

Опыты по скрещиванию генетики записывают в виде схем. Родителей обозначают буквой Г, особей первого поколения - F₁, особей второго поколения - F₂ и т.д. Скрещивание обозначают знаком умножения (х), генотипическое формулу материнской особи (♀) записывают первой, а родительской (♂) - второй. В первой строке записывают генотипические формулы родителей, во втором - их типы гамет, в третьем - генотипы первого поколения и т.д.

Например:

Р АА х аа

Гаметы А а

F₁ Аа

Второй закон Менделя

После скрещивания гетерозиготных гибридов первого поколения между собой (самоопыление или родственное скрещивание) во втором поколении появляются особи как с доминантными, так и рецессивными состояниями признаков, т.е. возникает расщепление, которое происходит в определенных соотношениях.

Обобщая фактический материал, Мендель пришел к выводу, что во втором поколении 75 % особей имеют доминантный состояние признаки, а 25 % - рецессивный (расщепление 3:1). Эта закономерность получила название второго закона Менделя, или закона расщепления. В соответствии с этим законом, можно сделать такие выводы:

• аллели гена, находясь в гетерозиготном состоянии, не изменяют структуры друг друга;

• во время созревания гамет в гибридов образуется примерно одинаковое число гамет с доминантными и рецессивными аллелями;

• во время оплодотворения мужские и женские гаметы, несущие доминантные и рецессивные аллели, свободно комбинируются.

По генотипу особи потомки двух гетерозигот разделяются в соотношении 1АА:2Аа:1аа. А вот по внешнему виду (фенотипу особи) они демонстрируют расщепление в соотношении 3:1. Эти происходит потому, что за внешним проявлением генотипы АА и Аа не отличаются. Но в случае неполного доминирование фенотипические соотношения совпадают с генотипним, ибо в этом варианте генотипы АА и Аа имеют разное проявление.

Третий закон Менделя

Изучая расщепления в случае дигібридного скрещивания, Мендель обратил внимание на то, что во время скрещивания растений с желтыми гладкими (ААВВ) и зелеными морщинистыми (аавв) семенами в втором поколении появились новые комбинации признаков: желтые морщинистые (А-вв) и зеленые гладкие (ааВ-), которые не попадались в исходных форм. С этого наблюдения Мендель сделал вывод, что расщепление по каждому признаку (по каждой парой аллелей происходит независимо от второго признака (вторых пар аллелей). Эта закономерность получила название третьего закона Менделя.

Этот закон действует потому, что во время мейоза распределение (комбинирование) хромосом из разных гомологичных пар в половых клетках (при их созревании) идет независимо и может привести к появлению потомков с комбинацией признаков, отличных от родительских и прародительских особей.

Если во время скрещивания анализируется более двух признаков, то количество ожидаемых комбинаций увеличивается. Так, в случае тригібридного скрещивания гетерозигот образуются по восемь типов гамет, которые дают 64 сообщения. Расщепление по фенотипу в общей форме можно выразить формулой (3+1)ⁿ где n - количество признаков, которые взяты для анализа во время скрещивание.

В случае аналізуючого скрещивания (так называют скрещивание особи с неизвестным генотипом с особью, которая является рецессивной гомозиготою по всем признакам, которые изучаются) число типов потомков указывает на число типов гамет, которые образует особь, генотип которой анализируется. Это позволяет определить ее генотип.

IV. Обобщение, систематизация и контроль знаний и умений учащихся

Дать ответы на вопросы:

1. Когда были повторно открыты законы Г. Менделя?

2. Каковы цитологические основы имеют законы Г. Менделя?

3. Почему законы Г. Менделя имеют статистический характер?

4. Какое практическое значение для человека имеют законы Г. Менделя?

V. Домашнее задача