Урок биологии в 10 классе «Генотип и фенотип»

Тема: «Генотип и фенотип».

Цель: Познакомить учащихся с гипотезой чистоты гамет, с сущностью законов Менделя, объяснить причины расщепления признаков. Сформировать представления о независимом распределении генов при дигибридном скрещивании. Сформировать понятие о группах сцепления и роли перекрёста хромосом в комбинативной изменчивости. Сформировать у учащихся систему знаний о генетическом определении пола у человека и наследовании, сцепленном с полом (на примерах дальтонизма, гемофилии у человека, наследовании черепаховой окраски шерсти у кошек), познавательный интерес к изучению научных проблем, связанных с генетикой пола.

Развивать представления учащихся о механизмах передачи наследственных признаков.

Воспитывать научное мировоззрение по вопросу материальных основ наследственности, передачи наследственных заболеваний человека.

Оборудование: интерактивная доска, флипчарт «Законы Менделя».

План урока: I. Орг. момент + д/з

II.Контроль знаний учащихся.

III.Изучение нового материала.

IV.Закрепление.

V.Итоги урока.

Ход урока: I. Орг. момент + д/з:

Все любят сказки, вы наверняка знаете слова русского классика «Сказка – ложь, да в ней намёк! Добрым молодцам урок!» Вот и наша сказка сослужит нам добрую службу. В нашей сказке есть Принц, который хочет посвататься к самой императорской дочери. Я предлагаю вам помочь Принцу пройти достойно все испытания и получить согласие императора на его союз с императорской дочерью.

Проверим сможете ли вы помочь Принцу?

II.Контроль знаний учащихся.

Письменная работа учащихся на индивидуальных карточках.

Задание № 1 (ситуация «Выбор»):

Соотнесите определение с терминами.

Определения:

Клетка или организм, несущий одинаковые аллели одного гена (АА или аа).

Гомозиготный организм.

Признак, не проявляющийся у гибридов 1 поколения.

Совокупность всех генов организма.

Взаимоисключающие признаки.

Термины: А) генотип; Б) фенотип; В) гомозигота; Г) гетерозигота; Д) чистая линия;

Е) рецессивный; Ж) доминантный; З) альтернативные;

Правильные ответы: 1 – В; 2 – Д; 3 – Е; 4 – А; 5 – З.

Задание № 2:

1. Гомозигота по 2 доминантным признакам.

2. Дигетерозигота

3. Дан генотип ААВв, запишите возможные сорта гамет у данного генотипа.

4. Даны гаметы: Ав, АВ и ав, запишите генотипы у гибридов, полученных в результате слияния этих сортов гамет.

5. Запишите генотип организма, который является гетерозиготой по 1-ой паре признаков и гомозиготой по 2- ой паре рецессивного признака.

Правильные ответы: Нормы оценок:

ААВВ 12 – 11 = «5»

АаВв 10 – 9 = «4»

АВ,Ав 8 – 5 = «3»

Аавв, АаВв, ААВв менее 5 = «2»

Аавв.

III.Изучение нового материала.

Жил-был бедный принц. Королевство у него было совсем маленькое, но какое-никакое, а все же королевство, - хоть женись, и вот жениться-то он как раз и хотел.

Оно, конечно, дерзко было взять да спросить дочь императора: “Пойдешь за меня?” Но он осмелился. Имя у него было известное на весь свет, и сотни принцесс сказали бы ему спасибо, но вот что ответит императорская дочь?

А вот послушаем.

На могиле отца принца рос розовый куст, да какой красивый! Цвел он только раз в пять лет, и распускалась на нем одна-единственная роза. Зато сладок был ее аромат, понюхаешь - и сразу забудутся все твои горести и заботы.

Знал принц, что принцесса любит розы, но не всякие, а только алые. Но не был уверен принц, что в будущем на подаренном розовом кусте будут цвести только алые розы. И решил принц, что прежде чем подарить принцессе розовый куст нужно попросить помощи у учёного совета.

А еще был у принца соловей (варакушка), и пел он так, будто в горлышке у него были собраны все самые чудесные напевы на свете. Знал принц и о том, что у принцессы есть соловушка (красношейка) и мечтала принцесса о том, чтобы во всех рощах их королевства пели песни красногрудые соловьи. И опять принц решил просить ответа у учёного совета: «А возможно ли осуществить мечту принцессы, если скрестить варакушку и красношейку»?

Был у принца любимец - чёрный кот Каспер. Как это нестранно покажется, но часто принц брал с собой Каспера в далёкие путешествия. Знал принц, что у принцессы есть рыжая кошка Фанни и мечтала принцесса о том, чтобы иметь во дворце трёхцветных кошек, т.к. трёхцветные кошки приносят счастье. А принцесса очень хотела быть счастливой. Опять нужно было просить ответа у учёного совета: «А возможно ли осуществить мечту принцессы?»

Император был знатным охотником и в псарне у него были собаки чёрной окраски с висячими ушами, а у принца были собаки коричневой окраски со стоячими ушами. Знал принц, что император хотел иметь щенка коричневой окраски с висячими ушами. Как добиться желаемого результата? Снова нужно искать ответ у учёного совета.

Я предлагаю вам выступить в роли учёных и помочь принцу ответить на все выше поставленные вопросы. Работать вы будите в группах в течении 5 – 7 минут по индивидуальным заданиям. По прошествии обозначенного времени спикер группы даст ответ на поставленный вопрос и объяснит, как вы пришли именно к такому ответу.

Задание для группы № 1.

Анализирующее скрещивание.

Если у организма неизвестен генотип, то применяют анализирующее скрещивание.

Анализирующее скрещивание – скрещивание, при котором организм с неизвестным генотипом по доминантному признаку скрещивается с родительской гомозиготной рецессивной особью.

Гибриды, полученные от анализирующего скрещивания, определяют генотип неизвестного родительского организма. Если полученные особи будут единообразными, то генотип исследуемой особи гомозиготный.

Красная окраска цветков розы – доминатный признак, белая окраска цветков – рецессивный признак. У принца есть розовый куст с красными цветами, как определить будут ли в дальнейшем цветы на этом кусте красного цвета. Роза – растение перекрёстно опыляемое. Запишите схемы скрещиваний в результате которых можно установить генотип красноцветкового розового куста у принца.

Правильно записанные схемы скрещиваний.

Р: Ж АА х М аа

красн. бел.

G: А а

F1: Аа

красн.

Если полученные особи будут обладать разными признаками в соотношении 1:1, то генотип исследуемой особи гетерозиготный.

Р: Ж Аа х М аа

красн. бел.

G: А , а а

F1: Аа, аа

красн. бел.

Задание для группы № 2.

Неполное доминирование.

Р ассмотренные ранее примеры скрещивания организмов относятся к полному доминированию. Иногда в гетерозиготном поколении F1 доминантные признаки, проявляются неполностью, находятся в промежуточном состоянии. Такое

Соловей варакушка Соловей красношейка Соловей красногрудый явление называют

неполным домини-рованием. В случае неполного доминирования у F2 происходит совпадения расщепление по генотипу и по фенотипу, т.е. в соотношении 1:2:1.

Пусть признаки соловья варакушки будут доминантными (А), а признаки соловья красношейки (а). В данном случае ген А не полностью доминирует над геном а.

Запишите схему скрещивания соловья варакушки с соловьём красношейкой и схемы скрещиваний красногрудых соловьёв между собой. Будут ли среди гибридов второго поколения соловьи варакушки, красногрудые соловьи и соловьи - красношейки? Каких соловьёв будет больше всего?

Правильно записанные схемы скрещиваний.

Р: Ж АА х М аа

варакушка красношейка

G: А а

F1: Ж Аа х М Аа

красногрудый красногрудый

G: А , а А , а

F2: АА Аа Аа аа

варакушка красногрудый красногрудый красношейка

По фенотипу -1:2:1

По генотипу – 1:2:1

Задание для группы № 3.

У млекопитающих гетерогаметным является мужской пол, а гомо-гаметным – женский. При мейозе в каждый образующийся сперматозоид попадает либо одна Х-, либо одна У- хромосома, т. е. образуются гаметы 2 типов. В каждую яйцеклетку попадает по 1 Х – хромосоме.

Р: Ж ХХ х М ХУ

G: Х Х , У

F1: ХХ, ХУ

С оотношение 1:1 по признаку пола наблюдается именно потому, что гаметы с Х- и У- хромосомами образуются у мужских особей в равных количествах.

Существуют признаки, которые определяются генами, лежащими в половых хромосомах. Ген А, локализованный в Х

кот Каспер кошка Фанни хромосоме отвечает за рыжую окраску шерсти, ген а, локализованный в Х хромосоме отвечает за чёрную окраску шерсти, сочетание генов А и а приводит к появлению черепаховой окраски у кошек. Запишите схему скрещивания рыжей кошки Фанни и чёрного кота Каспера. Будут ли у них в потомстве кошечки черепаховой окраски.

Правильно записанная схема скрещивания.

ХА – рыжая окраска шерсти у кошки

Ха – чёрная окраска шерсти у кошки.

ХАХа – черепаховая окраска шерсти у кошки.

Р: Ж ХАХА х М ХаУ

рыжая чёрн.

G: ХА Ха , У

F1: ХАХа, ХАУ

черепах. рыж.

Задание для группы № 4.

Мендель производил скрещивания растений гороха, которые отличались друг от друга по 2 парам признаков: по окраске семян и по характеру кожуры семян.

А- ген желтой окраске семян В – ген гладкой кожуры семян

А- ген зелёной окраски семян в – ген морщинистой кожуры семян

Мендель скрестил гомозиготные растения с желтыми гладкими семенами с растениями с зелёными морщинистыми семенами. В результате скрещивания гомозитотных растений с противоположными признаками гибриды в первом поколении были единообразными по доминантным признакам: имели желтые гладкие семена, т.е. и в этом случае подтвердилась справедливость первого закона Менделя.

При самоопылении гибридов первого поколения у гибридов второго поколения произошло расщепление признаков, но в более сложном соотношении.

Запишем схему эти скрещиваний.

Р: Ж ААВВ х М аавв

жел.глад. зел.морщ.

G: АВ ав

F1: Ж АаВв х М АаВв

жел. глад. жел. глад.

G: АВ , Ав , аВ , ав АВ , Ав , аВ , ав

Таким образом, в результате скрещивания гибридов первого поколения м/д собой получилось 9 растений с желтыми гладкими семенами, 3 растения желтыми морщинистыми семенами, 3 растения с зелёными гладкими семенами и 1 растение с зелёными морщинистыми семенами или 9:3:3:1. Появляются растения с новыми признаками: желтыми и морщинистыми семенами и зелёные и гладкими семенами. Если подсчитать количество растений с желтыми семенами, то их окажется 12, а с зелёными семенами – 4 или 3:1. Если подсчитать растения с гладкими семенами, то их окажется 12, а с морщинистыми семенами – 4 или 3: 1. Из этого факта можно сделать вывод о независимом наследовании признаков по каждой паре признаков. Дигибридное скрещивание – это 2 независимых друг от друга моногибридных скрещиваний.

3-ий закон Менделя: «Гены, находящиеся в разных негомологичных хромосомах, наследуются независимо друг от друга. В потомстве гибридов возникает генетическая рекомбинация – новое сочетание признаков, нехарактерное ни для одного из родителей».

И мператор был знатным охотником и в псарне у него были собаки чёрной окраски (ген А) с висячими ушами (ген В), а у принца были собаки коричневой окраски (ген а) со стоячими ушами (ген в). Знал принц, что император хотел иметь щенка коричневой окраски с висячими ушами. Как добиться желаемого результата? Запишите схему скрещиваний в результате которых можно получить щенков коричневой окраски и висячими ушами. Сколько щенков с желаемой комбинацией признаков можно будет получить на псарне императора?

Правильно записанная схема скрещивания.

Р: Ж ААВВ х М аавв

чёр. вис. кор.ст.

G: АВ ав

F1: Ж АаВв х М АаВв

чёр. вис. чёр. Вис.

G: АВ , Ав , аВ , ав АВ , Ав , аВ , ав

По истечении времени спикеры групп дают объяснения решения задач. Остальные учащиеся из других групп записывают схемы скрещиваний.

Вы прекрасно справились с ролью учёных и помогли принцу ответить на все вопросы. Только зря принц волновался, что принцесса ему откажет…

= Как вы думаете почему?

IV.Закрепление.

Решение задач на моногибридное скрещивание.

Задача № 1.

У гороха красная окраска цветков (А) доминирует над белой (а). Гомозиготный красноцветковый горох опылили пыльцой белоцветкового сорта и получили F1. От самоопыления получено 92 растения F2.

Сколько типов гамет может образовать растение F1? (2)

Сколько различных генотипов может образоваться в F2? (3)

Сколько растений доминантных гомозигот образуется в F2? (23)

Сколько растений в F2 будут с красными цветками? (69)

Р: ж АА х м аа

Кр. Бел.

G: А а

F1: ж Аа х м Аа

Кр. Кр.

G: А,а А, а

F2: АА Аа Аа аа

Кр. Кр. Кр. Бел.

Задача № 2.

При скрещивании 2 гомозиготных растений гороха с гладкими и морщинистыми семенами в F1 получено 10 растений. Все они самоопылились и в F2 дали 848 зёрен.

Сколько растений в F1 будут гетерозиготными? (10)

Сколько разных фенотипов будет в F1? (1)

Сколько семян в F2 будут гомозиготными по доминантному признаку? (212)

Сколько семян в F2 будут гетерозиготными? (424)

Сколько в F2 будет морщинистых семян? (212)

V.Итоги урока.

Подвести итоги урока, дать оценку работе учащихся.

Задание для группы № 1.

Анализирующее скрещивание.

Если у организма неизвестен генотип, то применяют анализирующее скрещивание.

Анализирующее скрещивание – скрещивание, при котором организм с неизвестным генотипом по доминантному признаку скрещивается с родительской гомозиготной рецессивной особью.

Гибриды, полученные от анализирующего скрещивания, определяют генотип неизвестного родительского организма. Если полученные особи будут единообразными, то генотип исследуемой особи гомозиготный.

Красная окраска цветков розы – доминатный признак, белая окраска цветков – рецессивный признак. У принца есть розовый куст с красными цветами, как определить будут ли в дальнейшем цветы на этом кусте красного цвета. Роза – растение перекрёстно опыляемое. Запишите схемы скрещиваний в результате которых можно установить генотип красноцветкового розового куста у принца.

Задание для группы № 2.

Неполное доминирование.

Р ассмотренные ранее примеры скрещивания организмов относятся к полному доминированию. Иногда в гетерозиготном поколении F1 доминантные признаки, проявляются неполностью, находятся в промежуточном состоянии. Такое явление

называют не-

Соловей варакушка Соловей красношейка Соловей красногрудый полным доми-

нированием. В случае неполного доминирования у F2 происходит совпадения расщепление по генотипу и по фенотипу, т.е. в соотношении 1:2:1.

Пусть признаки соловья варакушки будут доминантными (А), а признаки соловья красношейки (а). В данном случае ген А не полностью доминирует над геном а.

Запишите схему скрещивания соловья варакушки с соловьём красношейкой и схемы скрещиваний красногрудых соловьёв между собой. Будут ли среди гибридов второго поколения соловьи варакушки, красногрудые соловьи и соловьи - красношейки? Каких соловьёв будет больше всего?

Задание для группы № 3.

У млекопитающих гетерогаметным является мужской пол, а гомогаметным – женский. При мейозе в каждый образующийся сперматозоид попадает либо одна Х-, либо одна У- хромосома, т. е. образуются гаметы 2 типов. В каждую яйцеклетку попадает по 1 Х – хромосоме.

Р: Ж ХХ х М ХУ

G: Х Х , У

F1: ХХ, ХУ

Соотношение 1:1 по признаку пола наблюдается именно потому, что гаметы с Х- и У- хромосомами образуются у мужских особей в равных количествах.

Существуют признаки, которые определяются генами, лежащими в половых хромосомах. Ген А, локализованный в Х хромосоме отвечает за рыжую окраску шерсти,

г ен а, локализованный в Х хромосоме отвечает за чёрную окраску шерсти, сочетание генов А и а приво-дит к появле-нию чере- паховой окраски у кошек.

кот Каспер кошка Фанни ожидаемое потомство Запишите схему скрещивания рыжей кошки Фанни и чёрного кота Каспера. Будут ли у них в потомстве кошечки черепаховой окраски.

Задание для группы № 4.

Мендель производил скрещивания растений гороха, которые отличались друг от друга по 2 парам признаков: по окраске семян и по характеру кожуры семян.

А- ген желтой окраске семян В – ген гладкой кожуры семян

А- ген зелёной окраски семян в – ген морщинистой кожуры семян

Мендель скрестил гомозиготные растения с желтыми гладкими семенами с растениями с зелёными морщинистыми семенами. В результате скрещивания гомозитотных растений с противоположными признаками гибриды в первом поколении были единообразными по доминантным признакам: имели желтые гладкие семена, т.е. и в этом случае подтвердилась справедливость первого закона Менделя.

При самоопылении гибридов первого поколения у гибридов второго поколения произошло расщепление признаков, но в более сложном соотношении.

Запишем схему эти скрещиваний.

Р: Ж ААВВ х М аавв

жел.глад. зел.морщ.

G: АВ ав

F1: Ж АаВв х М АаВв

жел. глад. жел. глад.

G: АВ , Ав , аВ , ав АВ , Ав , аВ , ав

Таким образом, в результате скрещивания гибридов первого поколения м/д собой получилось 9 растений с желтыми гладкими семенами, 3 растения желтыми морщинистыми семенами, 3 растения с зелёными гладкими семенами и 1 растение с зелёными морщинистыми семенами или 9:3:3:1. Появляются растения с новыми признаками: желтыми и морщинистыми семенами и зелёные и гладкими семенами. Если подсчитать количество растений с желтыми семенами, то их окажется 12, а с зелёными семенами – 4 или 3:1. Если подсчитать растения с гладкими семенами, то их окажется 12, а с морщинистыми семенами – 4 или 3: 1. Из этого факта можно сделать вывод о независимом наследовании признаков по каждой паре признаков. Дигибридное скрещивание – это 2 независимых друг от друга моногибридных скрещиваний.

3-ий закон Менделя: «Гены, находящиеся в разных негомологичных хромосомах, наследуются независимо друг от друга. В потомстве гибридов возникает генетическая рекомбинация – новое сочетание признаков, нехарактерное ни для одного из родителей».

Император был знатным охотником и в псарне у него были собаки чёрной окраски (ген А) с висячими ушами (ген В), а у принца были собаки коричневой окраски (ген а) со стоячими ушами (ген в). Знал принц, что император хотел иметь щенка коричневой окраски с висячими ушами. Как добиться желаемого результата? Запишите схему скрещиваний в результате которых можно получить щенков коричневой окраски и висячими ушами. Сколько щенков с желаемой комбинацией признаков можно будет получить на псарне императора?

Индивидуальная карточка учащегося __________________________________________

Задание № 1:

Соотнесите определение с терминами.

Определения:

Клетка или организм, несущий одинаковые аллели одного гена (АА или аа).

Гомозиготный организм.

Признак, не проявляющийся у гибридов 1 поколения.

Совокупность всех генов организма.

Взаимоисключающие признаки.

Термины: А) генотип; Б) фенотип; В) гомозигота; Г) гетерозигота; Д) чистая линия;

Е) рецессивный; Ж) доминантный; З) альтернативные;

Ответы:

Задание № 2:

1. Гомозигота по 2 доминантным признакам.

2. Дигетерозигота

3. Дан генотип ААВв, запишите возможные сорта гамет у данного генотипа.

4. Даны гаметы: Ав, АВ и ав, запишите генотипы у гибридов, полученных в результате слияния этих сортов гамет.

5. Запишите генотип организма, который является гетерозиготой по 1-ой паре признаков и гомозиготой по 2- ой паре рецессивного признака.

Ответы:

Нормы оценок:

12 – 11 = «5» 10 – 9 = «4» 8 – 5 = «3» менее 5 = «2»

Моя оценка___________________ ​​​​​​​