Мастер-класс по биологии на тему «Явление сцепленного наследования. Закон Моргана»

Материалы к уроку «Сцепленное наследование. Закон Моргана»

       Урок начинается с постановки проблемной ситуации.

 При решении задач на независимое наследование признаков каждый ген, отвечающий за проявление признака, лежал в своей хромосоме. На зачете вы решали подобные задачи. Но оказывается, что генов у плодовых мух дрозофил более13 тысяч. И если каждый ген соответствует одной хромосоме, сколько же должно их быть? Какие у вас предложения, мнения? (Выслушав ответы , учитель сообщает). А вот хромосом у дрозофилы только 8! Как мудро природа решила вопрос с размещением генов в хромосомах? Логически рассуждая, ученики приходят к самостоятельному выводу о том, что гены располагаются в хромосомах группами. И эти группы наследуются совместно, т.е, сцепленно. Остается только доказать это. Как? Решая вот эти задачи, но при разных условиях Причем, сегодня запись будем вести в хромосомном изображении – палочки – хромосомы, точки в них – гены.

Задача

          При скрещивании серых длиннокрылых самцов с черными короткокрылыми самками было получено однородное потомство, так как для скрещивания брались дигомозиготные организмы. Затем из потомства отобрали самцов и скрестили их с черными короткокрылыми самками. Каким было потомство в двух скрещиваниях?

 Но решать эту задачу мы будем при разных условиях. Ученики 1 варианта решают при условии независимого наследования ,ученики 2 варианта – при условии, что гены окраски и длины крыльев наследуются сцеплено, вместе. Ход решения в хромосомном варианте

        ( Один ученик работает на доске , второй решает рядом с ним. Но у него условия другие – гены сцеплены и находятся в одной хромосоме. В целях экономии времени ученики выполняют решение на опорных листах, а у доски учитель заранее записывает основу для решения задач)

А – ген, определяющий серое тело

а – ген, определяющий черное тело

В – ген, определяющий длинные крылья

в – ген, определяющий короткие крылья

1 ученик- гены не сцеплены                           2 ученик – гены сцеплены

        При решении первой задачи для скрещивания брали самок , дигомозиготных по доминантным признакам, а самцов – по рецессивным признаком. При сравнении результатов ученики видят, что проявляется единообразие гибридов, независимо от того, сцеплены гены или нет. А для анализирующего скрещивания берут серых длиннокрылых дигетерозиготных самцов , а самок - черных с короткими крыльями. Почему? (Радуйтесь, если кто-то задаст этот вопрос. Пусть он на него и ответит, но чуть позднее). Отличия появятся на уровне гамет – 4 при независимом наследовании и только 2 –при сцепленном. Генотипов получится 4 и 2, расщепление по фенотипу 25%:25%:25%:25% и 50% на 50%. Почему? Что разное в этих двух задачах? Условие!!!! Как же наследуются признаки во втором варианте задачи? Сцеплено! Почему? Гены, определяющие данные признаки, лежат в одной хромосоме. Вот вы и вывели при решении задачи закон Моргана.

        При дальнейших опытах Морган получал другие результаты, скрещивая организмы с подобными фенотипами. Причем только в том случае, если самки серые длиннокрылые дигетерозиготные, а самцы –дигомозиготные по рецессивным признакам. Во втором поколении происходило следующее расщепление 41,5% с.дл : 41,5% ч.кор : 8,5% с.кор : 8,5% ч.дл. Посмотрите объяснение на опорной схеме. У самцов полное сцепление генов, а у самок его нарушает кроссинговер, происходит перекомбинация материнских признаков.

        Многим животным поставлены памятники. Заслуживает его и скромная муха дрозофила. Американец Томас Хант Морган получил в 1933 году Нобелевскую премию за открытия, связанные с ролью хромосом в наследственности. Объектом его исследования были эти самые мухи. Как вы считаете, почему работы Моргана были так высоко оценены?

       В дальнейших опытах было показано, что другие сочетания генов плодовой мушки отличаются иной частотой кроссинговера. Но для каждой пары генов одной хромосомы она остается постоянной. На этом основании Морган и Стертевант пришли к заключению, что гены в хромосоме располагаются в линейной последовательности – один за другим. И чем дальше друг от друга гены, тем чаще кроссинговер. Зная частоту рекомбинаций, можно определить положение генов относительно друг друга. Таким путем ученые составили генетическую карту дрозофилы. Условная единица расстояния между генами была названа морганидой, или сантиморганидой. Она соответствует одному проценту кроссинговера. Генетические карты имеют большое значение для диагностики и лечения генетически обусловленных болезней. Они используются также в биотехнологии и селекции.

       Следующий урок должен быть посвящен хромосомной теории наследственности и решению задач по сцепленному наследованию. Задачи подобные включены в задания ЕГЭ