Урок 4

ТЕМА: Явище зчепленого успадкування

Навчальна мета: ознайомити учнів з явищами зчепленого успадкування, дати поняття про роль перехресту хромосом у комбінативній мінливості; зазначити, що хромосомні карти дають змогу встановити локалізацію

окремих генів, а потім і впливати на матеріальну основу спадковості.

Розвивальна мета: розвивати вміння аналізувати результати схрещування і класифікувати тип успадковання; порівнювати, робити висновки.

Виховна мета: формувати уявлення про розвиток генетики, виховувати спостережливість, старанність, працелюбність, почуття колективізму та

толерантності, залучати учнів до творчої діяльності.

Базові поняття і терміни: зчеплене успадкування, кон’югація,

кросинговер, групи зчеплення, генетичні карти, морганіди,

закономірності зчепленого успадкування, гомозигота, гетерозигота,

домінантність, рецесивність, генотип, гени, фенотипи, геном,

кросоверні гамети, некросоверні гамети, хромосомна ознака.

Основні поняття: зчеплене успадкування, дигерозигота, зигота,

дигібридне схрещування.

Обладнання: таблиця „Дигібридне схрещування”, „Мейоз”,

модель-аплікація „Перехрест хромосом”.

Тип уроку: (по провідній дидактичній меті) комбінований

Форма проведення: урок дослідження

І. Актуалізація опорних знань учнів.

Учні групи А розв’язують на карточках генетичні задачі (4 варіанти)

Задача: У пшениці безостість А домінує над остистістю а, а червоне

забарвлення колоса В-над білим в. Визначте зовнішній вигляд

гібридних колосів у таких схрещуваннях:

І в Аавв x ааВВ

ІІ в АаВв x Аавв

ІІІ в АаВв x аавв

IV АаВв x АаВВ

Учні групи В пишуть біологічний диктант.

На дошці записую у будь-якій послідовності біологічні терміни,знання яких  перевіряю. Проти кожного терміна стоїть шифр. Як шифр, використовую літери українського алфавіту і цифри, бо роботу проводжу за двома варіантами. роботу проводжу за двома варіантами.

Поняття	Варіанти
	І	ІІ
Фенотип	3	А
Ген	7	Г
Домінантність	1	Б
Гомозигота	5	Д
Рецесивність	6	З
Генотип	8	Ж
Гетерозигота	4	І

Читаю визначення понять у визначеному порядку: 1) фенотип,

2)ген, 3) генотип, 4) домінантність, 5) гетерозигота, 6) рецесивність,

7) гомозигота.

ІІ. Мотивація навчальної і пізнавальної діяльності

Учитель. Відповідно до закону незалежного комбінування станів ознак при дигібридному схрещуванні різних форм гороху утворюються 4 типи гамет. Однак ці закономірності не завжди проявляються при дигібридному схрещуванні. Наприклад, при схрещуванні дрозофіли з сірим тілом і нормальними крилами з особинами, які мають чорне тіло і зачаткові крила, гібриди першого покоління утворюють всього два, а не чотири типи гамет.

Як пояснити це заперечення? (проблемне питання, яке підводить до вивчення нової теми)

ІІІ. Вивчення нового матеріалу.

6. Повне зчеплення генів.

(Пояснення вчителя з елементами бесіди та складання схеми

схрещування).

Запитання:

1. Чи не можна самі хромосоми вважати за фактори, які підлягають розщепленню відповідно до закону Менделя?

2. Чи не випадково сім пар ознак, успадковування яких вивчав Мендель у гороху, відповідають семи парам хромосом цієї рослини?

Установлення невідповідності величезної кількості ознак

(тисячі, десятки тисяч) обмеженій кількості хромосом (десятки,

сотні) дає можливість висунути припущення про локалізацію в

кожній хромосомі величезної кількості генів, які успадковують

разом або інакше зчеплено. Це положення довів експериментальним

способом американський генетик Т.Морган.

Записати в генному вираженні схему схрещування мух дрозофіл з сірим тілом і нормальними крилами з мухами чорне тіло і  вкорочені крила:

РР ♀ ААВВ x аавв ♂ А – сірий колір

G АВ ав а – чорний колір

F1 – АаВв В – довгі крила

в – зачаткові крила

В F2 відбувається нетипове розщеплення для дигібридного

схрещення. Співвідношення фенотипів 9:3:3:1, як при дигібридному

схрещуванні порушується. Відбувається розщеплення при

відношенні 3:1 (при умові коли не відбувається кросинговер), тобто

виникають усього дві різні за фенотипом форми. Як пояснити це відхилення від закону незалежного успадкування?

Гени забарвлення тіла і довжини крил локалізовані в одній і тій самій хромосомі. Справді генів більше ніж хромосом: генів у мухи дрозофіли кілька тисяч, у  бактеріофагів – кілька сотень. Тому цілком очевидно, що

розміститися їм поодинці в кожній хромосомі неможливо. Після мейозу обидва маленькі гени виявляться в одній гаметі.__ F1 ♀ АаВв х АаВв

Висновок: Всі гени, розміщені в одній хромосомі,

успадковуються разом становлять одну групу зчеплення. Кількість

груп зчеплення дорівнює гаплоїдному набору хромосом. Тому

багато ознак успадковується разом. Так, у дрозофіли гаплоїдна

кількість хромосом = 4 і експериментально встановлено чотири

групи зчеплення, а кількість генів досягає 500, у пахучого горошку 7

пар хромосом, їм відповідає сім груп зчеплення генів. Факти

відповідності кількості груп зчеплення кількості пар хромосом є ще

одним доказом локалізації генів у хромосомах.

Цікавий факт

У природі існує декілька механізмів хромосомного визначення статі, які розрізняються у різних видів. У ссавців, більшості амфібій, двокрилих, ракоподібних, черв’яків, деяких дводомних рослин, деяких риб самки мають тип XX а самці XY. Тип X0 притаманний більшості прямокрилих, багатьом клопам, жукам і павукам — у самців. У птахів, плазунів, деяких риб, метеликів у самок тип XY, а у самців XX. У молі, живородної ящірки жіноча стать X0, а чоловіча — XX.

Неповне зчеплення генів.

Прийом: «Мозковий штурм»

1. Що таке кон’югація?

2. Яке значення має кон’югація?

3. Коли відбувається перехрест хромосом?

4. Що відбувається при перехресті хромосом?

5. Що відбувається з алелями, які розміщені на хромосомі у

лінійному порядку?

6. Назвати кросоверні і некросоверні гамети у генотипі.

Розв’язати задачу

У людини хвилясте волосся (А) домінує над прямим волоссям

(а), полідактилія (В) над нормальною кількістю пальців (b). Чоловік

з генотипом АаВb одружився із жінкою з генотипом ааbb. Визначте

фенотипи батьків, а також фенотипи й генотипи дітей від цього

шлюбу.

(Робота  учня біля дошки)

Учитель. Кожний ген визначає розвиток лише однієї ознаки і

поводиться незалежно від інших генів, які розміщуються в

неалельних хромосомах – така закономірність успадкування

розкрита у законах Менделя. Це найпростіший характер

успадкування, коли кожна ознака визначається одним геном,

розміщеним у самостійній хромосомі.

Одна ознака ← один ген ← одна хромосома.

Після перевідкриття вченими генетичних закономірностей у

біологічній науці стали з’являтися факти, які суперечать основним

положенням Менделя. І одним з таких фактів є „Зчеплене

успадковування”.

Записують учні тему та план уроку.

1. Зчеплене успадкування.

2. Групи зчеплення. Поняття про генетичні карти хромосом.

3. Зчеплене успадкування

Учні записують схему схрещування гібридів першого   покоління з гомозиготною рецесивною особиною за обома

ознаками (чорне тіло, зачаткові крила з рецесивною формою)

Провівши аналізуюче схрещування, повинні отримати розщеплення

по фенотипу 1: 1: 1:1, а отримали 7 : 1 : 1 : 7

Учень. В процесі кросинговеру відбувається перекомбінація генів

локалізованих в одній хромосомі. Оскільки в одній і тій самій

хромосомі можуть бути зчеплені корисні і шкідливі гени, то відрив їх

один від одного дає змогу в доборі зберегти тільки корисні. Явище

зчеплення генів локалізованих в одній хромосомі, відомі під назвою

законі Моргана.

Групи зчеплення. Поняття про генетичні карти

(Розповідь вчителя з елементами бесіди)

Визначення частот кросинговеру між різними парами генів дало змогу створити генетичні карти хромосом, на яких зазначено порядок розміщення і відносні відстані між генами в хромосомі. Для деяких видів організмів (кукурудза та кілька видів дрозофіл) уже створено повні генетичні карти хромосом, для інших (у тому числі і людини) - цей процес триває. N1 / N2 × 100 =% кросинговеру Вплив зовнішніх і внутрішніх чинників на частоту кросинговеру. Хоча частота кросинговеру між різними парами зчеплених генів є величиною відносно сталою, на неї можуть впливати деякі чинники зовнішнього і внутрішнього середовища (хромосомні мутації, які ускладнюють або унеможливлюють перехрест хромосом, занадто висока чи низька температура, рентгенівське опромінення, деякі хімічні сполуки тощо). У деяких видів організмів виявлено залежність частоти кросинговеру від віку (наприклад, у дрозофіли) або статі ( миші, кури)

Висновок:

1. Кожна хромосома є групою зчеплення генів, розташованихлінійно.

2. Між хромосомами в мейозі відбувається кон’югація, внаслідок

чого можлива перекомбінація генів.

3. Комбінативна мінливість, що виникає при цьому є матеріалом для

природнього добору і селекції.

ІV. Закріплення вивченого матеріалу.

Робота з тестами

Завдання мають по чотири варіанти відповіді. У кожному завданні є лише одна правильна відповідь. (Тест можна відобразити на екрані або роздати учням на друкованих картках.)

1.   У людини набір хромосом у соматичних клітинах становить:

А         23

Б          60

В          46

Г          92

2.   Хромосомний набір — це:

А         фенотип

Б          каріотип

В          генотип

Г          геном

3.   У каріотипі жінки містяться статеві хромосоми:

А         XX

Б          XY

В          X0

Г          ZW

4.   Частота кросинговеру залежить:

А         від кількості генів

Б          подвоєння хромосом

В          швидкості поділу

Г          відстані між хромосомами

5.   При аналізуючому схрещуванні гетерозигот відбудеться розщеплення генотипів:

А         3 : 1

Б          9 : 3 : 3 : 1

В          1 : 2

Г          1 : 1

6.   Функціональна одиниця спадкової інформації:

А         морганіда

Б          локус

В          ген

Г          екзон

7.   Гаплоїдний набір хромосом має:

А         зигота

Б          гамета

В          нейрон

Г          остеоцит

8.   Одиниця виміру відстані між генами:

А         морганіда

Б          локус

В          ген

Г          екзон

9.   Кількість ознак, що аналізується під час дигібридного схрещування:

А         одна

Б          дві

В          три

Г          чотири

10. Кодомінування — це взаємодія:

А         між генами X- та Y-хромосом

Б          алелями різних генів

В          алелями одного гену

Г          групами зчеплення

11. Який генотип матимуть нащадки від схрещування гомозиготних високорослих томатів із червоними плодами (AAВВ) та низькорослих томатів із жовтими плодами (aabb)?

А         AaВb

Б          AAВb

В          AaВВ

Г          aabb

12. Який генотип мають батьки, нащадки яких при схрещуванні є одноманітними?

А         AaВb × AaВb

Б          AAВb × AaВВ

В          AaВb × aabb

Г          AAВВ × aabb

Відповіді: 1. В; 2. Б; 3. А; 4. Г; 5. Г; 6. В; 7. Б; 8. А; 9. Б; 10. В; 11. А; 12. Г.

 V. Рефлексія

- Чи допоміг вам сьогодні урок з’ясувати на якому рівні

навчальних досягнень ви засвоїли тему зчепленого

успадкування.

- Які завдання даються вам важче?

- З якими процесами гібридизації необхідно ознайомитись

глибше, щоб навчитись розв’язувати задачі.

VІ. Домашнє завдання

1. Вивчити §42.

2. Диференційоване завдання.

Група А Задача

У кукурудзи жовтий колір ендосперму і гладенька поверхня

насінин зумовлена генами А і В, що локалізовані в одній парі

гомологічних хромосом, і перехрещування між ними становить 30%.

Схрестили дигетерозиготну рослину кукурудзу з кукурудзою, генотип

якої – Ааbb. Скільки рослин із жовтими гладенькими зернами можна

отримати в першому поколінні гібридів?

Група Б Заповнити таблицю

Генетичні закони	Визначення	Приклади
Закон однорідностігібридів І покоління
Закон розщеплення
Закон незалежного розподілу генів
Закон зчеплення