Решение задач по генетике
методическая разработка по биологии (11 класс) по теме

Урок №1.

Тема. Введение. Основные понятия генетики.

Цели:

1. Изучить основные понятия генетики, общие методические рекомендации по решению генетических задач, алгоритм решения генетических задач, требования к  оформлению задач.
2. Формировать умения   использовать генетическую символику при решении  генетических задач.
3.  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

1. Организационный момент
2. 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

3.  Изучение нового материала

Генетическая символика

Символика — перечень и объяснение условных названий и терминов, употребляемых в какой-либо отрасли науки.

Основы генетической символики были заложены Грегором Менделем, 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 символом ♂ (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 поколение 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, доступных наблюдению и анализу.

1. Общие методические рекомендации по решению генетических задач

• Алгоритм решения генетических задач

1. Внимательно прочтите уровень задачи.
2. Сделайте краткую запись условия задачи.
3. Запишите генотипы и фенотипы скрещиваемых особей.
4. Определите и запишите типы   гамет,  которые образуют скрещиваемые особи.
5. Определите и запишите генотипы и фенотипы  полученного от скрещивания потомства.
6. Проанализируйте результаты скрещивания. Для этого определите количество классов потомства по фенотипу и генотипу и запишите их в виде числового соотношения.
7. Запишите ответ на вопрос задачи.

(При решении задач по определённым темам последовательность этапов может изменяться, а их содержание модифицироваться.)

• Оформление задач

1. Первым  принято записывать генотип женской особи, а затем – мужской (верная запись - ♀ААВВ  х  ♂аавв;  неверная запись - ♂аавв  х  ♀ААВВ).
2. Гены одной аллельной пары всегда пишутся рядом (верная запись – ♀ААВВ; неверная запись ♀АВАВ).
3. 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).
4.   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).
5. Под генотипом всегда пишут фенотип.
6. Гаметы записывают, обводя их кружком (А).
7. 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 строгопод 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.

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 арбуза зелёная окраска  (А) доминирует над полосатой. Определите генотипы и фенотипы F1 и F2, полученных от скрещивания гомозиготных растений, имеющих зелёную и полосатую окраску плодов.

2. Записываем схему скрещивания.

Р      ♀АА          х          ♂аа

            зел        пол

  G                             

F1                                           Аа

                             100%

                                      Зел.

 Р         ♀Аа               х                      ♂Аа

              зел                                         зел

G                                       

 F2    АА        Аа          Аа         аа 

      зел            зел               зел            пол

        25%      25%         25%      25%

по фенотипу   3  :  1

по генотипу    1  :  2  :  1

Ответ: F1  Аа 100% зел; F2    АА , Аа, аа  

4. Закрепление

Решить задачу.

1. 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.

5. Домашнее задание.

Выучить алгоритм решения задач, генетические термины