разработка урока "Закон Харди-Вайнберга"
план-конспект урока по биологии (11 класс) по теме

Тема:  Генетика и теория эволюции.

Цели:  1. Познакомить с основными понятиями науки «популяционная генетика», показать связь между генетикой и эволюционным учением, роль знаний по генетике в изучении вопросов эволюции.

2. Развивать мышление, умения сравнивать, анализировать, обобщать, делать выводы, решать задачи по алгоритму.
3. Формировать научное мировоззрение.

Оборудование: Диск "Дрофа. Общая биология. 9 класс", таблицы и гербарии, иллюстрирующие географическую изменчивость, 100 шашек двух цветов.

Ход урока.

1 Актуализация знаний.

Перечислить основные положения эволюции (наследственная изменчивость, естественный отбор, популяция).

1. какой процесс поставляет материал для эволюции
2. какой фактор эволюции является основным
3. что является единицей эволюционного процесса?

2 Изучение нового материала.

Популяционная  генетика (диск).

Популяционная генетика – наука, занимающаяся изучением эволюционных процессов в генетике.  Она зародилась в начале 20 века. С.С. Четвериков в 1926 году написал работу «О некоторых моментах эволюционного процесса с точки зрения современной генетики», которая послужила началом создания Современной Теории эволюции, объединившей генетику и учение Дарвина. Популяционная генетика является составной частью данной теории и занимается выяснением механизмов микроэволюции (процесс, связанный с образованием новых видов).

    Объединение особей в популяцию обеспечивается их свободным скрещиванием – панмексией (все смешивание). Каждая особь имеет одинаковые шансы на спаривание. Причём панмексия внутри популяции всегда выше, что приводит к обмену генами в ней, формируя генофонд (совокупность генов) популяции. Важнейшей особенностью генофонда является его неоднородность, так как он определяется частотой встречаемости генов или генотипов.

Проблемный   вопрос.

В19 веке английский инженер Дженкинс высказал сомнение в том, что возникающие изменения признаков могут иметь значение для эволюции. Единичные особи, несущие полезные изменения, скрещиваются с нормальными, не имеющими отклонений.

В результате число отклонений у потомков в 1-ом поколении уменьшается, по меньшей мере, вдвое, во 2-ом – вчетверо и.т.д. Постепенно уклонение становится столь редким, что не может играть никакой роли в эволюции.

                 - Прав ли был Дженкинс? (Уч-ся высказывают свои предположения)

Закон  Харди-Вайнберга.

                              1.Частота генов и генотип.

Английский математик Дж. Харди и немецкий генетик Вайнберг сформулировали закон о частотах встречаемости генотипов в генофондах популяций.

     Если частоту встречаемости рецессивного гена обозначить через q, а доминантного гена через p,то генофонд популяции можно выразить следующим образом: p+q =1, где 1=100%. А если выразить частоту встречаемости генотипа с помощью решётки Пеннета:

то можно получить квадратное уравнение: (p+q)2 =p2 +2pq+q2=1 – это уравнение Харди-Вайнберга.

                                2.Определение частоты встречаемости генов в популяции.

Эксперимент с шашками 2-х цветов (доминантные – 30 штук, рецессивные – 20 штук).

2 ученика вытаскивают из конверта по одной шашке – «гамете», которые образуют «зиготу», все шашки вместе – «популяция».

          D+0,5H                 P  - частота аллеля А

  P=  ------------               Q  - частота аллеля а

             N                        N  - общее количество особей

         0,5H+R                  D  - количество доминантных гомозигот  АА

  Q=  --------------            H  - количество гетерозигот Аа

              N                       R  - количество рецессивных гомозигот аа  

Определение закона Харди-Вайнберга и условия его выполнения (диск).

Закон Харди-Вайнберга – в популяции устанавливается генотипическое равновесие (частоты генов и генотипов остаются неизменными из поколения в поколение).

          Но закон Харди-Вайнберга характерен только для идеальной популяции, в которой выполняются условия:

4. большие размеры популяции
5. панмексия неограниченна
6. отсутствие мутаций
7. отсутствие естественного отбора
8. нет миграций из других популяций

На основе этих условий можно сделать вывод, что закон Харди-Вайнберга в природе не выполняется, но он имеет большое значение в практике сельского хозяйства, в селекции и в медицине. Так, с помощью него можно определить и предположить процессы, происходящие в популяции.

    111. Закрепление (решение задач).

            1.В популяциях Европы на 20 тысяч человек встречается один альбинос. Определите генотипическую структуру популяции.

4. Задание на дом.

стр.381-382, решить задачу: В популяции безродных собак города Владивостока было найдено 245 животных коротконогих и 24 с нормальными ногами. Коротконогость у собак - А, нормальная длина ног – а. Определить частоту аллелей А и а и генотипов АА, Аа, аа в данной популяции.