Открытый урок по теме: «Дигибридное скрещивание. Третий закон Г. Менделя»
материал по биологии

Дата

Класс

10

Тема:

«Дигибридное скрещивание. Третий закон Г. Менделя»

Тип урока

Комбинированный

Цель

Создание условий для формирования у учащихся знаний об особенностях дигибридного скрещивания, сущности закона независимого наследования признаков, как метода изучения наследственности.

Задачи

Образовательные:

• помочь учащимся определить сущность дигибридного скрещивания;
• способствовать формированию у учащихся умения использовать специальную систему записи результатов скрещивания (решетку Пеннета) для прогнозирования численного выражения вариантов расщепления по фенотипу и генотипу при дигибридном скрещивании;
• раскрыть цитологические основы закона независимого наследования признаков;
• продолжить формирование навыков решения генетических задач;

Развивающие:

• продолжить развитие навыков решения генетических задач, использования генетической символики;
• развивать умение и навыки самостоятельной работы с учебником, в группах, тестами;
• способствовать формированию научного мировоззрения и познавательного интереса к предмету;
• содействовать развитию коммуникативной культуры, умению отражать результаты своей деятельности в устной или письменной форме;
• продолжить, через разрешение простейших жизненных задач и примеров, создавать условия для развития логического мышления.

Воспитательные:

• способствовать формированию у учащихся умения выражать свое мнение, анализировать ответы и мнения других в ходе совместной работы;
• способствовать формированию мотивации учебной деятельности (интересно, важно для меня);
• способствовать выбору будущей профессии (растениевод, животновод, селекционер);
• обосновать необходимость изучаемого материала в повседневной жизни, практическом применении.

УУД

ЛичностныеУУД:

• осмысление значения изученного материала;
• контроль и оценка процесса и результатов своей деятельности на уроке.

Регулятивные УУД:

• умение сформулировать цель на основе изученного и того, что предстоит узнать;
• элементы волевой саморегуляции при поиске необходимов информации к уроку;
• осознание качества и уровня усвоения нового материала.

Коммуникативные УУД:

• умение полно и точно выражать свои мысли;
• умение владеть монологической речью;
• умение слушать и вступать в диалог;
• умение участвовать в коллективном обсуждении проблемы.

Познавательные УУД:

• формирование систематизированных представлений о биологических процессах, явлениях и закономерностях;
• овладение научным подходом к решению задач;
• овладение умением анализировать полученную информацию.

Планируемые результаты

Предметные:

Знать:

• сущность и цитологические основы закона независимого наследования признаков;
• понимать, что методы биологической науки позволяют со значительной долей вероятности предвидеть возможные результаты скрещивания организмов.

Уметь:

• использовать специальную систему записи результатов скрещивания (решетку Пеннета) для прогнозирования численного выражения вариантов расщепления по фенотипу и генотипу при дигибридном скрещивании;
• решать генетические задачи.

Личностные:

• убежденность в возможности познания природы, в частности закономерностей наследования признаков;
• уважение к ученому – основоположнику генетики;
• самостоятельность в приобретении новых знаний и умений;
• умение решать задачи на моногибридное скрещивание поможет понять простейший механизм наследования признаков у человека; выяснить причины наследственных заболеваний.

Метапредметные:

• совершенствование навыков самостоятельного приобретения знаний, организации учебной деятельности, постановки целей;
• развитие монологической и диалогической речи, умения выражать свои мысли и способности выслушивать собеседника.

Основные понятия

Дигибридное скрещивание, закон независимого наследования признаков, решётка Пеннета,

Межпредметные связи

Математика.

Ресурсы:

• основные
• дополнительные

УМК Биология : Общая биология. Базовый уровень. 10 кл. : учебник / В.И. Сивоглазов, И.Б.Агафонова, Е.Т Захарова. – М. : Дрофа, 2014.

Биология : Общая биология. Базовый уровень. 10 кл. : рабочая тетрадь к учебнику В.И. Сивогазова, И.Б Агафоновой, Е.Т. Захаровой «Биология. Общая биология. Базовый уровень. 10 класс» / И.Б. Агафонова, В.И. Сивогазов, Я.В.Котелевская. – М. : Дрофа, 2014.

Компьютер, проектор, экран

Формы обучения

Фронтальная, индивидуальная, в парах

Этапы урока

Деятельность учителя

Деятельность учащихся

1. Организационный момент

Здравствуйте, ребята,садитесь.

Начнем урок с добрых пожеланий друг другу.

Я желаю вам сегодня добра.

 Вы желаете мне сегодня…(добра).

Мы желаем друг другу добра!

Если кому –то будет трудно, мы тебе поможем!

Подготовка к уроку

II. Актуализация знаний

1. Найти ошибки в тексте.

Продолжаем мы сегодня разговор вести 
Про генетику – науку о наследственности. 
Трудно было, очень трудно начинать, 
Столько терминов пришлось запоминать: 
Генотипы, фенотипы, локусы, ген, аллели, 
Чтобы выучить все это, сил мы не жалели. 
Потихоньку все же стали понимать, 
Рецессивный – значит, будет подавлять, 
Доминантный – значит, будет отступать. 
И задачки стали лучше вы решать. 
Если видим расщепление 1 к 3 (один к трём), 
Это первый Менделя закон. 
Ну а если в F1 нет расщепления - 
Это правило единообразия первого поколения. 
Победителем в начале будет тот, 
Кто ошибки в этом стихотворении найдет! 
Кто запомнил больше терминов – считайте! 
Что ж, удачи вам, дерзайте!

(Уч-ль: сколько ошибок нашли?)

Учащиеся находят ошибки и исправляют.

(3: рецессивный – подавляемый; доминантный – подавляет; расщепление 1 к 3 – 2 закон Менделя

2. Индивидуальная работа у доски.

Выложить на доске 1 закон Менделя.

3. Знание символики.

(Ученый, который ввел в генетику данную буквенную символику?)

Итог. Эти условные обозначения мы будем использовать для записи схем скрещивания …

Учащийся показывает карточку с условным обозначением – символом (карточки у каждого на столе).

4. Карточки с заданием, в котором нужно соотнести понятия.

Содержание карточки: 

Соотнесите понятия:

III. Мотивация

Какое понятие встретилось впервые? Это дигибридное скрещивание.

Как вы считаете, чем мы сегодня будем изучать  на уроке …(?)

Учащиеся сами формулируют тему и цель урока. (Тема урока записывается в тетрадь)

IV. Изучение нового материала:

А). Понятие дигибридное скрещивание.

Дигибридное скрещивание греч. «ди» - дважды и «гибрида» - помесь) – скрещивание двух организмов, отличающихся друг от друга по двум парам альтернативных признаков.

Например, цвет семян (желтый и зеленый) и форма семян (гладкая и морщинистая) у гороха.

Результаты дигибридного скрещивания зависят от того, лежат ли гены, определяющие рассматриваемые признаки, в одной хромосоме или в разных.

    Если в дигибридном скрещивании гены находятся в разных парах хромосом, то соответствующие пары признаков наследуются независимо друг от друга, т.е. аллели разных генов случайно попадают в одну или разные гаметы.

Б).  Независимое наследование.

Рассмотрим опыт Г.Менделя, в котором он изучал независимое наследование признаков у гороха.

Для дигибридного скрещивания Мендель брал гомозиготные растения гороха, отличающиеся по окраске и форме семян.

1. Вспомните, какая окраска и форма семян являются доминантными, а какая рецессивными  у

растения гороха? 

    Скрещивая растение с желтыми и гладкими семенами с растением с зелеными и морщинистыми семенами, Мендель получил единообразное гибридное поколение F1.

2. Назовите, каким будет фенотип и генотип поколения F1?

3. Какой закон соблюдается при дигибридном скрещивании чистых линий?

При самоопылении или скрещивании между собой гибридов F1 произойдет расщепление.

Во втором поколении (F2 )было получено 556 семян, из которых

315 семян  желтых гладких,

101 – желтое морщинистое,

108- зеленых гладких и

32 – зеленых морщинистых.

Наблюдая за потомством растений гороха, различающихся по цвету и форме семян, Г.Мендель выявил идущее независимо расщепление в F2 по доминантным и рецессивным признакам в соотношении 3:1 (3 желтых: 1 зеленый; 3 гладких : 1 морщинистый); при этом в фенотипе образуются четыре группы особей, согласно формуле 9АВ : 3Ав : 3аВ : 1ав

(на 9 желтых гладких (АВ) приходиться 3 желтые морщинистые (Ав),  3 зеленые гладкие (аВ) и одна зеленая морщинистая (ав).

 Образующиеся при этом генотипы распределились в следующем соотношении:

1:2:2:1:4:1:2:2:1

Анализируя полученное потомство, Г.Мендель обратил внимание на то, что наряду с сочетанием признаков исходных сортов (желтые гладкие и зеленые морщинистые семена гороха), при дигибридном скрещивании появляются новые сочетания признаков (желтые морщинистые и зеленые гладкие семена гороха).

Г.Мендель обратил внимание на то, что расщепление по каждому отдельно взятому признаку соответствует расщеплению при моногибридном скрещивании.  

Проведенное исследование позволило сформулировать закон независимого наследования (третий закон Менделя):

При скрещивании двух гетерозиготных особей, отличающихся друг от друга по двум (и более) парам альтернативных признаков, гены и соответствующие им признаки наследуются независимо друг от друга в соотношении 3:1 и комбинируются во всех возможных сочетаниях.

Третий закон Г.Менделя справедлив только в случаях, когда анализируемые гены находятся в разных гомологичных хромосомах.

В). Цитологические основы закона независимого наследования (3 закона Менделя).

А- ген, отвечающий за развитие желтой окраски семян, а – зеленой окраски, В- гладкой формы семян, в – морщинистой.

             Дано:                                      Решение:

А- желтый цвет                       гР♀ ААВВ    х  ♂  аавв

а –зеленый цвет                   фР     ж.гл               з.м.

В-гладкая форма                  

в-морщинистая                     G

гР♀ ААВВ х ♂ аавв             гF1                 АаВв       х      АаВв

фР   ж.гл           з.м              фF1                         ж. гл                       ж. гл                                                     

 Фенотипы и                                

 генотипы  F1 - ?   F2  - ?  

При скрещивании двух гомозиготных растений гороха, отличающихся по двум парам альтернативных признаков (желтые гладкие и зеленые морщинистые), гибриды F1  с генотипом (АаВв), фенотипом - желтые гладкие (100%). Этот результат подтверждает, что 1 закон Менделя (закон единообразия гибридов F1) проявляется не только при моногибридном скрещивании, но и при ди- и полигибридном скрещивании.

Полученные гибриды F1 (АаВв) будут давать четыре типа гамет в равном соотношении (по 25%):

АВ, Ав, аВ, ав.

Во время оплодотворения каждый из четырех типов  сперматозоидов может оплодотворить любую из четырех типов яйцеклеток  

Следовательно, возможно 16 вариантов их сочетания.

Для удобства записи пользуются решеткой Пеннета, в которой по горизонтали записывают мужские, а по вертикали – женские гаметы:

 Работа в группах по заданию: 

1) заполните решетку Пеннета.     

2) Проведите анализ полученных результатов скрещивания:

• подсчитайте, количество генотипов образовавшихся при скрещивании;
• определите количество фенотипов;
• подсчитайте количество особей каждого фенотипа;
• отдельно подсчитайте число желтых и зеленых семян, гладких и морщинистых семян.

3) Сделайте вывод о наследовании признаков.

 (ответы учащихся).

1. Проверка заполнения решетки Пеннета по слайду презентации:

2. При анализе результатов видно, что

• по генотипу возникает 9 различных генотипов в следующих числовых соотношениях:

1ААВВ:2ААВв:2АаВВ:4АаВв:1ААвв:2Аавв:1ааВв:2ааВв:1аавв;

• по фенотипу потомство делится на четыре группы:

9 желтых гладких, 3 желтых морщинистых, 3 зеленых гладких и 1 зеленых морщинистых.

Если проанализировать результаты расщепления по каждой паре признаков в отдельности, то получится, что отношение числа желтых семян к числу зеленых – 3: 1 (12:4), отношение числа гладких к числу морщинистых – 3:1 (12:4).

3. Таким образом, при дигибридном скрещивании каждая пара признаков при расщеплении в потомстве ведет себя, как при моногибридном скрещивании, т.е. независимо друг от другой пары признаков.

Г). От чего же зависит результат дигибридного скрещивания?

 Для проявления третьего закона Менделя необходимо соблюдение условий:

• доминирование должно быть полным;
• не должно быть летальных (приводящих к смерти) генов;
• гены должны локализоваться в разных негомологичных хромосомах.

Дигибридное скрещивание греч. «ди» - дважды и «гибрида» - помесь) – скрещивание двух организмов, отличающихся друг от друга по двум парам альтернативных признаков.

• доминантные - желтая окраска (А), гладкая форма (В);
• рецессивные – зеленая окраска (а), морщинистая форма (в).

Генотип – АаВв (дигетерозигота),   фенотип – желтые, гладкие семена (100%).

В результате скрещивания чистых линий гибриды F1 все одинаковы и похожи на одного из родителей.

Закон единообразия гибридов F1.

Закон независимого наследования (третий закон Менделя):

При скрещивании двух гетерозиготных особей, отличающихся друг от друга по двум (и более) парам альтернативных признаков, гены и соответствующие им признаки наследуются независимо друг от друга в соотношении 3:1 и комбинируются во всех возможных сочетаниях.

Дано:                                      Решение:

А- желтый цвет                       гР♀ ААВВ    х  ♂  аавв

а –зеленый цвет                   фР     ж.гл               з.м.

В-гладкая форма                  

в-морщинистая                     G

гР♀ ААВВ х ♂ аавв             гF1                 АаВв       х      АаВв

фР   ж.гл           з.м              фF1                         ж. гл                       ж. гл                                                     

 Фенотипы и                                

 генотипы  F1 - ?   F2  - ?  

V. Физминутка

Физминутка на координацию движений и психологическую разгрузку.

Сидя. Взяться правой рукой за левое ухо, а левой рукой взяться за кончик носа. Хлопнуть в ладоши и быстро поменять руки: левой рукой – правое ухо, правой – кончик носа.

VI. Закрепление

Решение задачи.

1. Голубоглазый правша женился на кареглазой правше. У них родилось двое детей: кареглазый левша и голубоглазый правша. Гены кареглазости и праворукости доминируют. Определите генотипы родителей и детей.
2. У тыквы желтая окраска плодов  доминирует над белой, а дисковидная форма плодов – над сферической. Скрещиваются растения, имеющие генотипы ААВв и Аавв. Определите вероятность появления растений с белыми сферическими плодами.

Учащиеся решают в тетрадях, один учащийся у доски.

Составить схему решения задачи, записать ответ.

VII. Подведение итогов

1. Скрещивание по двум парам альтернативных признаков называется дигибридным скрещиванием.
2. При скрещивании двух гомозиготных особей, отличающихся по двум парам признаков, получили потомство с дигетерозиготным генотипом (АаВв).
3. Наблюдая за потомством растений гороха, различающихся по цвету и форме семян, Г.Мендель выявил идущее независимо расщепление в F2 по доминантным и рецессивным признакам в соотношении 3:1 (3 желтых: 1 зеленый; 3 гладких : 1 морщинистый); при этом в фенотипе образуются четыре группы особей, согласно формуле 9АВ : 3Ав : 3аВ : 1ав

(на 9 желтых гладких (АВ) приходиться 3 желтые морщинистые (Ав),  3 зеленые гладкие (аВ) и одна зеленая морщинистая (ав). 

Индивидуальные дифференцированные задания по карточкам

Найдите верные и неверные утверждения (да – 1, нет – 0)

Доминантный ген – преобладаемый

Доминантная гомозигота обозначается АА

При решении задач родители обозначаются F

Первый закон Менделя – закон единообразия

Неполное доминирование наблюдается тогда, когда доминантный ген не полностью подавляет рецессивный, и появляется промежуточный признак

Найдите верные и неверные утверждения (да – 1, нет – 0)

Диплоидный набор хромосом у человека = 46

Объектом исследования у Г. Менделя был горох

Рецессивный ген - преобладающий

Рецессивная особь всегда является гомозиготной и обозначается аа

При решении задач родители обозначаются буквой Р

Второй закон Менделя – закон расщепления

VIII.

Д/З:

Учитель комментирует как нужно выполнить домашнюю работу

Записывают домашнее задание. §45

Решение задач (дифференцированные задания)

IX.

Рефлексия

Учитель подводит итог рефлексии.

Определим ПОГОДУ в классе: 
Оцените свой уровень знания, психологическое состояние и работу на уроке.
Всё хорошо, решать задачи мне легко – солнышко.

Если что-то вызывает затруднения – солнышко прикрытое тучкой.

Если многое непонятно, решать задачи мне трудно – тучка с молнией.

Постепенно все же стали понимать?

Доминантный значит, будет подавлять?

Рецессивный - значит, будет отступать?

Прошу не сомневайтесь

Вы в своем таланте

Пусть в вашей жизни

Все будет в доминанте…