Тема урока: Закономірності спадковості. Закони Менделя
Очікувані результати:
1. Повторити, що входить в поняття схрещування у генетиці;
2. Який метод засновав та використовував Г. Мендель у своїх роботах ;
3. Розглянути у чому суть першого та другого законів Г. Менделя;
4. Які основні взаємодії алельних генів та як проходить успадкування ознак при моногібридному схрещуванні;
5. Виконати практичну роботу №2: " Розвязання типових генетичних задач. Моногібридне схрещування".
Прочитай, запам’ятай
1.Що таке схрещування
Схрещування — це, наприклад, процес спарювання двох тварин різних порід, різновидів або популяцій з метою отримання потомства з бажаними рисами.
2. Гібридологічний метод
Гібридологічний метод - це техніка, яка використовується для вивчення успадкування ознак в організмах. Він заснований на принципах менделівської спадковості та передбачає схрещування різних організмів із відомими ознаками, а потім аналіз нащадків на наявність спадкових ознак.
3. Перший закон Менделя.
Перший закон Менделя, також відомий як закон сегрегації, стверджує, що коли у двох батьків з різними версіями гена (алелей) є діти, кожна дитина матиме 50% шансів успадкувати один із двох алелів. Цей закон поширюється на всі організми, включаючи людину, і є основою генетики Менделя.
4. Другий закон Менделя
Другий закон Менделя, також відомий як закон незалежного асортименту, стверджує, що гени, розташовані в різних хромосомах, сортуються незалежно один від одного під час утворення гамет. Це означає, що алелі генів, розташовані в різних хромосомах, не впливають на успадкування один одного, і що кожна гамета має однакові шанси містити будь-який алель гена. Цей закон поширюється на всі організми, включаючи людину, і є основою генетики Менделя.
5. Основні взаємодії алельних генів.
Основні взаємодії алельних генів включають домінування та рецесивність, кодомінування, неповне домінування та епістаз. Домінантність і рецесивність відноситься до відносної експресії алелей в гені. При кодомінуванні обидва алелі гена виражаються у фенотипі одночасно. При неповному домінуванні фенотип демонструє характеристики обох алелей. Епістаз виникає, коли експресія одного гена впливає на експресію іншого гена.
7. Як відбувається успадкування ознак при моногібридному схрещуванні особин?
При моногібридному схрещуванні особин успадкування ознак відбувається за законом сегрегації Менделя. Цей закон стверджує, що кожне потомство отримає один алель від кожного з батьків для певної ознаки, і що два алелі розділяться під час утворення гамет, так що кожна гамета міститиме лише один алель для цієї ознаки. Цей закон поширюється на всі організми, включаючи людину, і є основою генетики Менделя.
8. Якими є основні взаємодії алельних генів
Алельні гени взаємодіють різними способами. Одним із найпоширеніших є епістаз, який виникає, коли присутність одного гена впливає на експресію іншого гена. Цей тип взаємодії може призвести до різноманітних фенотипів, таких як домінантне придушення, надмірне домінування та недомінування. Крім того, алельні гени можуть взаємодіяти різними способами з точки зору регуляції генів. Наприклад, коли два алелі одного гена присутні в одній особині, вони можуть взаємодіяти, регулюючи експресію генів у феномені, що називається алельними або цис-регуляторними взаємодіями. У деяких випадках алельні гени також можуть взаємодіяти, впливаючи на експресію інших генів у феномені, відомому як трансрегуляторні або трансалельні взаємодії.
9. Закони Менделя мають статистичний характер
Закони спадковості Менделя є статистичними за своєю природою, оскільки вони описують очікуване співвідношення певних ознак, які будуть успадковані від одного покоління до наступного. Ці закони засновані на тому факті, що гени успадковуються незалежно один від одного і що кожен нащадок має рівні шанси успадкувати певний ген від кожного з батьків. Це призводить до передбачуваної статистичної моделі успадкування, яку закони Менделя можуть точно передбачити.
Запиши у зошиті
Практична робота № 3
Тема: Складання схем схрещування
Мета: удосконалити навички складання схем схрещування й розв'язування елементарних генетичних задач.
Обладнання й матеріали: таблиці із зображенням схем законів Г. Менделя, підручник,
зошит для практичних робіт.
СПЕЦІАЛЬНА СИМВОЛИКА ДЛЯ ЗАПИСУ СХЕМ СХРЕЩУВАННЯ У ГЕНЕТИЦІ:
А— домінантний алель;
а— рецесивний алель;
Х— символ схрещування;
Р— батьківські організми;
F1— гібридне покоління;
♀— символ жіночої статі;
♂— символ чоловічої статі.
АЛГОРИТМ РОЗВ’ЯЗУВАННЯ ГЕНЕТИЧНИХ ЗАДАЧ
1. Визначте за умовами задачі домінантну і рецесивну ознаки.
2. Введіть буквені позначення домінантної та рецесивної ознак.
3. Запишіть генотипи особин із рецесивною ознакою або особин із відомим за умовою задачі генотипом.
4. Складіть схему схрещування. Запишіть, які гамети утворюють батьківські форми.
5. Запишіть генотипи гібридів та їхні гамети в решітку Пеннета по горизонталі й вертикалі.
6. Запишіть генотипи нащадків у клітинах перетину.
7. Визначте співвідношення фенотипів у поколіннях.
8. Дайте відповіді на всі поставлені питання.
Форма записів аналогічна тій, що використовується на уроках фізики, математики, хімії. І.
ПРАВИЛА, ЩО ДОПОМАГАЮТЬ РОЗВЯЗУВАТИ ГЕНЕТИЧНІ ЗАДАЧІ
Правило перше.
Якщо після схрещування двох фенотипово однакових особин в їхніх нащадків спостерігається розщеплення ознак, то ці особини є гетерозиготними.
Задача. При схрещуванні двох морських свинок з чорним хутром одержано потомство: 5 чорних свинок і 2 білих. Які генотипи батьків?
Згідно з першим правилом, можемо стверджувати, що морські свинки з білим хутром (гомозиготні за рецесивною ознакою) могли з’явитися у чорних морських свинок тільки у випадку, коли батьки були гетерозиготними.
Перевіримо схемою схрещування:
Р: Аа × Аа
G: А , а ; А , а
F: АА, Аа, Аа, аа
чорні чорні чорні білі
Розщеплення ознак за фенотипом 3:1, що відповідає умовам задачі.
Правило друге.
Якщо в результаті схрещування особин, що відрізняються фенотипно за однією парою ознак, отримали потомство, в якого спостерігається розщеплення за цією ж парою ознак, то одна з батьківських особин була гетерозиготною, а друга гомозиготною за рецесивною ознакою.
Задача. У мушки дрозофіли сірий колір тіла домінує над чорним. У резуль-таті схрещування сірих і чорних особин половина потомків мала сіре забарвлення, а половина - чорне. Які генотипи батьківських особин?
Перевіримо друге правило побудовою схеми схрещування:
Р: Аа × аа
G: А , а ; а
F: Аа, аа
сірі чорні
Розщеплення ознак за фенотипом і генотипом – 1:1, що відповідає умовам задачі.
Правило третє.
Якщо після схрещування фенотипно однакових (за однією парою ознак) особин у першому поколінні гібридів відбувається розщеплення ознак на три фенотипні групи у співвідношенні 1: 2: 1, то це свідчить про неповне домінування й те, що батьківські особини гетерозиготні.
Задача. При схрещуванні півня і курки, які мали строкате забарвлення пір’я, отримано потомство: 3 чорних курчат, 7 строкатих, 2 білих. Які генотипи батьків?
Відповідно до третього правила, батьки повинні бути гетерозиготними. Запишемо схему схрещування:
Р: Āа × Āа
G: Ā , а ; Ā , а
F: ĀĀ, Āа, Āа, аа
чорне строкаті біле
Розщеплення ознак за фенотипом і генотипом – 1:2:1, що відповідає умовам задачі.
Хід роботи
МОНОГІБРИДНЕ СХРЕЩУВАННЯ
1. У людини ген карого ока домінує над блакитним. Кароока жінка вийшла заміж за блакитноокого чоловіка. Який колір очей можливий у їхніх дітей?
Дано: Розв’язання
А – карий Р ♀ АА x ♂ аа
а – блакитний ♀ АА♂ аа G: А а
F1 -? F1 Аа – кароокі
Відповідь: у дітей карий колір очей.
2. Який колір квітів буде у гібридів першого покоління білих та рожевих троянд по генотипу та по фенотипу, якщо білий колір - рецесивна ознака? (Схрещували гомозиготні особини).
Дано: Розв’язання
А – рожевий колір; Р ♀ аа х ♂ АА
а – білий колір; G: а А
♂ АА F1 Аа
♀ аа
F 1 - ?
Відповідь: колір квітів буде рожевим
ДИГІБРИДНЕ СХРЕЩУВАННЯ
3. У людини кароокість і наявність ластовиння — домінантні ознаки. Кароокий без ластовиння чоловік одружується з блакитноокою жінкою, котра має ластовиння. Визначте, якими в них будуть діти, якщо чоловік гетерозиготний за ознакою кароокості, а жінка гетерозиготна за ознакою ластовиння.
Дано:
А - кароокість;
а – блакитноокість;
В - наявність ластовиння;
b - відсутність ластовиння.
F1 - ?
Розв’язання
P: ♀ ааВb × ♂ Ааbb
G: аВ , аb ; Аb , аb
F: АаВb - кароокі з ластовинням;
ааВb – блакитноокі з ластовинням;
Ааbb – кароокі без ластовиння;
ааbb - блакитноокі без ластовиння.
Відповідь:
25% - кароокі з ластовинням,
25% - блакитноокі з ластовинням,
25% - кароокі без ластовиння,
25% - блакитноокі без ластовиння.
4. Схрещено ромашку білу махрову з жовтою звичайною. При цьому в першому поколінні всі особини були з білими звичайними квітами. Записати генетичну схему схрещування для Р, F1,F2.
Дано: Розв’язання
А - біла Р ♀ ААвв х ♂ ааВВ
А - жовта G: Ав аВ
В - звичайна F1: АаВв
В - махрова Р АаВв х ♂АаВв
F2♂♀
Ав АВ аВ ав
Ав
АВ
аВ
ав
ААвв б.м. ААВв б.з. ААВв б.з. Аавв б.м.
ААВв б.з. ААВВ б.з. АаВВ б.з. АаВв б.з.
АаВв б.з. АаВВ б.з. ааВВ ж.з. ааВв ж.з.
Аавв б.м. АаВв б.з. ааВв ж.з. аавв ж.м.
♀ ААвв ♂ ааВВ
F1, F2 – ?
Відповідь: Розщеплення за фенотипом 9:3:3:1.
Розв’яжіть наведені задачі.
Моногібридне схрещування, повне домінування
Задачі
1.Батько й мати мають зелені очі (домінантна ознака). У них народилося двоє дітей: одна з зеленими очима, інша з блакитними. Яка ймовірність народження в цій родині наступної дитини з блакитними очима?
2.При схрещуванні двох морських свинок з чорним хутром одержано потомство: 5 чорних свинок і 2 білих. Які генотипи батьків?
3. Чоловік, що має короткі вії, одружився на жінці з довгими віями. У її батька були короткі вії, а в матері довгі. Народилася дитина з довгими віями. Відомо, що довгі вії — домінантна ознака. Визначте генотипи всіх особин.
4. Герцог Гамбурзький має пряме волосся. Він одружується з кучерявою принцесою Мюнхенською. Але його майбутній тесть поставив умову: якщо в них не буде кучерявого нащадка, то Гамбурзьке королівство переходить під його владу. Чи отримає тесть королівство, якщо для форми волосся спостерігається неповне домінування?
5. У джунглях Амазонії, дослідником Дж. Сімпсоном було відкрито популяцію аборигенів. При цьому більшість із них були всеїдними, але зустрічалися як виключні м’ясоїди, які нездатні засвоювати рослинну їжу, так і вегетаріанці, що не можуть харчуватися м’ясом. Генетики з’ясували, що м’ясоїдство викликане наявністю рецесивного алеля гену в 6-ій хромосомі, а вегетаріанці гомозиготні за цим же геном. Як аборигенам утворювати родини, щоб усі їх діти могли харчуватися виключно рослинами?
Домашне завдання: параграф 29, виконати завдання на платформі « Мій клас».