Тема: Сцепленное наследование генов

Министерство просвещения Республики Башкортостан
Сцепленное наследование генов.
Урок подготовила и провела в 10 «а» кл:
учитель биологии МОУ СОШ с.Гусево
Галина М.М.
Цели урока:
1. Изучить сцепленное наследование генов и закон Моргана.
2. Развить знания учащихся о наследование признаков при
дигибридном и анализирующем скрещивании, учиться
решать генетические задачи.
3. Воспитать у учащихся правильного понимания и
объяснения вопросов генетики.
Оборудование: Динамическое пособие «Изучение законов Менделя».
Таблица: Образование гамет при сцепленном наследовании
признаков.
Ход урока:
I.
Организационный момент.
II. Знакомство с темой и целью урока: «Самым важным результатом
является, конечно, тот факт, что признаки не сливаются, не складываются и не
делятся, не стремятся стушеваться, а сохраняются между различными
потомствами» (К.А. Тимирязев).
Мы продолжаем разговор о передаче признаков по наследству от родителей, и
будем решать задачи по этой теме.
III. Повторение изученной темы.
1. На доске показать схему анализирующее скрещивание с дигетерозиготной
формой АаВв x aa вв;
2. При помощи динамической модели показать схему 3-го закона Менделя,
записать результаты скрещивания.
3. Определить сорта гамет для генотипов: АаВbСсDD; АаВвСс;
4. Дать определение понятиям: ген, генотип, гомозигота, гетерозигота, локус,
генофонд, доминантный признак, рецессивный признак.
IV. Изучение новой темы.
Проблемный вопрос: Как будут наследоваться признаки, если неаллельные
гены расположены в одной паре гомологичных хромосом?
- Большую работу по изучению этого вопроса выполнили американский учёный
Т.Морган и его ученики.
Выступление учащегося по теме «Т.Морган и его дрозофильная группа».
Томас Гент Морган (1866-1945) - американский эмбриолог, генетик.
В 1904 г. Э.Вильсон, известный цитолог, заведующий отделением зоологии
Колумбийского университета Нью-Йорка, пригласил к себе в отлел Т.Моргана
на место профессора экспериментальной зоологии. Моргану, уже 13 лет
преподававшему зоологию в женском колледже Брин Мор (Пенсильвания),
предложение Вильсона позволяло целиком посвятить себя науке, отойдя от
каждодневных обязанностей преподавателя.
Интерес к мутациям возник у Моргана после визита к Г.де Фризу в
Амстердаме в 1900 году. Выведенные Фризом различные линии энотеры
(ослинника) произвели на него огромное впечатление. Эти линии, похожие на
разные виды, указывали на возможность скачкообразного видообразования.
Моргана, как опытного экспериментатора, привлекли незаменимые
качества дрозофилы, этого лабораторного объекта: короткий жизненный
цикл (10-12 дней), легкость и простота разведения. Безусловно, дрозофила, как
объект исследования, принесла Моргану успех и стала впоследствии
неизменным помощником всех генетиков. Начав скрещивания дрозофил для
получения мутаций, Морган обосновал новую генетическую теорию.
Окончательный перелом в скептическом отношении Моргана к менделизму и
возможности наследования нескольких признаков в одной хромосоме
произошел в 1944г., когда он воспользовался теорией Ф.Янсенса католического
священника, из Лувена, для объяснения «сцепления» различных генов в
хромосоме. Теорию
Янсена Морган существенно дополнил, а
перекрещивание хромосом назвал кроссинговером, происходящим в мейозе до
наступления редукции их числа. При этом гены переходят из одной хромосомы
в другую. Но если гены лежат близко друг от друга, то кроссинговер, по
предположению Моргана, не приводит к обмену этими генами. Другими
словами, чем дальше гены расположены один от другого, тем вероятнее
возможность их перекреста, следовательно, и вероятность того, что у
потомства оба соответствующих признака окажется у одной и той же
особи.
Г. Мёллер отмечал, что введение понятия кроссинговера и предположение,
что гены, расположенные друг от друга, перекрещиваются чаще, по
мощности равны открытию законов Менделя.
Формировалась «дрозофильная группа», как казалось, случайно, но Морган
все-таки делал выбор, в чем ему помогал немалый педагогический опыт. В
конце 1909 года он читал вступительный курс лекций по биологии в
Колумбийском университете. Его лекции посещали второкурсник А. Стервант
и первокурсник К. Бриджес. Оба они увлеклись лекциями профессора.
Студентов привлекли его новые оригинальные идеи и направления
исследований. Именно Стёрвант, Мёллер и Бриджес составили ядро
«дрозофильной группы» в ее самый продуктивный период с 1910г по 1915г.
вскоре лаборатория Моргана в университете стала называться «
комнатой». Выбор Морганом новых сотрудников многие впоследствии
называли «попаданием в десятку». Группа, объединенная одной целью,
работает дружно и слаженно. Каждый ставил эксперименты, но все знали,
что делают другие, и любой результат свободно дискутировался. Не имело
значения, кто первым высказал новую идею, кто возглавил ту или иную работу.
В лаборатории царила атмосфера приподнятости и энтузиазма. В итоге
Морган и его школа создали хромосомную теорию наследственности. Морган –
лауреат Нобелевской премии в 1933г.
Итак: ученые проводили опыты с дрозофилами. Морган провел
анализирующее скрещивание с дигетерозиготной формой. Он скрестил самку
дрозофила, имеющую серое тело, нормальные крылья с самцом, обладающим
черным телом, зачаточными крыльями. Серое тело, нормальные крылья –
доминантные признаки, а черное тело, зачаточные крылья – рецессивные. В
потомстве, особи схожие с родительскими составили по 41,5 %, а особи,
имеющие комбинированные признаки составили по 8,5%. Т.е. серое тело,
нормальные крылья – 41,5%
черное тело, зачаточные крылья – 41,5%
серое тело, зачаточные крылья – 8,5%
черное тело, нормальные крылья – 8,5%
На основании этих результатов Морган выяснил, что:
1) Оба неаллельных гена находятся в одной хромосоме
2) Эти гены наследуются совместно или сцеплено.
3) При этом образуются 2 сорта гамет, где гены сцеплены.
А В
АВ
АВ;
ав;
а в
ав
Эти сцепленные гаметы и дают при скрещивание более 50%.
А откуда же появляются комбинированные признаки?
Для этого надо вспомнить мейоз, профазу I.
Схема:
А В
А В
а в
Гаметы
аВ; Ав
А в
а в
АВ
Эти гаметы, скрещиваясь с рецессивными и дают комбинированные
признаки. «Гены, расположенные в одной хромосоме, наследуются вместе или
сцеплено» - это закон Моргана.
Выводы:
1. Каждый ген занимает в хромосоме определенное место – локус.
2. Гены в хромосомах располагаются линейно.
3. Эти гены объединяются в группу сцепления. Число групп сцепления равен
гаплоидному числу хромосом. У человека=23, у дрозофилы=4.
4. Между генами имеются расстояния. Они измеряются в морганидах.
Частота перекреста прямо пропорциональна расстоянию 1м = 1%; или 8м = 8%
или К= n / m *100%, где n-особи с кроссоверным генотипом, m-все особи.
1м=1%
8м=8%
Схема №2
К= n/m *100% где К-величина кроссовера
m-число кроссоверных особей
n-число всех особей в потомстве.
Изучив явление сцепления и перекреста можно построить карты хромосом, с
нанесенным на них порядком расположения генов. Карты хромосом,
построенные по этому принципу, созданы для многих, хорошо изученных
объектов, таких как кукурузы, человека, мыши, гороха.
Схема:1
A
B C
Морганид
Локус
D E
-
Группа сцепления у человека (23) и у
дрозофилы (4)
Рассмотрим, какие гаметы образует дигетерозиготный генотип:
АВС
авс
Ответ:
1) АВС; авс - некроссоверные, одинарные.
2) Авс; аВС
- кроссоверные гаметы на 1м участке.
3) АВс; авС
- одинарные, кроссоверные гаметы на 2м участке.
4) АвС; авс
- двойные, кроссоверные гаметы.
V. Закрепление изученной темы.
- Записать гаметы для тригетерозиготного генотипа.
- Решите задачу:
Гены СDЕ лежат в одной хромосоме, а процент перекреста между С и D равен
8%, а D и Е равен 25%.
Каково расстояние между генами С и Е?
VI. Подведение итогов, оценка деятельности учащихся.
Домашнее задание - изучить тему «Сцепленное наследование генов».