Конспект урока из цикла уроков раздела Генетика Цитологические основы моногибридного скрещивания. Анализирующее скрещивание. Неполное доминирование..
УРОК 3-4 РАЗДЕЛ «ГЕНЕТИКА»
Цитологические основы моногибридного скрещивания. Анализирующее скрещивание. Неполное доминирование.
Задачи урока:
объяснить причины единообразия гибридов F1, расщепление признаков в F2;
рассмотреть механизм и значение анализирующего скрещивания;
рассмотреть механизм неполного доминирования, его причины;
решить разнообразные задачи на моногибридное скрещивание.
Оборудование:
Таблицы, иллюстрирующие законы Г. Менделя.
Форма урока – лекция.
Понятия урока: анализирующее скрещивание, неполное доминирование.
Ход урока
Повторение
Индивидуальный опрос (работа у доски):
рассказать о моногибридном скрещивании (устное выступление по I, II закону Г. Менделя);
решить задачу №4 (с комментариями), с. 98 учебника;
Терминологический диктант (10 мин.): гибрид, генетика, ген, генотип, фенотип, рецессивные и доминантные признаки, аллельные гены, гомозигота, гетерозигота (всего 10 терминов, за работу можно поставить две отметки – за правильное написание терминов и за определение терминов по выбору учителя).
Домашнее задание: §24, задачи 5, 6 с. 101 учебника.
Вводная беседа
Когда Грегор Мендель проводил свои эксперименты и получал результат (а это было в XIX веке, тогда ничего не было известно ни о гаметогенезе, ни о митозе, ни о мейозе.) Но сейчас мы можем доказать сформулированный Грегором Менделем закон о наследовании признаков, зная основы цитологии; основываясь на уже имеющихся знаниях о развитии гамет, митозе и мейозе.
Изучение нового материала
План лекции:
Цитологические доказательства I закона Г. Менделя.
Неполное доминирование.
Анализирующее скрещивание.
Решение задач.
Содержание лекции
1. Цитологические доказательства I закона Г. Менделя
Дадим цитологическое обоснование единообразию гибридов F1. Сделаем это, решив задачу.
Задача: какое потомство в F1 и F2 можно ожидать при моногибридном скрещивании черных и белых кроликов.
1. Фенотип P: Черная крольчиха x Белый кролик
А - хроматида с локусом ((), т.е. местонахождением гена.
2. Генотип P: x
3. Гаметы у них:
4. Зигота F1:
5. Генотип F1 – Аа, фенотип – все крольчата черные
Цитологическое обоснование закона расщепления в F2
1. Фенотип P: Черная самка x Черный самец
(из F1) (из F1)
2. Генотип P: Аа (гетерозигота) x Аа (гетерозигота)
3. Гаметы у них:
4. Зиготы F2: (решетка Пеннета)
А
а
4 типа зигот
А
А А
А а
а
а А
а а
5. Формула расщепления по генотипу: 1АА : 2Аа : 1аа
6. Формула расщепления по фенотипу: 3 черных : 1 белый
(соотношение фенотипов при полном доминировании)
2. Неполное доминирование (промежуточное наследование)
Известны случаи, когда аллели не проявляют в полной мере доминантность или рецессивность, так что в гетерозиготном состоянии (Aa) ни один из аллелей не доминирует. Это явление получило название неполное доминирование.
Неполное доминирование наблюдается и у растений, и у животных, когда потомство (гетерозигота) имеет промежуточный фенотип между родительскими формами (рассмотрим рис. 34 с. 110 учебника).
Решим задачу в качестве примера:
Андалузские куры, полученные в результате скрещивания чистопородных черных и «обрызганных» белых кур. Черное оперение обусловлено наличием аллеля, который определяет синтез черного пигмента меланина. У «обрызганных» кур этот аллель отсутствует. У гибридов (гетерозигот) он развивается не в полной мере, создавая лишь голубоватый отлив перьев.
B – аллель черной окраски
BW – аллель «обрызганной» окраски
1. Фенотип родителей P: черная курица x «Обрызганный» белый петух
(гомозигота) (гомозигота)
2. Генотип P (2n): BB x BW BW
в результате мейоза образовались следующие гаметы
3. Гаметы :
в результате случайного оплодотворения образуются следующие зиготы
4. Генотипы (зиготы): BBW BBW BBW BBW
5. Фенотип F1: все куры – голубые гетерозиготы
Скрестим кур из первого поколения
1. Фенотип F1: голубые x голубые
2. Генотип F1(2n): BBW x BBW
В результате мейоза образовались следующие гаметы:
3. Гаметы (n) x
в результате случайного оплодотворения образуются следующие зиготы
4. Генотипы F2 (зиготы): BB BBW BBW BWBW
5. Фенотип F2: черные голубые «обрызганные»
1:2:1 – такое соотношение фенотипа характерно для неполного доминирования (для I закона Грегора Менделя соотношение по фенотипу 3:1)
Примеры неполного доминирования:
Львиный зев красные цветки F – розовые цветки
белые цветки
Скот шортгонской рыжая масть F – чалая масть
породы белая масть
Кролики, породы
Рекс короткая шерсть F – шерсть средней длины, шелковистая
Ангорская длинная шерсть
3. Анализирующее или возвратное скрещивание
Организм из поколения F1, полученного от скрещивания между гомозиготной доминантной особью и гомозиготной рецессивной особью, гетерозиготен по генотипу, но имеет доминантный фенотип. Решим эту задачу.
Фенотип P: Рыжий бык (А) х Белая корова (а)
Генотип P: АА х аа
(гомозиготный доминантный) (гомозиготный рецессивный)
Зигота (теленок) F1:
Для того, чтобы проявился рецессивный фенотип, организм должен быть гомозиготным по рецессивному аллелю (аа).
В F2 особи с доминантным фенотипом могут быть и гомозиготными (АА) и гетерозиготными (Аа). Случается, селекционеру надо выяснить генотип неизвестной особи – гомозигота это или гетерозигота. В этих случаях проводят анализирующее скрещивание. Скрещивают организм неизвестного генотипа с организмом, гомозиготным по рецессивному аллелю. Рыжий теленок может быть по генотипу гомозиготой или гетерозиготой (рыжий цвет доминирует над белым). Для установления генотипа этого быка его скрещивают с коровой, гомозиготной по рецессивному аллелю, т.е. проводится анализирующее скрещивание. Если все телята при этом скрещивании будут рыжими, то бык гомозигота по доминантному аллелю; если в потомстве появляются и белые, и рыжие телята, то бык – гетерозигота.
Для улучшения стада используются чистопородные животные, которые по генотипу являются гомозиготами (передают свои ценные качества потомству). Таким образом, становится понятным, почему определение генотипа является важным для фермера.
Данные рассуждения можно подтвердить схемами скрещивания:
А – рыжая масть (доминантный признак)
а – белая масть (рецессивный признак)
Фенотип P: Рыжий бык (А) х Белая корова (а)
Генотип P (2n): АА х аа
(мейоз)
Гаметы: x
случайное оплодотворение
Зиготы F1: - 100% гетерозиготы
Фенотип: все рыжие
Фенотип P: Рыжий бык (А) х Белая корова (а)
Генотип P (2n): Аа х аа
(мейоз)
Гаметы: x
случайное оплодотворение
Зиготы F1:
Фенотип: рыжие – гетерозиготы, белые – гомозиготы: 1:1
III. Повторение
Решение задач на моногибридное скрещивание.
Урок 3-4
13PAGE 15
13PAGE 14115
А А
(оба кролика чистопородные, т.е. гомозиготы)
BW
BW
B
B
n
BW
B
BW
B
а а
Мейоз при овогенезе
1 сорт яйцеклеток
А
Мейоз при сперматогенезе
а
1 сорт сперматозоидов
Аа
правило единообразия гибридов F1
Аа
А
а
мейоз при овогенезе
2 сорта яйцеклеток (или, или)
Сокращенная схема овогенеза
Полная схема сперматогенеза
2 сорта сперматозоидов
мейоз при сперматогенезе
а
А
Аа
Сокращенная схема сперматогенеза
ААаа
2n
Диплоидная клетка с парой гомологичных хромосом (каждая хромосома состоит из двух хроматид, несущих аллели А и а
аа
АА
Мейоз I
гомологичные хромосомы расходятся
П1 (профаза) – происходит конъюгация и кроссинговер
М1 (метафаза)
А1 (анафаза) – расхождение хромосом
Т1 (телофаза) – образование 2-х дочерних клеток
А
А
а
а
Мейоз II
гаплоидные клетки в каждой по одному аллелю из исходной пары
Аа
Гетерозигота, рыжий (доминантен по фенотипу)
А
а
Аа
а
А
Аа
а
аа
15