Урок-практикум: Решение задач по теме «Закономерности наследования признаков»

Поскина Т.А.

МОУ «Плехановская СОШ»

Урок-практикум:

Решение задач по теме «Закономерности наследования признаков»

Эпиграф урока: «Напичканный знаниями, но не умеющий их использовать ученик, напоминает фаршированную рыбу, которая не умеет плавать»  А.Л.Минц

Девиз урока: трудное сделать легким, легкое привычным, а привычное приятным.

Образовательные цели:

o   Создать условия для закрепления знаний учащихся об особенностях наследования признаков при моногибридном,   дигибридном скрещивании и наследовании, сцепленном с полом.

o   Организовать деятельность учащихся, направленную на формирование умений  пользоваться генетической терминологией и символикой, записывать схемы скрещивания и решетку Пеннета;

o   Обеспечить развитие мыслительных операций: анализ, синтез, обобщение, установление причинно-следственных связей и коммуникативных способностей учащихся;

o   Обеспечить дальнейшее развитие рефлексивных умений и волевых навыков школьников.

Тип урока: урок по закреплению знаний и способов деятельности.

Ход урока.

1)   Вступительное слово учителя

 «Мутант-5» Ф. Полканов, с. 3-5.

- Генетические знания нужны в настоящее время многим специалистам – биологам, экологам, врачам, криминалистам, биотехнологам, селекционерам, зоотехникам, ветеринарам. Помимо владения теоретическими знаниями очень важно уметь применять их на практике, в частности при решении генетических задач. Решение задач не должно быть самоцелью, это способ усвоения теоретических основ генетики, сочетания их с фактическим материалом.

«Чем работа на сегодняшнем уроке будет вам полезна?»

Целеполагание:

Задача нашего урока состоит в том, чтобы на примерах решения задач, показать, какова роль генетики в современной жизни.

 Сегодня вам предстоит побывать в роли специалистов по медицинской генетике центра «Планирование семьи», сотрудниками криминалистической лаборатории и специалистами-селекционерами.

Определение теоретического минимума, необходимого для решения задач: генотип, фенотип, локус, изменчивость,  генетика, наследственность, гибрид, Мендель, аутосомы, дрозофилы,

дигибридное скрещивание, доминантный признак, рецессивный признак, гипотеза чистоты гамет, третий закон Менделя, аллельные гены, гомозигота, гетерозигота.

Презентация «Основные понятия генетики»

Разрешается пользоваться словариками, составленными учащимися к предыдущему уроку.

Задача №1- медицинским генетикам

У чебурашек уши бывают лопоухие (доминантный признак) и куцые (рецессивный признак). Причем куцеухие чебурашки умирают в раннем детстве от стыда, а у лопоухих гомозигот в пятилетнем возрасте уши начинают ветвиться.

Крокодил Гена купил на Птичьем рынке двухлетнего чебурашку и хочет поскорее узнать, будут ли к пяти годам уши у его питомца ветвиться. Что ему можно посоветовать?

Комментарии И. Затевахина: половозрелости чебурашки достигают в два года, беременность длится три месяца; живут чебурашки в неволе до десяти лет.

Как вы думаете, какое систематическое положение занимает чебурашка (к какому классу и отряду он относится)?

Решение: 1) Раз чебурашка дожил до двух лет, значит, он живой (генотип аа исключается). Раз ему два года, уши большие, но не ветвящиеся (даже если его генотип АА), следовательно, вопрос сводится к тому, гомозиготен или гетерозиготен чебурашка. Логичнее всего было бы скрестить его с гомозиготой по рецессивному признаку (анализирующее скрещивание). Но по условию они умирают в детстве. Остается единственный выход – скрестить его с пятилетним чебурашкой с неветвящимися ушами (его генотип Аа).

Если все потомки от этого скрещивания будут живы, то искомый чебурашка был гомозиготой (уши заветвятся). А если же 25% потомков умрут от стыда – гетерозиготой (Гене «впарили» беспородного чебурашку).

2) Очевидно, что чебурашка – представитель типа хордовых. Так как чебурашка покрыт шерстью, значит, он принадлежит к классу  млекопитающих. Видя короткие лапки и круглое тельце, можно сказать, что чебурашка – норное животное (по деревьям с такими лапками не полазаешь и от хищников точно не убежишь). У него большие глаза, следовательно, он ведет ночной образ жизни. Ну, а в заключение можно сказать, что питается он насекомыми, находя их с помощью острого слуха (большие уши). Следовательно, чебурашка –  насекомоядное.

Задача №2 -криминалистам

Спящая красавица, после пробуждения оказавшаяся жгучей брюнеткой,  родила блондину королевичу Елисею сына-брюнета. Елисей, на поверку оказавшийся страшным ревнивцем, собрал  холопов и, вооружив их вилами и топорами, отправился разбираться к семи богатырям.

Можно ли обойтись без кровопролития и выяснить отцовство карапуза, если знать следующие факты?

Историческая справка:

Спящая красавица – I группа крови, голубоглазая.

Королевич Елисей – IV группа крови, кареглазый.

Карапуз – II группа крови, кареглазый.

Первый богатырь – I группа крови, кареглазый.

Второй богатырь – III группа крови, кареглазый.

Третий богатырь – IV группа крови, голубоглазый.

Четвертый богатырь – II группа крови, голубоглазый.

P.S. Пятый, шестой и седьмой богатыри в момент спасения Спящей красавицы были на охоте, в спасении не участвовали, и поэтому у них железное алиби.

Решение: у девушки с первой группой крови (IOIO) от мужчины с I или III группой крови (IBIB, IBIO) ребенка со II группой крови (IAIA,IAIO) родиться не может. Так как о подмене ребенка какой-нибудь чернавкой в задаче ничего не сказано, значит, первый и второй богатыри не при чем. Третий и четвертый богатыри – голубоглазые, как и наша жгучая брюнетка (необычайное сочетание, хотя встречается иногда). Значит, и они не при чем: ребенок-то кареглазый. Пятый, шестой и седьмой богатыри отпадают (по условию). Увы! Зря королевич холопов напрягал. А вот Елисей вполне мог зачать ребенка и со II группой крови, и кареглазого. Ведь в его генотипе есть аллель IA. Учиться ему надо было прилежней – военных конфликтов было бы меньше!

Задача №3- селекционерам

В кукольном театре Карабаса-Барабаса куклы были деревянные и фарфоровые. А так как куклы из его театра постоянно разбегались (из-за плохого обращения), Карабас-Барабас решил их разводить. И вот что он обнаружил: при скрещивании чистых линий деревянных Буратин и фарфоровых Мальвин все полученные потомки – фарфоровые. А при скрещивании чистых линий фарфоровых Буратин и деревянных Мальвин получаются только фарфоровые Мальвины и деревянные Буратины. К тому же  Карабасу-Барабасу стало понятно, что высокой склонностью к побегам обладают именно деревянные Буратины.

Каких кукол ему необходимо отстранить от скрещиваний, чтобы остановить процесс распада кукольного театра?

Решение: так как при скрещивании гомозиготных деревянных Буратин с фарфоровыми Мальвинами все потомки фарфоровые, значит, аллель фарфорового тела является доминантным. Тогда при скрещивании чистых линий фарфоровых Буратин и деревянных Мальвин все потомки тоже должны оказаться фарфоровыми. Однако происходит расщепление. Следовательно, у фарфорового Буратины должно быть не два, а один «фарфоровый» аллель. Учитывая, что Буратино – чистая линия и не может быть гетерозиготой, то данный ген сцеплен с полом. Чтобы не получались деревянные Буратины (XаY), нужно отстранить от скрещивания деревянных Мальвин (Ха,Ха) и фарфоровых Мальвин-гетерозигот, носительниц неблагонадежного гена (ХАХа).

P.S. Деревянных Буратин, как это ни странно, отстранять от скрещивания необязательно, так как от них деревянные Буратино родиться не могут (они дают сыновьям хромосому Y). Хотя их потомки – девочки –  будут, как минимум, носительницами. Так что для верности можно и их исключить.

                              I.      Заключение: ребята, сегодня на уроке вы побывали в роли медиков – генетиков, криминалистов, селекционеров. Пусть задачи, которые вы решали шуточные, но, я думаю, вы поняли, насколько интересна, сложна и полезна эта работа.

                          II.      Скажите, пригодится ли где-то в жизни вам умение решать генетические задачи?

                       III.      Рефлексия.

                      IV.      Домашнее задание: придумать свою задачу по генетике, вспомнив любимые сказки, подключив фантазию.

Задачи

1.    В родильном доме перепутали двух мальчиков (А и В). У А – первая группа крови, у В – вторая. Родители одного из них с 1 и 4 группами, а другого – с 1 и 3 группами крови. Кто чей сын?

Ответ: у А родители с 1 и 3 группами, у В – с 1 и 4.

2.    Если женщина с веснушками (доминантный признак) и волнистыми волосами (доминантный признак), у отца которой были прямые волосы и не было веснушек, выйдет замуж за мужчину с веснушками и прямыми волосами (оба его родителя с такими же признаками), то какими могут быть у них дети?

Ответ:  все дети в этой семье будут с веснушками, а вероятность рождения их с прямыми и волнистыми волосами – по 50%

3.    Мужчина с нормальной свертываемостью крови взволнован известием о том, что сестра его жены родила мальчика-гемофилика (он думает о здоровье своих будущих детей). В какой мере могло бы его успокоить сообщение, что среди родственников его жены по материнской линии гемофилия никогда не наблюдалась

( рецессивный ген гемофилии локализован в х-хромосоме)

4.    В одном родильном доме перепутали двух детей. Первая пара родителей имеет 1 и 2 группы крови, вторая пара – 2 и 4. один ребенок имеет 2 группу, а второй – 1 группу. Определите родителей обоих детей. ( 1 группа (0) – 00, 2 группа (А) – АА или А0, 3 группа (В) – ВВ или В0, 4 группа (АВ) – АВ)

Задачи по генетике

Кроссворд «Генетические термины»

                                       14

            11

   9                          10

   8

                  7

   6

5                            13

      4                                 

                                      15

                  12

               3

1                                   2

1.     Совокупность внешних и внутренних признаков организма

2.     место расположения гена в хромосоме

3.     общее свойство всех организмов приобретать новые признаки в пределах вида

4.     особь, в генотипе которой находятся  одинаковые аллели одного гена

5.     наука о наследственности и изменчивости

6.     особь, в генотипе которой находятся разные аллели одного гена

7.     объекты, с которыми проводил свои опыты Т. Морган

8.     гены, обеспечивающие развитие альтернативных признаков

9.     совокупность генов, полученная организмом от родителей

10. основоположник генетики

11. общее свойство всех организмов передавать свои признаки потомкам

12. одна особь гибридного поколения

13. признак, подавляющий другие

14. подавляемый признак

15. хромосомы, по которым у самцов и самок нет различий.

Ответы:

1 - генотип, 2 - локус, 3 - изменчивость, 4 - гомозиготная,

5 – генетика,  6 – гетерозиготная, 7 – дрозофилы,

 8 – аллельные, 9 – генотип, 10 – Мендель,

11 – наследственность, 12 – гибрид, 13 – доминантный,     14 – рецессивный, 15 – аутосомы

Использованная литература и  Интернет-ресурсы

Полканов Ф. «Мутант-5», с. 3-5.

http://rost507.ru/userDocs/stat14.doc

http://www.kozlenkoa.narod.ru/lessons/term.htm

http://bio.1september.ru/articles/2009/07/07

Рефлексия

«Решать задачи мне трудно, так как…»

«Решать задачи мне легко, так как…»

«Решение задач для меня занятие приятное и интересное, потому что…»

Рефлексия

«Решать задачи мне трудно, так как…»

«Решать задачи мне легко, так как…»

«Решение задач для меня занятие приятное и интересное, потому что…»

Задачи по генетике

Кроссворд «Генетические термины»

                                       14

            11

   9                          10

   8

                  7

   6

5                            13

      4                                 

                                      15

                  12

               3

1                                   2

1.     Совокупность внешних и внутренних признаков организма

2.     место расположения гена в хромосоме

3.     общее свойство всех организмов приобретать новые признаки в пределах вида

4.     особь, в генотипе которой находятся  одинаковые аллели одного гена

5.     наука о наследственности и изменчивости

6.     особь, в генотипе которой находятся разные аллели одного гена

7.     объекты, с которыми проводил свои опыты Т. Морган

8.     гены, обеспечивающие развитие альтернативных признаков

9.     совокупность генов, полученная организмом от родителей

10. основоположник генетики

11. общее свойство всех организмов передавать свои признаки потомкам

12. одна особь гибридного поколения

13. признак, подавляющий другие

14. подавляемый признак

15. хромосомы, по которым у самцов и самок нет различий.

Задача №1- медико-генетическое консультирование

У чебурашек уши бывают лопоухие (доминантный признак) и куцые (рецессивный признак). Причем куцеухие чебурашки умирают в раннем детстве от стыда, а у лопоухих гомозигот в пятилетнем возрасте уши начинают ветвиться.

Крокодил Гена купил на Птичьем рынке двухлетнего чебурашку и хочет поскорее узнать, будут ли к пяти годам уши у его питомца ветвиться. Что ему можно посоветовать?

Комментарии: половозрелости чебурашки достигают в два года, беременность длится три месяца; живут чебурашки в неволе до десяти лет.

Как вы думаете, какое систематическое положение занимает чебурашка (к какому классу и отряду он относится)?

Задача №2 - криминалистам

Спящая красавица, после пробуждения оказавшаяся жгучей брюнеткой,  родила блондину королевичу Елисею сына-брюнета. Елисей, на поверку оказавшийся страшным ревнивцем, собрал  холопов и, вооружив их вилами и топорами, отправился разбираться к семи богатырям.

Можно ли обойтись без кровопролития и выяснить отцовство карапуза, если знать следующие факты?

Историческая справка:

Спящая красавица – I группа крови, голубоглазая.

Королевич Елисей – IV группа крови, кареглазый.

Карапуз – II группа крови, кареглазый.

Первый богатырь – I группа крови, кареглазый.

Второй богатырь – III группа крови, кареглазый.

Третий богатырь – IV группа крови, голубоглазый.

Четвертый богатырь – II группа крови, голубоглазый.

P.S. Пятый, шестой и седьмой богатыри в момент спасения Спящей красавицы были на охоте, в спасении не участвовали, и поэтому у них железное алиби.

Задача №3 - селекционерам

В кукольном театре Карабаса-Барабаса куклы были деревянные и фарфоровые. А так как куклы из его театра постоянно разбегались (из-за плохого обращения), Карабас-Барабас решил их разводить. И вот что он обнаружил: при скрещивании чистых линий деревянных Буратин и фарфоровых Мальвин все полученные потомки – фарфоровые. А при скрещивании чистых линий фарфоровых Буратин и деревянных Мальвин получаются только фарфоровые Мальвины и деревянные Буратины. К тому же  Карабасу-Барабасу стало понятно, что высокой склонностью к побегам обладают именно деревянные Буратины.

Каких кукол ему необходимо отстранить от скрещиваний, чтобы остановить процесс распада кукольного театра?

Задачи

1.    Если женщина с веснушками (доминантный признак) и волнистыми волосами (доминантный признак), у отца которой были прямые волосы и не было веснушек, выйдет замуж за мужчину с веснушками и прямыми волосами (оба его родителя с такими же признаками), то какими могут быть у них дети?

2.    Мужчина с нормальной свертываемостью крови взволнован известием о том, что сестра его жены родила мальчика-гемофилика (он думает о здоровье своих будущих детей). В какой мере могло бы его успокоить сообщение, что среди родственников его жены по материнской линии гемофилия никогда не наблюдалась

( рецессивный ген гемофилии локализован в х-хромосоме)

3.    В одном родильном доме перепутали двух детей. Первая пара родителей имеет 1 и 2 группы крови, вторая пара – 2 и 4. Один ребенок имеет 2 группу, а второй – 1 группу. Определите родителей обоих детей. ( 1 группа (0) – 00, 2 группа (А) – АА или А0, 3 группа (В) – ВВ или В0, 4 группа (АВ) – АВ)