СЦЕПЛЕННОЕ НАСЛЕДОВАНИЕ ГЕНОВ (ПРЕЗЕНТАЦИЯ УРОКА БИОЛОГИИ В 10 КЛАССЕ С ПРИМЕНЕНИЕМ ИКТ) ЗАДАЧИ УРОКА: РАСКРЫТЬ СУЩНОСТЬ ЯВЛЕНИЯ СЦЕПЛЕННОГО НАСЛЕДОВАНИЯ ГЕНОВ СФОРМИРОВАТЬ ЗНАНИЯ ОБ ОСНОВНЫХ ПОЛОЖЕНИЯХ ЗАКОНА Т.МОРГАНА ПОЗНАКОМИТЬ С ПРИНЦИПОМ СОСТАВЛЕНИЯ ГЕНЕТИЧЕСКИХ КАРТ РАСКРЫТЬ ЗНАЧЕНИЕ ГЕНЕТИЧЕСКИХ КАРТ ДЛЯ МЕДИЦИНЫ И СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РАЗВИВАТЬ ЛОГИЧЕСКОЕ МЫШЛЕНИЕ УЧАЩИХСЯ

ПЛАН УРОКА 1.Актуализация знаний 2.Изучение нового материала 2.1 Всеобщий характер законов Г. Менделя. Исключения. 2.2 Гипотеза хромосомной природы наследственности Открытие материальных носителей наследственности Экспериментальное обоснование хромосомной теории наследственности 2.3 Расположение генов в хромосоме Кроссинговер и его генетические последствия Генетические карты хромосом 2.4 Резюме: основные положения закона Т. Моргана 3.Закрепление материала (тестирование) 4.Факультативный час 4.1 Решение задач на результаты количественного и качественного учета расщепления по генотипу и фенотипу при сцепленном наследовании 4.2 Решение задач на составление карты хромосом

ПОДУМАЙТЕ! 1.Для каких генов применим закон независимого наследования Г. Менделя? Ответ: Для генов относящихся к разным аллелям, размещенным в разных парах гомологичных хромосом. 2. Как называется участок хромосомы, где располагается ген? Ответ: Локус 3.Какое явление изображено на схеме? Ответ: Кроссинговер, или рекомбинация генов. 4. В чем сущность данного явления? Ответ: Кроссинговер это обмен участками ДНК в паре хроматид из гомологичных хромосом в профазе I мейоза.

Всеобщий характер законов Г.Менделя год – год рождения науки генетики Г.де Фриз – голландский ботаник (работы с маком) К.Корренс – немецкий ботаник (работы с кукурузой) Э. Чермак – австрийский ботаник (работы с горохом) Бэтсон – английский биолог (опыты с курицами) Гено – французский зоолог (опыты с мышами) Исключение: не дают независимого расщепления в F 2 следующие признаки Форма пыльцы и окраска цветов у душистого горошка Красная окраска цветов и темные стебли и листья у растений Длинная шея и длинные конечности у животных (и наоборот) Темные глаза и темные волосы у человека (и наоборот)

Гипотезы хромосомной теории наследственности 1903 год – предположение о нахождении многих генов в хромосоме и их совместном наследовании В.Сэттон, американский биолог О. Гертвиг, немецкий биолог 1909 год – опыты американских биологов с плодовой мушкой дрозофилой Т. Морган и его сотрудники: К.Бриджес Г.Дж. Меллер А. Стертевант

Объект исследования - дрозофила Причины выбора: Быстрое размножение (3 поколения в месяц) Малое количество хромосом (4 пары) Хорошо заметные внешние различия Мутанты дрозофил по строению крыльев: А – с зазубренными крыльями, Б – с недоразвитыми крыльями, В – с загнутыми крыльями, Г - бескрылые

Группы сцепления Сцепленные гены – гены, расположенные в одной хромосоме и наследуемые совместно. Количество генов в различных группах сцепления (то есть в различных хромосомах) может отличаться друг от друга. Число групп сцепления равно числу хромосом в гаплоидном наборе: Дрозофила – 4 Горох – 7 Кукуруза – 10 Мышь – 20 Человек – 23 Дождевой червь – 36 Ящерица – 38 Кролик – 44 Корова -60

Частота кроссинговера и расстояние между генами Частота рекомбинаций определяется по формуле, где N – количество рекомбинантов, N 0 – общее количество потомков. Морганида – единица расстояния между сцепленными генами, равная 1% кроссинговера. Частота рекомбинаций генов показывает относительное расположение сцепленных генов в хромосоме: чем дальше друг от друга находятся гены, тем выше частота рекомбинации. Это обстоятельство используется при составлении генетических карт.

Генетические карты Генетическая карта – схема относительного расположения генов, находящихся в одной хромосоме. Показывает: 1.Последовательность расположения генов в хромосоме 2.Расстояние между генами Геном – совокупность всех генов гаплоидного набора хромосом.

Принцип построения генетической карты Метод триангуляции - определение взаимного расположения (последовательности) локусов трёх и более генов. Построение генетической карты для генов A, B, C, частоты рекомбинаций между которыми составляют A – B = 6 %, B – C = 14 %, A – C = 8 %.

Основные положения закона сцепленного наследования Т.Моргана Гены, расположенные в одной хромосоме, образуют группу сцепления и наследуются совместно. Сцепление бывает полным и неполным. При неполном сцеплении гомологичные хромосомы обмениваются своими участками, что обеспечивает возможность возникновения новых сочетаний генов. Для генов, локусы которых разделены большими расстояниями характерен двойной кроссинговер, когда рекомбинация происходит одновременно в двух точках.

ТЕСТИРОВАНИЕ Определите на рисунке, между какими генами наиболее высока вероятность перекреста: 1 вариант 2 вариант 3 вариант 4 вариант а) АД б) ВС в) АВ г) ВД а) Аб и аб б) вс в) сд и сД г) Ад и аД а) АВ и ав б) АС и ас в) Вд и вд г) Ад и ад а) Ад б) аб в) вс и вС г) ас и аС

Решение генетических задач На результаты количественного и качественного учета расщепления по генотипу и фенотипу Задача: Скрещены две породы кроликов: пятнистые нормальношерстные и сплошь окрашенные ангорские. В F1 все кролики пятнистые нормальношерстные. В результате анализирующего скрещивания получено 26 пятнистых ангорских, 144 сплошь окрашенных ангорских, 157 пятнистых с нормальной шерстью и 23 сплошь окрашенных с нормальной шерстью. Вопросы: 1. Сколько разных фенотипов получится от такого скрещивания? 2. Какой процент гамет самки содержит одновременно гены пятнистой и ангорской шерсти? 3. Какой процент гамет содержит гены сплошной окраски и нормальной длины? 4. Какой процент потомков от этого скрещивания будет фенотипически похож на отца? 5. Какой процент потомков от этого скрещивания будет дигетерозиготен?

Дано: А – ген пятнистой окраски а – ген сплошной окраски В – ген нормальной длины в – ген ангорской шерсти - генотип самки (по некроссоверным потомкам, которых более 50%) - генотип самца (т.к. скрещивание анализирующее) Р × Г F Ответ: 1.4 фенотипа 2.7,4 % (26÷350100) 3.6,6% (23÷350100) 4.41,2% (144÷350100) 5.44,2% (157÷350100)

Решение генетических задач На составление карты хромосом Задача: В результате анализирующего скрещивания у томатов получилось следующее расщепление: А-В-С- 73 А-ввС- 2 А-В-сс 348 А-ввсс 96 ааВ-С- 110 ааввС- 306 ааВ-сс 2 ааввсс Написать схему анализирующего скрещивания. 2. Построить карту для указанных генов с указанием расстояния между ними.

Дано: А-В-С- 73 А-ввС- 2 А-В-сс 348 А-ввсс 96 ааВ-С- 110 ааввС- 306 ааВ-сс 2 ааввсс 63 - генотип женского растения (по некроссоверным потомкам, которых более 50%) - генотип мужского растения (т.к. скрещивание анализирующее) Р × Г F некроссоверные кроссоверные

Чтобы пользоваться предварительным просмотром презентаций создайте себе аккаунт (учетную запись) Google и войдите в него: https://accounts.google.com

Подписи к слайдам:

Сцепленное наследование признаков – – Закон Томаса Моргана Курс «Общая биология» Тема «Основы генетики» 9 класс Москва - 2009

Законы Менделя о независимом характере наследования признаков – всеобщий характер (экпериментально подтверждено) Но!!! 1906г., В. Бетсон, Р. Пеннет (Англия) – – исключения из законов Менделя Начало ХХ века – опыты Томаса Моргана (США) с плодовой мушкой дрозофилой (удобный объект) Немного истории…

Объектом генетических исследований Моргана была плодовая мушка дрозофила. Достоинства: Внешне различимы самка и самец (у него брюшко мельче и темнее). Неприхотлива в условиях содержания. Короткий цикл развития – через 14 дней выводится новое многочисленное потомство. Широкий спектр мутаций, выраженных в морфологических признаках: окраска тела, размер крыльев, количество щетинок, цвет глаз Данные мутации не влияют на жизнеспособность мушки

Анализ исключений из законов Менделя. 2. Экспериментальное и теоретическое обоснование сцепленного наследования признаков. 3. Создание хромосомной теории наследования. Работы Томаса Моргана

Хромосомная теория наследования Т. Моргана Гены расположены в хромосомах, их количество неодинаково. Каждый ген имеет определённое место в хромосомах; в идентичных локусах гомологичных хромосом находятся аллельные гены. Гены расположены в хромосомах линейно. Гены, локализованные в одной хромосоме, образуют группу сцепления и наследуются совместно. Количество групп сцепления = n (гаплоидный набор хромосом). Сцепление генов может нарушаться в результате кроссинговера. Частота кроссинговера находится в прямой зависимости от расстояния между генами. Каждый вид имеет характерный только для него набор хромосом – кариотип.

P: Опыты Томаса Моргана (дигибридное скрещивание) Серое тело Нормальные крылья Чёрное тело Редуцированные крылья ААВВ аавв F 1: 100% АаВв По I закону Менделя наблюдается единообразие признаков

Опыты Томаса Моргана (возвратное, анализирующие скрещивание) F 2: Родительские комбинации признаков Новые комбинации признаков P: Серое тело Нормальные крылья Чёрное тело Редуцированные крылья АаВв аавв Ожидаемые результаты скрещивания, если неаллельные гены – в разных хромосомах: ? АаВв 2 5 % аавв 2 5 % Аавв 2 5 % ааВв 2 5 %

Опыты Томаса Моргана (возвратное, анализирующее скрещивание) F 1: Аавв - 8, 5 % ааВв - 8, 5 % Новые комбинации признаков P: Серое тело Нормальные крылья Чёрное тело Редуцированные крылья АаВв аавв Реальные результаты скрещивания: Родительские комбинации признаков АаВв - 41, 5 % аавв - 41, 5 %

Цитологические основы закона сцепленного наследования признаков Томаса Моргана А В а в а в а в Неаллельные признаки лежат в разных локусах одной и той же хромосомы Наследуются сцепленно – – группа сцепления Вывод: в потомстве должны отсутствовать новые комбинации признаков P: АаВв аавв

Цитологические основы закона сцепленного наследования признаков Томаса Моргана P: АаВв аавв А В а в а в G: F 1: АаВв аавв 5 0% 5 0%

Цитологические основы закона сцепленного наследования признаков Томаса Моргана Как появились новые комбинации признаков в потомстве? Причина: кроссинговер в профазе I мейоза а в А В а А в В а В А в Такие гаметы – материал для новых комбинаций признаков

От расстояния между генами От чего зависит вероятность кроссинговера? Еденица расстояния между генами – 1 морганида 1 морганида – 1% кроссинговера между генами

По теме: методические разработки, презентации и конспекты

Рабочий лист. Индивидуальное развитие организмов.Закономерности наследования признаков, установленные Г. Менделем. Моногибридное скрещивание.

Рабочий лист для самостоятельной работы учащихся. Учебник Каменский А.А., Крискунов Е.А., Пасечник В.В. Биология. Введение в общую биологию и экологию. 9 класс...

Генетика пола. Наследование признаков, сцепленных с полом. 10 класс

Данный урок является текущим в разделе «Основы генетики и селекции» в 10 классе (учебник В.Б.Захаров, С.Г.Мамонтов, Н.И.Сонин. Дрофа. 2006г). Изучаемый материал опирается на знания учащихс...

Урок по биологии в 9 классе "Закономерности наследования признаков, установленных Г.Менделем. (Виды скрещивания. решение генетических задач)

Данная презентация способствует изучению учащимися законов Менделя, имеются формулировки законов, показано решение задач пр полном и неполном доминировании, анализирующем скрещивании. Есть элементы и...

Сцепленное наследование признаков Закон Томаса Моргана

Гены, находящиеся в одной хромосоме, при мейозе попадают в одну гамету, т.е. наследуются сцепленно.

ХХ Х Y

Т.Морган

• Мушка каждые две недели при t= 25 С даёт многочисленное потомство.
• Самец и самка внешне хорошо различимы – у самца брюшко меньше и темнее.
• Мушки могут размножаться в пробирках на дешёвой питательной среде

Наследование длины крыльев и окраса у мушек-дрозофил

Возникновение промежуточных генотипов, в которых участвовали оба аллеля.

Конъюгация и кроссинговер (профаза 1 деления мейоза)

Биологическое значение:

• новые комбинации генов
• возникновению наследственной изменчивости
• отбор отдельных генов, а не их сочетаний

Половые хромосомы и аутосомы

Чей хромосомный набор?

Сколько аутосом?

Графическое изображение хромосом

Подробная карта Х-хромосомы человека

(370 болезней сцепленны с Х-хромосомой

у мужчин все болезни, сцепленные с Х - хромосоиой проявляются в фенотипе)

ДАЛЬТОНИЗМ

Женщины болеют -0,5 %

Мужчины-8%

В таблице № 1 люди с нормальным зрением видят цифру 16.

Люди с приобретенным расстройством зрения с трудом или вовсе не различают цифру 96 в таблице № 2.

Соотношение полов в природе 1:1 при скрещивании гетерозиготы (Аа) с гомозиготой (аа)

Самки - ХХ

Самцы – Х0

кузнечики, муравьи

морской червь – бонелия (пол зависит от внешних условий)

Термины для запоминания:

• Сцепленные гены –
• Генетическая карта хромосомы -
• Сцепленное наследование –
• Кроссинговер –
• Конъюгация –

• Закон Моргана –
• Аутосомы и половые хромосомы-
• Гомогаметный и гетерогаметный пол-

Задача 1 Какие пары наиболее выгодно скрещивать для получения платиновых лисиц, если платиновость доминирует над серебристостью, но в гомозиготном состоянии ген платиновости вызывает гибель зародыша?

Задача 2

Розовидный гребень доминантный признак у кур, простой - рецессивный. Каким будет потомство, если скрестить гетерозиготных кур с розовидными гребнями и гомозиготных петухов с простыми?

Задача 3

При скрещивании двух белых тыкв в первом поколении ¾ растений были белыми, а ¼ - желтыми. Каковы генотипы родителей, если белая окраска доминирует над желтой?

ОТВЕТ 1: наиболее выгодно скрещивать серебристых и платиновых гетерозиготных лисиц

ОТВЕТ 2: 50% гетерозиготных кур с

простыми гребнями и 50% гомозиготных

петухов с розовидными гребнями

ОТВЕТ 3: родительские растения гетерозиготны

Томас Морган Хант (1866–1945)

Американский биолог и генетик. Родился 25 сентября 1866 в Лексингтоне, (Кентукки, США) в семье дипломата. Закончил Университет в Кентукки, в 1886 получил степень бакалавра. После окончания университета работал в Университете Джона Хопкинса. В 1919 избран Иностранным Членом Лондонского Королевского Общества, в 1924 награжден Дарвиновской Медалью; в 1933 получил Нобелевскую премию за открытия, связанные с функциями хромосом в передаче наследственности.

В 1902 биолог У.Саттон предположил, что единицы наследственности (гены) размещаются внутри или на поверхности структур клеточного ядра, называемых хромосомами.

Морган был с этим не согласен, считая, что хромосомы представляют собой продукты ранней стадии развития организма.

В 1909 Морган начал работать с фруктовой мушкой дрозофилой.

Еще в 1900–1901 К.В.Вудворт изучал с дрозофилу в качестве подопытного материала и первым высказал предположение, что дрозофила может быть использована в генетических исследованиях, в частности, для изучения близкородственнного размножения.

С дрозофилой работали также В.Е.Кастл и Ф.Е.Лутц, который познакомил с результатами своей работы Моргана, подыскивавшего более дешевый подопытный материал для своих научных изысканий.

Почему дрозофилы?

• У дрозофилы всего 4 пары хромосом.
• Она начинает размножаться через две недели после своего появления на свет.
• После 12 дней приносит потомство в 1000 особей.
• Ее легко изучать в течение жизни, продолжительность которой составляет всего 3 месяца.
• Она почти ничего не стоит.
• Разнообразие признаков.

Интересно...

• Сначала он брал дрозофил в бакалейных и фруктовых магазинах.

Он вылавливал их сачком, получив на это разрешение хозяев магазинов, которые потешались над чудаком-мухоловом. Тридцатипятиметровая комната для опытов, так называемая «fly-room» (мушиная комната) в Колумбийском университете, где Морган проводил свои исследо-вания, быстро стала притчей во языцех. Всё помещение было заставлено бутылками, банками, плошками и колбами, в которых летали тысячи мух, копошились прожорливые личинки, все стекла этих сосудов были обвешаны куколками дрозофил. Бутылок не хватало, и ходили слухи, что рано утром по пути к лаборатории Морган и его студенты похищали бутылки для молока, которые жители Манхеттена выставляли вечером за двери!

Теория сцепления

• Гены проявляющие сцепление, расположены в одной и той же хромосоме.
• Гены расположены в линейной последовательности в хромосоме, т.е. сцепление генов-линейное.
• Расстояние между сцепленными генами обратно пропорционально силе сцепления.
• Сцепленные гены остаются в своей комбинации во время наследования.

Теория наследственности

• Гены расположены линейно в хромосомах. Каждый ген занимает в хромосоме строго определенное место (локус).
• Группы генов, расположенных в одной хромосоме, образуют группы сцепления.
• Между гомологичными хромосомами может происходить обмен участками (кроссинговер).
• Расстояние между генами в хромосоме пропорционально частоте кроссинговера между ними.

Также...

• Чем дальше друг от друга находятся гены, тем выше частота рекомбинаций.
• Сцепление может быть полным (рекомбинация невозможна) и неполным (рекомбинация возможна).
• В честь Моргана единица расстояние между генами названа морганидой.

Закон Т. Моргана

• "Гены, находящиеся в одной хромосоме, при мейозе попадают в одну гамету, т.е. наследуется сцеплено"

Полезности

• Сцепленные гены-это гены, расположенные в одной хромосоме и наследующиеся совместно.
• Локус-участок хромосомы, в котором расположен данный ген.
• Кариотип-совокупность признаков (число, размеры, форма и т.д.) полного набора хромосом, присущая клеткам данного биологического вида(видовой кариотип), данного организма(индивидуальный кариотип) или линии (клона) клеток.

Вклад

• Таким образом, Морган обосновал хромосомную теорию наследственности; установленные им закономерности расположения генов в хромосомах способствовали выяснению цитологических механизмов законов Менделя и разработке генетических основ теории естественного отбора.

Решите задачу Начинающий экспериментатор поймал мышь с удивительно длинной извитой шерстью. Он решил вывести линию таких мышей, чтобы продавать их в качестве домашних питомцев и разбогатеть. Для этого он скрестил ее с самцом с короткой прямой шерстью, которого купил в зоомагазине. К сожалению, среди шести полученных потомков все были с короткой прямой шерстью. Зная, что у мышей допустимы близкородственные скрещивания, он скрестил исходную мышь (длинная волнистая шерсть) с одним из ее потомков. Среди потомков два мышонка обладали искомыми признаками, а остальные шесть были похожи на отца. Помогите экспериментатору! Объясните ему результаты его эксперимента и посоветуйте, как достичь поставленной задачи.

Решите другую задачу У плодовой мушки Дрозофилы (Drosophila melanogaster) серая окраска тела доминирует над черной, а ген, отвечающий за нормальное развитие крыльев, доминирует над геном недоразвитых крыльев. От скрещивания мушки с серым телом и нормальными крыльями с мушкой, имеющей темную окраску тела и зачаточные крылья, получены гибриды, имеющие серое тело и нормальные крылья. Полученные гибриды скрещиваются с мушками, имеющими два рецессивных признака. Среди потомства примерно 50% мушек оказались с двумя доминантными признаками и примерно 50% - с двумя рецессивными признаками. Составьте схему скрещивания, объясните полученные результаты.

Томас Морган впервые ввел плодовую мушку дрозофилу в качестве генетического объекта Drosophila melanogaster Thomas Hunt Morgan Об экспериментальных работах Т. Моргана - классический учебник «Генетика с основами селекции», автор С.Г. Инге-Вечтомов Об экспериментальных работах Т. Моргана - классический учебник «Генетика с основами селекции», автор С.Г. Инге-Вечтомов

ГЕН А ГЕН В Аллельные гены расположены в идентичных участках гомологичных хромосом Группа сцепления – все гены, расположенные в одной хромосоме Гомологичные хромосомы ГЕН а ГЕН b Тест для самопроверки – Lnekrasova.ru В разделе «Уроки биологии» Тест для самопроверки – Lnekrasova.ru В разделе «Уроки биологии»

Основные мысли урока Ген – участок хромосомы Гены расположены в хромосомах линейно, каждый ген в своем локусе В идентичных локусах гомологичных хромосом находятся аллельные гены Гены, локализованные в одной хромосоме, наследуются совместно, образуя группу сцепления Закон Моргана Хромосомная теория наследственности:

Ресурсы: ozof.htm - дрозофила ozof.htm dical/Thomas_Morgan/ - Т. Морган, портрет dical/Thomas_Morgan/ =person&more=morgan – Т.Морган, портрет =person&more=morgan - Т.Морган, цитата