Решение генетических задач. законы Менделя

Открытый урок.

Тема: Решение генетических задач (законы Менделя). ( слайд )

Класс: 11

Цель: обобщить знания о материальных основах наследственности и изменчивости, закрепить знания по решению генетических задач разных типов, отработать символику и терминологию, необходимые для решения задач, продолжать учиться работать в группах.

Задачи:

образовательная:

обобщить знания учащихся по теме «Генетика», обосновав место и роль биологических знаний в практической деятельности людей;

развивающая:

развивать познавательный интерес, интеллектуальные и творческие способности в процессе изучения биологии, путём применения метода решения генетических задач, имеющих место и роль в практической деятельности людей;

воспитательная: формирование сознательного и ответственного отношения к своему здоровью и здоровью потомков. Развитие нравственного гуманистического мировоззрения.

Тип урока: обобщение и систематизация знаний и способов деятельности.

Вид урока: урок – практикум.

Методы: репродуктивные, частично- поисковые.

Форма организации деятельности учащихся - групповая.

Оборудование и материалы: карточки- задания, компьютер, проектор, презентация по теме, набор раздаточного материала

(памятка о мерах по профилактике наследственных заболеваний; дифференцированные по уровню сложности генетические задания).

Ход урока

1. Организационный момент.

Сегодня на занятии, мы продолжаем говорить о закономерностях наследования признаков. Я предлагаю вам стать исследователями, и, раскрыв механизм и закономерности скрещивания, решить ряд генетических задач.

2.Актуализация знаний.

Почему у потомства иногда появляются признаки не свойственные их родителям? Данное занятие даёт нам еще раз возможность “приоткрыть дверь” научного познания процессов, происходящих в живых организмах при размножении. Чтобы понять их, вспомним, какие генетические закономерности проявляются при различных скрещиваниях.

- Итак, мы в генетической лаборатории, наша задача повторить закономерности моно- и дигибридного скрещивания. А для этого надо сначала вспомнить генетическую символику.

Задание 1. Заполнить пропуски в таблице

| | |
| --- | --- |
| Р | родители |
| G | гаметы |
| F1, F2 | потомки |
| А, В, С | доминантный признак |
| А, в, с | рецессивный признак |
| АА, аа | гомозигота |
| Аа | гетерозигота |
| АаВв | дигетерозигота |
| | женский организм |
| | мужской организм |
| х | знак скрещивания |

- Проведем небольшую разминку, которая поможет Вам в решении генетических задач.

Фронтальная работа с классом.

Задание 2. Терминологическая разминка. ( слайд )

Продолжите предложение…

• Генетика - наука о наследственности и…….. изменчивости

• основоположник науки генетики… Мендель

• особи, дающие один сорт гамет …… гомозиготы

• особи, дающие разные сорта гамет…. гетерозиготы

• признак, который подавляется…… доминантный

• преобладающий признак…………. рецессивный

• совокупность всех генов организма………генотип

• совокупность всех внешних и внутренних признаков организма……фенотип

Задание 3 решение задачи по фото родителей, представленном на слайде путем составления генеалогического древа.

-Немаловажное значение в снижении частоты наследственных заболеваний имеет широкое распространение медико-генетических консультаций. Благодаря заранее проведенным консультациям удается избавить многие семьи от несчастья иметь нездоровых детей. Медико-генетические центры существуют давно в развитых странах. В России они открыты в областях, краевых центрах, в крупных городах.

На сегодняшнем уроке мы вместе с вами открываем свой «Медико-генетический центр».

И в первый день даем бесплатные консультации людям, задавшим нам свои «наболевшие» вопросы, проблемы.

В центре должны работать высококвалифицированные врачи-генетики, на вакантные должности «врачей» принимаются те кандидаты, которые покажут свое «мастерство», дав грамотную консультацию на поставленные вопросы.

Каждый из вас может получить должность врача-генетика, приняв участие в конкурсе на вакантные должности, пока они все свободны. Зачислены в штат врачей-генетиков будут те из вас, кто получит «5» за урок; получившие «4» - будут приняты на должность лаборантов; получившие «3» - в штат зачислены не будут, но могут повысить свой «профессиональный уровень» на других уроках.

Напутствие учителя:
- Ребята, сейчас вы не просто ученики, а медико-генетические консультанты. Что такое медико-генетическое консультирование. Вам предстоит работать с людьми, которые обращаются в центр с целью предупреждения появления в семье больных детей. Ваша задача в каждом конкретном случае внимательно проанализировать риск появления больного потомства и отразить результат в своём заключении.

Самостоятельная работа в группах:

Мы будем работать в группах. Для этого мы разделимся на 2 группы.

Первый блок. Моногибридное скрещивание.

слайд№

группа 1 В медико-генетическую консультацию обратился мужчина. Он ждет пополнения своего семейства. Его тревожит мысль, может ли его будущий ребенок страдать сахарным диабетом? Он и его жена – здоровы, но в его роду сахарным диабетом болели – его отец и мать отца, т. е. его бабушка. Что вы можете сообщить этому мужчине?

Учащиеся решают задачу.

Отвечает претендент

А – ген нормального состояния здоровья

а – ген вызывающий сахарный диабет

1) Если в семье жены никто не страдал сахарным диабетом, то есть уверенность, что она гомозиготна по этому признаку - АА и тогда все рожденные дети будут здоровы.

2) Если же мать, как и отец – гетерозиготна – Аа , то согласно первому закону Менделя может произойти расщепление 3:1, т. е. вероятность рождения здоровых детей – 75%, а 25% могут страдать сахарным диабетом.

слайд№11

группа 2 Кто может дать консультацию двум родителям? В семье, оба родителя хорошо слышат. У них родился один глухой ребенок, а другой хорошо слышит. Родители хотят знать причину глухоты одного из своих детей.

Ответ претендента

А – ген нормального слуха

а – ген глухоты

1) Если у хорошо слышавших родителей родился глухой ребенок, то они оба гетерозиготны по этому признаку, их генотип – Аа.

2) Причина глухоты одного ребенка в том, что он оказался гомозиготным по этому признаку и его генотип – аа.

3) Второй ребенок хорошо слышит потому, что его генотип – Аа или АА.

слайд№

Второй блок. Дигибридное скрещивание.

Задача

Глухота и болезнь Вильсона (нарушение обмена меди) – рецессивные признаки. Глухой мужчина вступил в брак с женщиной с имеющей болезнь Вильсона у них родился ребенок с обеими аномалиями. Какова вероятность рождения в этой семье здорового ребенка?

Решение

А – нормальный слух, а – глухота, В – нормальный обмен меди, b – болезнь Вильсона.

Ребенок болеет глухонемотой и болезнью Вильсона (рецессивные признаки), значит, его генотип – ааbb.

Мужчина глухой, следовательно, он гомозиготен по рецессивному признаку глухоты (аа). Он не страдает болезнью Вильсона, значит, имеет доминантный ген В. Мужчина должен иметь также рецессивный ген b, так как у него есть ребенок с этим заболеванием. Следовательно, генотип мужчины – ааВb.

Женщина страдает болезнью Вильсона, значит, она гомозиготна по рецессивному гену b. Она имеет нормальный слух (ген А), но у нее есть ребенок с глухонемотой (гомозиготный по рецессивному гену а). Поэтому генотип женщины – Ааbb.

Схема брака

P♀Aabb х ♂aaBb
гаметы Ab ab aB ab

F1AaBb Aabb aaBb aabb

25%здоров б. Вильсона
25%здоров 25%гл.зд. 25% гл.б.Вильсона
Ответ

Вероятность рождения здорового ребенка – 1/4 (25%).

Врожденная близорукость наследуется как аутосомный доминантный признак, отсутствие веснушек – как аутосомный рецессивный признак. У отца врожденная близорукость и отсутствие веснушек, у матери нормальное зрение и веснушки. В семье трое детей, двое близорукие без веснушек, один с нормальным зрением и с веснушками. Составьте схему решения задачи. Определите генотипы родителей и родившихся детей. Рассчитайте вероятность рождения детей близоруких и с веснушками. Объясните, какой закон имеет место в данном случае.

Физминутка

Тренажер Слогодского

Третий блок. Взаимодействие аллельных генов. Кодоминирование

1. Сотрудники телевизионной передачи «Жди меня» нашли по некоторым приметам семью потерявшегося много лет назад мальчика. Все очень рады встрече, но остаются некоторые сомнения в их родстве. Может ли судебно-медицинская экспертиза подтвердить родство, если известно, что у обоих родителей четвёртая группа крови, а у найденного мальчика - первая?

9 Слайд 17 ) Р1 АВ Х АB

G А В А B

F1 генотипы 25% АA; 50% АВ; 25% ВB

фенотипы 25% II: 50% IV; 25% III

Ответ: Судебно-медицинская экспертиза подтвердить родство может и оказалось, что ребенок не может быть этой супружеской пары, т.к. у них могут быть дети только со 2,3,4 группой крови.

2. Взаимодействие аллельных генов. Неполное доминирование.

Секрет волнистых волос.

У человека курчавые волосы- доминантный признак, а прямые- рецессивный признак. У гетерозигот волосы волнистые. Какой тип волос у детей может быть, и с какой вероятностью, если оба родителя имеют волнистые волосы?

(слайд 22 ) Ответ: А- курчавые

а- прямые

Аа- волнистые

P Аа x Аа

G А а А а

F1 АА;Аа;Аа;аа

25% курчавые; 50% волнистые; 25% прямые

Четвертый блок консультация гостей открытого занятия

5. Закрепление.

Является ли наследственность приговором? Наука доказала, что возможна профилактика наследственных заболеваний. Каковы же меры профилактики?

-Откройте листы с памятками по профилактике наследственных заболеваний.

Называем эти меры.

Меры профилактики наследственных заболеваний

1. Запреты на близкородственные браки.

-1.Как вы можете объяснить данное положение?

-2. Ребята, отражен ли этот запрет в законодательстве? (Да, в Российской Федерации запрещаются браки между кровными родственниками).

Как правило, мутации в генах носят рецессивный характер, поэтому в гетерозиготе они не проявляются. У 2-х родственников, имеющих одинаковые мутации больше вероятность проявления рецессивного гена в гомозиготе.

-Мы здесь видим с вами неразрывную связь всех общественных процессов: обычаев, законов, науки.

2. Запрет на употребление алкоголя и наркотических веществ.

Их употребление ведет к нарушению процесса конъюгации хромосом в мейозе, т. к. алкоголь яд для любой клетки, в том числе и для половой. В результате в некоторых половых клетках могут возникнуть изменения структуры и числа хромосом, что может привести к тяжелым уродствам или умственной отсталости.

-(Мнения детей).

3. Борьба за чистоту окружающей среды.

4. Медико – генетическое консультирование.

Люди, вступающие в брак и имеющие близких родственников, у которых известны случаи рождения детей с наследственными заболеваниями, или семьи, где уже имеется один больной ребенок, в первую очередь должны обратиться в медико - генетическую консультацию. Врачи – генетики помогут определить вероятность рождения больного или здорового ребенка и смогут обеспечить контроль за внутриутробным развитием плода.

5. Дородовая диагностика наследственных заболеваний, которая предусматривает их своевременное выявление.

Так обязательное ультразвуковое исследование (УЗИ) всех беременных женщин на 30% снизило рождение детей с тяжелыми пороками.

-Вы должны понимать насколько важно соблюдение этих мер для вашего здоровья и здоровья ваших потомков.

Я оценила всех претендентов на вакантные должности и готова принять их в штат.

Спасибо всем, кто помог мне сегодня в открытии медико-генетического центра. Все убедились, что такой центр необходим и мои «сотрудники» будут востребованы как специалисты. Все кто к нам обратился, получили бесплатную консультацию. Всем спасибо.

5.Оценки

6. Домашнее задание: ( слайд )

Составить родословную по цвету глаз или по цвету волос, или по другим признакам.

7. Рефлексия.

Учащиеся по кругу высказываются одним предложением, выбирая начало фразы из рефлексивного экрана на доске:

· я научился…

· у меня получилось …

· я смог…

· я попробую…

· урок дал мне для жизни…

· я приобрел…

· сегодня я узнал…

· было интересно…

· было трудно…

· я выполнял задания…

Приложение №1.

Меры профилактики наследственных заболеваний

ЗАПРЕТ НА БЛИЗКОРОДСТВЕННЫЕ БРАКИ

Как правило, мутации в генах носят рецессивный характер, поэтому в гетерозиготе они не проявляются. У двух родственников, имеющих одинаковые мутации больше вероятность проявления рецессивного гена в гомозиготе — по II закону Менделя величина этой вероятности 25%.

ЗАПРЕТ НА УПОТРЕБЛЕНИЯ АЛКОГОЛЯ И НАРКОТИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ.

Их употребление ведёт к нарушению процесса конъюгации хромосом в мейозе, так как алкоголь яд для любой клетки, в том числе и для половой. В результате в некоторых половых клетках могут возникнуть изменения структуры и числа хромосом, что может привести к тяжелым уродствам или умственной отсталости.

БОРЬБА ЗА ЧИСТОТУ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ.

МЕДИКО-ГЕНЕТИЧЕСКОЕ КОНСУЛЬТИРОВАНИЕ

ДОРОДОВАЯ ДИАГНОСТИКА наследственных заболеваний, которая предусматривает их своевременное выявление. Так обязательное ультразвуковое исследование (УЗИ) всех беременных женщин на 30% снизило рождение детей с тяжелыми пороками.

Письмо для 1 группы

1. В медико-генетическую консультацию обратился мужчина. Он ждет пополнения своего семейства. Его тревожит мысль, может ли его будущий ребенок страдать сахарным диабетом? Он и его жена – здоровы, но в его роду сахарным диабетом болели – его отец и мать отца, т. е. его бабушка. Что вы можете сообщить этому мужчине?

А – ген нормального состояния здоровья

Письмо для 2 группы

2. Кто может дать консультацию двум родителям? В семье, оба родителя хорошо слышат. У них родился один глухой ребенок, а другой хорошо слышит. Родители хотят знать причину глухоты одного из своих детей.

А – ген нормального слуха

Второй блок. Дигибридное скрещивание.

Задача

Глухота и болезнь Вильсона (нарушение обмена меди) – рецессивные признаки. Глухой мужчина вступил в брак с женщиной с имеюще болезнь Вильсона у них родился ребенок с обеими аномалиями. Какова вероятность рождения в этой семье здорового ребенка?

Третий блок. Взаимодействие аллельных генов. Кодоминирование

Сотрудники телевизионной передачи «Жди меня» нашли по некоторым приметам семью потерявшегося много лет назад мальчика. Все очень рады встрече, но остаются некоторые сомнения в их родстве. Может ли судебно-медицинская экспертиза подтвердить родство, если известно, что у обоих родителей четвёртая группа крови, а у найденного мальчика - первая?

Взаимодействие неаллельных генов. Полимерия.

2. Ошибка режиссера.

В фильме «Не валяй, дурака!» у белой женщины, отец которой был негр, и белого мужчины родился черный ребенок. Возможно ли это?

3. Взаимодействие аллельных генов. Неполное доминирование.

Секрет волнистых волос.

3.У человека курчавые волосы- доминантный признак, а прямые- рецессивный признак. У гетерозигот волосы волнистые. Какой тип волос у детей может быть, и с какой вероятностью, если оба родителя имеют волнистые волосы?

(слайд 22 ) Ответ: А- курчавые

а- прямые

Аа- волнистые

P Аа x Аа

G А а А а

F1 АА;Аа;Аа;аа

25% курчавые; 50% волнистые; 25% прямые