Цитологические основы закона независимого наследования

Специальный урок на изучение биологической сущности закона независимого наследования выделяется в связи с необходимостью усиления внимания к данному вопросу, как наиболее важному в теме. Учащиеся обнаруживают слабые знания цитологических основ законов генетики. В процессе изучения нового материала следует сосредоточить внимание на специфике генотипов и гамет исходных форм и Р генотипов особей второго поколения, возможное сочетание генов и соотношение фенотипов.

В начале урока учитель проверяет знания цитологических основ закона расщепления, уточняет усвоение понятия числа генов в гаметах и зиготе при моногибридном, а также при дигибридном скрещивании, понимание гипотезы чистоты гамет. Затем по заданию учителя один ученик чертит на доске решетку Пеннета и записывает в ней генотипы гамет Р1 и Р2. Ответы школьников и заполнение решетки Пеннета учитель оценивает.

Проверка знаний подготавливает учащихся к использованию знаний мейоза и оплодотворения при рассмотрении дигибридного скрещивания, к применению гипотезы чистоты гамет для объяснения закона независимого наследования. Учитель предлагает учащимся рассмотреть рисунок 100 и сравнить генотипы исходных форм, а также их гаметы. Школьники отмечают, что обе формы гомозиготны, но одна содержит доминантные гены, а другая – рецессивные, набор генов двойной. Учащиеся рассматривают гаметы и отмечают, что каждая особь образует всего один сорт гамет, либо с доминантными, либо с рецессивными генами каждой аллельной пары. Анализ P убеждает школьников в том, что все особи первого поколения одинаковы по генотипу и фенотипу и гетерозиготны. Анализ гамет Р помогает школьникам обнаружить их гаплоидность, чистоту (гаметы не гибридны благодаря мейозу, но их уже четыре сорта). Учитель просит раскрыть причины такого разнообразия гамет. Обращение к рисунку помогает школьникам найти правильный ответ: расхождение одних пар хромосом в мейозе происходило независимо от других, поэтому в гамете могли оказаться как хромосомы с генами АВ, аb, так и новые комбинации Аb и аВ.

Учитель предлагает проанализировать генотипы второго поколения, соответствующие исходным формам и с новым сочетанием генов. В результате школьники приходят к выводу, что во втором поколении распределение одной пары гомологичных хромосом происходило независимо от другой (например, АА независимо от ВВ, а аа от bb), поэтому возникло большое число новых генотипов в результате независимого сочетания разных хромосом. Школьники знакомятся с математическим отображением закономерности независимого наследования. Если для моногибридного скрещивания соотношение фенотипов равно 3 : 1, то для дигибридного оно равно (3+1)2, для тригибридного (3+1)3, а для полигибридного (3+1)n. Учитель поясняет, что по последней формуле можно определить характер расщепления при скрещивании по любому числу признаков.

Важно выяснить условия, при которых проявляется действие закона независимого наследования. Для этого учащиеся отмечают причины независимого наследования – расхождение в мейозе одной пары гомологичных хромосом независимо от другой пары. Они делают вывод, что гены А к В (соответственно а и b) находятся в разных хромосомах, а поведение одной пары хромосом не связано с поведением другой пары.

Учитель обращает внимание учащихся на рисунок 98 и отмечает большое число фенотипов и еще большее число генотипов в Р %. Это позволяет подвести генетическую базу под комбинативную изменчивость, показать, что в результате скрещивания возникают организмы с разнообразными комбинациями признаков. Он подчеркивает, что комбинативная изменчивость создает наследственную неоднородность особей видов, что увеличивает эффективность отбора в генетически неоднородной популяции. Значение комбинативной изменчивости для эволюции велико, так как она поставляет более 90% материала для отбора.

Затем учитель просит раскрыть практическое значение законов наследования. Школьники знают, что при выведении новых сортов растений и пород животных для получения новых ценных признаков ученые скрещивают разные исходные формы. Им важно знать, каким будет потомство, чтобы не работать вслепую. Но чтобы получить желаемое потомство, надо подобрать исходные формы. Школьники должны попытаться найти метод определения генотипа исходных форм.

После обсуждения их высказываний учитель вводит определение анализирующего скрещивания, т. е. скрещивания особи, имеющей неизвестный генотип, с гомозиготной по рецессивному признаку особью. Конкретный пример убеждает учащихся в том, что рецессивная форма выступает в качестве индикатора, который помогает проявить неизвестный генотип. Если неизвестная особь гомозиготна по доминантному признаку, то расщепление в Р будет 3:1, а если гетерозиготна, то соотношение будет 1:1. Решение задач на моно-, дигибридное и анализирующее скрещивание помогает закрепить знания, поупражняться в их применении.


Учителю биологии на заметку:

Явление сцепленного наследования
Эксперимент по скрещиванию мух
Генетика пола
Новообразование при скрещивании. Генотип как целостная система
Значение генетики для медицины и здравоохранения
Последствия родственных браков пагубны
Равноценность человеческих рас с точки зрения генетики
Обобщение знаний закономерностей наследования
Изучение изменчивости организмов
Модификационная изменчивость
Закономерности изменчивости
Методика обучения общей биологии