Сцепленное наследование генов

1. СЦЕПЛЕННОЕ НАСЛЕДОВАНИЕ ГЕНОВ (ПРЕЗЕНТАЦИЯ УРОКА БИОЛОГИИ В 10 КЛАССЕ С ПРИМЕНЕНИЕМ ИКТ)

АВТОР: ЗЫКОВА МАРИНА ЕВГЕНЬЕВНА,
УЧИТЕЛЬ БИОЛОГИИ ВЫСШЕЙ
КВАЛИФИКАЦИОННОЙ КАТЕГОРИИ
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

2. ПЛАН УРОКА

1. Актуализация знаний
2. Изучение нового материала
2.1 Всеобщий характер законов Г. Менделя. Исключения.
2.2 Гипотеза хромосомной природы наследственности
2.2.1 Открытие материальных носителей наследственности
2.2.2 Экспериментальное обоснование хромосомной теории
наследственности
2.3 Расположение генов в хромосоме
2.3.1 Кроссинговер и его генетические последствия
2.3.2 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

3. ПОДУМАЙТЕ !

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.
1.

4. Всеобщий характер законов Г.Менделя.

1900 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 F2
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)

5. 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

6. 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

7. Закономерности сцепленного наследования признаков

8. Расщепление по фенотипу при независимом и сцепленном наследовании признаков

9. 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

10. Генетические последствия кроссинговера

• Неполное сцепление –
это последствие кроссинговера
• Кроссоверные гаметы –
гаметы, образовавшиеся
в результате рекомбинации генов.

11. Частота кроссинговера и расстояние между генами

• Частота рекомбинаций определяется по формуле ,
где N – количество рекомбинантов,
N0 – 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.

12. 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.

13. 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 %.

14. 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.

15. ТЕСТИРОВАНИЕ

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

16. 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?

17.

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
F1 26
144
157
23
Ответ:
1. 4 фенотипа
2. 7,4 % (26÷350∙100)
3. 6,6% (23÷350∙100)
4. 41,2% (144÷350∙100)
5. 44,2% (157÷350∙100)

18. 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
ааввС306
ааВ-сс 2
ааввсс 63
1. Написать схему анализирующего скрещивания.
2. Построить карту для указанных генов с указанием
расстояния между ними.

19.

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
некроссоверные
кроссоверные
F2 348
306
2
2
73
96
110
63

20.

АВ, ав, Вс, вС, Ас, аС – сцепленные гены
Ав, аВ, ВС, вс, АС, ас – кроссоверы
А/B = (2 + 2 + 96 + 110)∙100÷1000 = 21%
B/c = (73 + 63 + 96 + 110)∙100÷1000 = 34,2%
A/c = (2 + 2 + 73 + 63) )∙100÷1000 = 14%
Поправка на двойной кроссовер: (2+2)∙2 )∙100÷1000 =0,8%
В
А
с
21%
14%