Нафигуллина Мадиня Минвалеевна учитель высшей категории Заслуженный учитель

Нафигуллина Мадиня Минвалеевна учитель высшей категории «Заслуженный учитель РТ» Номинация: ЕСТЕСТВЕННЫЕ НАУКИ: биология Название работы: Решение генетических задач (подготовка к ЕГЭ и готовить учащихся к вступительным экзаменам в вузы). Учитель: Химии и биологии МОУ "Староибрайкинская средняя школа" Аксубаевского муниципального района Республики Татарстан

Тема: решение генетических задач (подготовка к ЕГЭ и готовить учащихся к вступительным экзаменам в вузы). Тип урока: урок совершенствование знаний, умений и навыков. Вид урока: урок – практикум. Урок разработан ведущим учителем МОУ «Староибрайкинской средней школы» Аксубаевского муниципального района Нафигуллиной М. М. Цель урока: образовательная: развивать у школьников логическое мышление, глубже изучать учебный материал по данной теме, углублять и закреплять знания, полученные при изучении других разделов школьного курса биологии и дополнительные вузовские материалы (например, «Генетика» В. Н. Фросина 2000 г КГМУ, «Общая биология» В. Н. Фросина 2000 г. учебник для абитуриентов и т. д. ), основываясь на реальных примерах из области генетики растений, животных и человека, проанализировать общие принципы решения и оформления генетических задач, готовить к ЕГЭ (к вступительным экзаменам в вузы) развивающая: совершенствование умение читать и понимать научный текст, пользоваться терминами, знать происхождение (этимологию) генетических слов, терминов; анализировать материал, формирование умения излагать свою точку зрения, оппонировать. воспитательная: формирование научно-материалистического мировоззрения, собственных убеждении, важности осознания того, насколько необходимо быть последовательным и принципиальным. Средства обучения: компьютерная технология. Ход урока: І. В начале урока перед решением задач надо вспомнить законы и закономерности генетики (дополнительные материалы) ІІ. Решение задач.

Основные генетические понятия Ген – единица наследственности, определяющая развитие отдельного признака; Аллель – одна из возможных форм состоящих гена: доминантная и рецессивная; Генотип - совокупность генов в организме; Геном - совокупность генов в гаплоидном наборе; Гамета – половая клетка.

Признаки альтернативные – парные контрастные признаки. Например, желтый, зеленый; Фенотип – совокупность свойств и признаков организма, которые формируются в результате взаимодействия генотипа особи и окружающий среды; Доминантный признак – признак одного из родителей, подавляющий у гибридов альтернативный признак другого родителя; Доминирование – явление, при котором один из аллели в гетерозиготе (доминантный аллель) подавляет действие другого аллеля (рецессивной аллели); Рецессивный признак - признак, который подавляется одного из признаков родителей.

Гомозиготный Гомозигота – зигота, содержащая оба доминантных или рецессивных аллельных гена; Гомозиготный организм – организм, не дающий в последующих поколениях расщепление; Гетерозигота – зигота объединяющая один рецессивный, а другой доминантный аллельные гены; Гетерозиготный организм – организм, дающий расщепление в последующих поколениях; Норма реакция – спецеорический способ реагирования на изменение окружающих условий зависящий от природы генотипа ;

Мутация - наследственное изменение признака организма под влиянием изменения одного или нескольких генов или структуры хромосомы, несвязанные с рекомендующий генов; Генная мутация – возникающие в следствии изменения последовательности нуклеотидов, входящих в состав гена; Модификация - множественный аллелизм пребывание гена более, чем в двух состоящих (доминантный и рецессивный); Хромосомы – основные структурные ядра, которые составляет материальную основу наследственности и обеспечивает преемственность между покорениями.

Расшифруйте этимологию следующих терминов: Цитология – «китос» -сосуд, «логос» - учение. Генетика – от греч. «генетикос» -относящий к происхождению. Аллели – от греч. «аллелон» –друга , взаимно –различные формы существования одного гена Фенотип – от греч. «файнос» -представляю, «тикос» -отражение. Альбинизм – от лат. «альбос» -белый, отсутствие окраски. Аутосома – от греч. «аутос» -сам, «сомо» -тело. Ахромотин – от греч. «а» -без, «хрома» -цвет, краска. Геном – от греч. «генос » род-совокупность генов , локализованных в ядре клетки. Генотип – от греч. «род» Инбридинг – от англ. «ин» -внутри, «бридинг» -разведение гена. Локус – определенное место гена в хромосомах Полимерия – множество генов. Летальный - от лат. «леталис» -смертельный. Гипертрихоз - от греч. «хипер» -сверх, «трихос» -волос Гомозиготный – от греч. «гомос» – равный, одинаковый, «зиготос» - соединенное вместе. Эпистас - от греч. «эпистас» -остановка, препятствие. Гетерозиготная - от греч. разный.

Ядерное наследование

Типы определения пола

Типы хромосомного определения пола: 1. Гомогаметный женский пол ХХ, гетерогаметныймужской ХУ: многие двудольные растения, круглые черви, высших ракообразных, насекомых (кроме бабочек), некоторых рыб, большинства амфибий, всех млекопитающих (и люди). 2. Гетерогаметен женский пол ХУ, гомогаметен мужской пол ХХ или Z Z : бабочки, зеркальный карп, пресмыкающие, всех птиц. 3. Гомогаметен женский ХХ, гетерогаметен мужской Х О : У полутвердых крылых, у прямокрылых (кузнечик). 4. Гетерогаметен женский пол Х О, гомогаметен мужской ХХ: у молей, живородящей ящериц. 5. Все самки диплоидные (развиваются из оплодотворенных яиц), а самцы гаплоидные (развиваются из неоплодотворенных яиц): у пчел, ос и муравьев нет половых хромосом.

Явление кодоминирования и наследования групп крови у человека. В 1900 году К. Ландштейнером была открыта АВ О - система групп крови. Годом позднее было показано, что группы кропи наследуются. Гены, определяющие группы крови, находятся в ауто сомах. Группы крови человека определяются по наличию особых белков. В эритроцитах человека содержатся два вещества, которые были названы склеивающими веществами — агглютиногены А и В, в плазме — два склеивающих вещества агглютинины α и β. Если встречаются одноименные вещества (А с α, В с β), происходит склеивание эритроцитов — агглютинация. В системе групп крови человека АВ О существует четыре фенотипа: группы крови I (0), II (А), III (В), IV (АВ), которые определяются взаимодействи ем трех аллелей — i° , IA, IВ. Эти гены взаимодействуют между собою: IA > io, IB > io, при объединении в генотипе IА и IВ — возникает новый фенотип, а эти аллели остаются независимыми (кодо минирование).

Наследование групп крови системы АВО

Женщина с III группой крови возбудила дело о взыскании алиментов с мужчины, имеющего I-ую группу, утверждая что он отец ребенка. У ребенка I-ая группа. Какое решение должен вынести суд? Решение задачи: 1. Генотип женщины IВIВ, IВj 0 2. Генотип мужчины j 0 Возможны два варианта: 1. Р: ♀ IВIВ х ♂ j 0 G: IВ j 0 F 1: IВ j 0 - III 2. Р: ♀ IВj 0 х ♂ j 0 G: IВ, j 0 F : IВj 0 - III j 0 -I 1 Суд вынесет следующее решение: мужчина может являться отцом ребенка, так же как и любой другой человек с такой же группой крови.

Болезни I)Наследование признаков сцепленных с аутосомами- наследование свойств крови человека. Например серповидноклеточная анемия. Наследственных болезней крови известно около 50, например, сцепленных с аутосомами и наследующихся неполно доминантному типу, приведем два вида: серповидноклеточную анемию – на земли нет двух людей, у которых все белки были бы одинаковыми, в эритроцитах(дисковидная форма, красная кровяная клетка) содержится гемоглобин, который доставляет кислород ко всем клеткам тела. Гемоглобин состоит из железосодержащего пигмента гемма и белка – глобина. Каждая белковая молекула состоит из четырех полипептидных цепей, 2 α и 2 β цепей. Все здоровые люди имеют гемоглобин с одинаковой первичной и пространственной структурой. У людей, страдающих серповидной анемией- тяжелым наследственным заболеванием эритроциты похожи не на диски, а на серпы. Такое изменение формы клеток происходит из-за отличия первичной структуры гемоглобина у больных людей. В βцепи нормального гемоглобина на шестом месте от NH 2 - конца стоит глютаминовая кислота , а у больных анемией она заменена на аминокислоту ванил. Из 574 аминокислот входящих в состав гемоглобина заменена только две (по одной в каждой β цепи). Приводит к нарушению функции эритроцита, серповидные эритроциты плохо справляются переносом кислорода. Этот ген обозначается буквой «S»

II) Наследование аутосомно-доминантных признаков у человека относятся такие болезни – астигматизм, гимеролапия (куриная слепота), анонихия – недоразвитые ногти. Арохнодакталия(синдром Марфана) – «паучьи пальцы» , сильно удлинены не только пальцы, но и все конечности. Брахидактилия(короткопалость)-связано с недоразвитием дистальных фаланг пальцев. Этот признак родителей встречаются как правило, только у од- ного родителя.

III. Наследование аутосомно – рецессивных признаков: глухота, немота, Фенилкетонурия (болезнь Феллинга), нарушение липидного обмена – болезнь Тея-Сакса, ихтиоз (от греч. Ихтис – рыба. I V. Наследование, сцепленное с полом – дальтонизм, гемофилия, облысение, диабет несахарный, атрофия зрительного нерва (синдром Лебера). V. . Наследование сцепленное с полом с летальным исходом – агути (чаще встречается в Японии), спайки в легких, гибель эмбрионов.

Карий цвет глаз аутосомно-доминантный признак, леворукость аутосомнорецессивный признак Признаки не сцеплены друг с другом. У голубоглазой женщины хорошо владеющей левой и кареглазым мужчиной хорошо владеющей правой рукой родились двое детей: голубоглазый правша, кареглазый левша. Какова вероятность кареглазой правши? А - кареглазый а – голубоглазый В - правша в – левша Р: Аa`Вв` аавв G: АВ, Ав`, а`В ав F 1 :

Полидактилия доминантно-аутосомный признак. Мужчина страдает полидактилией, жена здорова. А ребенок здоровый, какая вероятность второго ребенка без аномалией. А – полидактилия а – норма. Р: ♂Аа х ♀ аа G: А, а а F 1: Аа аа 50% - 50%

У человека язык в трубочку аутосомно-доминантный признак, дальтонизм рецессивный сцепленный с х хромосомой. Здоровый мужчина и женщина способные свертывать язык имеют здорового сына неспособного свертывать язык. Отец женщины дальтоник. Какова вероятность того, что у них родился сын способный свертывать язык в трубочку. А—трубочку a` – неспособный х В – норма xв` – дальтоник Р: ♀ Аа` х В хв` х ♂ Аа` х Ву G: А х В, А хв`, а` х В А х В, Ау, а`x В, а`у Решетка Пеннета: 2 Аа`х Ву, 1 AA х Ву Всего 8 сыновей, из них 3 с генотипом Аа`х Ву – 37, 5%

ЕГЭ 2006 Сцепленное с полом наследование С 6. Атрофия зрительного нерва наследуется как рецессивный признак (а) сцепленный с Х хромосомой. В семье родители здоровы, но мать жены имела этот дефект. Составьте схему решения задачи, определите генотипы родителей, возможного потомства, вероятность рождения больных детей.

С 5(I) У здоровой матери, не являющейся носителем гена гемофилии, и больного гемофилией отца (рецессивный признак – h) родились две дочери и два сына. Определите генотипы родителей, генотипы и фенотипы потомства, если признак свертываемости крови сцепленное с полом.

Решение: H H * X h Y Р: X X X H , X H X h , Y G: F 1: X H X h , XH Y , X H X h , X H y Фенотипы потомства – дочери – носительницы гена гемофилия, а сыновья здоровые.

С 5 (II) По изображенной на рисунке родословной установите характер проявления признака ( доминантный, рецессивный), обозначенного черным цветом. Определите генотип родителей и детей в первом поколении. Решение: Элементы ответа: 1. Признак рецессивный; 2. Генотипы родителей: Р: АА(или Аа) * аа 3. Генотип детей: F 1 : Аа Аа - гетерозиготный.

С 6 (3)2007 Существует два вида наследственной слепоты, каждый из которых определяется своим рецессивным геном (а или b). Оба аллеля находятся в различных парах гомологичных хромосом и не взаимодействуют друг с другом. Бабушки по материнской и отцовской линиям имеют различные виды слепоты. Оба дедушки хорошо видят (не имеют рецессивных генов). Определите генотипы бабушек и дедушек, генотипы и фенотипы их детей и внуков, рассчитайте вероятность рождения внуков слепыми. Объясните полученные результаты.

1 -ая семья: 2 -ая семья: Р: ♀ Аа bb х ♂ ААВВ Р: ♀ аа ВВ х ♂ ААВВ G : Аb АВ G: а. В; а. В АВ; Ав F 1 : ♀ААВв F 1: ♂Аа. ВВ Внуки, потомки 2 ого поколения: Р: ♀ААВв х ♂Аа. ВВ G : АВ; Ав; АВ; а. В F 1: ААВВ; ААВв; Аа. ВВ; Аа. Вв

Решение: Элементы ответа: 1) 1 -я семья. Родители Р: бабушка – Аа b b , дедушка – ААВВ, дети (потомки первого поколения) F 1: ААВ b. 2) 2 -я семья. Родители Р: бабушка – аа. ВВ, дедушка – ААВВ, дети (потомки первого поколения) F 1: Аа. ВВ. 3)Внуки (потомки второго поколения) F 2: ААВВ, ААВb, Аа. ВВ, Аа. Вb. Вероятность рождения слепых внуков равна 0 (слепых среди внуков не будет). Доминантный признак (нормальное зрение) будет подавлять рецессивный (слепота).

У диких мышей шерсть , типа агути лишь у некоторых желтая доминирует. При скрещивании желтых мышей в потомстве наблюдается следующее расщепление – 2 желтые , 1 -агути. В этом случае все желтые мыши гетерозиготные, так как гомозиготные желтые гибнут. У – желтая окраска; у – агути. Р: ♀ Уу х ♂Уу G : У; у F 1 : УУ; Уу; уу гибнет желт. гетероз. агути гомоз.

Летальные аллели. К отклонению от законов Менделя могут привести нарушения в ходе миотического процесса, образование неравного количества одинаково – жизнеспособных гамет, зигот или эмбрионов. Летальные аллели находятся в рецессивном состоянии, служат причины гибели особей гомозиготных по ним. Например, у человека и других млекопитающих определенный рецессивный ген вызывает образование спаек в легких, что ведет к смерти при рождении.

Решение: D – не образуются; d – образуются спайки в легких. Р: ♀ Dd x ♂ D d G : D; d F 1 : DD; Dd ; dd -гибнет

С 6 Вариант I У кур встречается сцепленный с полом летальный ген а (рецессивный признак), вызывающий гибель эмбрионов, гетерозиготы по этому гену жизнеспособны. Скрестили курицу с гетерозиготным по этому гену петухом( у птиц гетерогометный пол –женский). Составьте схему решения задачи, определите генотипы родителей, пол и соотношение генотипов возможного потомства, пол нежизнеспособных эмбрионов. Р: ♀ ХАУ * ♂ ХАХа G : ХА, У ХА, Ха F 1: ♂ ХАХА ; ♂ ХАХа ; ♀ ХАУ ; ♀ Ха. У здоров гибнет Ха. У - нежизнеспособный эмбрион курочки.

Сцепленное с полом наследование. Задача: Черепаховая окраска у кошек. Черепаховая окраска, чередование черных и желтых пятен, встречается только у кошек, котов с черепаховой окраской не бывает. Это объясняется тем, что наследование данного признака сцеплено с полом (примеры: гемофилия, дальтонизм). Черная окраска кошек определяется геном В рыжая окраска геном в – эти гены распложены в х хромосоме. А в у хромосоме они отсутствуют. Какова вероятность рождения кошки с черепаховой окраской? Р: ♀ х. Вхв x ♂ х. Ву Черепаховая Черный кот G : х. В; хв; х. В; у; F 1 : ♀ х. В; ♂ х. Ву; ♀ х. Вхв; ♂ хву черный черепаховая ры жий Р: ♀ х. Вхв x ♂ хву Черепаховая рыжий кот G : х. В; хв; хв; у; F 1 : ♀ х. Вхв; ♂ х. Ву; ♀ хвхв ; ♂ хву черепаховая черный рыжая кошка ры жий

С 6. 2008. У человека способность лучше владеть правой рукой доминирует над левой, а карий цвет глаз над голубым. Кареглазый правша женился на голубоглазой левше. Каким будет потомство в отношении этих признаков, если а) отец гетерозиготен по признаку кареглазости б) гетерозиготен по обоим признакам. Р: ААВв X аавв G : АВ, Ав ав, F : Аа. Вв, Аавв, А) (ААВв) Б) (Аа. Вв)

С 6 2008 Альбинизм (а) и фенилкетонурия (ФКУ) – заболевание, связанное с нарушением обмена веществ - (в) наследуются у человека как рецессивныеаутосомные признаки. В семье отец альбинос и болен ФКУ, а мать - дигетерозиготна по этим генам ( гены, определяющие эти признаки, расположены в разных парах аутосом). Составьте схему решения задачи. Определите генотипы родителей, возможного потомства и вероятность рождения детей, страдающих альбинизмом, но не больных ФКУ?

Задачи для самостоятельного решения: У фигурной тыквы белая окраска плодов (А) доминирует над желтой (а), а дисковидная форма плодов (D) доминирует над шаровидной. Тыкву с белыми дисковидными плодами скрестили с тыквой плоды у которой белые шаровидные. В потомстве оказалось белых дисковидных белых шаровидных желтых дисковидных, белых шаровидных. Определите генотипы родителей.

Кошка с черепаховой окраской шерсти принесла котят серой, рыжей и черепаховой окрасок. На каком основании можно исключить или предполагать, что отцом этих котят является рыжий кот. Р: ♀ х. Вхв x ♂ хву G : х. В; хв; хв; у; F 1 : ♀ х. Вхв; ♂ х. Ву; ♀ хвхв; ♂ хву черепаховая серая рыжая рыжий Из-за того что кот имеет лишь одну х хромосому он может быть или черным или рыжим.

q. Домашнее задание: самостоятельное решение генетических задач из ЕГЭ q. Подводим итоги урока