«Основы генетики и селекции. Решение генетических задач»

Скачать 0.79 Mb.

Название	«Основы генетики и селекции. Решение генетических задач»
страница	3/6
Тип	Решение

filling-form.ru > Туризм > Решение

1 2 3 4 5 6

Занятие №2.

Занятие - лекция: ДОНАУЧНЫЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ О НАСЛЕДОВАНИИ

ПРИЗНАКОВ У ЧЕЛОВЕКА.

«Донаучные» представления о передаваемых по наследству признаках у человека существовали уже в античные времена. Такие сообщения встречаются в трудах Гиппократа, Аристотеля, Платона и других древнегреческих врачей и философов. Примечателен тот факт, что они не только описывали случаи наследования отдельных признаков, но и предлагали теоретические объяснения и даже меры по улучшению человеческой природы. Например, Гиппократу принадлежит теория пангенезиса, согласно которой семя производится всеми частями тела – больными и здоровыми и, соответственно, больное семя производит больные части тела, а здоровое – здоровые. Несмотря на немногочисленность упоминаний о наследственности в античной литературе и их упрощенную трактовку, все же это был новый взгляд на человека.

После эпохи Возрождения интерес к природе человека возрастал. Так, в работе испанского врача Меркадо (1605г.) содержится утверждение, что оба родителя, а не только отец, определяют, каким будет будущий ребенок. Уже в ХVIII – начале XIX вв. появились работы, дающие правильную оценку наследственным заболеваниям, характеру их передачи. Например, в 1752 г. в работе Мопертюи сообщалось о семье, где в четырех поколениях имела место полидактилия. Наблюдения за этой семьей позволили автору сделать вывод о том, что данный порок развития в равной степени передавался и отцом и матерью, а расчеты показали, что высокую частоту этой патологии нельзя объяснить только случайностью. Среди работ, относящихся к данному периоду, особое внимание заслуживает «Тракт о предполагаемых наследственных свойствах болезни» английского врача и исследователя Адамса, в котором им был сделан ряд замечательных выводов: о существовании наследственных (доминантных) и семейных (рецессивных) факторов. Другой важный вывод из его работы – одинаковые по своим клиническим проявлениям заболеваний могут иметь разную генетическую природу. В работах немецкого профессора медицины Нассе (1820 г.) были определенны наиболее важные признаки наследования гемофилии.

Однако в работах большинства исследователей XIX в. истинные факторы и ошибочные представления о наследственности были перемешаны. Это было типичным положением дел в генетике на «донаучной» стадии ее развития. Среди исследователей XIX в. особо следует выделить Ф. Гальтона, который обосновал близнецовый, клинико-генеалогический и биометрический методы для изучения наследственности человека. В России в ХІХв. наследственность рассматривалась врачами как этиологический и патогенетический фактор; было известно много наследственных болезней. Генеалогический метод входил в анамнез.

Однако отсутствие правильных представлений о закономерностях наследования признаков приводило к путанице понятий и противоречивости заключений. Научной период генетики начался с 1900 г., когда были переоткрыты законы Менделя.

Опыты Г. Менделя и выводы, сделанные из них, заложили концепцию гена, которая сформулирована при анализе определенных скрещиваний. Когда Г. Мендель проводил свои эксперименты, ничего не было известно о возможных материальных носителях генетической информации в зародышевых клетках. Однако в последующие десятилетия до конца ХІХ в. были обнаружены хромосомы и исследованы митоз и мейоз. Вскоре после переоткрытия законов Менделя при сопоставлении менделеевского расщепления признаков и распределения хромосом в мейозе был сделан окончательный вывод о том, что именно хромосомы являются носителями генетической информации. Рождения генетики было началом нового научного периода развития, который успешно продолжается по сей день, проливая все новый свет на сокровенную тайну природы человека.

Основные закономерности наследования признаков в поколениях были открыты чешским исследователем Г. Менделем, опубликовавшие в 1866 г. «Опыты над растительными гибридами». Статья на 44 страницах, напечатанная в Трудах общества естествоиспытателей в г. Брюнне (ныне г. Брно), не привлекла внимания современников. Только через 35 лет законы наследования были вновь «открыты» сразу тремя ботаниками – К. Корренсом, Э.Чермаком и Г. де Фризом, быстро завоевав всеобщее признание. В настоящее время законы Менделя проверены на громадном числе растительных и животных форм и под названием «менделизм» составляют важнейшую главу учения о наследственности и изменчивости.

До Г. Менделя была общепринята теория так называемой «слитной» наследственности. Ее суть состояла в том, что при оплодотворении мужское и женское «начала» перемешивались, «как краски в стакане воды», давая начало новому организму. Г. Мендель заложил фундамент представлений о дискретном характера наследственного вещества и о его распределении при образовании половых клеток у гибридов.

Глубокое проникновение в проблему и четкая методология экспериментов обеспечили Г. Менделю успех там, где его предшественники терпели неудачу. Исследователь в каждом эксперименте концентрировал внимание на одном признаке, а не на растении в целом, отбирал те признаки, по которым растения четко отличались. Прежде, чем скрещивать растения между собой, он убеждался, что они принадлежат чистым линиям. Для этого Г. Мендель в течение двух лет разводил различные сорта гороха, чтобы отобрать те линии, где признак всегда воспроизводился в потомстве из поколения в поколение (окраска семядолей, расположение цветков, длина растения и др.).

3. Значение генетики для челове-чества.	Проследите основные открытия в генетике на протяжении столетия. 1935 – экспериментальное определение размеров гена. 1953 – структурная модель ДНК. 1961 – расшифровка генетического кода. 1962 – первое клонирование лягушки. 1969 – химическим путем синтезирован первый ген. 1972 – рождение генной инженерии. 1977 – расшифрован геном бактериофага Х 174, секвенирован первый ген человека. 1980 – получена первая трансгенная мышь. 1988 – создан проект «Геном человека». 1995 – становление геномики как раздела генетики, секвенирован геном бактерии. 1997 – клонировали овцу Долли. 1999 – клонировали мышь и корову. 2000 год – геном человека прочитан! Обратите внимание, как бурно происходило развитие генетических знаний.
			Задание учащимся:	1.Достижения современной генетики. 2.Значение генетики. 3. Современные нанотехнологии и генетика человека.
II. Подве-дение итогов урока.	Работа в рабочей тетради.		- Связь генетики с другими науками: Ботаника, зоология, микробиология, экология, учение об эволюции, антропология, физиология, этология. биохимия, биотехнология, охрана природы, сельское хозяйство. - Локус- местоположение гена на участке ДНК. Аллель- содержит информацию признака, который контролируется геном. Гомозиготные организмы- организмы, которые в одинаковых хромосомах несут одинаковые аллели одного и того же гена. Гетерозиготные организмы- организмы, которые в одинаковых хромосомах несут различные аллели одного и того же гена. Генотип-совокупность всех генов ( аллелей) отдельной особи. Фенотип-** совокупность всех признаков организма.
	Прослушайте высказывание известного ученого. Согласны ли вы с ним? Свой ответ аргументируйте. «Дальнейший прогресс человечества во многом связан с развитием генетики. Вместе с тем необходимо учитывать, что неконтролируемое распространение генноинженерных живых организмов и продуктов может нарушить биологический баланс в природе и представлять угрозу здоровью человека». (В. А. Аветисов).
III. Рефлек-сия	Сформули-руйте выво-ды, дополнив предложения		Я думаю, что генетика – это самый ________ раздел биологии, потому что _______ . Изучая генетику, я хочу _____________ . На мой взгляд, знания по генетике необходимы мне в жизни, так как ____
Формативное оценивание за урок.
III. Домашнее задание: Учебник , параграф, Работая тетрадь: стр. 37 № 4,5,6,7.
Литература		1. Учебник. 2. Айала Ф., Кайгер Дж. Современная генетика, тт. 1–3. М., 1988 3. Сингер М., Берг П. Гены и геномы, тт. 1–2. М., 1998			5. http://ru.wikipedia.org 6.http://revolution.allbest.ru/biology 7.http://ru.wikipedia.org

Занятие №3. Тема урока: «НАСЛЕДОВАНИЕ ГРУПП КРОВИ ЧЕЛОВЕКА».
Задачи: Образовательные: познакомить учащихся с новым понятиями: множественный аллелизм, кодоминирование, агглютиноген, агглютинин; вспомнить основные изученные понятия генетики; закрепить навыки оформления и выполнения лабораторных работ; научить делать выводы Воспитательные: воспитание положительного отношения к знаниям; Развивающие: развитие умений учебного труда; развитие умений работать в группах; развитие интереса к предмету через получение новых знаний; развитие умения решения генетических задач
Методы: Самостоятельная работа учащихся с дополнительной литературой, учебником, рабочей тетрадью на печатной основе, беседа.
Ход урока
Учебно-методическое содержание урока
Организацион-ный момент. Актуализация опорных знаний.	Сегодня мы с вами поз-накомимся с 3 типом взаимодействия аллель-ных генов. Но прежде чем мы приступим к изучению нового мате-риала, повторим необхо-димые понятия, знание которых понадобятся на уроке.		Карточки с терминами Ответы учеников - Ген- … - участок молекулы ДНК, обеспечивающий формирование какого-либо признака - Аллельные гены-… - гены, лежащие друг против друга в гомологичных хромосомах - Типы взаимодействия генов -… - полное доминирование и неполное доминирование - Доминантный признак -… -преобладающий признак - Рецессивный признак -… - подавляемый признак

II . Изучение нового материала.	Наследова-ние групп крови человека	Во всех рассмотренных до сих пор случаях каждый признак контролировался одним геном, который мог быть представлен двумя аллельными формами. Известно, когда один признак про-является в нескольких различных формах, контролируемых тре-мя и более аллелями. В таких случаях говорят о множественных аллелях. Множественный аллелизм- существование в популя-ции более двух аллелей данного гена. По такому типу наследу-ются группы крови человека. Группа крови контролируется ау-тосомным геном. Локус этого гена обозначают I, а три его алле-ля буквами А,В,О (система АВО). Аллели А и В-кодоминанты, О-рецессивен по отношению к ним обоим. Кодоминирование - тип взаимодействия аллельных генов, при котором в фенотипе у гетерозигот присутствует продукт обоих генов. В плазмекрови человека могут содержаться агглютинины α и β-антитела, которые выполняют реакцию агглютинации кле-ток крови, в эритроцитах - агглютиногены A и B-анитигены, участвующие в реакции агглютинации, причём из белков A и α содержится один и только один, то же самое - для белков B и β.. Таким образом, существует четыре допустимых комбинации; то, какая из них характерна для данного человека, определяет его группу крови: α и β: первая (0) 2) A и β: вторая (AО; АА) 3) α и B: третья (BО; ВВ); 4) A и B: четвёртая (AB
III. Лабораторная работа: «Определение группы крови в образцах» Работа в 2-х группах, каждая из которых получает один образец крови		«К нам пришло письмо с просьбой о помощи. Пишет к нам фер-мер. У него два сына. Первый родился, когда фермер был еще молод. Первенец вырос красивым сильным юношей, которым отец очень гордится. Второй мальчик, родившийся намного поз-же, рос болезненным ребенком. Соседи сплетничают о том, что второй мальчик не его сын и убеждают фермера подать в суд для установления отцовства. Основанием по мнению "доброде-телей" является тот факт, что фермер, являясь отцом такого складного юноши, каким является его первый сын, не мог быть отцом такого болезненного и слабого мальчика как второй. Фермер прислал образцы крови: своей, супруги, первого и второго сына. Нам необходимо ему помочь».
Цель: определить группу крови в исследуемых образцах Оборудование: микропробирки, штатив, дозатор, предметные и покровные стекла образцы крови, цоликлоны А и В, микроскоп		Ход работы: Берем предметное стекло, маркером делим пополам, на одной половине делаем надпись А, на другой - В. Берем с помощью дозатора капаем по одной капле исследуемой крови на каждую половину предметного стекла. Меняем носик дозатора и на половину А капаем цоликлон А; меняем носик и на половину В капаем цоликлон В. Накрываем покровным стеклом. Наблюдаем реакцию под микроскопом. если реакция агглютинации наступила только с анти-А цолик-лонами, то исследуемая кровь относится к группе А(II); если реакция агглютинации наступила только с анти-B цолик-лонами, то исследуемая кровь относится к группе B(III); если реакция агглютинации не наступила с анти-А и с анти-B цоликлонами, то исследуемая кровь относится к группе 0(I); если реакция агглютинации наступила и с анти-А и с анти-B цоликлонами, и ее нет в контрольной капле с изотоническим раствором, то исследуемая кровь относится к группе AB(IV). Вывод: 1 группа: кровь отца - реакция агглютинации (склеива-ние эритроцитов) наступила только с анти - А цоликлоном, зна-чит исследуемая кровь относится ко второй группе АА (АО); 2 группа: кровь матери - реакция агглютинации не наступила с анти-А и с анти-B цоликлонами, занчит исследуемая кровь относится к первой группе ОО; 3 группа: кровь первого сына - реакция агглютинации наступила только с анти-B цоликлонами, значит исследуемая кровь относится к третьей группе BВ (ВО); 4 группа: кровь второго сына - реакция агглютинации (склеива-ние эритроцитов) наступила только с анти - А цоликлоном, зна-чит исследуемая кровь относится ко второй группе АА (АО); Решение задачи с группами крови: Дано: Решение: Отец- АА (АО) II гр.кр. Р ОО х АО (АА) Мать- ОО I гр.кр. гаметы (О) (А) (О) Сын 1- ВВ (ВО) III гр.кр. F₁ АО; ОО Сын 2- АА (АО) II гр.кр. Ф II I Ответ: возможные группы крови от брака мужчины с II гр.кр. и женщины с I гр.кр.: II и I гр.кр. Соответственно делаем вывод, что первый сын не является родным для фермера.
Закрепление	Ребята, скажите, что можно узнать по крови человека?			(Возможные ответы: группу крови, установить родство, какими болезнями болеет человек)
Рефлексия.		Поднимите руки те,… – кому понравился сегодняшний урок. – кто узнал что-то новое – кто считает, что ему необходимо еще раз повторить материал
Домашнее задание		Оформить лабораторную работу Решить задачу В родильном доме перепутали двух детей. Первая пара родителей имеет I и II группы крови, вторая пара – II и IV. Один ребенок имеет II группу, а второй – I группу. Определить родителей обоих детей.
Использованные ресурсы		www. licey.net; www.mozliceum.na. by; www.wikipedia.org

Урок №4. Тема урока: «РЕШЕНИЕ ЗАДАЧ НА НАСЛЕДОВАНИЕ ГРУПП КРОВИ».

Задачи:

Образовательные:

вспомнить основные изученные понятия генетики;
закрепить навыки оформления и выполнения лабораторных работ;
научить делать выводы

Воспитательные:

воспитание положительного отношения к знаниям;

Развивающие:

развитие умений учебного труда;
развитие умений работать в группах;
развитие интереса к предмету через получение новых знаний;
развитие умения решения генетических задач

Методы: Самостоятельная работа учащихся с дополнительной литературой, учебником, рабочей тетрадью на печатной основе, беседа.

Ход урока

Учебно-методическое содержание урока

Организацион-ный момент. Актуализация опорных знаний.

Сегодня мы с вами познако-мимся с реше-нием задач на наследование групп крови.. Но прежде чем мы приступим к изучению ново-го материала, повторим необ-ходимые поня-тия, знание ко-торых понадо-бятся на уроке.

Карточки с терминами Ответы учеников

- Ген- … - участок молекулы ДНК, обеспечивающий формирование какого-либо признака

- Аллельные гены-… - гены, лежащие друг против друга в гомологичных хромосомах

- Типы взаимодействия генов -… - полное доминирование и неполное доминирование

- Доминантный признак -… -преобладающий признак

- Рецессивный признак -… - подавляемый признак

- Множественный аллелизм-…- существование в популяции более двух аллелей данного гена;

Кодоминирование -… - тип взаимодействия аллельных генов, при котором в фенотипе у гетерозигот присутствует продукт обоих генов

II . Изучение нового материала.

Решение задач на наследование групп крови.

Широко распространенное по всему миру разделение людей на 4 группы крови основывается на системе АВ0. А и В - это антигены эритроцитов (агглютиногены). Если у человека они отсутствуют, то его кровь относится к первой группе (0). Если есть только А - ко второй, только В - к третьей, а если и А, и В - к четвертой (смотрите большую таблицу внизу статьи). Точное определение принадлежности крови к конкретной группе возможно только в лабораторных условиях при помощи специальных сывороток.

По резус-фактору все население земного шара делится на его обладателей (резус-положительные) и тех, у кого этого фактора нет (резус-отрицательные). Отсутствие резуса никак не сказывается на здоровье. Однако у женщины имеется угроза резус-конфликта с ребенком, особенно при повторных беременностях, если в ее крови этот фактор отсутствует, а в крови малыша он есть. Наследование групп крови и резус-фактора происходит по хорошо изученным законам генетики. Чтобы немного разобраться в этом процессе, потребуется вспомнить школьную программу по биологии и рассмотреть конкретные примеры. От родителей ребенку передаются гены, несущие информацию о наличии или отсутствии агглютиногенов (А, В или 0), а также о наличии или отсутствии резус-фактора. Упрощенно генотипы людей разных групп крови записываются так:

- I группа крови - 00. Один 0 («ноль») этот человек получил от матери, другой - от отца. Соответственно, и своему потомству человек с первой группой может передать только 0.

- II группа крови - АА или А0. Ребёнку от такого родителя может передаться А или 0.

- III группа крови - ВВ или В0. Наследуется либо В, либо 0.

- IV группа крови - АВ. Наследуется либо А, либо В.

Резус-фактор наследуется, как доминантный признак. Это значит, что если он передается человеку хотя бы от одного из родителей, то обязательно проявится.

Если оба родителя отрицательны по резус-фактору, то все дети в их семье также не будут его иметь. Если один родитель имеет резус-фактор, а другой нет – у ребенка резус может присутствовать или отсутствовать. Если оба родителя резус-положительны, то минимум в 75% случаев ребенок также будет положительным. Однако появление в такой семье малыша с отрицательным резусом не нонсенс. Это вполне вероятно, если родители гетерозиготны – т.е. имеют гены, отвечающие как за наличие резус-фактора, так и за его отсутствие. На практике предположить это можно просто – расспросить кровных родственников. Вполне вероятно, что среди них отыщется резус-отрицательный человек.

Конкретные примеры наследования:

Самый простой вариант, но и достаточно редкий: у обоих родителей первая отрицательная группа крови. Ребенок в 100% случаев унаследует их группу.

Еще один пример: у мамы группа крови первая положительная, у папы – четвертая отрицательная. Ребенок может от мамы получить 0, а от папы А или В. Значит, возможные варианты будут такие А0 (II группа), В0 (III группа). Т.е. группа крови малыша в такой семье никогда не совпадет с родительской. Резус-фактор может быть как положительным, так и отрицательным.

В семье, где у одного из родителей вторая отрицательная группа крови, а у второго – третья положительная, возможно рождение малыша с любой из четырех групп крови и любым значением резуса. Например, от мамы ребенок может получить А или 0, а от отца – В или 0. Соответственно, возможны следующие комбинации: АВ (IV), А0(II), В0 (III), 00(I).

Решение задачи на наследование групп крови:

У человека группы крови обозначаются:

- 1 группа ОО гомозиготная

(самая древняя, мясоеды, север Европы) рецессив

- 2 группа АА гомо и АО гетерогамета (центр Европы,)

- 3 група ВВ гомо и ВО гетеро ( юг Европы)

- 4 группа крови АВ гетерогаметная (самая молодая, гибриды)

Задача 1. Какая группа крови может быть у детей, если родители 1 й и 2-й группы крови?

- Если родители оба гомогаметные, то: Р    ОО            АА

      1я гр   Х 2я гр

F₁        АО

            2я   100% у всего потомства

- Если родитель по 2-й группе крови гетерогаметный, то:

Р    ОО            АО ( 1-я гр.   Х 2-я гр.)

F₁       Решётка Пенета

	О		О
А		АО 2-я		АО 2-я
О		ОО 1-я		ОО 1-я

АО 2я 50% И ОО 1я 50%

Задача 2. В семье Петровых у одного ребёнка 2-я группа крови, а у второго 3-я. Какова группа крови родителей?

Запишем решётку Пенета


	АО 2-я гетеро	АО 2-я
	ВО 3-я гетеро	ВО 1-я

Теперь выведем генотипы родителей

	О	О
А	АО 2-я	АО 2-я
В	ВО 1-я	ВО 1-я

Теперь видим, что генотипы родителей:

Р АВ ОО ( 4-я Х 1-я)

- Второй случай, родитель по 2й группе гомозиготный

Запишем решётку Пенета


	АА 2-я гомо	АА 2-я
	ВО 3-я гетеро	ВО 1-я

Теперь выведем генотипы родителей

	А	А
А	АА 2-я	АА 2-я
В	ВО 1-я	ВО 1-я

Видим что и второй ребёнок должен быть только 4й группы, значит такой вариант невозможен))

	А	А
А	АА 2-я	АА 2-я
В	ВА 1-я	ВА 1-я

Теперь видим, что генотипы родителей только:

Р АВ           ОО (4-я Х    1-я)

Задача 3. (на наследование признаков, сцепленных с полом)

У мужа глаза голубые (рецессив), у девушки карие полное домини-рование (гомогаметная. Запишем наследование признаков у их потомства.

Р Х^АХ^А                                         Х^аУ

    Карие женщина    Х           голубые мужчина

	Х^а	У
Х^А	Х^А Х^а девочки кареглазые/зеленоглазые	Х^А У мальчики кареглазые
Х^А	Х^А Х^а	Х^А У

Занятие №8.

1 2 3 4 5 6

	Сборник задач по дисциплине «генетика человека с основами медицинской генетики» Состав лен по различным литературным источникам преподавателем медицинской генетики Энгельсского медицинского колледжа Угольниковой...		Решение задач по отраслям права Решение задач по разделу «Право и экономика» Самостоятельная работа студентов является одной из важнейших составляющих образовательного процесса, так как направлена на расширение...
	Решение химических задач Содержание: умк по дисциплине в. Од 10 Решение химических задач для студентов направления подготовки 050100 (44. 03. 05) Педагогическое...		Решение задач на кодирование графической информации. Растровая графика.... «5»). Приведенные задачи взяты из различных учебников (список прилагается). Подробно рассмотрены решения всех задач, даны методические...
	Учебное пособие задания на контрольную работу с методическими указаниями... А4 в компьютерном оформлении. Решение задач и ответы на теоретические вопросы должны быть коротко, но четко обоснованы. При решении...		Типовые правила использования сети Интернет в образовательной организации Использование сети Интернет в образовательной организации направлено на решение административных задач и задач учебно-воспитательного...
	Вопросы к экзамену по дисциплине «Основы бухгалтерского учета» Произвести расчет с покупателями на основании задач и заполнить товарно- транспортную накладную, счет фактуру		Вопросы к экзамену по дисциплине «Основы бухгалтерского учета» Произвести расчет с покупателями на основании задач и заполнить товарно- транспортную накладную, счет фактуру
	Методические указания по выполнению курсового проекта По мдк 02.... Мдк 02. 02 Теоретические основы конструирования швейных изделий, профессионального модуля 02. Конструирование швейных изделий. Основная...		Гбпоу «Лысковский агротехнический техникум» лпз дисциплины Решение задач по теме: «Правомерное поведение, правонарушение и юридическая ответственность»

«Основы генетики и селекции. Решение генетических задач»

Похожие: