Закон моргана сцепленное наследование генов

Урок с мультимедийным сопровождением «Сцепленное наследование признаков»

Разделы: Биология

Методическая цель: Ознакомить с некоторыми аспектами применения компьютерных моделей на уроках биологии.

Задачи урока:

  • Продолжить формирование знаний о локализации генов в хромосомах.
  • Раскрыть сущность явления сцепленного наследования – закона Т. Моргана.
  • Объяснить причины нарушения сцепления генов.

Оборудование: презентация ( приложение 1 ), презентационное оборудование, тетради, канцелярские принадлежности, карточки с задачами.

Три к одному — какой закон!

Как много дум наводит он.

Эти слова из песни студентов-генетиков Санкт-Петербургского университета. Как Вы думаете, о чем эта песенка?

Считается, что только тот владеет основами генетики, для кого один из выводов Г. Менделя -3:1- ясен, “как простая гамма”.

А сколько законов г. Менделя Вам известно?

Изучение нового материала.

Мендель изучил наследование только семи пар признаков у душистого горошка. Его законы подтвердились на самых разных видах организмов, т. е. было признано, что эти законы носят всеобщий характер.

Однако в 1906 году английские генетики В. Бетсон и Р. Пеннет, проводя скрещивание растений душистого горошка и анализируя наследование формы пыльцы и окраски цветков, обнаружил, что эти признаки не дают независимого распределения в потомстве. Потомки всегда повторяли признаки родительских форм.

Постепенно исключений из третьего закона Менделя накапливалось все больше. Стало ясно, что не для всех генов характерно независимое распределение в потомстве и свободное комбинирование.

. Какое предположение можно сделать из этих сведений?

Признаков много, хромосом немного.

Сегодня мы с Вами познакомимся с особенностями локализации генов в хромосомах, изучим закон Т.Х. Моргана и постараемся объяснить причины нарушения закономерностей наследования, открытых Г. Менделем.

Тема нашего сегодняшнего урока “Сцепленное наследование”.

Действительно, у любого организма признаков очень много, а число хромосом невелико.

В каждой хромосоме должно локализоваться много генов. Каковы же закономерности наследования генов, локализованных в одной хромосоме? Вопрос этот был изучен выдающимся американским генетиком, лауреатом Нобелевской премии Томасом Хантом Морганом.

Давайте рассмотрим рисунок на слайде, показывающий, как наследуются гены, расположенные в одной хромосоме.

. Сколько сортов гамет образует организм, гетерозиготны по двум парам аллельных генов, расположенных в одной хромосоме?

Перерисуйте схему, используя свои обозначения.

Давайте попробуем дать объяснение этого явления, вспомнив механизм образования половых клеток.

Учащиеся работают с текстом учебника, анализируют. Решают проблемную ситуацию.

Явления совместного наследования признаков Т. Морган называл сцеплением. Материальной основой сцепления генов является хромосома. Гены, локализованные в одной хромосоме, наследуются совместно и образуют одну группу сцепления. Поскольку гомологичные хромосомы имеют одинаковый набор генов, количество групп сцепления равно гаплоидному набору хромосом.

Явление совместного наследования генов, локализованных в одной хромосоме, называют сцепленным наследованием.

Сцепленное наследование генов, локализованных в одной хромосоме, называют законом Моргана.

Таким образом, третий закон Менделя применим лишь к наследованию аллельных пар, находящихся в негомологичных хромосомах.

Число групп сцепления у данного вида организмов соответствует числу хромосом в гаплоидном наборе.

. Так, у человека 46 хромосом в диплоидном наборе — 23 группы сцепления, у дрозофилы 8 хромосом — 4 группы сцепления, у гороха 14 хромосом — 7 групп сцепления.

Создание проблемной ситуации

У кукурузы доминантные гены коричневой окраски и гладкой формы семян сцеплены и локализованы в одной хромосоме; рецессивные гены белой окраски и морщинистой формы семян – в другой гомологичной хромосоме.

При анализирующем скрещивании дигетерозиготного растения с коричневыми гладкими семенами (из F1) с чистосортным растением, дающим белые морщинистые семена, получено 4000 семян, похожих на родительские формы, 152 белых гладких и 149 коричневых морщинистых. Объясните результаты скрещивания. Что могло произойти с генами, отвечающими за окраску и форму семян кукурузы, если в результате появились семена с перекомбинированными признаками? (Ответ ищите на стр. 283 учебника.)

ВЫВОД: сцепленное наследование может нарушаться.

Задание: вспомнив профазу первого мейотического деления, давайте найдем причину нарушения сцепления генов. (Можно обратиться к учебнику.)

Вспомним, что в профазе I мейотического деления гомологичные хромосомы конъюгируют. В этот момент может произойти обмен участками гомологичных хромосом:

Предположим, что в одной из гомологичных хромосом локализуются пять известных нам доминантных генов, а в другой — пять их рецессивных аллелей. Если проследить распределение в потомстве двух генов — А и В, то в результате расхождения гомологичных хромосом в анафазе I мейотического деления дигетерозиготный организм в случае сцепления генов А и В должен давать два типа гамет: АВ и ab. Но если в результате кроссинговера в некоторых клетках происходит обмен участками хромосом между генами А и В, то появляются гаметы АЬ и аВ, и в потомстве образуются четыре группы фенотипов, как при свободном комбинировании генов.

Таким образом, сцепление генов может быть полным и неполным. Причина нарушения сцепления — кроссинговер, т. е. перекрест хромосом в профазе I мейотического деления. Чем дальше друг от друга расположены гены в хромосоме, тем выше вероятность перекреста между ними и тем больше процент гамет с перекомбинированными генами.

В зависимости от особенностей образования гамет различают кроссоверные и некроссоверные гаметы. Соответсвенно этому – рекомбинантные особи и нерекомбинантные особи. Гены в хромосомах имеют различную силу сцепления. Сцепление может быть полным (рекомбинация невозможна) и неполным (рекомбинация возможна). Вероятность возникновения перекреста между генами зависит от их расположения в хромосоме; чем дальше расположены гены друг от друга, тем больше вероятность перекреста между ними. За единицу расстояния между генами, находящимися в одной хромосоме, принят один процент кроссинговера.

Информация графически оформляется в тетрадях.

ХРОМОСОМНАЯ ТЕОРИЯ НАСЛЕДСТВЕННОСТИ

  • Результатом исследований Т. Г. Моргана стало создание им хромосомной теории наследственности.
  • Гены располагаются в хромосомах в определенной линейной последовательности.
  • В хромосоме каждый ген занимает определенное место (локус).
  • Расстояние между генами в хромосоме пропорционально проценту кроссинговера между ними.
  • Гены одной хромосомы образуют группу сцепления, благодаря этому происходит сцепленное наследование некоторых признаков.
  • Каждый вид имеет определенное количество групп сцепления, соответствующее числу хромосом в гаплоидном наборе.
  • Сцепление генов может нарушаться в процессе кроссинговера; это приводит к образованию рекомбинантных хромосом.

Закрепление знаний (решение задачи)

У кроликов пятнистость доминирует над сплошной окраской, а нормальная шерсть над ангорской. (Эти гены находятся в одной аутосоме, имеет место кроссинговер.) Скрестили чистые линии породы ангорских пятнистых кроликов с породой, имеющей сплошь окрашенную нормальную шерсть. Гибриды F1 были скрещены со сплошь окрашенными ангорскими кроликами. Определите, какие генотипы и фенотипы получатся в результате второго скрещивания?

Домашнее задание. § 26, решить задачу после параграфа.

Используемые источники:

  1. Пепеляева О.А., Сунцова И.В. Поурочные разработки по общей биологии. 9 класс. – М.: ВАКО, 2006.
  2. Общая биология: учеб, для 10-11 кл. общеобразоват. Учреждений / под ред. Д.К. Беляева, Г.М. Дымшица. – М.: Просвещение, 2005.
  3. Иллюстрации к презентации взяты с англоязычных сайтов.

Сцепленное наследование генов

У любого организма число генов во много раз превосходит число хромосом. Поэтому сотни и тысячи генов, локализованных в одной хромосоме, наследуются совместно, сцепленно, образуя группы сцепления. Число групп сцепления соответствует числу пар хромосом. Так, у мушки дрозофилы 4 пары хромосом и 4 группы сцепления, у кукурузы 10 пар хромосом и 10 групп сцепления генов. Явление сцепленного наследования генов, локализованных в одной хромосоме, получило название закона Моргана.

Так, при дигибридном скрещивании дрозофилы, имеющей признаки «серое тело», «нормальные крылья» (ААВВ), с дрозофилой «черное тело», «короткие крылья» (аавв) все гибриды первого поколения были с серым телом и длинными крыльями. Следовательно, эти два признака («серое тело» и «длинные крылья») доминантны, а признаки «черное тело» и «короткие крылья» – рецессивны. В этом примере единообразие полученных гибридов первого поколения подчиняется первому закону Менделя. Однако при скрещивании полученных гибридов независимого расщепления в F2 в отношении 9:3:3:1 не наблюдается, оно составляет 3:1. Это можно объяснить тем, что гены, контролирующие цвет тела и форму крыльев, находятся в одной хромосоме и наследуются вместе, сцепленно. Но иногда среди потомства в F2 появляются мушки с серым телом, короткими крыльями и черным телом, длинными крыльями, т. е. с перекомбинированными признаками. Это свидетельствует о том, что сцепление генов, контролирующих проявление этих признаков и расположенных в одной хромосоме, неполное и в некоторых случаях нарушается. Нарушение сцепленности возникает в результате обмена гомологичными участками хромосом во время мейоза, поэтому и развиваются мушки с перекомбинированными признаками. Явление перекреста (кроссинговер) и обмена участками хромосом доказал Т. Морган. Оно может происходить в любом участке хромосомы. Но чем эти участки дальше друг от друга, тем больше вероятность обмена между ними, а значит, и больше шансов для перекомбинации признаков.

Смотрите так же:  Налог с транспортных средств для пенсионеров ветеранов труда

Конспект урока на тему: «Сцепленное наследование признаков. Закон Т. Моргана. Перекрест »

Столичный учебный центр
г. Москва

Конспект урока на тему:

«Сцепленное наследование признаков.

Закон Т. Моргана. Перекрест »

— обучения: сформировать у учащихся знания о механизме сцепленного наследования признаков; расширить знания учащихся о цитологических основах сцепленного наследования признаков;

— воспитания: способствовать формированию научного мировоззрения на основе изученного материала; способствовать воспитанию биологической грамотности, положительного отношения к знаниям, дисциплинированности, уважительного отношения друг к другу, взаимопомощи.

— развития: способствовать формированию познавательного интереса у учащихся к учебной деятельности; способствовать развитию когнитивных процессов: мышления, внимания, памяти; развитие грамотной речи на основе установления причинно-следственных связей; способствовать развитию у учащихся таких умений как анализ, синтез, сравнение, обобщение при изучении данной темы.

Тип урока : комбинированный.

Средства обучения: учебник, рабочая тетрадь, презентация, компьютер, карточки с текстом задач.

Методы и приемы обучения : фронтальный опрос, рассказ, объяснение, демонстрация.

Основные понятия: «Сцепленное наследование», «Закон Моргана», «Локус гена», «Перекрест».

1.Организационный момент (1 мин.)

2.Актуализация знаний (8 мин.)

3.Изучение нового материала (24 мин.)

4.Закрепление изученного материала (10 мин.)

5.Домашнее задание (1 мин.)

6.Подведение итогов (1 мин.)

Работа с карточками.

Запись в тетриди

Работа в рабочей тетради.

Запись в дневник.

Организационный момент (1 мин).

Актуализация знаний (8 мин).

На прошлых уроках вы изучили темы «Моногобридное скрещивание», «Анализирующее скрещивание» и «Дигибридное скрещивание». И, для того чтобы нам с вами приступить к изучению новой темы, нам необходимо вспомнить и закрепить пройденный материал. Для этого выполним задания на карточках, которые находятся у вас на столах:

Дать определение следующих понятий:

1.Гибриды – ………..; 2. Доминантные признаки – ………..;

3.Гомозиготы – …….; 4. Аллельные гены – ……….;

5. Генотип – ……….; 6. Анализирующее скрещивание –…..;

7. Правило единообразия гласит……

Задача№1 – Какой генотип был у одного из родителей лохматых (доминантных) морских свинок, если при скрещивании их с родителем имеющим гладкую шерсть (рецессивную), было получено потомство , 50% которого имело лохматую и 50% гладкую шерсть.

Задача№2 – Предположим, что скотовод создает большое стадо шортгорского скота, скрещивая чалых быков с чалыми коровами. Какую часть стада будут составлять рыжие, белые, чалые животные? Рыжая окраска определяется геном – а, белая – А, а чалая развивается у гетерозигот.

1.Гибриды- потомство от скрещивания двух генотипически различающихся организмов .

2. Доминантные признаки – подавляющие признаки;

3.Гомозиготы – организм содержащий два одинаковых аллельных гена; 4.Аллельные гены – гены ответственные за развитие одного признака;

5. Генотип –совокупность всех генов какго-либо организма;

6. Анализирующее скрещивание – скрещивание с особью гомозиготной по рецессивному гену.

7. Правило единообразия гласит : при скрещивании двух гомозиготных организмов, отличающихся друг от друга одним признаком, все гибриды первого поколения будут иметь признак одного из родителей, и поколение по данному признаку будет единообразным.

Дано: Решение: Р ♀ А_ × ♂ аа

А-лохматые G А а а

а-гладкая F 1 Аа аа

а-рыжая G А а А а

Аа- чалая F 1 АА Аа Аа аа

F -? Белые чалые рыжие

Ответ: Белые -25%, чалые-50%, рыжие -25%.

Дать определение следующих понятий:

1.Гибридологический метод – ………..; 2. Рецессивные признаки – ………..;

3.Гетерозиготы – …….; 4. Фенотип – ……….;

5. Неполное доминирование –.; 6. Правило расщепления –…..;

Задача№1 – Черная окраска шерсти у крупного рогатого скота определяется доминантным геном В, а красная – рецессивным в. Каким будет первое и второе поколение от скрещивания гомозиготного черного быка с красной коровой.

Задача№2– У овса иммунность – невосприимчивость к головне доминирует над восприимчивостью. Учитывая это, селекционер решил скрестить гомозиготную иммунную форму овса с растением, пораженным головней. Определите генотипы родителей и гибридов первого поколения. Определите, можно ли использовать гибриды второго поколения для посева?

1.Гибридологический метод – скрещивание организмов, отличающихся друг от друга какими-либо признаками;

2. Рецессивные признаки –подавляемые признаки;

3.Гетерозиготы – организм содержащий два различных аллельных гена;

4. Фенотип – совокупность всех внешних и внутренних признаков и свойств организма;

5. Неполное доминирование – возникновение промежуточного признака в гетерозиготном состоянии.;

6. Правило расщепления – при скрещивании двух потомков (гибридов) первого поколения между собой во втором поколении наблюдается расщепление и снова появляются особи с рецессивными признаками; эти особи составляют одну четвертую часть от всего числа потомков второго поколения;

7. Генетика – наука о наследственности и изменчивости.

Дано: Решение: Р ♂АА× ♀ аа

в-красная F 1 Aa — черное × Аа

F 1-? F2-? G A a A a

F 2 AA -черн. Aa -черн. Aa -черн. а a -красн.

Ответ: F 1 Aa -100% черн. , F 2 AA -черн.25% Aa -черн.50%, а a -красн.25%

Дано: Решение: P ♀АА ×♂ аа

А-невосприимч. G A a

а-восприим. F 1 Aa — невосприимч.

Ответ: родители АА и аа, F 1 Aa -невосприимч. Нельзя.

3. Изучение нового материала (24 мин).

Откройте тетради, запишите число и тему урока:

« Сцепленное наследование признаков. Закон Т. Моргана. Перекрест».

В начале XX столетия стало очевидным, что Г. Мендель открыл единые закономерности наследственности для всех живых организмов. Но вместе с тем стали накапливаться сведенья о том, что в некоторых случаях расщепление происходит не по правилам Г. Менделя. Например, у душистого горошка два признака – форма пыльцы и окраска цветков – не дают независимого расщепления в потомстве в соотношении 3:1, и потомки остаются похожими на родительские особи. При анализе этого явления оказалось, что ген формы пыльцы и ген окраски цветка лежат в одной хромосоме.

Действительно, генов, кодирующих различные признаки, у любого организма очень много. Так, по приблизительным расчетам у человека около 100 000 генов, а видов хромосом только 23. Таким образом, все десятки тысяч генов умещаются в этих хромосомах. Каковы же принципы наследования генов, расположенных в одной хромосоме? Современная хромосомная теория наследственности создана выдающимся американским генетиком Т. Морганом.

Основным объектом, с которым работали Т. Морган и его ученики , была плодовая мушка дрозофила, имеющая диплойдный набор из 8 хромосом. Эксперименты показали, что гены, находящиеся в одной хромосоме, при мейозе попадают в одну гамету, т.е. наследуются сцеплено. Это явление получило название закона Моргана. Было также показано, что у каждого гена в хромосоме есть строго определенное место – локус .

Однако в экспериментах Моргана выяснилось, что среди гибридов второго поколения обязательно есть малое число особей с перекомбинацией тех признаков, гены которых лежат в одной хромосоме. Как это можно объяснить?

Оказалось, что во время профазы первого деления мейоза гомологичные хромосомы (т.е. идентичные хромосомы одной пары) конъюгируют между собой. В этот момент они могут разрываться в месте контакта и обмениваться гомологичными участками. Это явление обмена аллельными генами между двумя гомологичными хромосомами получило название перекреста. (слайд 2). Частота перекреста для различных генов оказалась различной. Чем дальше друг от друга в хромосоме расположены гены каких-либо двух признаков, тем выше вероятность перекреста между ними. Это происходит потому, что близко расположенные гены имеют больше вероятности оказаться вместе, т.к. они редко разделяются при перекресте. Перекрест служит важным источником генетической изменчивости, потому что при нем образуется две хромосомы, содержащие в себе гены обеих исходных хромосом.

К настоящему времени хромосомы многих видов бактерий, растений и животных изучены. Определены локусы различных генов, причем было доказано, что гены в хромосомах расположены линейно, друг за другом. Сейчас ведется очень трудная и длительная работа по составлению генетических карт человека. Значение того, в какой хромосоме и в какой ее части находится тот или иной ген, может помочь в борьбе с самыми различными, пока неизлечимыми, болезнями человека.

4.Закрепление изученного материала (10 мин).

Итак, сейчас мы с вами закрепим пройденный материал, для этого решим задания № 134,135 в рабочей тетради на странице 64-65.

№ 134. Закончите предложение.

Сцепленными называются гены, находящиеся в одной хромосоме, и наследуемые сцеплено.

№ 135. Распределите нижеперечисленные открытия в соответствии с их принадлежностью ученым:

Г. Мендель: а)установлена независимость наследственных признаков;

г) выявлены количественные закономерности наследования признаков;

д) установлен характер проявления признака.

Т.Морган: б) установлено, что носителями наследственных факторов являются хромосомы;

в) сформулировано положение о сцеплении генов в хромосоме;

е) установлен механизм определения пола у животных (самцы и самки различаются по набору хромосом).

5. Домашнее задание (1 мин).

Вашим домашним заданием является § 3.8 и устно ответить на вопросы после параграфа.

6. Подведение итогов (1 мин).

Итак, на этом уроке мы познакомились с такими понятиями как «сцепленное наследование», «закон Моргана», «локус гена», «перекрест». За работу на сегодняшнем уроке вы получаете следующие оценки:…Если по данной теме вопросов нет, то попрошу учащихся, отвечавших на данном уроке, сдать дневники.

Смотрите так же:  Приказ мо рф no 1888

Урок окончен! До свидания!

Каменский, А. А. Биология. Введение в общую биологию и экологию. 9кл.: учеб. для общеобразовательных учреждений / А. А. Каменский, Е. А. Криксунов, В. В. Пасечник. – М. ; Дрофа, 2005. – 303 с.

Пономарёва, И. Н. Биология. 9кл. : учебник для учащихся общеобразовательных учреждений / И. Н. Пономарёва, О. А. Корнилова, Н. М. Чернова. – М. : Вентана – Граф, 2008. – 239 с.

Сцепленное наследование генов. Нарушение сцепления.

Презентация для урока по теме «Сцепленное наследование. нарушение сцепления».

Просмотр содержимого документа
«Сцепленное наследование генов. Нарушение сцепления.»

Томас Гент Морган (1866 – 1945 гг.)

Американский биолог и генетик.

Лауреат Нобелевской премии по физиологии и медицине 1933 года «За открытия, связанные с ролью хромосом в наследственности».

Обосновал хромосомную теорию наследственности, выдвинул положение о хромосомах как материальных носителях наследственной информации.

Вывел закон сцепленного наследования и закон нарушения сцепления генов при кроссинговере.

Показал, что изучив явления сцепления и перекрёста, можно построить генетические карты хромосом.

  • Закон независимого наследования (III закон Г. Менделя) выполняется, если гены находятся в разных хромосомах.
  • Если же гены находятся в одной хромосоме, то они наследуются вместе. Это явление называется сцеплением.

  • Явление сцепления генов, локализованных в одной хромосоме, называется законом Моргана.

Объект исследования Моргана – плодовая мушка дрозофила

  • Мушки могут размножаться в пробирках на дешёвой питательной среде.
  • Каждые две недели при t = 25 0 С дают многочисленное потомство.
  • Быстро развиваются (от яйца до имаго 10 дней).
  • Мало хромосом (4 пары)
  • Самец и самка внешне хорошо различимы.

Дикий тип плодовой мушки ( Drosophila melanogaster ).

vestigial (vg) – зачаточные крылья

ebon y (e) — чёрное тело.

Опыт Моргана по скрещиванию дрозофил:

А – серое тело; а – чёрное тело

В – длинные крылья; b – зачаточные крылья

Затем Морган провел анализирующее скрещивание:

Два гена ведут себя как один, расщепление как при моногибридном скрещивании, независимого наследования признаков не наблюдается.

Явление сцепленного наследования дало основание предположить, что в каждой хромосоме локализовано множество генов .

  • У мухи дрозофилы — более 1 тыс. генов,
  • У мухи дрозофилы — более 1 тыс. генов,
  • У мухи дрозофилы — более 1 тыс. генов,

а хромосом 4 пары;

  • У человека — около 3 тыс. генов,
  • У человека — около 3 тыс. генов,
  • У человека — около 3 тыс. генов,

тогда как хромосом 23 пары.

(закон сцепленного наследования)

Гены, локализованные в одной хромосоме, образуют группу сцепления и наследуются вместе.

  • Число групп сцепления соответствует гаплоидному набору хромосом.

А теперь дигетерозиготой будет самочка:

— Откуда взялись 17% новообразований, т.е. особей с новыми комбинациями признаков?

Появление рекомбинантных сочетаний связано с кроссинговером ( перекрестом ) – обменом участками гомологичных хромосом в профазе I .

Гаметы, которые несут в себе измененные рекомбинантные хромосомы, называются кроссоверные гаметы .

Особи, в образовании которых принимают участие кроссоверные гаметы, называются рекомбинантные или кроссоверные особи .

Если особи с новыми генными комбинациями встречаются в потомстве реже, чем особи с родительскими фенотипами, то это верный признак сцепленности соответствующих генов.

Как определяется сила сцепления между генами?

Сила сцепления высчитывается по формуле:

сила сцепления = 100% — % кроссоверных гамет

Сила сцепления между генами окраски тела и формы крыльев равна 100% — 17% = 83%.

Гены в хромосомах имеют разную силу сцепления . Сцепление генов может быть полным , если между генами, относящимися к одной группе сцепления, рекомбинация невозможна ( у самцов дрозофилы полное сцепление генов , хотя у подавляющего большинства других видов кроссинговер протекает сходно как у самцов, так и у самок).

У дигетерозигот доминантные гены могут располагаться или в одной хромосоме ( цисфаза ),

или в разных ( трансфаза ).

Результатом исследований Т.Моргана стало создание им хромосомной теории наследственности:

гены располагаются в хромосомах; различные хромосомы содержат неодинаковое число генов, причем набор генов каждой из негомологичных хромосом уникален;

каждый ген имеет определенное место (локус) в хромосоме; в идентичных локусах гомологичных хромосом находятся аллельные гены;

гены расположены в хромосомах в определенной линейной последовательности;

гены, локализованные в одной хромосоме, наследуются совместно, образуя группу сцепления; число групп сцепления равно гаплоидному набору хромосом и постоянно для каждого вида организмов;

сцепление генов может нарушаться в процессе кроссинговера; это приводит к образованию рекомбинатных хромосом; частота кроссинговера:

является функцией расстояния между генами: чем больше расстояние, тем больше величина кроссинговера (прямая зависимость);

зависит от силы сцепления между генами: чем сильнее сцеплены гены, тем меньше величина кроссинговера (обратная зависимость);

каждый вид имеет характерный только для него набор хромосом — кариотип.

Рис. 328. Хромосомное определение пола у дрозофилы.

40.4. Генетика пола

Как известно, большинство животных и двудомных растений являются раздельнополыми организмами, причем внутри вида количество особей мужского пола приблизительно равно количеству особей женского пола.

Пол можно рассматривать как один из признаков организма. Наследование признаков организма, как правило, определяется генами. Механизм же определения пола имеет иной характер — хромосомный (рис. 328).

Пол чаще всего определяется в момент оплодотворения. У человека женский пол является гомогаметным, то есть все яйцеклетки несут Х-хромосому. Мужской организм — гетерогаметен, то есть образует два типа гамет — 50% гамет несет Х-хромосому и 50% — Y-хромосому. Если

образуется зигота, несущая две Х-хромосомы, то из нее будет формироваться женский организм, если Х-хромосому и Y-хромосому — мужской.

Рис. 329. Основные типы хромосомного определения пола.

Соотношение полов, близкое к расщеплению 1:1, соответствует расщеплению при анализирующем скрещивании. Поскольку женский организм имеет две одинаковые половые хромосомы, его можно рассматривать как гомозиготный, мужской, образующий два типа гамет — как гетерозиготный.

Из приведенной схемы видно, как происходит формирование в равных количествах двух групп особей, отличающихся набором половых хромосом.

Существует четыре основных типа хромосомного определения пола (рис. 329):

мужской пол гетерогаметен; 50% гамет несут Х-, 50% —У-хромосому;

мужской пол гетерогаметен; 50% гамет несут Х-, 50% —не имеют половой хромосомы;

женский пол гетерогаметен; 50% гамет несут Х-, 50% —У-хромосому;

женский пол гетерогаметен; 50% гамет несут Х-, 50% — не имеют половой хромосомы.

Биологическое значение кроссинговера

Генетическая рекомбинация позволяет создавать новые комбинации генов, и тем самым повышать наследственную изменчивость.

Гены, определяющие светлый цвет волос и глаз, находятся в одной хромосоме и наследуются сцепленно.

Сочетания: тёмные волосы и светлые глаза, светлые волосы и карие глаза – появляются благодаря кроссинговеру.

  • % кроссинговера всегда постоянен для каждой пары генов и зависит от расстояния между генами.
  • Чем дальше друг от друга находятся гены, тем выше частота рекомбинации.
  • Процент кроссинговера можно принять за единицу расстояния между генами.

Изучив явления сцепления и перекрёста, можно построить генетические карты хромосом.

В честь Т.Моргана единица расстояния между генами названа морганидой и равна 1% кроссинговера .

Генетической картой хромосомы называют схему взаимного расположения генов, находящихся в одной группе сцепления.

  • Расстояние между генами А и В 6 морганид. Сколько кроссоверных и некроссоверных гамет образуется у данной особи? Какова сила сцепление между генами?

Некроссоверных по 47%; Кроссоверных по 3%.

Сила сцепления: 100% — 6% = 94%

2. Расстояние между генами С и А – 8 морганид, между А и В – 6 морганид, между В и С – 14 морганид. Где располагается ген С?

Зачем нужны генетические карты?

  • Знание генетических карт позволяет планировать работы по получению организмов с определенными сочетаниями признаков, что теперь широко используется в селекционной практике.
  • Генетические карты человека используются в здравоохранении и медицине. Знания о локализации гена в определенной хромосоме используются при диагностике ряда тяжёлых наследственных заболеваний. Медицинская генетика получила возможность развития генной терапии — коррекции структуры или функции генов.

Результатом исследований Т.Моргана стало создание им хромосомной теории наследственности:

  • Гены располагаются в хромосомах;
  • Гены расположены в хромосомах в определённой линейной последовательности.
  • Каждый ген имеет определённое место в хромосоме (локус); в идентичных локусах гомологичных хромосом находятся аллельные гены.

  • Гены, локализованные в одной хромосоме, наследуются совместно, образуя группу сцепления; число групп сцепления равно гаплоидному набору хромосом и постоянно для каждого вида организмов.
  • Сцепление генов может нарушаться в процессе кроссинговера;
  • Частота кроссинговера зависит от расстояния между генами;
  • Каждый вид имеет характерный для него набор хромосом – кариотип .

Вопросы для повторения

  • Почему не для всех генов характерно независимое распределение в потомстве и свободное комбинирование?
  • Какие гены называются сцепленными?
  • Что называют группами сцепления?
  • Что такое кроссинговер?
  • Что называют генетической картой хромосом?
  • Какой учёный является автором хромосомной теории наследственности?

  • Какое животное было взято Т. Морганом в качестве объекта исследования и почему?
  • Какая закономерность, характерная для наследования признаков, аллельные гены которых находятся в разных парах гомологичных хромосом, не проявилась в опытах Т. Моргана?
  • Какие гаметы называются некроссоверными, а какие – кроссоверными?
  • Какие особи называются нерекомбенантными, а какие – рекомбинантными?
  • От чего зависит частота рекомбинаций?
Смотрите так же:  Образец гражданский трудовой договор

  • Как называется единица расстояния между генами в хромосоме?
  • Как называется закон Моргана и какова его формулировка?

Сцепленное наследование признаков. Закон Т. Моргана . Урок в 10 классе по биологии

Столичный учебный центр
г. Москва

ФИО : Яшутина Валентина Владимировна

Место работы : МБОУ Жуковская СОШ №2

Должность : учитель биологии

Тема урока: “ Сцепленное наследование признаков. Закон Т. Моргана ”

Базовый учебник : Каменский А.А. Общая биология. 10-11 класс: учебник для общеобразовательных учреждений / А.А. Каменский, Е.А. Криксунов, В.В. Пасечник. – 2-е издание, стереотип. – М.: Дрофа, 2006. – 367.

Цель: Сформировать у учащихся представление о сцепленном наследовании признаков, группах сцепления расположенных в одной хромосоме генах, о законе сцепленного наследования Моргана; объяснить причины нарушения сцепления между генами; продолжить формирование навыков решения генетических задач.

Оборудование: Таблица и схема, иллюстрирующая перекрест гомологичных хромосом-кроссинговер, портрет Томаса Моргана, модель-аппликация “Перекрест хромосом”.

I Изучение нового материала

Основы современной генетики были заложены чешским естествоиспытателем Грегором Менделем, открывшим законы наследственности (1865 г.) и американской научной школой Томаса Гента Моргана, обосновавшей хромосомную теорию наследственности.

Т. Морган хотел вначале ставить опыты на кроликах. Но отцы-попечители его университета сочли кроликов дорогим объектом, и ему пришлось работать с дрозофилами. Остается поблагодарить попечителей за скупость. Займись Т. Морган кроликами, он бы утонул в миллионах генетических рекомбинаций и группы сцепления были бы открыты позже.

Мушка дрозофила исключительно удобна для генетической работы:

1) она легко разводится в лабораторных условиях;

3) каждые 10-15 дней при оптимальной для нее температуре 25-26 градусах Цельсия дает новое поколение;

4) обладает многочисленными и разнообразными наследственными признаками;

5) имеет небольшое число хромосом (в диплоидном наборе – 8).

А) длина антенн (длинные, короткие);

Б) цвет тела (черное, серое, коричневое, желтое);

В) длина крыльев (длинные, короткие);

Г) изогнутость крыльев (прямы, изогнутые);

Д) наличие волос на теле (волосатое, гладкое тело);

Е) длина ножек (длинные, короткие);

Ж) толщина тела (толстое, тонкое)

З) цвет глаз (рубиновые, розовые, пурпурные, красные).

1) скрещивание мухи с серым телом и нормальными крыльями с мухой, обладающей черным телом и зачаточными крыльями.

— Какой вывод можно сделать, зная результаты этого скрещивания?

а) А – серое тело В – нормальные крылья

а – черное тело в – зачаточные крылья

б) Родительские особи были гомозиготами по 2 парам признаков.

Р 1 : ♀ ААВВ x ♀ аавв

сер. норм. черн. зачат.

2) скрещивание самок I поколения гибридов с самцами, обладающими рецессивными признаками

Р 2 : ♀ АаВв х ♂ аавв

сер. норм. черн. зачат.

— Сколько фенотипов ожидае т ся в потомстве мух? ( Использование модели-аппликации ).

— Каков % особей с разными фенотипами?

25% 25% 25% 25% согласно III

41,5% 8,5% 8,5% 41,5 % на практике

На самом деле мух с исходной комбинацией признаков (сер. – норм., черн. – зачат.) оказывается значительно больше (41,5%), чем мух с перекомбинированными признаками ( сер. – зачат., черн. – норм.) (8,5%).

На этом примере видно, что гены, обусловившие признаки серое тело – нормальные крылья и темное тело – зачаточные крылья, наследуется преимущественно вместе, или, иначе говоря, оказываются сцепленными между собой.

— Следствием чего является это сцепление?

Это сцепление является следствием локализации генов в одной и той же хромосоме. Поэтому при мейозе эти гены не расходятся, а наследуются вместе.

Явление сцепления генов, локализованных в одной хромосоме.

Явление, при котором в одной хромосоме располагается ряд генов, в действительности имеет место, ибо число генов во много раз превосходит число хромосом. Исследования показали, что у каждого гена в хромосоме есть строго определенное место.

— Как называется определенное место гена в хромосоме?

Группа сцепления – гены, расположенные в одной хромосоме.

Гены в хромосомах располагаются линейно, т.е. друг за другом. В начале 20 века Т. Морган формулирует положение, которое теперь называют законом Моргана (закон сцепления генов) :

Гены расположенные в одной хромосоме, образуют группу сцепления и наследуются вместе.

— Итак, к каким генам применим закон Моргана?

Закон Моргана применим к генам разных аллелей, расположенным в одной паре гомологичных хромосом.

— К каким генам применим III закон Менделя?

III закон Менделя применим к генам, которые относятся к разным аллелям, размещенным в разных парах гомологичных хромосом.

1) — Почему же среди гибридов II поколения появлялось небольшое число особей с перекомбинацией родительских признаков? Почему сцепление генов не является абсолютным?

Причина – перекрест хромосом (кроссинговер) во время конъюгации в профазе мейоза I .

2) Частота перекреста между двумя сцепленными генами зависит от расстояния между ними: чем ближе в хромосоме расположены гены, тем реже они разделяются при перекресте. Чем дальше гены друг от друга, тем чаще осуществляется перекрест между ними.

3) Следовательно, по частоте кроссинговера можно судить о расстоянии между генами в хромосоме.

4) Изучив явления сцепления и перекреста, можно построить карты хромосом с нанесенным на них порядком расположения генов.

5) Каково биологическое значение перекреста хромосом?

1) создаются новые наследственные комбинации генов

2) повышается наследственная изменчивость которая поставляет материал для естественного отбора.

За единицу расстояния между генами, находящимися в одной хромосоме, принят 1 % кроссинговера. Эта единица расстояния между генами названа морганидой в честь Т. Моргана. Например, при скрещивании было получено 17% особей с перекомбинированными признаками, следовательно, расстояние между генами серой окраски тела и длинных крыльев(а также черной окраски тела и зачаточных крыльев) равна 17% (17 морганид).

II . Закрепление изученного материала.

1. Что мы изучили на уроке?

2. Что такое группы сцепления?

3. Сформулируйте закон Моргана.

4. Укажите причины нарушения сцепления между генами.

5. От чего зависит частота перекреста между двумя сцепленными генами?

6. В чем выражается расстояние между генами в хромосоме?

7. Решить задачу.

Скрестили дигетерозиготных самцов мух дрозофил с серым телом и нормальными крыльями (доминантные признаки) с самками с черным телом и укороченными крыльями (рецессивные признаки). Определите генотипы родителей, а также возможные генотипы и фенотипы потомства F 1, если доминантные и рецессивные гены данных признаков, попарно сцеплены, а кроссинговер при образовании половых клеток не происходит.

III . Задание на дом. § 42.

Номер материала: ДБ-348232

ВНИМАНИЮ ВСЕХ УЧИТЕЛЕЙ: согласно Федеральному закону N273-ФЗ «Об образовании в Российской Федерации» педагогическая деятельность требует от педагога наличия системы специальных знаний в области обучения и воспитания детей с ОВЗ. Поэтому для всех педагогов является актуальным повышение квалификации по этому направлению!

Дистанционный курс «Обучающиеся с ОВЗ: Особенности организации учебной деятельности в соответствии с ФГОС» от проекта «Инфоурок» даёт Вам возможность привести свои знания в соответствие с требованиями закона и получить удостоверение о повышении квалификации установленного образца (72 часа).

Не нашли то что искали?

Вам будут интересны эти курсы:

Все материалы, размещенные на сайте, созданы авторами сайта либо размещены пользователями сайта и представлены на сайте исключительно для ознакомления. Авторские права на материалы принадлежат их законным авторам. Частичное или полное копирование материалов сайта без письменного разрешения администрации сайта запрещено! Мнение редакции может не совпадать с точкой зрения авторов.

Ответственность за разрешение любых спорных моментов, касающихся самих материалов и их содержания, берут на себя пользователи, разместившие материал на сайте. Однако редакция сайта готова оказать всяческую поддержку в решении любых вопросов связанных с работой и содержанием сайта. Если Вы заметили, что на данном сайте незаконно используются материалы, сообщите об этом администрации сайта через форму обратной связи.