Полная версия

Главная arrow Прочие arrow Биология: генетика. Практический курс

  • Увеличить шрифт
  • Уменьшить шрифт


<<   СОДЕРЖАНИЕ ПОСМОТРЕТЬ ОРИГИНАЛ   >>

Сцепленное наследование признаков

Цель:

  • 1) выяснить механизм наследования признаков, сцепленных с полом;
  • 2) выяснить механизм наследования признаков, составляющих группу сцепления;
  • 3) разработать методические рекомендации по организации учебного процесса при изучении этой темы в системе среднего образования.

Контрольные вопросы:

  • 1. Основные положения хромосомной теории наследственности.
  • 2. Анализирующее скрещивание, характер расщепления.
  • 3. Сцепленное наследование. Группы сцепления генов.
  • 4. Причина нарушения сцепления генов. Явления неполного сцепления.
  • 5. Кроссинговер — источник рекомбинативной изменчивости.
  • 6. Группы сцепления половых хромосом человека.

Учебно-исследовательская работа 1 Изучение механизма наследования признаков сцепленных с полом

Объект исследования: Drosophila melanogaster.

Пояснение к заданию

Согласно методике организации и проведения эксперимента с целью выяснения механизма наследования признака, изложенной в учебноисследовательской работе темы «Моногенное наследование признаков», работу следует начать с подбора родительских форм для скрещивания. Для этого с помощью генетических карт (см. рис. II.1, тема II.2) необходимо установить, какие гены локализованы в Х-хромосоме, провести анализ имеющихся мутантных форм в коллекции и подобрать линии для эксперимента.

При разработке гипотезы и схемы скрещивания, подтверждающей ее, рекомендуется использовать знания закономерностей, описанных в классическом эксперименте (рис. III.4), символики, предложенной Морганом, в том числе и графического изображения половых хромосом:

Необходимо также помнить, что обязательным условием для проведения генетических экспериментов является проведение двух скрещиваний — прямого и реципрокного.

Методическая часть

Явление «сцепленное с полом наследование», одно из положений хромосомной теории наследственности, формируется в виде категории знаний «закономерность». Следует отметить, что эта теория как одна из ведущих в биологии согласно программным документам подлежит обязательному изучению. Анализ учебно-методической литературы показывает, что значение этой теории изложено подробно, но, к сожалению, положения теории не перечислены или указаны без детализации, что затрудняет понимание и запоминание ее содержания обучающимися. Работы Моргана описаны в учебной литературе как самостоятельный материал по генетике, хотя и отмечено, что этот ученый является автором хромосомной теории наследственности. Поэтому рекомендуется организация эксперимента на уроке или во внеурочное время с целью подтверждения закономерности, описанной Морганом. Описание организации эксперимента приведено в методической части темы III. 1.

Схема скрещивания (по Моргану)

Рис. 111.4. Схема скрещивания (по Моргану)

Задание

  • 1. Подобрать комбинации для опыта согласно цели эксперимента с помощью генетических карт.
  • 2. Разработать схему опыта соответственно поставленной цели, используя методику проведения эксперимента с дрозофилой.
  • 3. Провести согласно методике эксперимента наблюдения за ходом развития мух и условиями их содержания.
  • 4. Провести анализ гибридов Fl и Р2 в прямом и реципрокном скрещиваниях (таблица III.4).
  • 5. Статистически обработать полученные данные (приложение 4), и сделать вывод о характере наследования изучаемого признака.

Материал и оборудование: дикий тип дрозофилы, мутантные линии (yellow, bifid, Ваг), комплект для работы с дрозофилой, бинокулярная лупа, пробирки с чистой питательно средой, этикетки, клей.

Таблица 111.4

Протокол регистрации полученных данных в эксперименте

Тип скрещивания

Число мух

Красноглазых

Белоглазых

Самок

Самцов

Самок

Самцов

Всего

Прямое (Р)

Фактически полученное расщепление Ожидаемое отношение Теоретически ожидаемое расщепление

Реципрокное (F:)

Прямое (F2)

Учебно-исследовательская работа 2 Изучение явления сцепленого наследования признаков

Объект исследования: Drosophila melanogaster.

Пояснение к заданию

Хромосомная теория наследственности включает два положения, касающихся явления сцепленного наследования: 1 — признаки, за развитие которых отвечают гены, расположенные в одной хромосоме (образующие группу сцепления), передаются по наследству сцеплено; 2 — сцепление признаков нарушается закономерным биологическим процессом, происходящем в пахинему профазы I мейоза, кроссингове- ром.

Как было установлено в экспериментах Моргана и его сотрудников, количество кроссоверных особей в эксперименте свидетельствует о расстоянии между генами в группе сцепления, величина кроссинговера выражается в процентах и является мерой расстояния между генами. Следовательно, выявив в ходе эксперимента количество кроссоверных особей, можно рассчитать расстояние между генами в группе сцепления. Такие данные имеют огромное научное и практическое значение.

Для того чтобы организовать эксперимент, направленный на подтверждение основных положений хромосомной теории наследственности, необходимо выполнить определенные действия.

Техника организации эксперимента

  • 1. Проведите анализ результатов классического эксперимента Моргана по выявлению факта сцепленого наследования, который проходил в два этапа:
    • • скрещивание родительских форм, отличающихся по двум признакам одновременно, в качестве материнской формы использовалась линия с черным телом и нормально развитыми крыльями, а в качестве отцовской — с серым телом и зачаточными крыльями;
    • • скрещивание гибридов первого поколения с доминантным состоянием обоих признаков с родительской формой, имеющей признаки в рецессивном состоянии (анализирующее скрещивание — прямое и реципрокное; рис. III.5).
  • 2. Заложите опыт согласно схеме классического эксперимента и техникам работы с дрозофилой (техника наркотизации, техника закладки эксперимента, тема II.1, лабораторная работа 1).
  • 3. Рассчитайте величину кроссинговера, которая измеряется отношением числа кроссоверных особей (п) к общему числу вылетевших потомков (ДО по формуле в процентах:

Р фенотип ? серое тело, зачаточные крылья х <$ черное тело, нормальные крылья

Методическая часть

Понятие «хромосомная теория наследственности» относится к наиболее трудным для усвоения и в то же время обязательным согласно программным документам. Наиболее прочное усвоение его и понимание возможно при организации исследовательской работы, в основе которой лежит эксперимент. Также отмечалось, что проведение этой работы возможно как непосредственно на уроке (при углубленном изучении биологии), так и во внеурочное время (на элективном курсе). Рекомендации по организации таких работ уже приводились неоднократно, поэтому в данной методической части лишь указан тот факт, что схема эксперимента по сцепленому наследованию и нарушению сцепления довольно-таки сложная, так как состоит из двух частей: скрещивание родительских форм и анализирующее скрещивание. Поэтому более правильно с методической точки зрения этот эксперимент проводить как индивидуальные исследования учащихся, которые добровольно выбирают эту тему исследования, а результаты исследований можно доложить на уроке в виде краткого научного сообщения с иллюстрацией живого объекта исследования.

III.5. Схема скрещивания (по Моргану)

Рис. III.5. Схема скрещивания (по Моргану)

Задание

  • 1. Подобрать комбинации для опыта согласно цели эксперимента с помощью генетических карт.
  • 2. Разработать схему опыта соответственно поставленной цели, используя методику проведения эксперимента с дрозофилой.
  • 3. Провести согласно методике эксперимента наблюдения за ходом развития мух и условиями их содержания.
  • 4. Провести анализ гибридов в прямом и реципрокном скрещиваниях.
  • 5. Статистически обработать полученные данные (приложение 4), и сделать вывод о расстоянии между генами, отвечающими за изучаемые признаки.
  • 6. Провести анализ содержания школьного учебника и программных документов по теме «Сцепленное наследование» с построением графологической структуры темы.
  • 7. Рассмотреть возможные варианты организации подобной исследовательской работы в системе среднего образования.

Материал и оборудование: дикий тип дрозофилы, мутантные линии (black, vestigial, curved, scarlet, curled, ebony, sepia), этикетки, клей, комплект для работы с дрозофилой, бинокулярная лупа, пробирки с чистой питательной средой.

 
<<   СОДЕРЖАНИЕ ПОСМОТРЕТЬ ОРИГИНАЛ   >>