Л.В. РОДИНА,
учитель биологии,
г. Москва

Самостоятельная работа учащихся с учебником «Общая биология»

Модули уроков к разделу «Генетика»

Среди тем, изучаемых в курсе общей биологии, для меня нет ничего интереснее, чем генетика. Чем больше читаю научного материала по генетике, тем больше вижу, как непрерывно возрастает ее роль в поиске ответов на множество вопросов, связанных с заболеваниями, с родословной, с судьбой, с поведением людей, реально влияющих на историю. Мне бы хотелось, чтобы такой же интерес к генетике развивался и у моих учеников. Генетика – очень сложная наука, но ее познание начинается со школьных азов.

Усвоение теоретического курса легче осуществляется через самостоятельную работу, но под руководством учителя. Такая работа способствует повышению уровня понимания и эффективности запоминания фактического материала, развивает мышление. Разработанный мною материал к урокам может быть использован при изучении таких важных во-просов генетики, как материальные основы наследственности, применение гибридологического анализа к изучению наследственности и изменчивости. Ученик должен понять, что генетика основывается на строгих законах, позволяет рассчитать количественные закономерности и единицей измерения в генетике является ген.

Модули составлены в соответствии с главой учебника «Общая биология» под ред. Д.К. Беляева. Модуль включает задание по каждому параграфу, вопросы для самоконтроля, таблицы. Данный материал может быть особенно полезен в гимназических классах, при работе с учащимися, заинтересованными в расширении своих знаний. Его можно использовать для ликвидации пробелов в знаниях, при индивидуальном подходе в обучении, для развития умений и навыков работы с учебником, для оценочных работ на уроке, а также в качестве домашнего задания.

Модуль к тексту статьи «Моногибридное скрещивание. Первый и второй законы Менделя» (§ 23)

1. Прочтите § 23 до подзаголовка «Гипотеза чистоты гамет».

2. Запомните, что основоположником генетики был Г.Мендель. Обратите внимание на методы исследования вопросов наследственности, которые он применял. Что такое гибридологический метод? Что такое статистический метод?

3. Постарайтесь хорошо усвоить новые термины. Для этого заполняйте в тетради таблицу «Генетические термины» по мере того, как новые термины будут встречаться вам в тексте.

Таблица 1. Генетические термины

4. В таблицу «Генетические законы» в тетради запишите формулировку первого закона Менделя (о единообразии первого поколения гибридов). Запомните ее. Проследите по тексту, как Мендель пришел к его открытию. При чтении текста обратите внимание на схему на с. 84. Запомните, что доминантные признаки в схемах обозначаются заглавной буквой, рецессивные – строчной, родительские формы при скрещивании – буквой Р, гибриды первого поколения – F₁, второго – F₂, третьего – F₃ и т.д.

5. Рассмотрите на рис. 34 пример промежуточного наследования цвета венчика у ночной красавицы при моногибридном скрещивании. Сравните эту схему со схемой на с. 84. В чем их различие, в чем сходство? Отвечают ли эти примеры первому закону Менделя?

6. Используя знание закономерностей моногибридного скрещивания, определите, какой признак доминирует, если потомство, полученное при скрещивании безрогого (гомозиготного) быка с рогатой (гомозиготной) коровой, оказалось безрогим. Свои рассуждения запишите в тетрадь.

7. Повторите материал учебника, относящийся к мейозу (§ 19, рис. 28). Это поможет вам усвоить последующий материал.

8. Прочтите раздел «Принцип чистоты гамет» в § 24 до конца. Проанализируйте схему образования гамет по схеме на с. 84. Проследите распределение родительских хромосом в потомстве. В чем заключается сущность принципа чистоты гамет и ее цитологические основы? Обратите внимание, что благодаря мейозу в гаметах содержится только по одной гомологичной хромосоме от каждой пары. Следовательно, в гамете присутствуют по одному из каждой пары аллельных генов, которые и передаются потомству. Поэтому говорят о «чистоте гамет».

9. Выделите в тексте связи между генотипом и фенотипом.

10. Ответьте на вопрос: может ли потомство белой овцы и белого барана оказаться черным? Почему?

Модуль к тексту статьи «Дигибридное скрещивание. Третий закон Менделя» (§ 25)

1. Читая § 25, проанализируйте рис. 35, 36. Сопоставьте их. Пользуясь рис. 36, раскройте цитогенетические основы расщепления признаков семян гороха во втором поколении – F₂ (рис. 35).

2. Рассмотрите рис. 35, иллюстрирующий дигибридное скрещивание гороха, и проделайте следующее.

А. Выпишите в тетрадь отдельно символы генотипов гомозиготных и гетерозиготных форм по обеим аллелям, а затем – по каждой аллели в отдельности (сначала по форме, затем по цвету).

Б. Укажите в тетради, какие формы из выписанных вами будут в следующих поколениях расщепляться; на одном примере подсчитайте расщепление по фенотипу и напишите формулу дигибридного расщепления.

3. В чем заключается сущность третьего закона Менделя? Какая имеется связь между первым, вторым и третьим законами? Формулировку третьего закона выпишите в тетрадь (табл. 2) и запомните ее.

4. Решите задачи, используя логику рассуждений и план решения, показанные применительно к моногибридному скрещиванию. (Дать задачи.)

Таблица 2. Генетические законы

Модуль к тексту статьи «Сцепленное наследование генов» (§ 26)

1. Обратите внимание на то, что явление сцепленного наследования признаков возможно в тех случаях, когда соответствующие гены расположены в одной хромосоме.

Ответьте на следующие во-просы.

А. В чем заключается сущность закона Моргана?

Б. Какие последствия влечет за собой явление перекреста хромосом и связанные с ним перекомбинации генов? Разберите схему перекреста, используя рис. 29.

В. В каком случае два или более признаков наследуются со-вместно, не подчиняясь закону Менделя о независимом распределении признаков?

Г. Почему гены, находящиеся в одной хромосоме, иногда попада-

ют (в процессе мейоза) в разные гаметы и, таким образом, оказываются несцепленными?

2. При чтении § 26 и § 27 рассмотрите различные наслед-ственные формы мух дрозофил, изображенные на рис. 38.

Модуль к тексту статьи «Взаимодействие генов. Цитоплазматическая наследственность» (§ 28)

1. Прочтите весь § 28. Найдите на схеме на с. 112 новый цвет цветка. Чем объясняется его появление?

2. Постарайтесь хорошо разобраться в генетических причинах появления новых признаков при скрещивании.

3. Проанализируйте примеры множественного действия генов и объясните это явление.

Модуль к тексту статьи «Генетика пола» (§ 27)

1. Читая § 27, обратите внимание на хромосомные комплексы дрозофилы и кошки, изображенные на рис. 38 и 39. Используя рисунок изучите и запомните особенности образования гамет у самца (половые хромосомы различны) и у самки (половые хромосомы одинаковы).

2. Обратите внимание на обязательное различие половых хромосом (или отсутствие одной из них) у самцов и самок (у разных видов по-разному), что очень важно для продолжения жизни вида: благодаря этому в поколениях каждого вида количество самцов равно количеству самок.

3. В тетради составьте схему формирования гамет, оплодо-творения и образования зигот для случая, когда самка имеет две половые хромосомы, а са-мец – одну. Определите пол особи, которая разовьется из каждого типа зигот.

4. Рассмотрите схему на с. 96. Разберитесь в явлении сцепленной с полом наследственности.

5. Проанализируйте и решите следующие задачи.

А. Какими будут котята от скрещивания черепаховой кошки с черным котом; черепаховой кошки с рыжим котом? При решении используйте следующие сведения:

– ген черной и рыжей масти находится в X-хромосоме (признак цвета сцеплен с полом);
– ни один из них не доминирует над другим;
– при наличии обоих генов в X-хромосоме окраска получается пятнистой – «черепаховой».

Б. Каким может быть зрение у детей от брака мужчины и женщины, нормально различающих цвета, если известно, что отцы у них были дальтониками? (Ген дальтонизма рецессивен и находится в X-хромосоме.)

6. Заполните в тетради таблицу «Генетические законы», используя в качестве примера запись, относящуюся к третьему закону Менделя.

Вопросы для самоконтроля

1. Какие методы генетических исследований использовал в своей работе Г.Мендель?

2. В чем сущность первого закона Менделя? На основе каких опытов он его вывел?

3. Какова цитологическая основа дигибридного скрещивания? Сформулируйте второй закон Менделя.

4. В каких случаях в наследовании признаков происходит отклонение от закономерностей, открытых Менделем? Как это явление называется и кто его открыл?

5. Какие основные положения хромосомной теории наследственности вы знаете? Приведите факты, доказывающие их.

6. Нарисуйте схему образования гамет у гибридов первого поколения (F₁) при моногибридном скрещивании и объясните ее с точки зрения гипотезы чистоты гамет.

7. Всегда ли за один признак ответствен один ген? Может ли ген оказывать влияние на разные признаки?

8. В чем причина возникновения новых форм при скрещивании?

9. Какие отличия хромосомного набора самца от хромосомного набора самки вы знаете? Какое значение в эволюции они имеют?

10. Решите следующие задачи.

А. Кареглазый мужчина женился на голубоглазой женщине. Оба ребенка у них были кареглазыми. Определите генотипы всех членов семьи. (У человека карий цвет глаз доминирует над голубым.)

Б. Дети из предыдущей задачи выросли. Один женился на голубоглазой женщине, другой – на кареглазой. Какой цвет глаз возможен у детей от каждого из этих браков?

В. Кареглазый правша женился на голубоглазой левше. Какое потомство следует ожидать в этой семье, если известно, что карий цвет глаз доминирует над голубым, а способность лучше владеть правой рукой – над леворукостью?

Г. Голубоглазый правша женился на кареглазой правше. У них родились дети – кареглазый левша и голубоглазый правша. От второго брака этого мужчины с другой кареглазой правшой родилось 9 кареглазых детей, причем все правши. Каковы генотипы каждого из трех родителей?