Урок-тренинг Решение генетических задач - ОСНОВЫ ГЕНЕТИКИ

Цели: закрепить знания о закономерностях наследования признаков у растений, животных и человека; способствовать развитию понятий о мейозе как цитологической основе наследственности, генах и хромосомах как материальных носителях наследственности;

продолжить формирование умений решать генетические задачи самостоятельно и осмысленно.

Оборудование: наборы карточек с текстами задач.

Ход урока

I. Организационный момент

II. Постановка целей и задач урока

1. Активизация познавательного интереса.

— Генетические знания нужны в настоящее время многим специалистам — биологам, экологам, врачам, биотехнологам, селекционерам, зоотехникам и ветеринарам. Помимо владения теоретическими знаниями очень важно уметь применять их на практике, в частности при решении генетических задач. Решение задач не должно быть самоцелью, это способ усвоения теоретических основ генетики. Решение задач позволяет сочетать абстрактное с конкретным, теоретические обобщения с фактическим материалом.

— Начнем урок с примера из жизни описанного в книге Николая Павловича Бочкова “Гены и судьбы”. Автор посвятил генетике человека 30 лет своей жизни.

“... Однажды на пороге моего кабинета появился молодой, приятной наружности человек. Как выяснилось чуть позже, человек очень талантливый. Привела его ко мне тревога. Дело в том, что в возрасте трех с половиной лет у него скончался первый ребенок. Родился он в срок, нормального веса, отлично развивался, рост — 52 сантиметра. И вдруг с 5—6 месяцев малыша словно подменили. Едва научившись улыбаться, он “позабыл”, как это делается. Ему стало трудно держать головку. И уже через два-три месяца детские невропатологи констатировали болезнь Тея-Сакса. Суть ее в том, что врожденные генетические нарушении в организме привели к демиелинизации нервных волокон, то есть миелиновые оболочки, которыми, наподобие верхнего защитного кабеля, покрыты нервы, начали распадаться, растворяться.

В общем, в три с половиной года ребенка не стало. Горе непоправимое! Природа же способна еще и многократно воспроизвести ту беду. И только потому, что когда-то в каких-то давно минувших коленах родословных обоих супругов в молекулярный аппарат наследственности была вписана программа разрушения миелина. До поры до времени она бездействовала, минуя одно, второе, третье поколения, и вдруг, в силу встречи супругов с одинаковыми генами и унаследования этой программы ребенком от обоих родителей, получила приказ включиться. Что из этого вышло — теперь стало известно.

Но потерявший сына отец хотел знать еще и другое: ожидает ли его последующих детей такая же участь? Могут ли они с супругой рассчитывать на счастье отцовства и материнства? Подарила ли им судьба счастливый шанс? Вот что хотел он услышать от специалиста по медицинской генетике”.

— Как вы думаете, что сказал специалист по медицинской генетике этому мужчине? Какие объяснения привел в доказательство своих слов?

Учащиеся рассуждают, записывают схему скрещивания и делают выводы.

1) Мужчина и женщина здоровы, но у них родился больной сын, следовательно, они гетерозиготы, а ген, ответственный за развитие болезни, рецессивен.

2) Вероятность появления больного ребенка равна 1/4 (число событий, при котором появляется генотип аа = 1, число всех возможных событий).

(Ответ: вероятность рождения ребенка, больного болезнью Тея- Сакса, равна 25% (I/4)).

— Обратимся вновь к тексту книги

“Я не зря употребил слово “шанс”. Именно этот термин, широко известный любителям карточной игры, больше всего подходит для передачи драматической ситуации, сложившейся в семье консультируемого. Конечно, можно было бы обнадежить молодого отца, посулить надежду. Но ... нет ничего страшнее, чем ложь человека, обязанного говорить правду. Каждое отступление от нее чревато для людей новым горем, новым несчастьем. Только правда, и одна она, дает возможность вычислить будущее такой семьи. Правда же в данном случае заключалась в том, что риск повторения данной наследственной болезни в семье составлял 25 процентов (вспомните закон Менделя 1:3). Риск этот считается высоким, и потому в подобных ситуациях рекомендуется отказаться от деторождения. Так что я мог сказать единственное: риск слишком велик, не советую...

На том мы и расстались. А через три года он вместе с женой вновь пришел на медико-генетическое консультирование. И вновь привела его беда. Как выяснилось, в страстном желании обойти судьбу они усомнились в правомочности моего совета и обратились к другому профессору, я бы сказал, “модному” клиницисту. А тот, что-то когда-то слышавший о Менделе и о его законе, интерпретировал их так, как того больше всего хотели родители:

— Да, — сказал он, — болезнь наследственная. Но у вас уже был один больной ребенок. Значит, следующие три окажутся здоровыми, рожайте.

В подтверждение своей правоты он даже привел все тот же закон Менделя, потому что смутно помнил, что генотип действительно говорил о расщеплении признаков как 1 к 3.

Невежественность специалиста обернулась для семьи новой драмой. В момент вторичного консультирования в нашем институте у них снова был полуторагодовалый сын, “разучившийся” улыбаться и держать голову.

—Неужели нельзя хоть как-то помочь нашей семье? - в отчаянии спрашивали они меня.

Увы, в тот момент мы были еще бессильны это сделать”.

— О наследственных болезнях человека и методах дородовой диагностики мы поговорим на отдельном уроке.

Для дальнейшей работы на уроке учащимся предлагаются карточки с текстами генетических задач (См. приложение 2).

2. Индивидуальная работа по карточкам.

Учитель оказывает дифференцированную помощь учащимся при решении задач.

Ответы:

Карточка № 1

1) Вероятность рождения больного ребенка равна 0.

2) Аа х Аа = 1АА : 2Аа : 1аа.

3) F₁ : АаВв — цветки розовые, нормальный рост; в F₂ по окраске цветков 1:2:1; по высоте 3:1.

4) Мать — I^А I°, I^В I°, ребенок — I°I ° (i i)

5) Мальчик.

Карточка № 2

1) 1/2 темных морских свинок и 1/2 альбиносов.

2) Мужчина — аавв, женщина — АаВв, дети — Аавв и ааВв.

3) Нет.

4)

5) Генотип длинношерстной кошки — аа, генотип кота — А., гибридное потомство — Аа и аа.

Карточка № 3

1) Белая окраска плодов тыквы доминирует над желтой.

2) Круглая форма томатов доминирует над грушевидной; красная окраска — над желтой.