genetyka ćwiczenia testy, Poradniki, Projekty, Badania z Biologia

Pobierz genetyka ćwiczenia testy i więcej Poradniki, Projekty, Badania w PDF z Biologia tylko na Docsity!

Krzyżówki wielogenowe – ćwiczenia

Wprowadzenie Przeczytaj Grafika interaktywna Sprawdź się Dla nauczyciela

Drugie prawo Mendla , zwane prawem niezależnej segregacji cech, wyjaśnia sposób przekazywania genów kodujących różne cechy. Reguła ta ma zastosowanie, jeżeli analizowane jest dziedziczenie genów umieszczonych na różnych chromosomach, czyli niesprzężonych ze sobą. Wykorzystując krzyżówki wielogenowe, jesteśmy w stanie przewidzieć, jakie uzyskamy genotypy i fenotypy osobników potomnych. Twoje cele

Omówisz prawo niezależnej segregacji cech. Rozwiążesz krzyżówki wielogenowe, korzystając z kwadratu Punnetta. Zapiszesz i przeanalizujesz krzyżówki. Określisz prawdopodobieństwo wystąpienia danych genotypów i fenotypów oraz stosunek fenotypowy w pokoleniach potomnych.

Zdjęcie przedstawia groch zwyczajny ( Pisum savum) – modelowy obiekt badań genetycznych. Źródło: Pixabay, domena publiczna.

Krzyżówki wielogenowe – ćwiczenia

Źródło: Englishsquare.pl Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Stosunek fenotypowy 4 : 0 (wszystkie osobniki tworzą żółte, gładkie nasiona) Drugie pokolenie rodzicielskie: AaBb × AaBb Gamety: AB, Ab, aB, ab × AB, Ab, aB, ab

F2 (drugie pokolenie potomne):

Źródło: Englishsquare.pl Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Stosunek fenotypowy 9 : 3 : 3 : 1 Wszystkie osobniki, u których występował choć jeden allel dominujący A i B, miały żółte, gładkie nasiona. Osobniki z jednym allelem dominującym A i dwoma allelami recesywnymi b miały żółte, pomarszczone nasiona. Osobniki z dwoma allelami recesywnymi a, ale jednym dominującym B miały zielone, gładkie nasiona. Osobniki z allelami recesywnymi a i b miały zielone, pomarszczone nasiona.

Krzyżówki wielogenowe mogą być stosowane do analizy różnych cech osobników jednocześnie. Istotne, by były to cechy niesprzężone.

Cechami jednogenowymi są m.in.:

bezrożność i rogatość u bydła; biały pas u czarno umaszczonych świń rasy hampshire; bezrożność i rogatość u kóz; jednolite umaszczenie i łaciatość u bydła; kolor umaszczenia u bydła; barwa kwiatów fasoli; niedokrwistość sierpowatokrwinkowa u człowieka; mukowiscydoza u człowieka; skóra pergaminowa u człowieka.

Krzyżówka dwugenowa dla genu determinującego rodzaj płatków uszu i dla genu determinującego występowanie piegów u człowieka

U człowieka rodzaj płatków uszu (odstające lub przylegające) oraz występowanie piegów to cechy warunkowane przez geny autosomalne, mające po dwa allele. Allel warunkujący odstające płatki uszu oraz allel kodujący występowanie piegów są dominujące: U – odstające płatki uszu; u – przylegające płatki uszu; G – obecność piegów; g – brak piegów.

Kobieta piegowata (homozygota), o przylegających płatkach uszu oczekuje dziecka, którego ojcem jest mężczyzna bez piegów, mający odstające płatki uszu i będący heterozygotą pod względem tego genu. Rozwiąż odpowiednią krzyżówkę: pokolenie rodziców: GGuu × ggUu ; gamety: Gu × gU , gu.

Czy wśród ich potomstwa może pojawić się dziecko bez piegów, z odstającymi płatkami uszu?

Pokolenie rodziców: CCPP × ccpp. Gamety: CP × ep

Czy wśród ich potomstwa mogą pojawić się osobniki rogate o czerwonym umaszczeniu?

Źródło: Englishsquare.pl Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Stosunek fenotypowy: 4 : 0. Wszystkie osobniki są bezrogie, o czarnym umaszczeniu. Nie jest możliwe uzyskanie osobnika rogatego o czerwonym umaszczeniu.

Następnie skrzyżowano osobnika uzyskanego w powyższej krzyżówce z osobnikiem bezrogim o umaszczeniu czarnym. Uzyskano następujący rozkład fenotypów wśród potomstwa: 9 (czarny, bezrogi) : 3 (czarny, rogaty) : 3 (czerwony, bezrogi) : 1 (czerwony, rogaty). Informacja o rozkładzie fenotypów wśród potomstwa umożliwia ustalenie genotypu drugiego osobnika rodzicielskiego.

Choć nie jest znany genotyp drugiego rodzica, uzyskany rozkład fenotypów 9 : 3 : 3 : 1 wskazuje na krzyżówkę dwóch heterozygot pod względem obu cech:

Źródło: Englishsquare.pl Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0. Genotyp obojga osobników rodzicielskich to CcPp.

Gamety: CP , Cp, cP, cp × CP , Cp, cP, cp

Krzyżówka dwugenowa dla genów: warunkującego kolor umaszczenia oraz jego wzór u królików

U królików kolor umaszczenia (czarne lub brązowe) oraz jego wzór (jednolite lub łaciate) to cechy warunkowane przez geny autosomalne, mające po dwa allele. Allel warunkujący czarne umaszczenie oraz allel kodujący umaszczenie łaciate są dominujące: A – umaszczenie czarne; a – umaszczenie brązowe; B – umaszczenie łaciate; b – umaszczenie jednolite.

Całe potomstwo łaciatej brązowej samicy i jednolicie czarnego samca było czarne, łaciate. Na podstawie tej informacji możliwe jest określenie genotypów rodziców.

Zwróć uwagę, że na podstawie fenotypu samicy (brązowe umaszczenie) ustalić można, że posiada ona dwa allele recesywne a. Jeśli samiec także posiadałby allel recesywny a, wśród potomstwa pojawiłyby się osobniki brązowe. Genotyp samca to AAbb. Gamety: Ab

Jednolite umaszczenie samca wskazuje, że posiada on dwa allele recesywne b. Jeśli samica także posiadałaby allel recesywny b, wśród potomstwa pojawiłyby się osobniki umaszczone jednolicie. Genotyp samicy to aaBB. Gamety: aB

Krzyżówka genetyczna:

Grafika interaktywna

Kobieta Fenotyp: włosy ciemne, kręcone

Mężczyzna Fenotyp: włosy ciemne, proste

Kobieta i mężczyzna z fotografii spodziewają się dziecka.

Cechy dominujące włosy kręcone: allel A; ciemny kolor włosów: allel B

Genotyp dziecka zależy głównie od genotypu jego rodziców. Źródło: icsilviu, Pixabay, domena publiczna.

Polecenie 1

Polecenie 2

Cechy recesywne włosy proste: allel a; jasny kolor włosów: allel b

Para ze zdjęcia spodziewa się dziecka. Kobieta jest podwójną heterozygotą pod względem obu cech (rodzaj oraz kolor włosów). Ojciec mężczyzny ze zdjęcia ma ciemne, kręcone włosy, a jego matka – jasne, proste włosy. Stwórz krzyżówkę genową i określ, jaki kolor i rodzaj włosów może odziedziczyć dziecko przedstawionej pary. Odpowiedź uzasadnij.

Podaj możliwe genotypy rodziców mężczyzny ze zdjęcia.

Ćwiczenie 3 Skrzyżowano ze sobą podwójną homozygotę dominującą z podwójną homozygotą dominującą. Spośród podanych sformułowań zaznacz wszystkie te, które prawidłowo opisują organizmy rodzicielskie i potomne w tej konfiguracji.

Połowa organizmów potomnych będzie heterozygotami, połowa homozygotami pod względem rozpatrywanych cech.

Wszystkie organizmy potomne będą heterozygotami pod względem rozpatrywanych cech.

Organizmy rodzicielskie możemy określić mianem odmian czystych.

Wszystkie organizmy potomne w pierwszym pokoleniu będą miały taki sam fenotyp.

Wszystkie gamety jednego organizmu rodzicielskiego będą zawierały taką samą informację genetyczną, przy założeniu braku mutacji.

Każdy z organizmów rodzicielskich wytwarza dwa różne rodzaje gamet.

Ćwiczenie 4 Uzupełnij tekst, wybierając prawidłowe sformułowania spośród podanych propozycji.

Drugie prawo Mendla mówi, że allele różnych genów są rozdzielane do gamet niezależnie od siebie i losowo po jednym allelu z każdego genu. Pozwala ono na analizę cech dziedziczonych jednogenowo, na różnych chromosomach wielogenowo, na tym samym chromosomie , czyli kodowanych przez tzw. geny sprzężone niesprzężone. Według tego prawa w drugim pokoleniu potomnym, określanym zwykle skrótem F2 P1 , obserwuje się rozszczepienie fenotypów w stosunku 2 : 1 9 : 3 : 3 : 1. Wynik taki otrzymywany jest jednak tylko wtedy, gdy geny ujawniają się według zasad dominacji zupełnej niezupełnej. Krzyżówki wielogenowe analizowane są najczęściej za pomocą schematu zwanego szachownicą Punnea drzewem genotypowym. Mogą Nie mogą być stosowane do rozpatrywania kilku różnych cech jednocześnie.

輸

醙

Ćwiczenie 5

Informacje do zadania:

Geny M (dominujący)/m (recesywny) i K (dominujący)/k (recesywny) dziedziczą się niezależnie od siebie.

Rodzic I jest heterozygotą pod względem obu cech, a II jest homozygotą recesywną.

Uzupełnij obie tabele, przeciągając podane hasła w odpowiednie miejsca.

Rodzic I Rodzic II

Genotyp rodzica

Wytwarzane gamety

MK, mk, Mk, mK mk MMKK mmkk MK MmKk

Genotyp potomstwa Stosunek genotypów potomstwa

9 : 3 : 3 : 1 MMkk, mmKK, mmkk, MMKK 1 : 1 : 1 : 1 1 : 1

MmKk, Mmkk, mmkk, mmKk

醙

Ćwiczenie 7 U kotów syjamskich krótka sierść uwarunkowana jest genem dominującym, a u kotów perskich sierść długa uwarunkowana jest genem recesywnym. Umaszczenie czarne kotów perskich dominuje nad podpalanym umaszczeniem kotów syjamskich. Na podstawie krzyżówki genetycznej określ, jakie fenotypy i genotypy wystąpią u potomstwa długowłosej, czarnej kotki perskiej będącą homozygotą pod względem obu tych cech z krótkowłosym, podpalanym kocurem syjamskim, także będącym homozygotą pod względem obu cech.

Odpowiedź:

難

Ćwiczenie 8 Jakie genotypy i fenotypy wystąpią, gdy skojarzy się ze sobą potomstwo uzyskane w krzyżówce przedstawionej w ćwiczeniu 7? Narysuj krzyżówkę genetyczną i odpowiedz na pytanie.

Odpowiedź:

難

większej liczby genów);

Kształtowane kompetencje kluczowe:

kompetencje cyfrowe; kompetencje osobiste, społeczne i w zakresie umiejętności uczenia się; kompetencje matematyczne oraz kompetencje w zakresie nauk przyrodniczych, technologii i inżynierii.

Cele operacyjne ( językiem ucznia):

Omówisz prawo niezależnej segregacji cech. Rozwiążesz krzyżówki wielogenowe, korzystając z kwadratu Punnetta. Zapiszesz i przeanalizujesz krzyżówki. Określisz prawdopodobieństwo wystąpienia danych genotypów i fenotypów oraz stosunek fenotypowy w pokoleniach potomnych.

Strategie nauczania:

konstruktywizm; konektywizm.

Metody i techniki nauczania:

z użyciem komputera; ćwiczenia interaktywne; gwiazda pytań; analiza grafiki interaktywnej; gra dydaktyczna.

Formy pracy:

praca w parach; praca w grupach; praca całego zespołu klasowego.

Środki dydaktyczne:

komputery z głośnikami, słuchawkami i dostępem do internetu; zasoby multimedialne zawarte w e‐materiale; tablica interaktywna/tablica, pisak/kreda; telefony z dostępem do internetu; arkusz papieru A3 z ilustracją gwiazdy.

Przed lekcją:

1. Przygotowanie do zajęć. Nauczyciel loguje się na platformie i udostępnia uczniom e‐materiał „Krzyżówki wielogenowe – ćwiczenia”. Prosi uczestników zajęć o zapoznanie się z tekstem w sekcji „Przeczytaj” i rozwiązanie ćwiczeń nr 1 i 2 z sekcji „Sprawdź się”.
2. Uczniowie przypominają sobie informacje na temat dziedziczenia cech według praw Mendla.

Przebieg lekcji

Faza wstępna:

1. Nauczyciel wyświetla na tablicy temat lekcji oraz cele zajęć, omawiając lub ustalając razem z uczniami kryteria sukcesu.
2. Raport z przygotowań. Nauczyciel, za pomocą dostępnego w panelu użytkownika raportu, sprawdza, którzy uczniowie zapoznali się z udostępnionym e‐materiałem i wykonali zadane ćwiczenia. Jeśli odpowiedzi uczniów bardzo się różnią lub ćwiczenia okazały się trudne, nauczyciel omawia je na forum.

Faza realizacyjna:

1. Praca z multimedium („Grafika interaktywna”). Nauczyciel wyświetla grafikę interaktywną i wspólnie z uczniami dokonuje jej analizy. Prosi podopiecznych, by pracując w parach, wykonali polecenia nr 1 (w którym mają określić, jaki kolor i rodzaj włosów może mieć dziecko opisanej pary) i nr 2 (w którym mają podać możliwe genotypy rodziców opisanego mężczyzny). Następnie uczniowie konsultują swoje rozwiązania z inną, najbliżej siedzącą parą. Wybrane zespoły prezentują swoje odpowiedzi na forum klasy.
2. Gwiazda pytań. Nauczyciel dzieli klasę na trzy grupy. Każdy zespół otrzymuje arkusz papieru A3 z ilustracją gwiazdy. Zadaniem uczniów jest umieszczenie na ramionach gwiazdy pięciu pytań dotyczących tematu lekcji. Każdy zespół po napisaniu pytań przekazuje gwiazdę innej grupie, zgodnie z kierunkiem wskazówek zegara. Teraz zadaniem uczniów jest udzielenie odpowiedzi na zadane pytania na podstawie wiadomości znajdujących się w e‐materiale. Uczniowie swoje odpowiedzi zapisują na otrzymanym arkuszu papieru A3. Po upływie wyznaczonego czasu grupy prezentują swoje gwiazdy. Nauczyciel w razie potrzeby uzupełnia informacje, wyjaśnia wątpliwości.
3. Utrwalenie wiedzy i umiejętności. Nauczyciel dzieli klasę na 4‐osobowe grupy. Uczniowie rozwiązują ćwiczenia interaktywne od 5 do 8 z sekcji „Sprawdź się”, od najłatwiejszego do najtrudniejszego. Grupa, która poprawnie rozwiąże zadania jako pierwsza, wygrywa.

Faza podsumowująca: