Методическая разработка урока «Картирование хромосом»

Автор: Дудина Екатерина Михайловна

Организация: МАОУ гимназия №9

Населенный пункт: Пермский край, г.Березники

Введение

Сцепленное наследование признаков – это тема, которая является самой сложной в понимании учеников и очень часто ученики не понимают, каким образом признаки могут располагаться в хромосоме. В этой методической разработке есть возможность освоить понимание расположения генов в хромосоме и отработать основные генетические понятия: «доминантный и рецессивный признак, аллель, хромосома, альтернативные признаки. А необычность использования объекта привлекает внимание учащихся.

 

Цель урока: сформировать у учащихся представление о принципах генетического картирования хромосом, научить анализировать частоты кроссинговера и строить генетические карты.

 

Задачи:

• Познакомить с понятием генетической карты и методами её построения;
• Научить определять порядок генов и расстояния между ними на основе данных о частоте кроссинговера;
• Развить навыки работы с генетическими задачами и интерпретации результатов;
• Визуализировать полученные результаты;
• Показать практическое значение картирования для селекции и генетических исследований

 

Для достижения целей и задач предлагаю тему изучать на картировании хромосомы используя китайский гороскоп по годам (см. приложение 1). Для создания этого урока учителю можно использовать ИИ. Для проведения урока не требуется большого количества оборудования.

 

Оборудование: доска, раздаточный материал с частотами кроссинговера презентация.

 

Место урока в программе: Этот урок целесообразно проводить в разделе «Генетика и Селекция» в 10-х классах, после изучения и отработки темы «Сцепленное наследование признаков. Закон Т.Моргана». У учащихся должно быть сформировано понятие кроссоверные гаметы.

 

Основная часть (сценарий урока)

 

1. Теоретический блок

• Понятие генетической карты. Вспомнить, что генетическая карта — это схема взаимного расположения генов в хромосоме, где расстояния измеряются в морганидах (1 морганида = 1% кроссинговера).
• Принцип построения карты. Чем чаще происходит кроссинговер между двумя генами, тем дальше они расположены друг от друга. Минимальная частота — гены сцеплены, максимальная — расположены на разных концах хромосомы.
• Алгоритм построения:
  1. Выбрать пару генов с наибольшей частотой кроссинговера — они будут на концах карты.
  2. Последовательно добавлять гены, ориентируясь на частоты с уже размещёнными.
  3. Учитывать положение стартового гена (например, ген K находится на расстоянии 4 М от начала хромосомы).

 

2. Практическая работа

Задание для учащихся:

1. Проанализировать предоставленные частоты кроссинговера между генами.
2. Определить порядок генов на карте.
3. Рассчитать общую длину участка хромосомы.
4. Ответить на вопросы:
   • Какова вероятность кроссинговера между генами Bg?
   • Составить участок гомологичной хромосомы с альтернативными признаками (учитывая фенотипические проявления) (см.приложение 2).

1. Составить альтернативную аллель с признаками.
2. Придумать альтернативные признаки имеющимся на слайде (см.приложение 3).

 

3.Подведение итогов

• Повторение основных принципов картирования хромосом.
• Обсуждение значения генетических карт для науки и практики (селекция, медицина, эволюционные исследования).

 

4.Домашнее задание

Визуализировать животное по полученным результатам (изобразить самим или использовать ИИ) (см. приложение 4).

 

 

Результаты использования методической разработки на уроке

 

В 2023-2024 уч.году данная разработка проводилась с использованием картирования 1-й хромосомы Дракона среди учащихся 11-х классов (раздел проходился в 11-х классах).

В 2024-2025 уч.году разработка проводилась с использованием картирования 1-й хромосомы Змеи среди учащихся 11-х классов.

В 2025-2026 уч.году разработка проводилась на примере Лошади среди 10-х и 11-х классов.

Сводная таблица результатов с использованием методического урока «Картирование хромосом»

Класс/ уч.год	Задание 1	Задание 2	Домашнее задание
11 а/ 2023-2024	100%	100%	80%
11б / 2023-2024	100%	100%	78%
11а / 2024-2025	100%	100%	95%
11б / 2024-2025	100%	100%	98%

 

 

Задание 1 показывает логичность рассуждения учащихся и умение работать с большим объёмом информации и отрабатывает такие понятия, как «линейная хромосома, кроссинговер, признак, ген».

Задание 2 показывает отработку понятия «альтернативные признаки, гетерозигота, доминирующий и рецессивный признак».

Домашнее задание позволяет отработать навык визуализации, возможность использования ИИ и понятия «доминирующий и рецессивный признак».

 

Полный текст статьи см. в приложении.