Мнемоническое запоминание в биологии

"Каждый охотник желает знать, где сидит фазан".
"Иван родил девчонку, велел тащить пеленку."

Знакомые фразы? Многие из нас с помощью этих нехитрых фраз в детстве выучили порядок цветов радуги и падежей русского языка. Очень часто учащимся приходится запоминать сложные термины, заучивать понятия, иногда в определенном порядке. Здесь на помощь приходит мнемоника – совокупность приемов и способов, облегчающих запоминание и увеличивающих объем памяти за счет образования искусственных ассоциаций (связей). Давайте рассмотрим мнемонические приемы, которые используем мы, учителя биологии, на своих уроках.

Растения 

Растительные ткани

Лист
Имеет
Механическую
Покровную
Образовательную
Проводящую
Основную  ткани

Учащиеся, запомнив ключевое слово-ассоциацию (Лимпопо), смогут вспомнить даже давно пройденный учебный материал.

Генетика человека. Генетика и медицина

Формирование медицинской генетики началось в 30-е годы ХХ века.

Ее задачей является выявление, изучение, профилактика и лечение наследственных болезней, а также разработка путей предотвращения вредного воздействия факторов среды на наследственность человека.

Человек как объект генетических исследований имеет большую специфику, которая создает значительные трудности в изучении его наследственности и изменчивости:

 - невозможность направленных скрещиваний,

 - позднее половое созревание,

 - малочисленность потомства,

 - невозможность обеспечения одинаковых и строго контролируемых условий для развития потомков от разных браков,

 - большое число хромосом,

 - невозможность проведения прямых экспериментов.

Методы изучения наследственности человека

Генеалогический метод позволяет выяснить родственные связи и проследить наследование нормальных или патологических признаков в данной семье на основе составления родословных – генеалогии.

При составлении родословных принято пользоваться обозначениями:

Примеры решения задач на наследование признаков, сцепленных с полом

ЗАДАЧА 1. Атрофия зрительного нерва наследуется как рецессивный признак (а), сцепленный с Х-хромосомой. В семье родители здоровы, но мать жены имела этот дефект. Составьте схему решения задачи, определите генотипы родителей, возможного потомства, пол и вероятность рождения больных детей.

РЕШЕНИЕ. Записываем доминантные и рецессивные гены в Х хромосомах: X^а– атрофия зрительного нерва, Х^А– норма. Затем составим схему. Оба родителя здоровы, но жена является носительницей гена болезни, так как ее мать  имела признак атрофии (Х^аX^а). То, что мать жены имела признак атрофии (Х^аX^а), обусловило то, что ее дочь является носительницей мутантного гена а в одной из Х хромосом   ( генотип Х^АX^а).

У каждого родителя возможно по 2 варианта гамет.

Р	(жена) ХАXа	(муж) ХАY
G	ХА, Xа	ХА, Y
F1	ХАХА девочка, здоровая (25%) ХАXа девочка, здоровая, носительница (25%) ХАY мальчик, здоровый (25%) XаY мальчик, больной атрофией (25%)

ОТВЕТ:  Вероятность рождения больных детей –  25% среди всех  детей, но это всегда мальчики(Х^аУ), следовательно, если все мальчики 100%, то только среди мальчиков вероятность составит 50%. Все остальные дети  – здоровы, т.е. все родившиеся  девочки и 50% мальчиков.

Примеры решения задач на взаимодействие аллельных генов

ЗАДАЧА 1. Родители гетерозиготны, имеют 2 и 3 группы крови. Какие группы крови можно ожидать у их детей?         

РЕШЕНИЕ. Если представить, что родители гетерозиготны, то их генотипы будут: I^АI⁰ х I^BI⁰ Запишем гаметы и генотипы детей для наглядности в решетку Пеннета:

ГАМЕТЫ	IА	I0
IB	IАIB - четвертая	IBI0 - третья
I0	IAI0 - вторая	I0I0-первая

ЗАДАЧА 2. У мальчика I группа крови, а у его сестры IV. Определить группы крови их родителей.

РЕШЕНИЕ. Если у мальчика I груши крови, то у него генотип -I⁰I⁰, если у сестры IV группа крови, то у нее генотип I^АI^B, тогда, если учесть, что один ген дети получают от папы, а другой от мамы, у родителей будут генотипы: I^А I⁰х I^B I⁰. ОТВЕТ: генотипы родителей – I^А I⁰х I^B I⁰.

ЗАДАЧА 3. Мужчина, у которого гетерозиготный резус положительный и вторая группа крови, женится на резус -отрицательной с первой группой крови женщине.  Каких детей можно ожидать от этого брака? В каком проценте случаев возможен резус-конфликт?

РЕШЕНИЕ. Обозначим гены: R –  резус-положительность, r – резус-отрицательность, I^A – ген белка А, I⁰ –  отсутствия в эритроцитах белков  А и В. Генотип мужчины –  Rr I^АI⁰ , генотип женщины – rrI⁰I⁰ .Генотипы и фенотипы детей будут:

ГАМЕТЫ	R  IА	R I0	r IА	R I0
r  I0 отца	RrIAI Резус +, II(A)	RrI0I0 Pезус +, I(0)	rrIAI0 Pезус -, II(A)	rrI0I0 Pезус -, I (0)

ОТВЕТ: резус-конфликт возникает между резус-отрицательной матерью и резус-положительным ребенком, значит вероятность резус- конфликта –  50%.

Генетика пола. Наследование признаков, сцепленных с полом

Пол – совокупность признаков и свойств организма, обеспечивающих воспроизводство.

Типы определения пола

↓	↓	↓
прогамный	эпигамный	сингамный
до оплодотворения	после оплодотворения	в момент оплодотворения
(у коловраток, динофилюса: у ♀ формируются крупные яйца, из которых – ♀, и мелкие, из которых – ♂).	зависит от условий среды (бонеллия: свободноживущие личинки – ♀, паразитирующие на взрослых ♀ – ♂).	генотипически, хромосомным набором.

1. Хромосомный набор млекопитающих, дрозофилы		♀ХХ, ♂ХУ
У человека: 23 пары хромосом
↓	↓
22 пары – аутосомы ○44А+ХХ, □44А+ХУ	23-я пара – половые: ○ХХ, □ХУ
У дрозофилы: ♀6А+ХХ, ♂6А+ХУ
2. Хромосомный набор бабочек, птиц, рептилий, некоторых рыб		♀ХУ, ♂ХХ
3. Хромосомный набор клопа протенора, кузнечика, пауков, жуков		♀ХХ, ♂ХО
4. Хромосомный набор тли		♀ХО, ♂ХХ
5. Гапло-диплоидный тип пчел, муравьев		♀2n, ♂n

Наследование при сцеплении генов и кроссинговере. Закон Моргана. Хромосомная теория наследственности

Отклонения от статистических закономерностей

Развитие генетики ХХ века показало, что далеко не все признаки наследуются в соответствии с законами Г. Менделя. Основные причины отклонения от этого следующие:

·        неодинаковая жизнеспособность зигот;

·        неравная вероятность образования всех типов гамет;

·        неравная вероятность встречи разных типов гамет;

·        случайное нерасхождение гамет;

·        сцепление генов;

·        сцепленное с полом наследование;

·        взаимодействие генов;

·        внеядерная наследственность.

Генетика – наука о наследственности. Законы Г.Менделя

ГЕНЕТИКА

Генетика – наука о закономерностях наследственности и изменчивости.

1900 г. – официальный год рождения генетики, т.к. Г. де Фриз, К. Корренс, Э. Чермак «переоткрыли» законы Менделя («Опыты над растительными гибридами», 1865 г.).

Методы генетики

1. Гибридологический (метод Менделя):

– гибридизация – скрещивание особей с альтернативными (взаимоисключающими) признаками;

– анализ проявления у гибридов только исследуемых признаков, без учета остальных;

– строгий количественный учет гибридов, различающихся по исследуемым признакам (высота стебля, окраска семян, форма семян, окраска плодов, форма плодов, окраска цветков, положение цветков).

2. Цитогенетический – изучение хромосомного набора (кариотипа) – количества, формы, размеров хромосом.

3. Генеалогический – метод родословных – изучение наследования признака у человека в ряду поколений.

4. Близнецовый – изучение проявления признаков у однояйцевых близнецов с оценкой роли внешней среды в реализации действия генов.

5. Математический – количественный учет наследования признаков.

6. Биохимический – изучение нарушений обмена веществ, возникающих в результате генных наследственных изменений.

7. Онтогенетический – изучение действия генов в процессе индивидуального развития, выявление присутствия рецессивных генов в гетерозиготном состоянии.

8. Популяционно-статистический – определение частот встречаемости различных генов в популяциях.