Почему три названия генотипов не означают три равновероятных исхода?
Учителю: подготовка и план на 45 минут
На пару: ученические страницы PDF, карандаши двух цветов, линейка, калькулятор. Схемы, таблицы, определения и условия включены в урок. Работа только на бумаге. Не собирать образцы, личные генетические и медицинские сведения или родословные учеников. Не проводить опыты с мутагенами. Не делать выводов о здоровье, родстве или способностях людей. Интернет, регистрация и аккаунты детям не нужны.
Уровень — начинающий исследователь, 9 класс. Предпосылки: ген, аллель, генотип и фенотип; доли и проценты; чтение таблиц и схем. В паре один описывает, второй проверяет, затем меняются. Все изображения и числовые серии учебные; работу по ним не выдавать за проведённый опыт. Подготовка и печать выполняются до урока; разборы открываются после самостоятельной попытки. При затруднении учитель разбирает первую строку вместе с классом, остальные учащиеся выполняют самостоятельно.
| Минуты | Работа | Результат |
|---|---|---|
| 0–5 | Проблема | Вопрос и первое решение |
| 5–14 | Понятия и пример | Способ проверки |
| 14–25 | Практика 1 | Готовый продукт и проверка |
| 25–33 | Практика 2 | Перенос способа |
| 33–40 | Обсуждение | Аргумент и ограничение |
| 40–45 | Индивидуальная проверка | Самостоятельный ответ |
01. Проблемная ситуация
0–5 минут. В записи Aa × Aa ученик получил «AA, Aa, aa — по одной трети». Найдите пропущенный путь появления Aa. Почему три названия генотипов не означают три равновероятных исхода?
02. Понятия и разобранный пример
5–14 минут: 4 минуты на понятия, 3 на пример, 2 на объяснение способа партнёру.
Как устроена модель
Моногибридное скрещивание рассматривает наследование одного признака, различия которого в нашей модели связаны с одним аутосомным локусом. Диплоидные организмы имеют по два аллеля, гаметы — по одному. Для Aa принимаем равные вероятности A и a; оплодотворение случайное. A полностью доминирует: AA и Aa имеют окраску, aa её не имеет. Это условный признак, не цвет глаз человека.
В решётке Пеннета строки и столбцы — гаметы родителей, клетки — сочетания при оплодотворении. Две клетки Aa получаются разными путями и должны учитываться обе. Соотношение генотипов нельзя подменять соотношением фенотипов. Перед решением всегда выписывают правила доминирования и типы гамет.
Вероятность относится к каждому независимому потомку при неизменных условиях. Ожидаемое число равно размеру серии, умноженному на вероятность; реальная небольшая серия может отличаться. Предыдущие исходы не создают «долга» следующего потомка. Длительное выращивание здесь заменено готовыми карточками.
Работайте по подписям и масштабу; рисунки условные и не заменяют запись реального наблюдения.
Пример: Aa × Aa. Гаметы каждого A и a по 1/2. Четыре клетки: AA, Aa, Aa, aa, каждая 1/4. Генотипы 1:2:1, фенотипы 3:1. В серии из 80 ожидаются 20 AA, 40 Aa, 20 aa; окрашенных 60. Это ожидание, не гарантированный состав.
03. Практика 1. Проверяем материал
Анализ данных в паре
14–25 минут. В паре: 2 минуты прочитайте данные, 6 минут выполните расчёты или сопоставление, 3 минуты проверьте объяснения друг друга. Данные вымышлены, кроме явно указанных сведений об ископаемых видах.
| Объект или случай | Данные | Условие |
|---|---|---|
| I | AA × aa | Полное доминирование |
| II | Aa × aa | Гаметы равновероятны |
| III | Aa × Aa | Серия из 120 потомков |
Для каждой строки выпишите гаметы, заполните решётку и найдите вероятности AA, Aa, aa и неокрашенного фенотипа. Для III вычислите ожидаемые числа генотипов в 120. Результат: три схемы и одна строка ожиданий. Критерии: гаметы, все клетки, разделение генотипа и фенотипа, смысл ожидания.
Практика 1: разбор и критерии
I: только A и a, все Aa, P(aa)=0. II: A/a и a, Aa и aa по 1/2; AA невозможен. III: 1/4 AA, 1/2 Aa, 1/4 aa; в 120 ожидаются 30, 60, 30. Окрашенных 90. По баллу за каждую схему и за корректное ожидание с оговоркой — 4. Ошибка: считать две клетки Aa одной и получать равные доли трёх генотипов.
04. Практика 2. Перенос способа
Новая задача
25–33 минуты. У неизвестного окрашенного растения генотип AA или Aa. Его скрестили с aa; среди восьми потомков четыре неокрашенных. Какой генотип совместим с моделью? Если бы все восемь оказались окрашенными, исключало бы это Aa? Для второго случая найдите вероятность восьми окрашенных при Aa × aa, принимая независимость.
Практика 2: разбор и критерии
Наличие aa требует аллеля a от неизвестного родителя: он Aa. Восемь окрашенных не исключают Aa: вероятность (1/2)^8=1/256. При AA все окрашены, но небольшой результат без aa ещё не доказывает AA. Генотип — 1 балл, вероятность — 1, ограничение вывода — 1.
05. Обсуждение и границы вывода
33–40 минут. В четырёх карточках подряд выпало aa. Один ученик говорит: «Теперь A обязан компенсировать серию». Другой предлагает заново использовать гаметы родителей. Какое объяснение верно и при каком условии?
Обсуждение: возможный вывод
При независимых исходах Aa × Aa вероятность следующего aa остаётся 1/4. Компенсации не возникает. Альтернатива при сомнении — проверить, действительно ли карточки возвращали и перемешивали: без возвращения это другая модель. Обоснованный ответ различает биологическое условие и механический способ имитации.
06. Индивидуальная проверка
40–45 минут. Для Aa × aa найдите P(Aa), P(aa) и ожидаемое число aa в 50. Объясните, почему 23 aa не опровергают модель автоматически.
Индивидуальная проверка: ответ и критерии
P(Aa)=1/2, P(aa)=1/2, ожидаются 25. Наблюдаемая серия случайна и может отличаться от ожидания. По баллу за вероятности, число и объяснение — 3.
07. Соответствие исходной программе
Пункт программы → действие → результат
| Пункт программы | Действие ученика | Проверяемый результат |
|---|---|---|
| 16.1. Генетика человека | Моногибридное скрещивание | Построить три решётки, разделить генотипы и фенотипы и объяснить различие вероятности и наблюдаемой доли. |
| Решение задач и работа с моделями | Обосновать решение по данным | Ответ содержит данные и ход рассуждения |
| Границы научного вывода | Указать недостающие сведения | Модель не выдаётся за диагноз или точную родословную видов |
Источники и права на изображения
Тексты, задания, учебные данные и схемы разработаны для портала «Школы России». Числовые серии — учебные модели, не результаты проведённых классом опытов. Схемы авторские, не копии микрофотографий; сторонние изображения не используются. Фактические сведения сверены по указанным источникам 19.10.2026. Материалы полностью даны, переход по внешним ссылкам ученику не требуется.