Генетика пола. Сцепленное с полом наследование

УТВЕРЖДАЮ

Зам. директора по УПР

______ Горбовец С.И.

Учебное занятие по теме : «Генетика пола»

Цели

обучающая:

на уровне представления: называет основные понятия темы «пол», «половые различия», «механизмы определения пола», «половые хромосомы и аутосомы»

на уровне понимания: понимает особенности передачи наследственных заболеваний и применяет знания для решения генетических задач;

воспитывающая: способствовать формированию умения работать с полученной информацией с целью разрешения проблем и принятия решений в повседневной жизни;

развивающая: способствовать формированию умений анализировать условия генетических задач, устанавливать взаимосвязи между понятиями «генотип-фенотип».

МЕТОДИЧЕСКАЯ: учебное сотрудничество и совместная деятельность учащихся и преподавателя на всех этапах урока.

Оборудование: учебное пособие, компьютер, проектор, презентация по теме урока,

Таблица « Определение пола у дрозофилы»

Прогнозируемые результаты: в процессе изучения материала учащиеся называют механизмы хромосомного определения пола, умеют решать генетические задачи на сцепленное с полом наследование. Выявляют причинно-следственные связи при анализе решенной задачи.

Тип учебного занятия: изучение и первичное закрепление знаний

Оновной учебник:

Биология: учебное пособие для 10-го класс общеобразовательных учреждений с рус. яз. обучения/ Н.Д. Лисов ( и др.); под ред. Н.Д. Лисова- Минск: Нар.асвета, 2014.-270 с.: ил.

Ход урока

I. Организационный момент

Проблемный вопрос?

1.Проверка домашнего задания:

А) Терминологический диктант.

Генотип- Моногибридное скрещивание-

Гомозигота- Фенотип-

Дигибридное скрещивание- Гетерозигота-

1-ый закон Менделя- Аллельные гены-

3-ий закон Менделя- Анализирующее скрещивание-

II. Изучение нового материала по плану:

- Ребята, обратите внимание на эпиграф к нашему уроку.

«Наши врачи должны как азбуку знать законы наследственности. Воплощение в жизнь научной истины о законах наследственности поможет избавить человечество от многих скорбей и горя.»

И.П.Павлов

Ещё в глубокой древности человечество пыталось понять и дать объяснение загадочным явлениям зарождения и развития жизни. Обобщения складывались чаще всего из наблюдений человека над самим собой. Из наблюдений стало очевидным то, что потомство у человека рождается с чертами сходства с родителями.

-Вспомните, в какой момент определяется пол будущего ребёнка у человека? (В момент оплодотворения).

(Объяснение и заполнение таблицы « Типы определения пола».)

Итак, чаще всего пол у животных определяется в момент оплодотворения. Важная роль в этом принадлежит хромосомному набору зиготы.

Вспомним, что в зиготе находятся парные – гомологичные хромосомы, одинаковые по форме, размерам и набору генов.

( На экран с помощью проектора выводится рисунок «Кариотип мужчины и женщины»).

- Ребята, на рисунке изображены хромосомы мужчины и женщины. В женском кариотипе все хромосомы парные. В мужском кариотипе имеется одна крупная равноплечая непарная хромосома, не имеющая гомолога, и маленькая палочковидная хромосома, встречающаяся только в кариотипе мужчин.

Таким образом, кариотип человека содержит 22 пары хромосом, одинаковых у мужского и женского организмов, и одну пару хромосом, по которой различаются оба пола, их называют половыми.

Половые хромосомы у женщин одинаковы, их называют Х-хромосомами. У мужчин имеются одна Х- хромосома и одна Y-хромосома. При созревании половых клеток в результате мейоза гаметы получают гаплоидный набор хромосом. При этом все яйцеклетки имеют по одной Х-хромосоме.

Пол, который образует гаметы, одинаковые по половой хромосоме, называют гомогаметным и обозначают как ХХ.

При сперматогенезе получаются гаметы двух сортов: половина несёт Х-хромосому, половина – Y – хромосому.

Пол, который формирует гаметы, неодинаковые по половой хромосоме, называют гетерогаметным и обозначают как ХY.

Решение задачи на определение пола у человека.

-Наследование признаков, определяемых генами, локализованными в половых хромосомах, называется сцепленным с полом наследованием.

У человека установлены все 23 теоретически возможные группы сцепления генов; из них 22 локализованы в аутосомах, в каждой из которых содержится по несколько сот генов.

Более 100 генов локализовано в хромосомах.

Затем учащимся предлагается выполнить задание:

-Ребята, внимательно ознакомьтесь с текстом приложения, рассмотрите рисунок и таблицу.

- Какие гены наследуются, полностью сцепленные с полом?

- На сегодняшнем уроке речь пойдёт только о первой группе генов: полностью сцепленных с полом.

По данным учёных (Ниль и Шеллу), в негомологичном участке Х-хромосомы человека локализованы гены одной из опасных болезней – гемофилии. На примере этого заболевания мы рассмотрим наследование, сцепленное с полом.

Гемофилия – это болезнь несвёртываемости крови.

-Вспомним, какие факторы необходимы для свёртывания крови? ( Учащиеся называют белки фибрин, фибриноген, ионы кальция, протромбин, тромбин).

- Мутации разных генов, контролирующих синтез этих факторов, приводят к одному результату – проявлению гемофилии.

Ген гемофилии рецессивен, поэтому, к счастью, встречается очень редко – этой болезнью страдают немногие мужчины. У женщин гемофилия практически не встречается, описаны лишь отдельные случаи. Считается, что девочки, имеющие две Х-хромосомы с геном гемофилии в каждой из них, погибают ещё в зародышевом состоянии.

- Эта болезнь затронула и семью последнего российского императора. Сегодня мы обратимся к семье последнего русского царя.

( Рассказ учащегося, во время которого на экране появляется фотография царской семьи).

- Императрица Александра Фёдоровна, до замужества Аликс-Виктория-Елена-Бригитта-Луиза-Беатриса принцесса Гессенская и Рейнская (по другим источникам, принцесса Гессен-Дармштадская) – дочь Великого герцога Людвига IV Гессенского и Рейнского и Аликс, дочери британской королевы Виктории. Родилась 25 мая 1872г.

В возрасте 12 лет она впервые побывала в России на свадьбе сестры. Здесь принцесса Аликс познакомилась с 16-летним русским цесаревичем Николаем. Через два года она приехала вновь, как бы на смотрины. Государь Александр III возражал против брака своего сына с немецкой принцессой. Однако Николай решительно заявил, что ни на ком другом жениться не желает. Уже на смертном одре Александр III благословил брак Николая и Аликс. Свадьба состоялась месяц спустя после смерти Александра, 14 ноября 1894г. Принцесса после крещения в православие приняла имя Александра Фёдоровна.

Как и его отец, Николай был примерным семьянином и служил образцом для своих подданных. Любовь к Аликс он пронёс через всю жизнь. Вместе с государем Александра Фёдоровна создала прочную и удивительно дружную семью.

Вскоре после свадьбы царица родила своего первого ребёнка. Это была девочка. Её назвали Ольгой. Затем подряд родились ещё три дочери: Татьяна, Мария, Анастасия. Но нужен был наследник престола. А Бог так и не давал им мальчика. Наконец, 30 июля 1904г. у царицы родился мальчик. Его назвали Алексеем. После рождения наследника выяснилось, что мальчик болен гемофилией. Эта страшная болезнь стала трагедией царской семьи. Обычно с таким заболеванием редко доживают до зрелого возраста, так как любой ушиб и даже мелкое кровоизлияние может стать причиной смерти.

Болезнь царевича была объявлена государственной тайной, знали о которой только члены семьи и самые приближённые слуги. Александра Фёдоровна тяжело переживала за сына, полностью уйдя в религию. Алексей с детства находился под строгим наблюдением, его во многом ограничивали. Но, несмотря ни на что, цесаревич рос добрым, весёлым и милым мальчиком. В семье его называли «солнечным лучиком».

--Ребята, давайте посмотрим схему скрещивания при наследовании, сцепленном с полом.

Х ^H -ген нормальной свёртываемости крови

Х ^h – ген гемофилии

Р: Х ^H Х ^h х Х ^HY

Александра Николай II Фёдоровна

G: Х ^H Х ^h Х ^H Y

F₁ Х ^H Х ^H ; Х ^H Х ^h Х ^H Y Х ^h Y

Ольга, Татьяна, норм. гемофилик (Алексей)

Анастасия, Мария

- Обратимся к генеалогическому древу потомков королевы Виктории. ( На экране видно генеалогическое древо потомков королевы Виктории).

Из схемы видно, что носительницей гемофилии была королева Виктория. Как видно из генеалогического древа, Александра Фёдоровна по матери приходилась Виктории внучкой. Английский же королевский дом от Виктории гемофилии не унаследовал, поскольку продолжателем его стал старший сын королевы – Эдуард VII.

- История царской семьи была трагична. Вместе они жили, вместе и погибли в подвале Ипатьевского дома.

В 1991 году в Екатеринбурге были обнаружены останки, признанные останками Нико-

лая II, Александры Фёдоровны, их дочерей Ольги, Татьяны, Анастасии, доктора Е.С.Боткина, слуг А.С.Демидовой, А.Е. Труппа, И.Харитонова.

Все они были захоронены в Петропавловском соборе Петербурга 17 июля 1998г.

Дальтонизм

Информация: Дальтони́зм, цветовая слепота — наследственная, реже приобретённая особенность зрения, выражающаяся в неспособности различать один или несколько цветов. Названа в честь Джона Дальтона, который впервые описал один из видов цветовой слепоты, на основании собственных ощущений, в 1794 году. Дальтон не различал красный цвет, но не знал о своей цветовой слепоте до 26 лет. У него были три брата и сестра, и двое из братьев страдали цветослепотой на красный цвет. Дальтон подробно описал свой семейный дефект зрения в небольшой книге. Благодаря её публикации и появилось слово «дальтонизм», которое на долгие годы стало синонимом не только описанной им аномалии зрения в красной области спектра, но и любого нарушения цветового зрения.

III. Закрепление:

Решить задачу: девушка, отец которой гемофилик, выходит замуж за здорового мужчину.

Каких детей можно ожидать от этого брака?

Рефлексия: Генетика - прекрасная наука,
Важна была в любые времена,
Чтобы понять какими будут дети
И заболеть возможность какова,
Чтоб получать всё больше новых видов
Растений и животных, всё затем
Чтобы улучшить нашу жизнь и чтобы
Нам избежать наследственных проблем.

Наука эта очень интересна,
Хотя возможно не совсем проста,
Но эти знания, поверьте мне, полезны
Не пожалеете о них вы никогда.
Чтобы родить здорового ребёнка,
Чтобы была счастливая семья,
Генетику учите, без раздумий
Ведь пригодится вам она всегда. (Тома Антипова https://stihi.ru/2013/05/16/1095)

IV. Домашнее задание: 1) выучить материалы учебника §45 на стр. 187-193; задача 8.

2) Подготовиться к практической работе.

3) Решить задачу. Отец и сын – дальтоники, а мать различает цвета

нормально. Правильно ли будет сказать, что сын унаследовал

свой недостаток зрения от отца?

УТВЕРЖДАЮ

Зам. директора по УПР

______ Горбовец С.И.

Материалы для работы учащихся.

Информационный лист.

У млекопитающих, в том числе у человека, Х - и Y-хромосомы имеют гомологичный участок, в котором происходит их соприкосновение и возможен кроссинговер. Все гены, локализованные в половых хромосомах человека, можно разделить на три группы в зависимости от того, в каких участках половых хромосом они находятся.

Первая группа – сцепленная с полом. В неё входят гены, локализованные в той части Х-хромосомы, которая не имеет гомологичного участка в Y-хромосоме. Они полностью сцеплены с полом, передаются исключительно через Х-хромосому. К их числу относятся рецессивные гены гемофилии, дальтонизма, атрофии зрительного нерва и др. Доминантные гены из этого участка одинаково проявляются у обоих полов, рецессивные – у женщин только в гомозиготном, а у мужчин – и в гемизиготном состоянии. (Гемизиго́тным называют диплоидный организм, у которого имеется только один аллель данного гена илиодин сегмент хромосомы вместо обычных двух. Для организмов, у кото-рых гетерогаметный пол мужской (как улюдей и всех остальных млекопитающих), почти все гены, связанные с X хромосомой, гемизиготны у самцов, так как у самцов в норме имеется только одна X хромосома. Гемизиготное состояние аллелей или хромосом используется в генетическом анализе с целью поиска места локализации генов, ответственных за какой-либо признак.)

Вторую группу составляет небольшое число генов, расположенных в непарном участке Y- хромосомы. Они могут встречаться только у лиц мужского пола и передаются от отца к сыну. К ним относятся: волосатость ушей, ихтиоз (кожа в виде рыбьей чешуи), перепончатые пальцы на ногах.

Третья группа – гены, расположенные в парном сегменте половых хромосом, т.е. гомологичном для Х - и Y-хромосом. Их называют неполно или частично сцепленными с полом. Они могут передаваться как с Х -, так и с Y-хромосомой и переходить из одной в другую в результате кроссинговера.

Гены, локализованные в половых хромосомах человека.