"Генетика пола. Наследование признаков, сцепленных с полом"

"Генетика пола. Наследование признаков, сцепленных с полом"

Оборудование:

компьютер, мультимедиапроектор,экран (интерактивная доска), презентация в Power Point.

Особенность:

изучение темы урока осуществляется на основе просмотра презентации“Генетика пола. Наследование, сцепленное с полом”.

Тип урока:

урок изучения новой темы.

Цель:

сформировать у учащихся представление о генетике пола, наследовании признаков, сцепленных с полом.

Задачи:

1. Образовательные:

сформировать понятия: аутосомы, гетерохромосомы,гомогаметный, гетерогаметный пол, сформировать представление о детерминации развития пола,признаках, сцепленных с полом, признаках наследуемых через Y-хромосому и Х-хромосому;познакомить учащихся с особенностями наследования половых хромосом, некоторыми патологическими состояниями человека,наследуемыми сцепленно с полом.

2. Воспитательные:

формировать сознательное отношение к своему здоровью и здоровью потомков.

3. Развивающие:

продолжить формирование умений и навыков решения генетических задач на сцепленное наследование генов, на наследование,сцепленное с полом, развивать мыслительные операции; терминологический аппарат.

Ход урока

1. Организационный момент.

Учитель приветствует учащихся. Объявляется тема, цель урока. (Приложение 1. Слайд презентации №1).

2. Изучение новой темы.

Генетика пола – важное и интересное направление современной генетики. Проблема происхождения половых различий, механизмов определения пола и поддержания определенного соотношения полов в группах животных организмов очень важна и для теоретической биологии, и для практики. Рассмотрим хромосомный набор человека. (Приложение 1. Слайд №2). Он содержит 22 пары хромосом, одинаковых у мужского и женского организма, и одну пару хромосом, по которой различаются оба пола. Хромосомы, одинаковые у обоих полов, называют аутосомами.Хромосомы, по которым мужской и женский пол отличаются друг от друга – это половыеили гетерохромосомы. (Запишите определения в рабочую тетрадь). (Приложение 1. Слайд№3). Половые хромосомы у женщин одинаковы, их называют Х-хромосомами. У мужчин имеется Х-хромосома и одна Y-хромосома.

В результате гаметогенеза все яйцеклетки имеют по одной Х-хромосоме, а сперматозоиды – гаметы двух сортов: половина несет Х-хромосому, половина — Y-хромосому. (Приложение1. Слайд №4). Пол потомка зависит от того,какой спермий оплодотворит яйцеклетку. Если яйцеклетка оплодотворяется сперматозоидом,несущим Х-хромосому, развивается женский организм. Если яйцеклетка оплодотворяется сперматозоидом, несущим Y-хромосому, развивается мужской организм. В результате случайного оплодотворения половина гамет получает Х-хромосому, другая половина Y-хромосому. Поэтому у раздельнополых организмов соотношение полов обычно составляет 1:1, т.е. самцы и самки встречаются одинаково часто.

Женщины (XХ) имеют одну Х-хромосому от отца и одну Х-хромосому от матери. Мужчина (XY)получает Х-хромосому только от матери. Этим обусловлена особенность наследования генов,расположенных в половых хромосомах. (Приложение1. Слайд №5).

Пол, содержащий в своих клетках две Х-хромосомы, называется гомогаметным, так как он дает все гаметы одинаковые, а содержащий и Х–и Y-хромосомы, образующий два типа гамет – гетерогаметным.(Запишите определения в рабочую тетрадь).

Детерминация развития пола.

(Приложение 1. Слайд№6).

1. У человека, большинства позвоночных,дрозофил, многих насекомых и двудомных растений гомогаметным является женский пол (XX), а гетерогаметным — мужской пол.

2. У птиц гомогаметным является мужской пол (XX), а гетерогаметным — женский пол (ХУ).Половые хромосомы у этих видов иногда обозначают буквами W и Z, при этом самцы обозначаются символами ZZ, а самки WZ.

3. У прямокрылых (кузнечиков)гомогаметным является женский пол (XX), а моногаметным — мужской пол (ХО).

4. Гаплоидия широко распространена у пчел и муравьев. У этих организмов нет половых хромосом:самки — это диплоидные особи, а самцы —гаплоидные. (Приложение 1. Слайд №7).

5. У некоторых животных определение пола зависит от внешних условий. Например, у морского червя бонелии, особи, которые в личиночной стадии остаются свободно плавающими,становятся самками, а личинки, прикрепившиеся к телу взрослой самки, превращаются в самцов в результате мускулинизирующего действия гормона,выделяемого самкой.

Признаки, наследуемые с половыми хромосомами Xи У, получили название сцепленных с полом. (Приложение1. Слайд №8).

Y-хромосому часто называют генетически инертной или генетически пустой, так как в ней очень мало генов. У человека на У-хромосоме располагается ряд генов, регулирующих сперматогенез, проявления антигенов гистосовместимости, влияющих на размер зубов и т.д. Известны аномалии, сцепленные с Y-хромосомой,которые от отца передаются всем сыновьям(чешуйчатость кожи, перепончатые пальцы, сильное оволосение на ушах). У-хромосома передается от отца всем его сыновьям, и только им.Следовательно, для генов, содержащихся только в У-хромосоме, характерно голандрическое наследование, т. е. они передаются только от отца к сыну и проявляются у самцов.

Х-хромосома несет много различных признаков. (Приложение 1. Слайд №9).Описано более 370 болезней сцепленных с ней. В женском организме (XX) каждый признак по генам,будет являться либо гомо-, либо гетерозиготным.Поскольку у особей мужского пола одна Х-хромосома, то все локализованные в ней гены,даже рецессивные, сразу же проявляются в фенотипе.

У человека некоторые патологические состояния наследуются сцеплено с полом

. К ним относится, например, гемофилия (повышенная кровоточивость), дальтонизм (аномалия зрения, при которой человек недостаточно различает красный и зеленый цвета). (Приложение 1. Слайд №10).Дальтонизм, частичная цветовая слепота, один из видов нарушения цветового зрения. Это заболевание впервые описано в 1794г. Дальтонизм встречается у 8% мужчин и у 0,5% женщин.

Гемофилия — сцепленное с полом рецессивное заболевание, при котором нарушается образование фактора VIII, ускоряющего свертывание крови. (Приложение 1. Слайд №11).

Ген находится в Х-хромосоме.Кровоточивость при гемофилии проявляется с раннего детства. Даже лёгкие ушибы вызывают обширные кровоизлияния – подкожные,внутримышечные. Порезы, удаление зуба и др.сопровождаются опасными для жизни кровотечениями, могут вызвать смерть. Эта патологическая мутация в гене F8C была в генотипе наследника царского престола русского царя Алексея. (Приложение 1. Слайд №12).Молекулярный дефект в Х– хромосоме способен самым жестоким образом распоряжаться жизнью многих поколений его потомков. Гемофилия А поражает почти исключительно людей мужского пола. В среднем, один из 10 000 мальчиков рождается с этой патологией, и только в 70% случаев в его родословной можно найти указания на наследственную передачу мутантного гена. Это значит, что для каждой третьей семьи, в которой случилось такое несчастье, последнее является полной неожиданностью. Рассмотрим родословную потомков английской королевы Виктории.Предполагают, что ген гемофилии возник в результате мутации у самой королевы Виктории или у одного из ее родителей. Краткий обзор родословной (Приложение 1. Слайд презентации №13).

(Приложение 1. Слайд №14). В Кемеровской области в Беловском районе проживает коренное население – телеуты, у которых наблюдается гемофилия. Рассмотрим родословную наследования гемофилии у телеутов Кемеровской области. Гемофилия прослеживается в пяти поколениях. Об этом свидетельствует родословная. (Приложение 1. Слайд №15).Предполагают, что это вновь возникшая мутация,родоначальником которой был мужчина (либо его мать). Сейчас это заболевание широко распространилось в данной популяции. Если в мире в среднем от 6,6 до 18 больных приходится на 10000мужчин, то у телеутов частота заболевания гемофилией 3 человека на 1000 мужчин, что превышает мировой уровень в сотни раз. Таким образом, можно говорить о высокой накопляемости гена гемофилии в популяции телеутов. Возникает серьёзная опасность для данной народности, поскольку численность её всего 3, 5тысячи человек.

Задача

(Приложение 1. Слайд презентации№16).

Изучив родословную наследования гемофилии у телеутов можно найти семью, в которой женщина – носитель вышла замуж за здорового мужчину. От этого брака родилось двое детей:мальчик – гемофилик и девочка – предполагаемый носитель заболевания. Родители очень обеспокоены здоровьем своих детей и внуков.Дайте прогноз в отношении здоровья внуков в этой семье. (Разбирается в качестве примера учителем на схеме. Приложение 1. Слайд №17). Особи женского пола, гетерозиготные по любому из сцепленных с полом признаков, фенотипически нормальны, но половина их гамет несет рецессивный ген. Несмотря на наличие у отца нормального гена, сыновья матерей-носителей с вероятностью 50% будут страдать гемофилией. Вторая часть задачи с определением фенотипа потомства детей от брака здоровой женщины и мужчины –гемофилика решается на доске учащимися под контролем учителя. После формулирования ответа учащимся можно предложить найти на родословной подобную семью. (Приложение 1. Слайд№18).

3. Закрепление изученного материала.

а)

Учащимся предлагается ответить на вопросы: (Приложение 1. Слайд презентации№19).

1. Как называются хромосомы, одинаковые у обоих полов?

2. Какие хромосомы называются половыми или гетерохромосомами?

3. От чего зависит пол будущего потомка?

4. Какой пол и почему называется гомогаметным?

5. Какой пол называется гетерогаметным?

6. Какой пол гомогаметен у человека, большинства позвоночных, многих насекомых и двудомных растений?

7. Какой пол гомогаметен у птиц, бабочек, рептилий, хвостатых амфибий?

8. Какие признаки называются сцепленными с полом?

9. Почему у особей мужского пола в фенотипе сразу проявляются даже рецессивные признаки, связанные с Х -хромосомой?

10. Приведите примеры заболеваний, сцепленных с полом?

б)

Учащимся предлагается решить задачи по теме “Наследование сцепленное с полом” (Приложение1. Слайд презентации №20).

1.

Гипоплазия эмали наследуется как сцепленный с Х-хромосомой доминантный признак. В семье, где оба родителя страдали этой аномалией,родился сын с нормальными зубами. Каким будет второй сын?

2

. У человека псевдогипертрофическая мускульная дистрофия заканчивается смертью в10–20 лет. В некоторых семьях эта болезнь зависит от рецессивного сцепленного с полом гена.Болезнь зарегистрирована только у мальчиков.Если больные мальчики умирают до деторождения,то почему это заболевание не исчезает из популяции?

3.

Гипертрихоз (вырастание волос на краю ушной раковины) наследуется как признак,сцепленный с У-хромосомой. Какова вероятность рождения детей и внуков с этим признаком в семье,где отец и дедушка обладали гипертрихозом?

4. Домашнее задание :§ 39 вопр1-5, изучить родословную своей семьи и выявить наследственные заболевания.