Генетика пола. Определение половых хромосом

Цель урока: изучить особенности генетического определения пола у различных групп организмов, а также наследование некоторых признаков сцепленных  с полом.
Задачи урока:
образовательная
— актуализировать ранее полученные знания;
— систематизация  теоретических знаний по теме  «Взаимодействие неаллельных генов»; 
— изучить  хромосомный механизм определения пола;
— знать особенности  наследования признаков, связанных  с полом ;
— рассмотреть некоторые патологические признаки заболеваний, гены  которых локализованы в половых хромосомах;
развивающая
— продолжить формирование умений и навыков , необходимых для решения генетических  задач;
— выработка умений самостоятельного   составления блок- схемы;
— способствовать пониманию необходимости знания  истории своей  семьи;
— развивать умение анализировать , сравнивать и обобщать , используя  дополнительную литературу и информационные  технологии;
воспитательная
— повысить восприимчивость  учащихся  к вопросам  сохранения своего здоровья и здоровья других людей;
— формирование  коммуникативной компетенции.
МТО урока: компьютер, проектор, доска для проектора, карточки с задачами
Вид урока: комбинированный
Межпредметные связи: информатика,  физиология человека, история, математика;
 
 ПЛАН   УРОКА
  1. Организационный момент: (2 мин);
Проверка личного состава учащихся и визуальной готовности класса к уроку.
  1. Актуализация опорных знаний учащихся:
Я рада вас приветствовать на уроке. Мы сегодня будем работать вместе и надеюсь, говорить на одном языке – языке удивительной науки биологии. В конце урока вы сами оцените степень своего участия в обсуждении и изучении материала.
Проверка домашнего задания: (5 минут)
Вопросы:
  1. Назовите три закона Г. Менделя?
  2. Каких правил придерживался Г. Мендель при проведении своих опытов?
  3. Сформулируйте закон чистоты гамет. Кому принадлежит открытие этого закона?
  4. Всегда ли признаки можно чётко разделить на доминантные и рецессивные?
  5. Какое название получило это явление?
  6. Всегда ли по фенотипу можно определить, какие гены содержит данная особь? Приведите пример.
  7. Можно ли установить генотип особей, которые не различаются по фенотипу? Какой метод используют для этого?
  8. Какими особенностями характеризуется дигибридное скрещивание?
  9. Всегда ли справедлив закон независимого наследования, т.е. III закон Г. Менделя?
Молодцы! С этим этапом работы Вы справились
-Сегодня на уроке мы продолжим знакомство с генетикой.
«Генетика – наука, объясняющая, почему ты похож на своего отца, если похож, и почему не похож на него, если так получилось» (слайд №  2) Станислав Ежи Лец
 В этом шуточном определении известного польского писателя – юмориста есть и вполне серьезная мысль: генетика – наука о наследственности.
 Это наука сравнительно молодая, в этом году ей исполняется всего 110 лет, но можно смело утверждать, что она произвела революцию в биологии и стала основой всех биологических наук. От Менделевской и Моргановской генетики человечество пришло к геномике.
Объявляется тема, цели урока и примерный порядок работы (слайды №3 – 4 )(записывают тему в опорный конспект).
  1. Объяснение нового материала: ( 25 минут )
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. 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 половые или гетерохромосомы. (Слайд №5) (записывают в опорный конспект).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. 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(слайд № 6).)
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.
         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. (записывают в опорный конспект).
Детерминация развития пола. (Слайд  №7).
  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.
  5. У некоторых животных определение пола зависит от внешних условий. (Слайд №8).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 X и У, получили название сцепленных с полом.  (Слайд №9).
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. 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). лайд №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 (тест на дальтонизм слайд № 11). (записывают в опорный конспект).
Гемофилия — сцепленное с полом рецессивное заболевание, при котором нарушается образование фактора VIII, ускоряющего свертывание крови. лайд презентации №12). (записывают в опорный конспект).
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. лайд №13). 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 (слайд  №14).
  1. Закрепление пройденного материала:
Решение задач на наследование признаков, сцепленных с генами
Задача 1.
У человека ген, вызывающий гемофилию, рецессивен и находится в Х-хромосоме. У здоровых родителей родился сын-гемофилик. Укажите генотипы родителей и детей. Какова вероятность рождения в такой семье здоровых детей?
Задача 2.
У человека отсутствие способности долго сидеть неподвижно зависит от рецессивного, сцепленного с полом, гена (а). В семье отец и сын не могут долго сидеть спокойно, а матери это удается легко. А. Какова вероятность того, что сын унаследовал этот признак от отца? Б. Все ли дети этих родителей будут мешать учителям на уроках? В. Какова вероятность рождения в этой семье ребенка, у которого в школе будут проблемы с дисциплиной? Г. Будет ли этот ребенок обязательно мальчиком?
 
  1. Рефлексия: ( 5 минут)
  2. Работа с аналогичными заданиями ГИА. Выбрать один правильный ответ из четырех
 Домашнее задание: стр 133-141 из книги «Общая биология» 10 класс (А.Сартаев, М.Гильманов), читать.