УРОК «Генетика пола. Наследование, сцепленное с полом».
Кущева С.И. - учитель биологии высшей квалификационной категории МКОУ Манинская СОШ
ЦЕЛИ:
Образовательные: изучить хромосомный набор человека и различия хромосомного комплекса мужчины и женщины; хромосомный механизм определения пола и сцепленное с полом наследование признаков.
Расширить и углубить знания по генетике путем включения новой информации.
Научить учащихся определять основные типы наследования у человека.
Развивающие:
Продолжить обучение интеллектуальным приемам самостоятельной познавательной деятельности (выделение главного, структурирование учебного материала, систематизация знаний, оформление выводов); учить выступать публично, учить анализировать.
Продолжить формирование навыков решения генетических задач.
Развивать поэтапную работу мыслительной деятельности учащихся и навыки работы с генетической терминологией.
Развивать коммуникативные способности учащихся через работу в парах и развивать чувства толерантности.
Воспитательная: Способствовать пониманию собственных интеллектуальных достижений как успешной характеристики современного человека.
Элементы осваиваемых компетенций
Формирование навыков работы с различными источниками информации, самостоятельно отбирать необходимую для решения учебных задач информацию, преобразовывать ее;
владеть способами совместной деятельности в паре, выступать с устным сообщением;
формулировать свои ценностные ориентиры по отношению к генетическим вопросом пола;
обозначать свое понимание и непонимание по отношению к изучаемой проблеме, выступать устно о результатах своей работы, организовывать самооценку своей учебной деятельности, рефлексию.
Оборудование: презентация, мультимедийный проектор, сборник задач по генетике, тестирование.
Эпиграф: «Думаю, что все сколько-нибудь ценное, чему я научился приобретено мною путем самообразования» Ч. Дарвин.
I. Постановка проблемы.
«Генетика – наука, объясняющая почему ты похож на своего отца, если похож, и почему не похож на него, если так получилось». Станислав Ежи Лец.
- В этом шуточном определении известного польского писателя-юмориста есть и вполне серьезная мысль: генетика наука о наследственности. Издавна людей удивляла и интересовала проблема почти равного распределения женских и мужских особей в новых поколениях. Генетика объясняет сущность этой проблемы.
Одним из вечных вопросов, который интересует человечество, является загадка пола. Почему в одном случае рождаются мальчики, а в другом девочки? Почему у подавляющего большинства животных соотношение пола составляет 1:1? Может ли наследование признаков быть связано с полом?
II. Актуализация знаний.
Слайд №3 . Ген – это....
Слайд №4.
Основные структуры ядра, которые составляют материальную основу наследственности и обеспечивают преемственность между поколениями ________
Вопросы:
Какие гены называются аллельными?
Как обозначается доминантная аллель?
Как обозначается рецессивная аллель?
Как называется аллель, проявляющийся в гетерозиготе?
Как называется аллель, не проявляющийся в гетерозиготе?
Где располагаются аллельные гены?
III. Изучение нового материала.
1. Хромосомное определение пола.
Слайд 5 Кариотип – это?
Слайд 6. Ученики находят отличительные признаки в кариотипе женского и мужского организма.
Что такое аутосомы? Какие хромосомы называются половыми?
Слайд 7. У человека 23 пары гомологичных хромосом. Последняя пара называется половыми хромосомами.
Подавляющее большинство животных представлено особями двух видов – мужского и женского, причем расщепление по признаку пола происходит в соответствии 1:1. Такое расщепление у потомства наблюдается в тех случаях, когда скрещиваются гетерозиготная (Аа) и гомозиготная (аа) родительские особи.
Г.Мендель предположил, таким образом, что один из полов (тогда было неясно, какой именно) гетерозиготен, а второй – гомозиготен по гену, который определяет пол организма.
У человека женский организм образует один сорт гамет, в которых содержатся X-хромосомы, а у мужчин образуются два сорта гамет. В одних гаметах X хромосомы, а в других Y-хромосомы.
Слайд 8,9. Хромосомное определение пола. Всегда ли гетерогаметен мужской пол? Работают с презентацией, задачником по генетике и учебником.
У человека 44 аутосомы и 2 половые хромосомы, хромосомный набор мужчины – (44А +XY), женщины – (44А +XX). Гетерогаметным полом у человека является мужской пол.
Существует пять основных типов хромосомного определения пола.
Мужская гетерогаметность: 50% мужских гамет несут X-хромосому, 50% - Y-хромосому. (Млекопитающие, моллюски, иглокожие, нематоды, двукрылые, жуки, клопы).
Мужская гетерогаметность: 50% мужских гамет несут X-хромосому, 50% - не имеют половой хромосомы (XO). (Бабочки, многоножки, пауки, кузнечики).
Женская гетерогаметность: 50% женских гамет несут Z-хромосому, 50% - W –хромосому. (Птицы, пресмыкающиеся, хвостатые амфибии, шелкопряд).
Женская гетерогаметность: 50% женских гамет несут Z –хромосому, 50% - не имеют половой хромосомы (ZO).(Моль).
Определение пола по плодности: у пчел, муравьев нет половых хромосом: самки диплоидны и развиваются из неоплодотворенных яиц. Правда, гаплоидность характерна только клеткам зародышевого пути, тогда как соматические клетки диплоидны.
Механизмы определения пола.
Как уже было сказано выше, у большинства организмов пол определяется в момент оплодотворения и называют сингамным.
Но этот механизм определения пола не является единственным. Помимо сингамного в природе встречаются:
Прогамное определение пола – определение до оплодотворения, при котором пол будущей особи зависит от того, какие именно яйца крупные, богатые цитоплазмой, или мелкие, бедные цитоплазмой производят самки. После оплодотворения первые развиваются в самок, а вторые – в самцов(некоторые черви, коловратки).
Эпигамное, или фенотипическое, определение пола – определение пола после оплодотворения в ходе онтогенеза под влиянием внешних факторов. Например, пол крокодильчиков, которые выводятся из яиц, зависти от температуры. При которой развиваются яйца: чем выше температура, тем больше выводится самок). Морской кольчатый червь боннелия.
Слайд 13. Проверь себя! (взаимопроверка)
3.Наследование признаков, сцепленных с полом. (СЛАЙД 14,15,16)
Генетические исследования установили, что половые хромосомы отвечают не только за определение пола организма, они, как и аутосомы, содержат гены, контролирующие развитие определенных признаков.
Наследование признаков, гены которых локализованы в половых хромосомах, называют наследованием, сцепленным с полом.
У большинства организмов генетически активна только Х-хромосома, в то время как Y-хромосома практически инертна, так как не содержит генов, определяющих признаков организма. У человека лишь некоторые гены, не являющиеся жизненно важными, локализованы в Y-хромосоме (например гипертрихоз – повышенная волосатость ушной раковины). Гены, локализованные в Y-хромосоме, наследуются особым образом – только от отца к сыну.
У самцов млекопитающих любой рецессивный ген, локализованный в одном из негомологичных участковX-хромосомы, проявляется в фенотипе, потому что в Y-хромосоме нет гена, который мог бы его «маскировать». Такие проявляющиеся гены называются гемизиготными.
У самки рецессивный ген проявится в фенотипе лишь в том случае, если он присутствует в двух копиях. Вследствие этого фенотипические признаки, определяемые рецессивными сцепленными с полом генами, встречаются у самцов млекопитающих чаще, чем у самок.
У человека хорошо известны такие рецессивные сцепленные с полом признаки, как цветовая слепота, гемофилия, мышечная дистрофия.
Если гены располагаются в X –хромосоме, то генетическая запись осуществляется через символ «X» с обозначением того или иного гена в виде индекса. (СЛАЙД 17,18)
В качестве примера записи генов, находящимся в Х-хромосоме, рассмотрим наследование окраски у кошек. Черная окраска определяется аллелем гена В, находящимся в Х-хромосоме, - ХвХв, рыжая – аллелем b –XbXb.
Если встречаются аллели В и b – XBXb, то окраска шерсти у кошки будет черепаховой. Генотип черного кота XBY, рыжего – XbY. (СЛАЙД 19,20). Может ли быть черепаховый кот?
Решение задачи. (СЛАЙД 21)
Проверка решения (СЛАЙД 22).
Почему в случае сцепленного с полом наследования расщепление обнаруживается уже в первом поколении?
IV. Рефлексия.
1. Синквейн «Генетика»
2. Тестирование с взаимопроверкой (ответы на слайде 23).Используется пособие О.В. Гончарова «Генетика. Задачи» страницы175 -178.
1. Гомогаметным называется…
А) пол, образующий один тип гамет б) пол, образующий два типа гамет в) пол, не образующий гамет г) пол, имеющий в гаметах только аутосомы.
2. Гетерогаметным называется…
А) пол, образующий один тип гамет б) пол, образующий два типа гамет в) пол, не образующий гамет г) пол, имеющий в гаметах только аутосомы.
5. В какой группе организмов гетерогаметным является женский пол?
А) моль б) человек в) шелкопряд г) куры
6.В какой группе организмов гетерогаметным является мужской пол?
А) моль б) человек в) шелкопряд г) куры
18. Ведущая роль в первичном определении пола организма принадлежит…
А) действию определенных генов, отвечающих за определение пола
Б) действию факторов внешней среды
В) сочетанию половых хромосом при образовании зиготы
Г) сочетанию аутосом при образовании зиготы.
19. Соотношение полов, близкое к расщеплению 1:1, у большинства раздельнополых организмов наблюдается…
А) потому, что оба пола гомогаметны б) потому, что оба пола гетерогаметны в) потому, что один пол гомогаметен, другой – гетерогаметен г) случайно.
20. Ген, вызывающий развитие дальтонизма, локализован…
А) в X-хромосоме б) в Y—хромосоме в) в аутосоме г) такого гена нет.
23. Гены, локализованные в Y- хромосоме, передаются…
А) от отца сыновьям б) от отца дочерям в) от матери сыновьям г) от матери дочерям.
24. Какова вероятность рождения здоровых детей от брака мужчины, страдающего гемофилией, и здоровой (гомозиготной по гену гемофилии) женщины (рецессивный ген, вызывающий гемофилию, локализован в X-хромосоме)?
А) 100% детей б) 50% детей в) 50% сыновей г) 25% сыновей.
28. Кто из детей будет дальтоником, если их мать – носительница гена цветовой слепоты, а отец не страдает цветовой слепотой (рецессивный ген, вызывающий дальтонизм, локализован X-хромосоме)?
А) все сыновья б) все дочери в) половина дочерей г) половин сыновей.
Подготовка к экзаменам (тестирование)
Отвечают на вопросы слайда 24.
Выставление оценок.
5. Домашнее задание параграф 43, решить задачу из сборника задачу 204 страница 189.
Дополнительные задания: тесты к параграфу, интерактивную задачу по наследованию, сцепленному с полом (решение на слайде), кроссворд: тема генетика.
