Конспект урока "Генетика пола" 10 класс

Лемешкина Ирина Евгеньевна,
учитель МОУ Лемешкинской СОШ
Урок биологии в 10 классе
Генетика пола
Вступительное слово.
Я рада вас приветствовать на уроке. Мы сегодня будем работать вместе и
надеюсь, говорить на одном языке – языке удивительной науки биологии. По
ходу урока я предлагаю вам заполнять индивидуальную карту и не забывать
отмечать в ней свои успехи и неудачи, а в конце урока вы сами оцените
степень своего участия в обсуждении и изучении материала.
Объявляется тема, цели урока и примерный порядок работы (слайды
№1,2)
Цели урока:
Повторить материал о хромосомном определении пола
Научиться решать задачи на наследование признаков, сцепленных с
полом
Актуализация знаний
-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».
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.
Вопросы классу
-Что изучает геномика? Что такое геном? (Геномика изучает геном, а геном-
совокупность генов вида в гаплоидном наборе хромосом)
- Каково значение расшифровки генома человека? (Позволит лечить болезни
на генном уровне, предотвратить старение и наследственные патологии)
-Сколько генов в геноме человека?(30-40 тысяч)
-Почему раньше считалось, что их гораздо больше? (Не знали, что всего 5%
длины ДНК занято генами)
-Что делают в хромосоме участки, не кодирующие белки? (регулируют
работу генов)
-Все ли гены в клетке работают одновременно? (Нет, все зависит от
специализации клетки)
-Верно ли утверждение, что каждый признак кодируется одним геном?(Нет,
иногда десятками и сотнями генов)
-Бывает ли наоборот, когда один ген кодирует сразу несколько признаков?
(Да, это явление множественного действия генов, например, синдром
Морфана)
Вспомним термины (слайд №3)
Игра «Угадай-ка»
Один ученик показывает на экране классу термин, который он загадал.
Учитель не видит, но старается угадать, задавая вопросы. Например: «Это не
наука о наследственности и изменчивости?» Ученик должен отвечать: «Нет,
это не генетика». Если слово отгадывается быстро и не все термины
прозвучали, можно вызвать продолжить игру теперь уже пару учеников.
Изучение нового материала
- Итак, мы вспомнили все, что нужно для изучения нового раздела генетики –
генетики пола. Одним из вечных вопросов, который интересует
человечество, является загадка пола. Почему в одном случае рождаются
мальчики, а в другом девочки? Можно ли вмешаться и получить по желанию
особей определенного пола? Сегодня на уроке мы с вами тоже постараемся
ответить на эти вопросы.
В природе существует несколько механизмов определения пола (слайд №4)
объяснение учителя
Фенотипический (на пол влияют условия среды) Например, у
крокодилов в тепле из яиц выводятся самки, а в холоде самцы.
Определение пола у будущих ящериц связано сразу с тремя основными
факторами: генетическим набор хромосом, температурой окружающей
среды и размером яйца. Из крупных яиц вылупляются самки, хотя
генетически это должны быть самцы.
Гормональный (пол формируется под воздействием гормонов) Уже
давно было замечено, что самки рыб под воздействием определенных
условий (среды, гормональных препаратов и т. п.) превращаются в
самцов На сегодняшний день рыбоводы научились менять пол рыб,
воздействуя небольшими дозами гормонов на икру. Но самое
интересное – это социальные факторы изменения пола – то есть
взрослые половозрелые рыбы меняют пол под влиянием
«общественного мнения» так, чтобы оптимизировать соотношение
полов в популяции.
-- Геномный ( пол определяется гаплоидностью или диплоидностью
генома, как у пчел: самки диплоидны, а трутни гаплоидны, т.к. выводятся
из неоплодотворенных яиц)
Хромосомный (пол определяется половыми хромосомами)
Первооткрывателем половых хромосом был Томас Морган. Свое открытие
он сделал, изучая хромосомы дрозофил (слайд №5)
Половые хромосомы и аутосомы дрозофилы.( Работа со слайдом №6)
Как называются хромосомы, не определяющие пол?
Как называются половые хромосомы, одинаковые у разнополых
особей?
Как называются половые хромосомы, которые есть только у самцов
дрозофилы?
Слайд №7: ответы на вопросы
Половые хромосомы человека (слайд №8)
Сколько аутосом в клетках человека?
Какой генотип по половым хромосомам имеют женщины и мужчины?
Слайд №9 – ответ на вопросы
Гомогаметность и гетерогаметность (слайд № 10)
Рассмотрим рис. 78 на стр 162 в учебнике. Какой пол гетерогаметен у
человека, птиц, кузнечиков?
ЗАПОМНИТЕ
Гетерогаметность – ХY или Х0,
гомогаметность - ХХ
Мужская гетерогаметность – большинство видов, в т.ч. человек
Женская гетерогаметность – птицы, пресмыкающиеся, бабочки
Наследование пола (слайд №11 )
Объясните, что изображено на схеме?
«Кто виноват (слайд №12)
«Какая хромосома важнее?» (слайд №13,14)
Х-хромосома содержит больше генов и они определяют важные
функции: свертываемость крови, наличие потовых желез, цветовое
зрение и другие.
Мутация Х0 жизнеспособна
Y-хромосома определяет
развитие мужских половых признаков и некоторые другие, как например
оволосение ушной раковины, сращение пальцев.
Мутация Y0 летальна
Слайд №15: Раскройте плутовство
За последние 20 лет эту процедуру в России прошли 12 тысяч спортсменов и
сняты с соревнований 16 человек. В спортивных состязаниях отдельные
мужчины пытаются выиграть у женщин, перевоплощаясь в женское обличье.
Предположите способ определения пола, который бы исключал любые
ошибки
( Хромосомный анализ соскоба клеток из ротовой полости позволяет с
точностью определить наличие Y-хромосомы)
Сцепленно с полом наследуются некоторые болезни. Гемофилия (слайд № 16,
17)
Решение задачи на гемофилию слайд №18, 19. Ученик решает задачу на
доске, сверяем ответы.
Слайды №21,23 – дальтонизм
Это интересно
Цветовая слепота может ограничить возможности человека при исполнении
тех или иных профессиональных навыков. Зрение врачей, водителей,
моряков и лётчиков тщательно исследуется, так как от его правильности
зависит жизнь многих людей. Кроме того, людей, страдающих дальтонизмом
не берут на обучение по радиотехническим и компьютерным
специальностям, а также не принимают на работу в данной сфере.
В настоящее время дальтонизм неизлечим. Однако разработана технология
лечения дальтонизма за счет внедрения в клетки сетчатки недостающих
генов с помощью методов генной инженерии с использованием в качестве
вектора вирусных частиц. В 2009г. в Nature появилась публикация об
успешном испытании этой технологии на обезьянах, многие из которых от
природы плохо различают цвета.
Слайд №24 – самостоятельное решение задачи на дальтонизм
Слайд №25 – сверимся с ответом
Слайд №26 – самостоятельное решение задачи про кошек
Слайд №26 – сверьтесь с ответом
Это интересно
У цыплят определение пола в раннем возрасте весьма затруднительно,
поэтому для облегчения определения пола скрещивают кур с такими
генотипами, при которых можно четко узнать пол потомка. У кур ген
окраски сцеплен с полом. Рассмотрим два аллеля: аллель золотистости (s,
рецессивный) и серебристости (S, доминантный). Курицы гетерогаметны, а
петухи гомогаметны. Если скрестить петуха золотистой окраски (ХsХs) и
серебристую курицу (ХSY), то в потомстве будут либо золотистые курочки
(ХsY), либо серебристые петушки (ХSХs), что позволит с абсолютной
точностью определить пол по окраске оперения.
Слайд №27 – «Семейная тайна».
Ген синдактилии наследуется сцеплено с Y-хромосомой, этот признак будет
у всех сыновей.
Слайд №28 диктант
Верны ли следующие утверждения:
1. Пол любого организма определяется в момент оплодотворения
-
2. Неполовые хромосомы называются аутосомами
+
3. У человека и млекопитающих мужской пол гетерогаметен
+
4. Y-хромосома содержит те же аллельные гены, что и Х-хромосома
-
5. Все сперматозоиды петуха несут Х-хромосомы
+
6. Ген дальтонизма находится в Y-хромосоме
-
7. Мужчина может быть внешне здоров, но иметь скрытый ген
гемофилии -
8. Девочки не могут болеть гемофилией
-
9. Если у человека в геноме трисомия ХХY, то это мужчина с
некоторыми признаками женщины
+
10. Человек не может повлиять на пол будущего ребенка без
вмешательства цитогенетиков.
+
Слайд №29 – проверьте себя
Подведение итогов урока
Ребята, насколько важной вам показалась тема урока?
Достигли ли мы целей урока?
Я попрошу вас оценить себя и дать оценку уроку и сдать свои
индивидуальные карты.
Домашнее задание: § 3.15, раздать задачи
Задачи для решения на уроке
Задача 1 (1-й уровень сложности)
Кошки: Х
В
- рыжий цвет шерсти, Х
в
- черный, Y не несет гена окраски, Х
В
Х
в
-
черепаховая окраска. Гетерогаметны самцы (ХY)
Р ♀ черепаховая х ♂ черный
F
1
?
Задача 2 (1-й уровень сложности)
Кошки: Х
В
- рыжий цвет шерсти, Х
в
- черный, Y не несет гена окраски, Х
В
Х
в
-
черепаховая окраска. Гетерогаметны самцы (ХY)
Р ♀ рыжая х ♂ черный
F
1
?
Задача 3 (1-й уровень сложности)
Кошки: Х
В
- рыжий цвет шерсти, Х
в
- черный, Y не несет гена окраски, Х
В
Х
в
-
черепаховая окраска. Гетерогаметны самцы (ХY)
Р ♀ черепаховая х ♂ рыжий
F
1
?
Задача 4 (1-й уровень сложности)
Кошки: Х
В
- рыжий цвет шерсти, Х
в
- черный, Y не несет гена окраски, Х
В
Х
в
-
черепаховая окраска. Гетерогаметны самцы (ХY)
Р ♀ черная х ♂ рыжий
F
1
?
Задачи для домашнего решения
Задача 1 (1-й уровень сложности)
Кошки:
Х
В
- рыжий цвет шерсти,
Х
в
- черный,
Y не содержит гена окраски,
Х
В
Х
в
- черепаховая окраска.
Гетерогаметны самцы Y)
У черной кошки родился трехцветный котенок. Каков его пол? Какую окраску имел отец
этого котенка? Какие еще котята могли родиться у этой пары? Определите генотипы и
фенотипы родителей и потомства.
Задача2 (2-й уровень сложности)
У человека ген цветовой слепоты - дальтонизма - рецессивен и находится в Х-хромосоме
d
), доминантный аллель этого гена обусловливает нормальное цветовосприятие (Х
D
), Y-
хромосома этого гена не имеет.
Какова вероятность рождения детей с нормальным цветовым зрением в семье, где мать
дальтоник, а отец нормально различает цвета? Если будут дети дальтониками, то кто
сыновья или дочери? Приведите решение задачи.
Задача 3 (3-й уровень сложности)
У кур ген полсатости оперения находится в Х-хромосоме и доминантен (Х
В
), рецессивный
аллель обусловливает черную окраску (Х
в
), Y-хромосома такого гена не имеет. Какого
петуха и какую курицу надо скрестить, чтобы все курочки в потомстве были черными, а
петушки – полосатыми? У кур самки гетерогаметны (ХY)
Задача 4 (4-й уровень сложности)
У человека ген пигментации кожи находится в аутосоме и не сцеплен с полом, а ген
свертываемости крови находится в Х-хромосоме и сцеплен с полом :
А нормальная пигментация кожи
а отсутствие пигмента (альбинос)
Х
Н
нормальная свертываемость крови
Х
h
гемофилия
Y не содержит гена
У нормальных по обоим признакам супругов родился сын – альбинос, страдающий
гемофилией. Какова вероятность рождения в этой семье детей-альбиносов со скрытым
геном гемофилии? Каков их пол?