Конспект урока "Генетика пола. Наследование признаков, сцепленных с полом" 10 класс

Урок по теме

«Генетика пола. Наследование признаков,

сцепленных с полом».

Задачи:

 Образовательная: используя словесные и наглядные методы изучить хромосомный

механизм определения пола организма, сущность наследования признаков,

сцепленных с полом, продолжить формирование умений по решению генетических

задач.

 Развивающая: развитие логического и творческого мышления, познавательного

интереса студентов к изучению проблем генетики, развитие практических умений

и навыков при решении задач, учить умению делать выводы, аргументировать.

 Воспитывающая: воспитание осознанного отношения к вопросам определения

пола, формирование научного мировоззрения.

Принципы: научности, доступности, системности и последовательности, наглядности.

Средства: карточки с задачами, сборник задач по общей биологии, мультимедиа проектор

(компьютер).

Методы:

 словесные;

 наглядные;

 практические.

МПС: история.

Тип урока: изучение новой темы.

План урока

1. Организационный момент:

 приветствие студентов

 подготовка студентов к работе на уроке, сообщение темы урока

 целевая установка.

2. Повторение изученного на прошлом уроке материала : опрос по теме «Сцепленное

наследование. Закон Т.Моргана».

2.1 Каким образом наследуются гены, локализованные в одной хромосоме ? Кем

был изучен данный вопрос?

2.2 Что такое группа сцепления? Что является причиной неполного сцепления

генов?

2.3 Задача. Скрещены две линии мышей: в одной из них животные имеют черную

шерсть нормальной длины, а в другой – длинную серую. Гибриды F1 имеют шерсть

нормальную серую. При анализирующем скрещивании получилось следующее

расщепление : мышат с нормальной серой шерстью – 89, с нормальной черной – 36, с

длинной серой -35 и длинной черной -88.Как наследуются эти две пары признаков? Какой

процент составят кроссоверные мышата?

3. Изучение новой темы. «слайд 1»

План темы

Вступительное слово учителя.

У многих видов животных и растений соотношение между особями мужского и

женского пола примерно равно, т.е. расщепление хромосом, по признаку пола происходит

в соотношении 1:1

Пол - это совокупность признаков и свойств организма, обеспечивающих

функцию воспроизведения потомства и передачу наследственной информации за счет

образования гамет.

«слайд 2» Пол – это совокупность морфологических, физиологических,

биохимических, поведенческих и других признаков организмов, обусловливающих

репродукцию

Отличия хромосомного набора самца от хромосомного набора самки.

Пол организма определяется обычно в момент оплодотворения и зависит от

хромосомного набора зиготы. Хромосомы одинаковые у мужского и у женского

полов называются аутосомы. Хромосомы, по которым мужской и женский пол

отличаются друг от друга, называют половые хромосомы. (рисунок на доске).

Те из них, которые одинаковы у особей мужского и женского пола и являются

парными у одного из полов, получили название X-хромосом. Непарная половая

хромосома, имеющаяся у организмов одного пола и отсутствующая у другого, была

названа Y-хромосомой.

Следовательно, у любого вида особи обоих полов имеют одинаковые аутосомы и

одну из X-хромосом. Различаются же они тем, что у одного пола имеются две X-

хромосомы, а у другого – X – и Y-хромосомы.

Пол, образующий одинаковые гаметы по половой хромосоме называют -

гомогаметным. Пол образующий разные гаметы по половой хромосоме называют –

гетерогаметным. .

«слайд 3»

♀

♂

(

)

♀

♂

(

)

(

)

♀

…

♂

…

(

)

♀

♂

…

♀

…

♂

…

(

)

(

)

(

)

(

)

♂

♀

(

)

(

)

(

)

♂

♀

♂

♀

…

(

)

♂

…

♀

…

Примером могут являться половые хромосомы в геноме человека.

Хромосомное определение пола. (Объяснение с использованием ИКТ)

«слайд 4»

Схема формирования пола у человека

Если хромосомный комплекс человека для лиц женского пола условно обозначить в виде

формулы 44А + XX (символ А означает аутосомы), а для мужского – 44А+XY, то тогда

принципиальная схема наследования пола может быть представлена следующим

образом:

Р 44А+ХХ × 44А+ХY

F1 44А+ХХ, 44А+ХY

Вероятность событий в потомстве

1/2(50%) 1/2 (50%)

Если яйцеклетка несущая Х-хромосому, будет оплодотворена сперматозоидом,

несущим Y-хромосому, то из зиготы родится мужская особь. Если яйцеклетка несущая Х-

хромосому, будет оплодотворена сперматозоидом, несущим Х-хромосому, то из зиготы

родится женская особь.

У большинства организмов женский пол гомогаметный (ХХ), а мужской

гетерогаметный (ХY). У птиц, бабочек, пресмыкающихся гомогаметный мужской пол

(ХХ). Пол потомства определяется гаметами гетерогаметного организма, но у некоторых

организмов определение пола зависит от внешних факторов, например у морского червя

бонелли.

Сообщение студентов на тему: “Червь, “опровергающий” генетические законы

определения пола”

«слайд 5»

Гоносомное наследование (частичное, полностью сцепленное, голандрическое).

Помимо генов, детерминирующих пол, в половых хромосомах находятся гены,

которые контролируют признаки, не связанные с половой принадлежностью. Гены,

локусы которых находятся в гомологичных участках хромосом X и У, принято называть

частично сцепленными с полом. Что касается генов, локусы которых расположены в

негомологичных участках этих хромосом, то они и контролируемые ими признаки

рассматриваются как полностью сцепленные с полом (соответственно, по X-хромосоме

либо по У-хромосоме). Наиболее значительная информация имеется о генах, полностью

сцепленных с X-хромосомой (рис.17).

При рассмотрении особенностей наследования генов половых хромосом

млекопитающих и человека следует иметь в виду, что полной гомологией обладает лишь

пара Х-хромосом женского кариотипа. Что касается Х- и Y-хромосом (в мужском

кариотипе), то они имеют участки взаимной гомологии (участок БС, рис. 20), в которыx

могут находиться одинаковые (гомозиготность) либо разные (гетерозиготность)

аллельные варианты отдельных генов (гены, частично сцепленные с полом).

Поскольку в этих участках возможен генетический обмен между хромосомами Х и

Y на основе механизма кроссинговера, то характер наследования генов и признаков,

частично сцепленных с полом, не имеет принципиальных отличий от аутосомного типа

наследования. Вместе с тем, X и Y-хромосомы указанных организмов несут также гены,

полностью сцепленные с полом, локусы которых находятся в участках, не имеющих

взаимной гомологии.

В мужском генотипе каждый из генов негомологичного участка Х -хромосомы

будет представлять лишь один из возможных аллельных вариантов (гемизиготное

состояние) и поэтому способен проявиться (экспрессироваться) независимо от своего

доминантного или рецессивного характера.

гемофилия

дальтонизм

рахит

отсутствие потовых желез

отсутствие резцов

общая цветовая слепота

пигментная ксеродерма

геморрагический диатез

пигментный ретинит

X Y

“рыбья кожа”

гипертрихоз

перепонка между пальцами ног

Участки половых хромосом. АБ – негомологичное плечо Х-хромосомы с

сцепленными с полом генами, БС – гомологичные плечи Х- и Y- хромосом с частично

сцепленными с полом генами, СД – негомологичное плечо Y- хромосомы с

голландрическими генами.

Гены негомологичного участка Y-хромосомы передаются только по мужской

линии (от отца к сыну), а контролируемые ими признаки, названные голандрическими,

встречаются только у индивидуумов мужского пола

«слайд 6»

Задача 1

По аналогии со схемой наследования пола у человека, приведенной выше,

составьте схему наследования пола у дрозофилы (2п = 8, женский пол –

гомогаметный, мужской – гетерогаметный)

Особая роль в изучении наследования сцепленного с полом принадлежит

американскому эмбриологу, генетику Томасу Моргану.Впервые особенности

наследования генов, полностью сцепленных с Х-хромосомой, были продемонстрированы

Т. Морганом и К. Бриджесом (1910—1916) на примере доминантного гена красного цвета

глаз дрозофилы (символ W) и его рецессивного аллеля (w), детерминирующего признак

белого цвета глаз. Рассмотрим схему скрещивания гетерозиготной самки дрозофилы,

имеющей красные глаза, и гемизиготного самца с красными глазами.

ХWХw × ХWY

ХW, Хw ХW, Y

ХW ХW : ХWХw ХW Y : Хw Y

Расщепление по

фенотипу

W – 1,0 W – 0,5; w – 0,5

Как видно из этого примера, среди полученного потомства все особи женского

пола (самки) с вероятностью 1,0 (100%) будут иметь доминантный признак красных глаз (

W), тогда как у самцов происходит расщепление по фенотипу в соотношении 1 : 1

(появление особей с красными и с белыми глазами с вероятностью каждого варианта 50

%).

Таким образом, в отличие от аугосомного типа наследования аллельных генов (и

соответствующих признаков) в этом случае наблюдается зависимость характера

распределения родительских генов (признаков) от пола появляющихся потомков.

Для демонстрации особенностей наследования доминантного гена (признака

красных глаз) у этих организмов можно рассмотреть еще две схемы скрещиваний:

ХWХW × ХwY

ХwХw × ХWY

ХW Хw, Y

Хw ХW, Y

ХW Хw : ХW Y

ХW Хw : Хw Y

Как видно из первой схемы (слева), при скрещивании гомозиготной самки с

красными глазами и гемизиготного белоглазого самца наблюдается передача Х -

хромосомы самки, несущей доминантный ген красных глаз, потомкам как женского, так и

мужского пола (с равной вероятностью). В противоположность этому, другое

скрещивание (правая схема) с участием гомозиготной безглазой самки и гемизиготного

самца, имеющего красные глаза, показывает, что передача Х -хромосомы самца (и

соответствующего доминантного гена) происходит только к потомкам женского (но не

мужского) пола.

Таким образом, характер распределений в потомстве как рецессивных, так и

доминантных родительских аллелей, полностью сцепленных с Х-хромосомой, отличается

от аналогичных распределений при аутосомном типе наследования и зависит от пола

потомков.

Наследование признаков, сцепленных с полом, на примере наследования заболевания

гемофилией. (Объяснение с использованием ИКТ)

Половые хромосомы отвечают не только за формирование пола, существуют

признаки, которые определяются генами, лежащими в половых хромосомах.

Наследование таких признаков называется, наследование сцепленное с полом.

Ярким примером такого наследования является наследование дальтонизма

(отсутствие восприятия цвета) и гемофилии.

Наследование сцепленное с полом изучим на примере заболевания гемофилией.

Гемофилия - тяжелое наследственное генетическое заболевание крови, которое вызвано

врожденным отсутствием некоторых белков - факторов свертывания крови.

«слайд 7»

♀Х

× ♂ Х

, Х

, Y

: Х

Y : Х

Расщепление по

фенотипу

3 здоровых: 1 гемофилик

Самый известный случай заболевания гемофилией в России, это болезнь сына царя

Николая II, царевича Алексея.

(Демонстрация фрагмента из фильма “Романовы, венценосная семья” реж. Глеб

Панфилов)

Гемофилия считается царской болезнью не только в России. История ее

распространения по королевским семьям Европы прослежена от королевы Англии

Виктории. Виктория и ее муж были здоровы. Известно также, что никто из ее предков не

страдал гемофилией. Наиболее вероятно, что возникла мутация в геноме одного из

родителей Виктории.

У Виктории родилось 9 детей, из них две девочки - переносчицы болезни и

больной мальчик. Одна из дочерей-переносчиц - Алиса вышла замуж за Людвига IV

Гессенского, обе дочери Алисы - Ирен (жена Генриха Прусского) и Алекс (жена Николая

II) - тоже оказались носительницами болезни. Пока у царствующих в России супругов

рождались только девочки, проблем не возникало. С рождением наследника, страдающего

тяжелой формой гемофилии, начались страдания всей семьи.

К дочерям царя не сватались, наслышанные о горьком наследии этой семьи -

заболевании, которое в то время обрекало человека на медленную, а иногда и быструю

смерть. В архивах сохранились драматические описания страданий царевича, которого до

7 лет дядька не спускал с рук, однако ему все равно не удавалось избежать кровоизлияний

в суставы. Светская медицина не могла помочь ребенку и страдающей вместе с ним

матери.

Ответственный за гемофилию ген находится на Х-хромосоме, а так как мужчины

могут передать потомству либо Х либо Y хромосому, то в случае рождения мальчика

(передачи Y-хромосомы) гемофилия вообще не передается, а в случае рождения девочки

(передачи больной Х-хромосомы) организм ребенка использует для механизма

свертывания вторую Х-хромосому, передавшуюся от матери. Таким образом, дети

больных гемофилией не болеют гемофилией. Болезнь может проявится только через

поколение, если девочка с больной X-хромосомой (их еще называют носительницами гена

гемофилии) передаст ее сыну. Но вероятность этого будет только 25%. Королева

Виктория, ставшая носительницей рокового гена, передала его многим своим потомкам.

Все потомки мужского пола, которые получили от Виктории Х-хромосому с

мутантным геном страдали тяжелым недугом – гемофилией.

Дальтонизм наследуется аналогично гемофилии. Зная это, решим задачу:

«слайд 8»

Задача 2

Установите вероятность рождения детей (мальчиков и девочек с разными

вариантами генотипа и фенотипа в следующих семьях: муж и жена здоровы, но отец жены

имел признаки цветовой слепоты (дальтонизма)

«слайд 9»

Задача 3

У человека рецессивные гены гемофилии и дальтонизма локализованы в

негомологичном участке X-хромосомы, а частота кроссинговеров на участке между

локусами этих генов у гомогаметного пола составляет около 10 %. Установите

вероятность разных фенотипических вариантов у детей разного пола (мальчиков и

девочек), которые могут родиться в семье, где жена является дигетерозиготной (один из

рецессивных генов она получила от отца, а другой – от матери), а муж здоров.

Нерасхождение половых хромосом у человека

В результате нерасхождения половых хромосом человека возможны различные

отклонения в фенотипе. (доклады, подготовленные студентами)

А) Синдром Клайнфельтера

Б) Синдром трисомии

В) Синдром Шерешевского-Тернера

«слайды 10-15»

Типы полисомии по половым хромосомам у человека

47ХХХ

47.XXY

47,XYY

48,XXYY

48.ХХХХ

48.XXXY

48.XYYY

49.XXXYY

49,ХХХХХ

49.XXXXY

49.XYYYY

4. Закрепление изученного материала.

4.1 Решение задач2-6 по выбору (с комментариями учителя)

4.2 Самостоятельная работа по решению задач по генетике пола.

4.3 Обобщение.

5. Итоги урока:

- анализ работы студентов учителем;

- выставление и комментирование оценок.

Домашнее задание:

1. изучить конспект

2. решить задачи 7-8 ( дидактическая карточка)

3. подготовиться к биологическому диктанту

Список литературы:

1. Биология. 10 класс: поурочные планы по учебнику Д. К. Беляева, П. М. Бородина,

Н. Н. Воронцова. II ч./авт.-сост. А. Ю. Гаврилова.-Волгоград: Учитель, 2006.-125 с.

2. Балязин В. Н. Тайны дома Романовых. – М.: ОЛМА Медиа Групп; ОЛМА-ПРЕСС,

2006. -447 с.

3. Кулев А. В. Общая биология. 11 класс: Метод. пособие. – СПб.: “Паритет”, 2002.-

192.

4. Общая биология: Учеб. для 10-11 кл. общеобразоват. учреждений / Д. К. Беляев, П.

М. Бородин, Н. Н. Воронцов и др.; под ре6д. Д. К. Беляева, Г. М. Дымшица.- 4-е

изд., перераб. – М.: Просвещение, 2004.- 304 с.: ил.

5. Карпова Л. Г. Сборник задач по общей биологии. Улан-Удэ, 2006. – 26 с.

6. Киреева Н.М. Биология для поступающих в ВУЗы (способы решения задач по

генетике).- Волгоград.: «Учитель» ,1997.

Скачать материал

Конспект урока "Генетика пола. Наследование признаков, сцепленных с полом" 10 класс

Биология - еще материалы к урокам:

Предметы

Похожие материалы