Генетика пола. Наследование признаков, сцепленных с полом.
Генетика пола. Наследование признаков, сцепленных с полом.
(урок в 11 – м классе)
Цели урока:
сформировать знания о хромосомном механизме определения пола;
ознакомить учащихся с аутосомами и половыми хромосомами, соотношением полов у животных и человека и причинами этого явления;
объяснить возникновение некоторых генетических болезней, сцепленных с полом
Оборудование: компьютер, проектор, учебник по общей биологии, 11 класс, под ред. И.Н. Пономарёвой, карточки задания.
Тип урока: комбинированный
Ход урока:
Организационный момент (1 -2 минуты)
Повторение пройденного материала:
Вступительное слово учителя.
Вопросы происхождения половых различий, детерминации пола и поддержание определенного соотношения полов представляют собой увлекательную и вместе с тем очень важную главу в современной биологии. Вопросы о том, почему мальчики и девочки рождаются примерно в равном числе, отчего это же соотношение полов наблюдается у большинства животных из поколения в поколение, не может не волновать исследователей. Были высказаны сотни догадок, но ни одна из них не получила научного подтверждения до тех пор, пока развитие генетики и цитологии не раскрыло механизма наследования и определения пола. Сегодня на уроке мы только начнем изучение этой интересной и важной для нас темы. Начнем знакомство с самой сокровенной тайной жизни – тайной пола.
Урок сегодня построен в немножко необычной форме. Это связано с тем, что все учащиеся 11-х классов сдают выпускные экзамены в форме ЕГЭ. Урок будет посвящен работе с тестами на всем его протяжении.
(Работа с проектором, или написать схему на доске для ознакомления с уровнями сложности при выполнения экзамена в форме ЕГЭ)
Задания ЕГЭ состоят из трёх блоков:
А – задания с выбором правильного ответа;
В – задания на установление соответствий;
С – задания со свободным ответом.
Задания разного уровня сложности
Высокий
С4-С6
Базовый уровень
А1 –А30 повышенный уровень
А31 –А42, В1 – В7, С1- С3
Повторение пройденного материала:
На первом этапе урока мы должны повторить опорные термины по теме «Генетика»:
(использование материала с помощью проектора)
Наука, изучающая два фундаментальных свойства живых организмов – наследственность и изменчивость:
1) цитология; 2) селекция; 3) генетика; 4) эмбриология.
2. Как называется совокупность всех генов в организме?
1) генотип; 2) геном; 3) кариотип; 4) фенотип; 5) генофонд.
3. Набор хромосом в соматических клетках человека равен:
1) 48; 2) 46; 3) 44; 4) 23.
4. Муж и жена имеют ямочки на щеках, а их дети нет. Доминантный или рецессивный признак наличия ямочек на щеках:
1) доминантный; 2) рецессивный.
5. Как называется совокупность внешних и внутренних признаков организма?
1) генотип; 2) геном; 3) кариотип; 4) фенотип; 5) генофонд.
6. Особи, в потомстве которых обнаруживается расщепление признака называются:
1) гибридными; 2) гомозиготными; 3) гетерозиготными; 4)гемизиготными.
7. Особи, в потомстве которых НЕ обнаруживается расщепление признака, называются:
1) гибридными; 2) гомозиготными; 3) гетерозиготными; 4) гемизиготными.
8. Признак, который проявляется в гибридном поколении называется:
1) доминантный, 2) рецессивный; 3) гибридный; 4) мутантным.
9. Признак, который НЕ проявляется в гибридном поколении называют:
1) доминантный, 2) рецессивный; 3) промежуточный; 4) мутантным.
10. Схема ААВВ x аавв иллюстрирует скрещивание:
1) моногибридное; 2) промежуточное; 3) анализирующее дигибридное;
4) анализирующее моногибридное.
11. Установите соответствие: Какие открытия сделал Т.Морган и Г.Мендель:
1.Закон доминирования;
2.Закон сцепленного наследования признаков;
3. Закон доминирования;
4. Закон расщепления;
5. Хромосомная теория наследственности.
Изучение нового материала.
Тема урока – «Генетика пола. Наследование признаков, сцепленных с полом».
Цель урока: мы должны познакомиться с хромосомным определением пола, сцепленным с полом наследованием; научиться записывать схемы генетических скрещиваний по признаку «наследование, сцепленное с полом»; научиться решать генетические задачи по этой теме; продолжить обучаться работать с тестами.
Тест № 1.
В какой момент определяется пол у ребенка:
в момент оплодотворения; 2) через 24 часа; 3)до слияния гамет; 4) в процессе развития зародыша.
Анализ ответов (учащиеся проводят совместно с учителем): Почему верен ответ № 1? (Это характерно почти для всех видов животных)
В ядре яйцеклетки человека содержится 23 хромосомы, а в ядре мужской клетки:
1) 24; 2.)23; 3)46; 4)32.
Таким образом, сколько хромосом в половых клетках человека? (23), как называется такой набор хромосом? (гаплоидный)
Как называются хромосомы, которые одинаковые в хромосомных наборах самцов и самок?
аутосомы; 2.) гетеросомы.
Как называются пары хромосом, различающиеся в хромосомных наборах клеток самцов и самок:
аутосомы; 2.) гетеросомы.
С какими новыми понятиями вы встретились?
Что такое аутосомы?
Что такое гетеросомы?
Таким образом, учащиеся с помощью работы с тестами самостоятельно дают определения терминам, закрепляя полученную информацию.
Учитель:
Цитологи, изучая процесс мейоза у некоторых насекомых, обнаружили явление неравного распределения хромосом. Одна хромосома, которая больше в размерах, обозначили X – хромосома. Хромосома, которая меньше по размерам была обозначена – У – хромосома. У особей мужского пола образуется два сорта гамет, а у женщин один сорт гамет.
Тест № 2:
Хромосомный набор половых клеток мужчин содержит:
Одну Х – хромосому и одну У – хромосому;
22 аутосомы и одну Х или У хромосому;
44 аутосомы и ХУ – хромосомы;
44 аутосомы, одну Х или У – хромосомы.
Хромосомный набор половых клеток женщин содержит:
две ХХ – хромосомы;
22 аутосомы и одну Х – хромосому;
44 аутосомы и одну Х – хромосому;
44 аутосомы и две Х – хромосомы.
Ребята, объясните, как записывается хромосомный набор половых клеток у мужчин и женщин? (у мужчин - 22 аутосомы и У или Х хромосому, у женщин - 22 аутосомы и Х - хромосому).
Тест № 3.
При работе с данным тестом и анализе правильных ответов, необходимо опровергнуть каждый из неверных ответов.
У всех млекопитающих и человека гомогаметным является пол:
только мужской;
только женский;
мужской и женский;
у некоторых мужской, у некоторых женский.
У млекопитающих и человека гетерогаметный пол:
только мужской;
только женский;
мужской и женский;
в одних случаях мужской, в других женский.
В первом тесте правильный ответ – женский, во втором – мужской.
1) Почему женский пол не может быть гетерогаметный?
2) Почему не верны ответы 3 и 4?
Так что же такое гомогаметный пол? (Пол, в котором присутствует 1 сорт гамет - ХХ)
Что такое гетерогаметный пол? (Пол, в котором присутствует два сорта гамет).
У птиц, пресмыкающихся НЕ является гомогаметным пол:
только мужской;
только женский;
и мужской и женский;
в одних случаях мужской, в других женский.
Какой правильный ответ? (женский)
Вывод: ХУ – мужской пол (гетерогаметный), ХХ – женский пол (гомогаметный), встречается у многих организмов (млекопитающие, большинство насекомых, черви, некоторые рыбы и др.).
ZZ – мужской пол (гомогаметный), ZW – женский пол (гетерогаметный), встречается несколько реже у организмов, его имеют птицы, пресмыкающиеся, некоторые земноводные и насекомые.
ХО – мужской пол (гетерогаметный), утративший в процессе эволюции одну из половых хромосом; ХХ – женский пол (гомогаметный) – встречается у организмов, в жизненном цикле которых наблюдается размножение партеногенезом (перепончатокрылые и прямокрылые насекомые)
Наследование признаков, определяемых, локализованными в половых хромосомах называется:
дигибридным;
сцепленным;
моногибридным;
сцепленным с полом.
Правильный ответ № 4.
Дайте определение на основании теста, что же такое наследование, сцепленное с полом?
(Наследование, сцепленное с полом, - наследование признаков, обуславливаемых генами, расположенными в половых хромосомах (локализация генов в половых хромосомах – сцепление с полом)).
В Х – хромосоме имеется участок, для которого в У – хромосоме нет гомолога (по многим генам У – хромосома генетически инертна), поэтому у особей мужского пола признаки, определяемые генами, расположенные в этом участке, проявляются даже в том случае, если они рецессивны.
Работа с таблицами
Группа сцепления
Проявление признака
Примеры заболеваний
Полностью сцепленные с полом
Доминантные признаки проявляются одинаково у обоих полов,
рецессивные – у женщин только в гомозиготном состоянии, а у мужчин и в гемизиготном состоянии, фенотепически проявляются только у мужчин. Женщины, гетерозиготные по любому из сцепленных с полом признаков, являются носителями соответствующего рецессивного гена (фенотипически такие женщины нормальны)
Гемофилия, дальтонизм, атрофия зрительного нерва, раннее облысение и др.
Сцепленное с У - хромосомой
Могут встречаться у лиц только мужского пола и передаваться от отца к сыну
Волосатость ушей, ихтиоз (кожа в виде рыбьей чешуи), перепончатые пальцы на ногах.
Неполно или частично сцепленные с полом
Могут передаваться как с Х -, так и с У- хромосомой и переходить из одной в другую в результате кроссинговера
Общая световая слепота, пигментная ксеродерма, судорожные расстройства и другие
Беседа по содержанию таблицы.
Может ли дочь заболеть гемофилией, если её отец гемофилик:
может, т.к. ген гемофилии расположен в У- хромосоме;
может, если мать является носителем гена гемофилии;
не может, т.к. она гетерозиготна по Х-хромосоме;
может, если мать носительница гена гемофилии.
Почему верен ответ № 3? ( 1) т.к. ген гемофилии расположен в Х-хромосоме; 2)только мать является носителем гена гемофилии; 3)гемофилия – болезнь несвёртываемости крови, ген которой локализован в Х-хромосоме(Х-хромосома –Н – нормальная свертываемость крови, h –гемофилия; У – хромосома – генов, отвечающих за свертываемость крови не несёт); 4) дочь не будет болеть, но будет носителем гена гемофилии).
При скрещивании чёрной кошки с рыжим котом в первом поколении (F1) будут получены:
чёрные кошки, рыжие коты;
рыжие кошки и рыжие коты;
черепаховые кошки и рыжие коты;
черепаховые кошки и черные коты.
Черепаховая окраска – сочетание цветов – рыжего, чёрного и белого. Почему в природе не бывает трёхцветных котов?
Запись решения у доски:
ХВ – чёрная окраска
Хв – рыжая окраска
ХВ Хв – черепаховая окраска.
Р ХВ ХВ х ХвУ;
F1 ХВ Хв ; ХВ У;
Ответ: в F1 будут получены черепаховые кошки и чёрные коты. Трёхцветных котов не бывает, потому что У- хромосома не несёт признака окраски шерсти и коты могут быть или рыжие или чёрные.
Закрепление знаний, полученных на уроке.
1. С какими новыми терминами и понятиями мы познакомились на уроке?
(аутосомы, гетеросомы, гомогаметный пол, ХХ – хромосомы, ХУ – хромосомы, с правильностью записывания схем скрещиваний при наследовании, сцепленном с полом, наследование, сцепленное с полом, с примерами заболеваний, сцепленных с полом).
2. Решение задач (индивидуально раздать каждому учащемуся карточку; работа на 3 минуты)
Женщина, носительница рецессивного гена гемофилии, вышла замуж за здорового мужчину. Определите генотипы родителей, а у потомства соотношение генотипов и фенотипов.
Организация взаимопроверки задач по предложенной схеме:
Содержание верного ответа и указания к оцениванию
баллы
Элементы ответа:
1)генотипы родителей ХнХh и ХнY;
2) генотипы потомства ХнХh(25%), ХhY? (25%), ХнХн (25%), ХнY, (25%);
3) дочери носительницы гена гемофилии (25%), сыновья – гемофилики (25%), здоровые дети (50%).
Ответ правильный и полный, включает все названные выше элементы ответа, не содержит биологических ошибок
3
Ответ правильный, но не полный, включает 2 из названных выше элимента ответа, не содержит биологических ошибок
2
Ответ неполный, включает 1 из названных выше элементов ответа, возможны биологические неточности
1
Ответ неправильный
0
Максимальный балл
3
Домашнее задание. § 13 (учебник И.Н. Пономарёва, 11 класс)
Все соматические клетки человека содержат 23 пары хромосом. Более половины всех генетически наследуемых признаков человека, проявляющихся у разных полов, связано с одной парой хромосом. Объясните это явление.
У людей отсутствие потовых желёз проявляется как сцепленный с полом рецессивный признак. Отсутствие пигментации – альбинизм, обусловлен рецессивным геном, расположенным в аутосоме. В семье родился мальчик без пигментации и потовых желез, родители этих нарушений не имели.
А. Укажите вероятностные генотипы отца и матери, используя для обозначения гена отсутствия потовых желез (дисплазии эктодермы) – о, для альбинизма – а.
В. Вторым ребёнком у этой пары также был сын. Какова вероятность того, что у него также проявятся обе аномалии?
Г. Какова вероятность того, что третий ребёнок в этой семье будет нормальным?
VI. Подведение итогов урока.
15