Открый урок на тему Генетика пола и сцепленное сполом наследование

Государственное бюджетное профессиональное учреждение Самарской области
«Технологический колледж имени Н.Д. Кузнецова»
Специальность 35.01.19«Мастер садово- паркового и ландшафтного строительства »
Биология
МЕТОДИЧЕСКАЯ РАЗРАБОТКА УЧЕБНОГО ЗАНЯТИЯ
По теме: Генетическое определение пола. Сцепленное с полом наследование
Преподаватель Кузнецова Любовь Анатольевна
Тема урока:«Генетическое определение пола. Сцепленное с полом наследование»
Цель: рассмотреть хромосомный механизм определения пола организма, сущность наследования признаков, сцепленных с полом; продолжить формирование умений решать генетические задачи
Задачи:
образовательные:
- 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;
воспитательные:
- повысить восприимчивость обучающихся к вопросам сохранения своего здоровья и здоровья других людей;
- формирование коммуникативной компетенции.
Вид учебного занятия: урок.
Тип урока : урок комплексного применения знаний, умений, навыков.
Межпредметные связи:
обеспечивающие учебные дисциплины: информатика, анатомия и физиология человека, ботаника, зоология, история, математика;
обеспечиваемые дисциплины: различные сельскохозяйственные науки, медицина, селекция.
Наглядные пособия , раздаточный материал:
- разноуровневые карточки для самостоятельной работы обучающихся во внеурочное время ;-карточки для закрепления изученного материала на уроке (для слабых обучающихся).
Программноеобеспечение :- Microsoft Office, Microsoft Office Power Point.
Технические средства обучения:
мультимедийный проектор, локальная компьютерная сеть, экран.
Используемая литература:
основная:
А.П. Пуговкин, н. А. Пуговкина Биология Учебник для 10-11 классов
(базовый уровень) Москва Издательский центр «Академия» 2009
дополнительная для обучающихся:
- Ланцман М.Н. Большой медицинский справочник: Новейшая версия.- Ь.:РИПОЛ классик,2005г.
- Медников Б.М. Биология:формы и уровни жизни: Пособие для учащихся.-М:Просвещение,1994г;
- Петровский Б.В. Популярная медицинская энциклопедия. Т.1;-М.: «Советская энциклопедия»,1987г.
- Трибис Е. Законы живой природы.- М.:РИПОЛ КЛАССИК, 2002г;
- Тарасенко Н.Д., Лушанова Г.И. Что вы знаете о своей наследственности?- Новосибирск:Наука., 1991г;
- Франк-КаменецкийМ.Д.Самая главная молекула-2-е изд.,перераб. И доп.- М.:Наука.,1988.
3.для преподавателя:
- Вагина Л.А., Дорошенко Е.Ю, Хуртова Т.В. Школа молодого учителя, в 2-х ч.- Волгоград: Учитель, 2007г.
- Гаврилова А.Ю. Биология.10: поурочные планы по учебнику Д.К.Беляева, П.М.Бородина в 2-х ч.-2-е изд., стереотип.-Волгоград:Учитель,2008г.
Интернет – источники:
http://www.antula.ru/daltonism-test4.htmhttp://surya-shanti.com/mozart.php?q=john-conrad-otto-hemophilia&page=3http://lidijavk.ucoz.ruhttp://festival.1september.ru/articles/537540/http://www.uchportal.ru/load/74-1-0-32030http://ru.wikipedia.org/wiki/ 
http://yablor.ru/blogs/viktoriya-koroleva-velikobritanii/1684859 
http://www.sovsekretno.ru/magazines/article/1181 
http://bio.1september.ru/article.php?ID=200103202 
http://www.megabook.ru/PreviewImage.asp?AID=620549 
http://images.yandex.ru/yandsearch 
Нормативно-техническая документация:
- Стандарт среднего (полного) общего образования по биологии;
- Программа по биологии среднего (полного) общего образования линия А.П.Пуговкин
- Техника безопасности в кабинете биологии.
ХОД УРОКА.
I.Организационный момент: (2 мин);
-проверка личного состава обучающихся и визуальной готовности класса к уроку.
II. Проверка знаний обучающихся по ранее изученному материалу: (5 мин.)
-разноуровневые тестовые задания по §29-§32. Приложение №1
III. Подведение итогов проверки знаний учеников: (3 мин.)
IV. Сообщение темы урока и постановка целей урока перед обучающимися
(1 мин.); тема урока записывается учителем на доске, а обучающиеся в тетрадях. Слайд 1
V. Изложение нового учебного материала: (20мин.); по ходу объяснения учебного материала преподавателем обучающиеся записывают в тетрадь
ключевые слова: гемизиготы, гемофилия, гомогенный и гетерогенный пол, дальтонизм, сцепленное с полом наследование Слайд2
Изучение поведения хромосом во время мейоза и оплодотворения позволило решить важную биологическую проблему – определение пола.
Пол организма — это совокупность признаков и анатомических структур, обеспечивающих половой путь размножения и передачу наследственной информации.
В определении пола будущей особи ведущую роль играет хромосомный аппарат зиготы — кариотип. Различают хромосомы, одинаковые для обоих полов — аутосомы, и половые хромосомы. Слайд4
В кариотипе человека содержится 44 аутосомы и 2 половые хромосомы — Х и Y. За развитие женского пола у человека отвечают две Х-хромосомы, т. е. женский пол гомогаметен. Развитие мужского пола определяется наличием Х- и Y-хромосом, т. е. мужской пол гетерогаметен. Сочетание половых хромосом в зиготе определяет пол будущего организма. Слайд 5
У всех млекопитающих, человека и мухи-дрозофилы, гомогаметным является женский пол, а гетерогаметным — мужской. У птиц и бабочек, наоборот, гомогаметен мужской пол, а женский — гетерогаметен. Слайд 5
Обычно различают первичные и вторичные половые признаки. К первичным половым признакам относят морфологические и физиологические особенности организма, которые обеспечивают образование гамет и слияние их в процессе оплодотворения. Первичные половые признаки определяют также различия в строении внутренних и наружных половых органов.
К вторичным половым признакам относят такие признаки и свойства организма, которые непосредственно не обеспечивают процесса гаметогенеза, спаривания и оплодотворения, но играют определенную роль в половом размножении. Развитие вторичных половых признаков, например, у человека проявляется в следующем: у мальчиков – в росте волос на лице и теле, увеличении размеров кадыка, «ломке» голоса; у девочек – в округлении контуров тела, отложении жира в подкожной клетчатке, увеличении грудных желез, расширении костей таза. Такое подразделение признаков следует считать условным, так как вторичные половые признаки, контролируемые гормональной деятельностью, непосредственно связаны с нормальной работой первичнополовых органов – половых желез.
Признаки пола, как и любые другие признака, определяются генами. Как известно, гены лежат в хромосомах. Еще Г. Мендель предполагал, что пол особи наследуется так же, как и любой другой признак при анализирующем скрещивании гетерозиготного (Aa) и гомозиготного рецессивного (aa) родителей.
Напомним, что хромосомы, по которым особи разного пола отличаются друг от друга, называются половыми хромосомами. Хромосомы, одинаковые у особей обоих полов, носят название аутосом Слайд 8
Аутосомы обычно обозначают буквой A. Хромосомные формулы самцов и самок дрозофилы можно обозначить следующим образом:
Самец (♂) = 6A (аутосомы) + XY (половые хромосомы). Самка (♀) = 6A (аутосомы) + XX (половые хромосомы).
Определение пола. Поскольку у самок дрозофилы в каждой из четырех пар хромосом обе хромосомы сходные, то после мейоза у нее образуются однотипные гаметы, содержащие по четыре хромосомы (3A + X) У самцов вследствие различий в строении половых хромосом равновероятно образуются сперматозоиды с X-хромосомой (3A + X) в с Y-хромосомой (3A + Y). Слайд 9
Если яйцеклетка оплодотворяется сперматозоидом, содержащим X-хромосому, то образуется зигота со следующей хромосомной формулой: 6A + XX, а если сперматозоидом с Y-хромосомой, то зигота имеет хромосомную формулу: 6A + XY. В первом случае образуется самка (XX), а во втором – самец (XY).Соотношение самцов и самок в потомстве мушки дрозофилы равновероятно.
Аналогично определяется пол у многих других животных, в том числе у человека. В соматических клетках женщины имеется 22 пары аутосом и две X-хромосомы, а в соматических клетках мужчин – 22 пары аутосом, одна X-хромосома и одна Y-хромосома. Яйцеклетки человека имеют одинаковые по форме хромосомы (хромосомная формула 22A + X), а сперматозоиды бывают двух типов – с X-хромосомой (формула 22A + X) и с Y-хромосомой (формула 22A + Y). Если при оплодотворение участвует сперматозоид с X-хромосомой, то из зиготы развивается женская особь, если же яйцеклетка оплодотворяется сперматозоидом с Y-хромосомой, то из зиготы развивается мужская особь. Оба события равновероятны. Такой вариант определения пола, когда самки имеют две X-хромосомы, а самцы – одну X-хромосому и одну Y-хромосому, характерен для всех млекопитающих, нематод, моллюсков, иглокожих, большинства членистоногих, в том числе дрозофилы. В этом случае женский пол гомогаметный, а мужской – гетерогаметный.

У других животных,например у птиц, пресмыкающихся, многих видов рыб, некоторых земноводных и насекомых, в частности у бабочек, существует иной вариант определения пола, у них гомогаметен мужской пол (половые хромосомы XX), а гетерогаметен – женский (XY).
Иногда встречаются виды организмов (пчелы, клопы), у которых гомогаметен женский пол (ХХ), гетерогаметен мужской пол, но особи мужского пола имеют лишь одну половую хромосому (X0). Слайд 10
Наследование, сцепленное с полом. Признаки, наследуемые с половыми хромосомами, получили название признаков, сцепленных с полом.У человека наследование признаков, сцепленных с Y-хромосомой, может быть только у мужчин, а наследование признаков, сцепленных с X-хромосомой, – как у мужчин, так и у женщин. По генам, локализованным в X-хромосоме, женщина может быть как гомозиготной, так и гетерозиготной. Рецессивные аллели у нее фенотипически проявляются только в гомозиготном состоянии. Поскольку у мужчин одна X-хромосома, то все локализованные в ней гены, даже рецессивные, проявляются в фенотипе.У человека сцепленно с полом наследуются некоторые заболевания, например гемофилия (медленная свертываемость крови, повышенная кровоточивость). Аллель гена, контролирующий нормальную свертываемость крови (H), и его аллельная пара «ген гемофилии» (h) находятся в X-хромосоме. Аллель H – доминантный, аллель h – рецессивный. Если женщина гетерозиготна (XHXh), то она – носительница гемофилии, признаки болезни у нее не проявляются. Если у мужчины имеется доминантный аллель (XHY), он здоров, если рецессивный аллель (XhY), то болен гемофилией.
Наследование гемофилии можно изобразить в виде следующих схем:
1. У матери нормально свертывается кровь, она гомозиготна по этому признаку (XHXH), отец страдает гемофилией (XhY):Все дети фенотипически здоровы, но дочери гетерозиготны по гену гемофилии и являются носителями этого гена.
2. Мать – носитель аллеля гемофилии (XHXh), отец здоров (XHY):В этом случае все дочери фенотипически здоровы, хотя 50% из них носители аллеля гемофилии; 50% сыновей здоровы, 50% – страдают гемофилией.
Естественно, что рецессивный аллель гемофилии в гетерозиготном состоянии находится у женщин в ряду поколений, пока снова не проявится у потомков мужского пола. Слайды11-12-13-14
Аналогичным образом наследуется дальтонизм, т. е. такая аномалия зрения, когда человек не различает цвета, чаще всего красный и зеленый.
Цветовое восприятие здорового человека (А) и больного дальтонизмом (Б)Нормальное цветовосприятие обусловлено доминантным аллелем, локализованным в X-хромосоме. Дальтонизм гораздо чаще встречается у мужчин, чем у женщин. Люди, страдающие дальтонизмом, не допускаются к управлению транспортными средствами. Слайды15-16
Вывод: Наследование, сцепленное с полом, доказывает локализацию генов в хромосомах. Оно осуществляется в строгом соответствии с поведением хромосом при мейозе и оплодотворении.
VI. Закрепление изученного материала:(10 мин.), Слайд 17
Как называются хромосомы, одинаковые у обоих полов?
Какие хромосомы называются половыми или гетерохромосомами?
От чего зависит пол будущего потомка?
Какой пол и почему называется гомогаметным?
Какой пол называется гетерогаметным?
Какой пол гомогаметен у человека, большинства позвоночных, многих насекомых и двудомных растений?
Какой пол гомогаметен у птиц, бабочек, рептилий, хвостатых амфибий?
Какие признаки называются сцепленными с полом?
Почему у особей мужского пола в фенотипе сразу проявляются даже рецессивные признаки, связанные с Х -хромосомой?
Приведите примеры заболеваний, сцепленных с полом?
- слабые ученики дописывают схемы определения пола по индивидуальным карточкам. Приложение №2
VII. Подведение итогов проведенного урока:(2 мин.)Слайд 19
На этапе «Подведение итогов. Рефлексия» применяется прием «для меня сегодняшний урок…». Обучающимся выдается индивидуальная карточка, в которой нужно подчеркнуть фразы, характеризующие работу ученика на уроке.
VIII.Разноуровневые задания для самостоятельной работы во внеурочное время. (2 мин.)Слайд 20
индивидуальные карточки-задания.
Приложение №3
Приложение №1
РАЗНОУРОВНЕВЫЕ ТЕСТОВЫЕ ЗАДАНИЯ.
I УРОВЕНЬ СЛОЖНОСТИ.
(высокий)
Вопрос №1:
Какой пример иллюстрирует множественное действие гена?
А) у гороха желтый цвет семян подавляет проявление зеленой окраски семян;
Б) в развитии нового признака;
В) во влиянии одного гена на проявлении ряда признаков;
Г) в полном доминировании.
Вопрос№2:
Какой тип взаимодействия генов называют полимерией?
А) если несколько генов влияют на развитие одного признака;
Б) если один ген влияет на формирование ряда признаков;
В) если один ген подавляет проявление другого гена;
Г) если один ген вызывает гибель всего организма.
Вопрос №3:
Какие типы взаимодействия генов можно отнести к взаимодействию аллельных генов?
А) полное доминирование и эпистаз;
Б) неполное доминирование и плейотропность;
В) полное доминирование и кодоминирование;
Г) неполное доминирование и плейотропность.
Вопрос №4:
Какой пример иллюстрирует эпистатическое взаимодействие генов?
А) у человека цвет кожи определяется несколькими генами;
Б) при скрещивании тыкв с белыми и зелеными плодами все гибриды будут белыми, хотя в генотипе есть доминантный ген желтой окраски;
В) появление цветков пурпурногоцвета у душистого горошка при скрещивании 2-х чистых линий с белыми цветами;
Г) существование системы АВО для определения групп крови у человека
Вопрос №5:
Какой пример иллюстрирует действие гена-модификатора?
А) рождение кроликов с черной, белой и серой шерстью (агути);
Б) появление андалузских кур;
В) пятнистая окраска шерсти у собак породы Долматин;
Г) существование людей с разным цветом кожи.
II УРОВЕНЬ СЛОЖНОСТИ.
(средний)
Вопрос №1:
Назовите классический пример кодоминирования?
А) появление розовых цветков у ночной красавицы;
Б) определение групп крови у человека;
В) рождение метисов и мулатов;
Г) появление гибридов 1-го поколения гороха с пурпурными цветками от чистых линий с белыми цветками.
Вопрос №2:
Как называются гены, расположенные в одной паре хромосом?
А) сцепленные гены;
Б) аллельные гены;
В) рецессивные гены;
Г) доминантные гены;
Вопрос №3:
В чем проявляется множественное действие гена?
А) в ослаблении или усилении других признаков;
Б) в развитии нового признака;
В) во влиянии одного гена на проявление ряда признаков;
Г) в полном доминировании.
Вопрос №4:
В чем проявляется неполное доминирование?
А) в неполном подавлении доминантной аллелью рецессивной аллели;
Б) в подавлении доминантной аллелью рецессивной аллели;
В) во влиянии ряда генов на формирование одного признака;
Г) доминантная аллель становится рецессивной.
Вопрос №5:
Какой пример иллюстрирует полимерию?
А) у человека цвет кожи зависит от числа доминантных аллелей;
Б) при скрещивании растений ночной красавицы с красными и белыми цветками у потомства появляются розовые;В) у тыквы ген У подавляет проявление окраски;
Г) один ген в гомозиготе всегда летальный.
III УРОВЕНЬ СЛОЖНОСТИ.
(низкий)
Вопрос№1:
О чем идет речь: - это арифметическая сумма всех генов, взаимосвязанных и взаимодействующих друг с другом.
А) фенотип;
Б) генотип;
В) гаметы;
Г)хромосомы.
Вопрос №2:
Между какими генами может возникнуть взаимодействие?
А) аллельными и неаллельными;
Б) аллельными и доминантными;
В) неаллельными и комплементарными;
Г) неаллельными эпистазными.
Вопрос №3:
Сколько типов взаимодействия неаллельных генов можно выделить?
А)3;
Б)4;
В)5;
Г)6.
Вопрос №4:
Назовите классический пример кодоминирования?
А) появление розовых цветков у ночной красавицы;
Б) рождение мулатов и метисов;
В) определение групп крови у человека;
Г) появление гибридов 1-го поколения гороха с пурпурными цветками от чистых линий с белыми цветками.
Вопрос №5:
В чем проявляется полное доминирование?
А) в подавлении доминантным геном аллелью рецессивной аллели;
Б) во влиянии одного гена на формирование одного признака;
В) во влиянии ряда генов на формирование одного признака;
Г) во влиянии одного гена на весь организм с летальным исходом.
Приложение №2
СХЕМЫ ДЛЯ ЗАКРЕПЛЕНИЯ НОВОГО МАТЕРИАЛА.
А) Задание: закончите схему определения пола.
Человек
44
+
XY

44
+
XX
♂ ♀
Б) Задание: закончите схему определения пола.
22
+
XX
22
+
XО
Кузнечик
♀
♂
В) Задание: закончите схему определения пола.
54
+
XХ

54
+
XY
Шелкопряд
♂ ♀
А) Задание: закончите схему определения пола.
60
+
XО
60
+
XХ
Моль
♂♀♀
Приложение №3
РАЗНОУРОВНЕВЫЕ ЗАДАНИЯ
ДЛЯ РАБОТЫ ВО ВНЕУРОЧНОЕ ВРЕМЯ.
I УРОВЕНЬ СЛОЖНОСТИ .
(высокий)
Решить задачу. У здоровых родителей со II группой крови родился сын с I группой крови и гемофилией. Гемофилия наследуется как рецессивный, сцепленный с Х-хромосомой признак. Определите вероятность рождения второго ребенка здоровым и возможные группы его крови.
II УРОВЕНЬ СЛОЖНОСТИ .
(средний)
Решить задачу. Докажите, что ген отвечающий за окраску глаз у дрозофилы действительно локализован в Х-хромосоме , т.е. сцеплен с полом , а Y – хромосома таких генов не содержит .
III УРОВЕНЬ СЛОЖНОСТИ .(низкий)
Решить задачу. Дальтонизм наследуется как признак, сцепленный с Х-хромосомой. Какова вероятность рождения детей с этой аномалией в семье, где отец страдает этим заболеванием, а мать здорова.
РЕШЕНИЕ ГЕНЕТИЧЕСКИХ ЗАДАЧ.
I УРОВЕНЬ СЛОЖНОСТИ .
У здоровых родителей со IIгруппой крови родился сын с I группой крови и гемофилией. Гемофилия наследуется как рецессивный, сцепленный с Х-хромосомой признак. Определите вероятность рождения второго ребенка здоровым и возможные группы его крови.
дано: решение:
P – IIгр.кр.(IAIO)Р: ♀ IAIOXHXh♂ IAIOXHY
F1 :IOIO;XhYG: ♀ IAXH;IAXh ; IOXh;IOXH
найти: ♂ IAXH;IAY;IOXH;IOY
F1 здоровые- ?
С какой группой
крови -?
♀ ♂ IОXH IOY IAXH IAY
IOXH IOIOXHXH
I здор. IOIOXHY
Iздор. IOXHXH
IIздор. IAIOXHY
II здор.
IOXhIOIOXHXhIздор. IOIOXhYIгем. IAIOXHXhIIздор. IAIOXhYIIгем.
IA XH IAIOXHXH
IIздор. IAIOXHY
IIздор. IAIAXHXH
IIздор. IAIAXHY
IIздор.
IAXhIAIOXHXhIIздор. IAIOXhYIIгем. IAIAXHXhIIздор. IAIAXhYIIгем.
Здоровых детей с I и IIгруппой крови 12/16, т.е. 75%.
Детей гемофиликов с I и II группой крови 4/16 , т.е. 25%.
Ответ: вероятность рождения второго ребенка здоровым составит 75%, возможные группы крови Iи II.
РЕШЕНИЕ ГЕНЕТИЧЕСКИХ ЗАДАЧ.
II УРОВЕНЬ СЛОЖНОСТИ .
Докажите, что ген отвечающий за окраску глаз у дрозофилы действительно локализован в Х-хромосоме, т.е. сцеплен с полом, а Y – хромосома таких генов не содержит .Рассмотрим случай скрещивания гомозиготной красноглазой самки с белоглазым самцом.
дано: решение:
♀ - XWXWа)Р1: ♀ XWXW♂ XwY♂ - XwY
G: ♀ XW ; XW♂Xw ; Y
W – красные глаза F1: XWXw; XWY ; XWXw; XWY
w – белые глаза♀ кр.г. ♂ кр.г. ♀ кр.г. ♂ кр.г.

найти:
F1- ? б) Р2: ♀ XWXw♂ XWY

G: ♀ XW ; Xw♂XW ; Y
F1: XWXW; XWY ; XWXw; XwY♀ кр.г. ♂ кр.г. ♀ кр.г. ♂бел .г.
При скрещивании гибридов из первого поколения между собой оказалось, что все самки получилиськрасноглазыми , а из самцом 50% оказались белоглазыми и 50% красноглазыми.
Рассмотрим противоположный случай: белоглазую гомозиготную самку скрестили с красноглазым самцом :дано: решение:
♀ - XwXwа)Р1: ♀ XwXw♂ XWY
♂ - XWY
G: ♀ Xw ; Xw♂XW ; Y
W – красные глаза F1: XWXw; XwYw – белые глаза ♀ кр.г. ♂ бел.г.
50% 50%
найти:
F1- ?
б) Р2 (из F1): ♀XWXw♂ XwY
G: ♀XW ;Xw♂Xw ; Y
F2: XWXw; XWY ; XwXw; XwY ♀ кр.г. ♂ кр.г. ♀ бел.г. ♂бел .г.
25% 25% 25% 25%
Проанализировав полученные результаты скрещивания , можно сделать вывод , что ген , отвечающий за окраску глаз , действительно локализован в Х-хромосоме , что есть связан с полом , а Y – хромосома таких генов не несет.
Ответ: красный цвет глаз у дрозофилы связан с Х-хромосомой, а Y – хро-мосома таких генов не несет.