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

Урок по теме : «Генетика пола. Наследование признаков, сцепленных

с полом».

Цели и задачи: познакомить учащихся с хромосомным определением пола, сцепленным с

полом наследования; научить записывать схемы генетических скрещива –

ний по признаку «наследование, сцепленное с полом», решать генети –

ческие задачи на эту тему.

Оборудование: карточки с терминами (гемофилия, дальтонизм, гомогаметный пол,

гетерогаметный пол, тип дрозофилы, тип бабочки); информационные

листы для учащихся, генеалогическое древо и фотография царской семьи,

компьютер, экран, магнитная доска, магниты.

Ход урока:

1.Проверка домашнего задания:

А) Тестовый тренажёр.

Б) Терминологический диктант.

2. Изучение нового материала.

- Ребята, обратите внимание на эпиграф к нашему уроку.

«Если семя родителей одинаково горячо, то рождаются мальчики, похожие на отца; если семя одинаково холодно, то рождаются девочки, похожие на мать; далее, если семя отца горячее, а матери холоднее, рождается мальчик, который похож лицом на мать; а если семя матери горячее, а отца холоднее, родится девочка, которая напоминает чертами отца». ( Эмпедокл, ок.490 -430г. до н.э.).

Ещё в глубокой древности человечество пыталось понять и дать объяснение загадочным явлениям зарождения и развития жизни. Обобщения складывались чаще всего из наблюдений человека над самим собой. Из наблюдений стало очевидным то, что потомство у человека рождается с чертами сходства с родителями.

-Вспомните, в какой момент определяется пол будущего ребёнка у человека? (В момент оплодотворения).

- У всех ли животных пол будущей особи определяется в момент оплодотворения?

(Объяснение учителя и заполнение таблицы « Типы определения пола».)

- У раздельнополых организмов определение пола может происходить на разных фазах цикла размножения. Определение пола может осуществляться до слияния гамет – прогамно. Например, у коловраток, тли. Яйцеклетки этих животных в результате неравномерного распределения цитоплазмы в процессе овогенеза становятся различными по размеру ещё до оплодотворения. Из крупных после оплодотворения развиваются только самки, из мелких – самцы.

Наиболее частым является сингамное определение пола, которое происходит в момент оплодотворения(млекопитающие, птицы, рыбы и др.).

Есть случаи определения пола и после процесса оплодотворения – эпигамно – в процессе индивидуального развития (у морского червя Bonelia viridis).

Итак, чаще всего пол у животных определяется в момент оплодотворения. Важная роль в этом принадлежит хромосомному набору зиготы.

Вспомним, что в зиготе находятся парные – гомологичные хромосомы, одинаковые по форме, размерам и набору генов.

( На экран с помощью проектора выводится рисунок «Кариотип мужчины и женщины», работа№5 «Промежуточный контроль»).

- Ребята, на рисунке изображены хромосомы мужчины и женщины. В женском кариотипе все хромосомы парные. В мужском кариотипе имеется одна крупная равноплечая непарная хромосома, не имеющая гомолога, и маленькая палочковидная хромосома, встречающаяся только в кариотипе мужчин.

Таким образом, кариотип человека содержит 22пары хромосом, одинаковых у мужского и женского организмов, и одну пару хромосом, по которой различаются оба пола, их называют половыми.

Половые хромосомы у женщин одинаковы, их называют Х-хромосомами. У мужчин имеются одна Х- хромосома и одна Y-хромосома. При созревании половых клеток в результате мейоза гаметы получают гаплоидный набор хромосом. При этом все яйцеклетки имеют по одной Х-хромосоме.

Пол, который образует гаметы, одинаковые по половой хромосоме, называют гомогаметным и обозначают как ХХ.

При сперматогенезе получаются гаметы двух сортов: половина несёт Х-хромосому, половина – Y – хромосому.

Пол, который формирует гаметы, неодинаковые по половой хромосоме, называют гетерогаметным и обозначают как ХY.

(Для закрепления проводится работа учащихся с компьютером. Работа№4. «Изучение кариотипа человека»).

Далее продолжается работа с компьютером (диск «Лабораторный практикум по биологии»), выполняется работа №8 «Схема возникновения мужского и женского пола»

-Наследование признаков, определяемых генами, локализованными в половых хромосомах, называется сцепленным с полом наследованием.

У человека установлены все 24 теоретически возможные группы сцепления генов; из них 22 локализованы в аутосомах, в каждой из которых содержится по несколько сот генов.

Более 100 генов локализовано в хромосомах.

Затем учащимся предлагается выполнить задание:

-Ребята, внимательно ознакомьтесь с текстом приложения, рассмотрите рисунок и таблицу.

- Какие гены наследуются, полностью сцепленные с полом?

- На сегодняшнем уроке речь пойдёт только о первой группе генов: полностью сцепленных с полом.

По данным учёных (Ниль и Шеллу), в негомологичном участке Х-хромосомы человека локализованы гены одной из опасных болезней – гемофилии. На примере этого заболевания мы рассмотрим наследование, сцепленное с полом.

Гемофилия – это болезнь несвёртываемости крови.

-Вспомним, какие факторы необходимы для свёртывания крови? ( Учащиеся называют белки фибрин, фибриноген, ионы кальция, протромбин, тромбин).

- Мутации разных генов, контролирующих синтез этих факторов, приводят к одному результату – проявлению гемофилии.

Ген гемофилии рецессивен, поэтому, к счастью, встречается очень редко – этой болезнью страдают немногие мужчины. У женщин гемофилия практически не встречается, описаны лишь отдельные случаи. Считается, что девочки, имеющие две Х-хромосомы с геном гемофилии в каждой из них, погибают ещё в зародышевом состоянии.

- Эта болезнь затронула и семью последнего российского императора. Сегодня мы обратимся к семье последнего русского царя.

( Рассказ учащегося, во время которого на экране появляется фотография царской семьи).

- Императрица Александра Фёдоровна, до замужества Аликс-Виктория-Елена-Бригитта-Луиза-Беатриса принцесса Гессенская и Рейнская (по другим источникам, принцесса Гессен-Дармштадская) – дочь Великого герцога ЛюдвигаIV Гессенского и Рейнского и Аликс, дочери британской королевы Виктории. Она внучатая племянница императрицы Марии Александровны, жены Александра II, сестра Великой княгини Елизаветы Фёдоровны. Родилась 25 мая 1872г.

В возрасте 12 лет она впервые побывала в России на свадьбе сестры. Здесь принцесса Алиса познакомилась с 16-летним русским цесаревичем Николаем. Через два года она приехала вновь, как бы на смотрины. Государь Александр III возражал против брака своего сына с немецкой принцессой. Однако Николай решительно заявил, что ни на ком другом жениться не желает. Уже на смертном одре АлександрIII благословил брак Николая и Алисы. Свадьба состоялась месяц спустя после смерти Александра, 14 ноября 1894г. Принцесса Алиса после крещения в православие приняла имя Александра Фёдоровна.

Как и его отец, Николай был примерным семьянином и служил образцом для своих подданных. Любовь к Аликс он пронёс через всю жизнь. Вместе с государем Александра Фёдоровна создала прочную и удивительно дружную семью.

Вскоре после свадьбы царица родила своего первого ребёнка. Это была девочка. Её назвали Ольгой. Затем подряд родились ещё три дочери: Татьяна, Мария, Анастасия. Но нужен был наследник престола. А Бог так и не давал им мальчика. Наконец, 30 июля 1904г. у царицы родился мальчик. Его назвали Алексеем. После рождения наследника выяснилось, что мальчик болен гемофилией. Эта страшная болезнь стала трагедией царской семьи. Обычно с таким заболеванием редко доживают до зрелого возраста, так как любой ушиб и даже мелкое кровоизлияние может стать причиной смерти.

Болезнь царевича была объявлена государственной тайной, знали о которой только члены семьи и самые приближённые слуги. Александра Фёдоровна тяжело переживала за сына, полностью уйдя в религию. Алексей с детства находился под строгим наблюдением, его во многом ограничивали. Но, несмотря ни на что, цесаревич рос добрым, весёлым и милым мальчиком. В семье его называли «солнечным лучиком».

--Ребята, давайте посмотрим схему скрещивания при наследовании, сцепленном с полом.

H-ген нормальной свёртываемости крови

h – ген гемофилии

Р: Х Х х ХY

Александра Николай II

Фёдоровна

G: Х Х Х Y

F1 Х Х Х Х Х Y Х Y

Ольга, Татьяна, норм. гемофилик (Алексей)

Анастасия, Мария

- Обратимся к генеалогическому древу потомков королевы Виктории. ( На экране видно генеалогическое древо потомков королевы Виктории).

Из схемы видно, что носительницей гемофилии была королева Виктория. Как видно из генеалогического древа, Александра Фёдоровна по матери приходилась Виктории внучкой. Английский же королевский дом от Виктории гемофилии не унаследовал, поскольку продолжателем его стал старший сын королевы – Эдуард VII.

- История царской семьи была трагична. Вместе они жили, вместе и погибли в подвале Ипатьевского дома.

В 1991 году в Екатеринбурге были обнаружены останки, признанные останками Нико-

лая II, Александры Фёдоровны, их дочерей Ольги, Татьяны, Анастасии, доктора Е.С.Боткина, слуг А.С.Демидовой, А.Е. Труппа, И.Харитонова.

Все они были захоронены в Петропавловском соборе Петербурга 17 июля 1998г.

3. Закрепление:

Решить задачу: девушка, отец которой гемофилик, выходит замуж за здорового мужчину.

Каких детей можно ожидать от этого брака?

4. Домашнее задание: 1) выучить материалы учебника на стр. 188-192.

2)Подготовить сведения о дальтонизме.

3)Решить задачу. Отец и сын – дальтоники, а мать различает цвета

нормально. Правильно ли будет сказать, что сын унаследовал

свой недостаток зрения от отца?

Материалы для работы учащихся.

Информационный лист.

У млекопитающих, в том числе у человека, Х - и Y-хромосомы имеют гомологичный участок, в котором происходит их соприкосновение и возможен кроссинговер. Все гены, локализованные в половых хромосомах человека, можно разделить на три группы в зависимости от того, в каких участках половых хромосом они находятся.

Первая группа – сцепленная с полом. В неё входят гены, локализованные в той части Х-хромосомы, которая не имеет гомологичного участка в Y-хромосоме. Они полностью сцеплены с полом, передаются исключительно через Х-хромосому. К их числу относятся рецессивные гены гемофилии, дальтонизма, атрофии зрительного нерва и др. Доминантные гены из этого участка одинаково проявляются у обоих полов, рецессивные – у женщин только в гомозиготном, а у мужчин – и в гемизиготном состоянии.

Вторую группу составляет небольшое число генов, расположенных в непарном участке Y- хромосомы. Они могут встречаться только у лиц мужского пола и передаются от отца к сыну. К ним относятся: волосатость ушей, ихтиоз (кожа в виде рыбьей чешуи), перепончатые пальцы на ногах.

Третья группа – гены, расположенные в парном сегменте половых хромосом, т.е. гомологичном для Х - и Y-хромосом. Их называют неполно или частично сцепленными с полом. Они могут передаваться как с Х -, так и с Y-хромосомой и переходить из одной в другую в результате кроссинговера.

Гены, локализованные в половых хромосомах человека.