УРОК ПО БИОЛОГИ

Муниципальное общеобразовательное учреждение
«Средняя общеобразовательная школа №16»
Учитель биологии
Кондакова И.А.
Мичуринск – 2008
2
ТЕМА УРОКА:
«ГЕНЕТИКА ПОЛА. НАСЛЕДОВАНИЕ, СЦЕПЛЕННОЕ С ПОЛОМ»
ЦЕЛЬ: 1) Продолжить формирование у учащихся системы знаний о
генетическом определении пола у человека и наследовании, сцепленном с
полом. (На примерах дальтонизма, гемофилии и других заболеваний у
человека, наследовании окраски шерсти у кошек).
2) Научить школьников правильно объяснять причины
приблизительно равной вероятности рождения мальчика или девочки, а
также причины проявления генов дальтонизма и гемофилии почти всегда у
представителей мужского пола.
3)Сформировать у учащихся познавательный интерес к изучению
научных проблем, связанных с генетикой пола.
НАГЛЯДНОСТЬ: Компьютер со слайдовой презентацией;
тестовые разноуровневые задания.
МЕТОДЫ: 1) Проблемный. Чем определяется пол организма?
2) Частично - поисковый (решение задач).
Ход урока:
Учитель: Быстро развиваясь в последнее десятилетие, генетика человека
дала ответы на многие вопросы, которые интересовали людей:
От чего зависит пол ребенка? Какие признаки и заболевания наследуются, а
какие нет? И другие.
И сегодня на уроке мы попробуем разобраться в этих вопросах, научимся
решать задачи на данную тему.
Запишите тему урока в тетрадь.
Учитель: Известно немало примеров, когда царские особы, мужья, желая
иметь наследников, продолжателей рода, своей фамилии, обвиняли жен в
том, что именно они виновны в рождении девочек. Правы ли они? От чего
зависит пол будущего организма?
Чтобы ответить на данный вопрос мы обратимся к исследованиям
американского генетика Т.Моргана, который выяснил механизм определения
пола на мушке дрозофиле. (слайд)
Этот вопрос рассмотрим на следующем примере. У плодовой мушки
дрозофилы пол определяется следующим образом.
В соматических клетках дрозофилы 4 пары хромосом.
- Есть ли одинаковые хромосомы у самки и самца? Сколько их?
Хромосомы, одинаковые у самца и самки называются аутосомами.
(определение записываем в тетрадь)
По одной паре они отличаются друг от друга. Хромосоы, различные у
особей мужского и женского пола называют половыми или
гетерохромосомами. (Записываем в тетрадь)
У самки это две палочковидные хромосомы ХХ. У самца-одна
палочковидная Х-хромосома, другая двуплечая – У хромосома.
3
- Каков хромосомный набор самки? Самца?
- Сколько сортов гамет образует женская особь?
- Сколько сортов гамет образует мужская особь? Какие?
Если яйцеклетка будет оплодотворена сперматозоидом с Х - хромосомой, то
появится самка, если сперматозоидом с У – хромосомой, то – самец.
Итак, от чего зависит пол будущего организма?
(Пол организма закладывается в момент оплодотворения и зависит от
хромосомного набора зиготы).
У человека механизм определения пола такой же.
- Закончите схему определения пола у человека (на доске)
жен.
муж.
44
+
ХХ
22
+
Х
44
44+
ХХ
44
+
ХУ
22
+
Х
22
+
У
44
+
ХУ
Учитель: Установлено, что у большинства организмов среди потомства
получается 50% мужских и 50% женских особей, т.е. расщепление по
признаку пола идет в соотношении 1:1
- Как это можно объяснить?
Ответ: расщепление по признаку пола подчиняется законам моногибридного
скрещивания между гетерозиготой и гомозиготой; У мужских особей в
равном количестве образуются гаметы с Х – и У – хромосомой, и количество
самцов и самок будет одинаковым.
Учитель: Если пол имеет одинаковые половые хромосомы, следовательно,
образует один сорт гамет, такой пол называют гомогаметным.
- Какой пол называется гетерогаметный? (если он образует гаметы двух
видов)
4
Существуют следующие типы хромосомного определения пола (слайд)
А) самки - ХХ; самцы - ХУ - дрозофила, млекопитающие (в том числе
человек)
Б) самки - ХХ; самцы - ХО - трутни, кузнечики
В) самки - ХУ; самцы - ХХ - бабочки, рыбы, птицы, рептилии
Г) самки - ХО; самцы - ХХ - некоторые насекомые (тля)
Итак, пол потомства определяется гаметами гетерогаметного организма, но у
некоторых организмов пол зависит от других факторов.
Ученик. Сообщение «Способы определения пола» (слайд).
У некоторых организмов пол определяется до оплодотворения. Этот тип
характерен организмам, у которых чередуется половое размножение и
партеногенез. Например, у тлей, из крупных яиц развиваются самки, из
мелких – самцы.
У других организмов пол определяется в процессе онтогенеза после
оплодотворения.
На формирование пола оказывают влияние температура, другие факторы
внешней среды. Например, у одного из видов морских червей из яиц
развивается личинка. Если такая личинка сядет на тело самки, то под
влиянием гормонов, выделяемых самкой, она превращается в самца, а если
личинка не встретит взрослую самку, она опускается на дно и сама
превращается в самку.
Учитель:
У некоторых организмов в ходе онтогенеза происходит переопределение
пола.
Сообщение учащегося:
Например, опыты, проведенные японскими учеными, показали, что если в
пищу аквариумных рыбок гуппи добавить мужские гормоны, то самки
превращаются в самцов.
У кур есть семенники и яичники. На ранних стадиях онтогенеза семенники у
женских особей перестают функционировать. Но иногда семенники
начинают функционировать (на ранних стадиях) и курица превращается в
самца.
Учитель:
Половые хромосомы не только отвечают за определение пола нового
организма, но содержат также гены, контролирующие развитие других
признаков. Расположение гена в половой хромосоме называется сцеплением
гена с полом. (записываем в тетрадь)
- Как будет осуществляться наследование признаков, если гены,
ответственные за их формирование, расположены в аутосомах?
5
(Наследование осуществляется независимо от того, кто из родителей
является носителем данного гена).
- А если признаки определяются генами, лежащими в половых
хромосомах?
Половые хромосомы Х – и У - содержат как гомологичные, так и
негомологичные участки.
Если гены располагаются в гомологичных участках, то наследование
признака будет независимо от того, кто является носителем.
Если гены распологаются в негомологичных участках, то наследование
признаков имеет свои особенности.
Рассмотрим на примере наследования окраски шерсти у кошек
(слайд)
В – черная окраска
в – рыжая окраска
Запишите генотип черной кошки – ХВ ХВ
черного кота - Х В У
рыжей кошки – Х в Хв
рыжего кота - Х в У
Одновременное присутствие В и в генов определяет черепаховую окраску.
Запишите генотип черепаховой кошки – Х В Хв
черепахового кота - О
- Почему вы не смогли записать генотип черепахового кота?
( Ответ: т.к. для такой окраски необходимо одновременное присутствие В
и в, а в У – хромосоме данных генов нет). Поэтому черепахового кота вы
не увидите никогда.
Учитель: Признаки, сцепленные с полом известны и у человека.
К ним относится тяжелое наследственное заболевание – гемофилия, при
котором кровь теряет способность свертываться (или удлиняется время
свертывания).
Для успешного решения задач на наследование генов, локализованных
в половых хромосомах, необходимо знать некоторые особенности
решения задач.
Алгоритм решения задач на наследование признаков, гены которых
локализованы в половых хромосомах (слайд)
1) Определяем генотип мужчин, т.к. у них всегда проявляется действие
рецессивных и доминантных генов.
2) Определяем генотип матери по генотипу сыновей.
3) Определяем генотип дочерей по генотипу отца или братьев.
Решаем задачу (слайд).
Задача №1
Гемофилия передаётся как рецессивный, сцепленный с Х-хромосомой,
признак. Мужчина, больной гемофилией женился на здоровой женщине (все
её предки были здоровы). У них родилась здоровая дочь. Определите
6
вероятность рождения больного гемофилией ребёнка от брака этой дочери со
здоровым мужчиной.
Данным заболеванием болеют лишь мужчины.
- Почему?
( т.к. гемофилия передается рецессивным геном, расположенным в Ххромосоме; У - хромосома не содержит, доминантного аллеля к гену
гемофилии; женщины гетерозиготны по данному гену, поэтому они
обладают обычной свертываемостью крови).
- В каком случае рождаются больные гемофилией девочки?
(когда мать гетерозиготна ХА Ха, а отец болен гемофилией Ха У).
Учитель:
Знаете ли вы, что сын царя Николая 2 Алексей также страдал тяжелым
недугом.
Учитель: Рецессивный ген, вызывающий дальтонизм, также локализован в Х
– хромосоме. Дальтонизм – неспособность различать цвета: красный,
зеленый, синий. Заболевание было описано в конце 18 века английским
ученым Джоном Дальтоном, который сам страдал данным дефектом зрения.
Это заболевание характерно также для мужчин (у женщин встречается
редко).
Решаем задачу № 2 (слайд).
Рецессивный ген дальтонизма локализован в Х-хромосоме. От брака
женщины с нормальным зрением, родственники которой страдали
дальтонизмом, и мужчины с нормальным зрением, у отца которого была
цветовая слепота, родились три дочери с нормальным зрением и два сына с
цветовой слепотой. Каковы генотипы родителей и потомства? От кого из
родителей мальчики получили ген дальтонизма?
(учащиеся решают самостоятельно, обмениваются тетрадями, проверяют
друг у друга, помогают). Учитель проверяет ответ.
Учитель: У человека встречаются заболевания, которые контролируются
доминантными генами, локализованным в Х хромосоме; гипоплазия эмали.
- Как будут наследоваться признаки, гены которых локализованы в
негомологичных участках У – хромосомы?
(Ответ: они будут проявляться только у мужчин, и никогда у женщин)
В негомологичных участках У – хромосомы находятся гены, которые
контролируют такие признаки как оволосение ушной раковины –
гипертрихоз; перепончатопалость.
Учитель:
Объясните с позиции генетики, почему облысевших мужчин намного
больше, чем женщин?
(Ответ: некоторые гены могут, находится и не в половых хромосомах, но их
проявление будет зависить от пола особи; у одного пола признак проявится,
у другого – нет).
7
Такие признаки называют признаками, ограниченными полом. Проявление
таких признаков зависит от мужских половых гормонов.
Итак, у мужчин ген облысения доминирует из-за присутствия мужских
половых гормонов; у женщин он ведет себя как рецессивный ген, не
вызывает облысения.
К признакам у животных относятся следующие: наличие рогов у оленей
(самцы рогаты, а самки безроги) или яйценоскость у птиц (только у самок).
Учащимся предлагается разноуровневая тестовая работа.
После сдачи тетрадей учащиеся формулируют вывод.
Задание на дом: параграф 27, № 3, 4 с. 112
Тема: «Наследование, сцепленное с полом»
Алгоритм решения задачи.
1) Определяем генотип мужчин, так как у них всегда проявляется
действие, и рецессивных и доминантных генов.
2) Определяем генотип матери по генотипу сыновей.
3) Определяем генотип дочерей по генотипу отца и братьев.
Следует знать, что:
а) Отец всегда передаёт Х-хромосому – дочери, а У-хромосому-сыну. Мать
передаёт Х-хромосому как сыну, так и дочери.
б) Рецессивные гены, расположенные в Х-хромосоме, всегда проявляются у
мужчин, а у женщин только в гомозиготном состоянии.
в) Признаки, развитие которых определяется генами, расположенными в
негомологичных участках У-хромосомы, всегда встречаются у мужчин и
никогда не встречаются у женщин.
г) Доминантные гены в Х-хромосомах у женщин могут быть в гомозиготном
или гетерозиготном состоянии, а у мужчин только в гомозиготном.
Тест по теме: «Генетика пола. Наследование, сцепленное с полом»
Вариант 1
Задание №1
Закончите схему определения пола.
Подчеркните гетерогаметный пол. (самки, самца).
8
кузнечик
жен.
муж.
22
+
ХО
22
+
ХХ
Задание №2
Вместо точек вставьте нужный термин:
1.
Организм, имеющий два одинаковых аллельных гена-…
2.
Хромосомы, разные у особей мужского и женского пола -…
3.
Совокупность внешних и внутренних признаков -…
Задание №3
От черепаховой кошки родились: один черепаховый, один рыжий и
несколько чёрных котят.
Определите:
а) фенотип и генотип отца;
б) пол черепахового и рыжего котят.
Задание №4
Отсутствие потовых желез у людей – рецессивный признак, сцепленный с Ххромосомой. Мужчина, у которого отсутствуют потовые железы, женился на
женщине, в семье которой никогда не встречалось это заболевание. Какова
вероятность рождения у них детей с данной аномалией?
Тест по теме: «Генетика пола. Наследование, сцепленное с полом»
Вариант 2
Задание №1
Закончите схему определения пола.
9
Подчеркните гомогаметный пол (самки, самца).
Шелкопряд
муж.
жен.
54
+
ХХ
54
+
ХУ
Задание №2
Допишите предложения:
1.
Организм, имеющий два разных аллельных гена - …
2.
Хромосомы, одинаковые у мужских и женских особей - …
3.
Совокупность всех генов организма - …
Задание №3
От чёрной кошки родились: один черепаховый и несколько чёрных котят.
Определите:
а) фенотип и генотип отца;
б) пол черепахового и чёрных котят.
Задание №4
От родителей, имевших по фенотипу нормальное цветовое зрение, родилось
несколько детей с нормальным зрением и один мальчик – дальтоник. Каковы
генотипы родителей и детей?