Методическая разработка урока биологии «Генетика пола».

Данная разработка может быть использована при изучении темы
«Размножение в органическом мире», «Определение пола и наследование
признаков сцепленных с полом» (9,10,11 кл.).
При подготовке к данному уроку ребята готовят защиту мини-проектов.
Цели и задачи урока:

повторить, обобщить и систематизировать учебный материал по теме
“Размножение и организмов”, рассмотреть статистические данные,
механизм определения пола и закономерности наследования генов,
сцепленных с полом;

закрепить знания основных понятий темы, развивать умения и
навыки использовать их, умение решать генетические задачи;

установить влияние вредных факторов на развитие организма,
ознакомить учащихся с некоторыми наследственными
заболеваниями.

содействовать формированию потребности ведения здорового образа
жизни, высоконравственных отношений мужчины и женщины;
Оборудование: таблицы: “Индивидуальное развитие организмов”,
“Деление клетки. Мейоз. Рисунки для проверки цветовых ощущений,
репродукции картин художников с нормальны зрением и дальтоников.
Диафильм или презентация «Генетика пола».
Ход урока.
1.
Организационный момент
Учитель. Сегодня у нас очень интересная тема. Мы сможем ответить на
вопрос, почему рождаются мальчики или девочки, узнаем, какие
болезни наследуются вместе с полом. Поработаем в роли генетиков,
дающих обоснованные ответы на трудные вопросы.
2. Актуализация опорных знаний
Вспомним основные понятия генетики, для этого сыграем в «Блеф – клуб».
1."БЛЕФ - КЛУБ"
ВЕРИТЕ ЛИ ВЫ, ЧТО
1.ГЕН - определённый участок ДНК, отвечающий за синтез одного белка.
(Да)
2.ГЕНОТИП - совокупность свойств и признаков организма. (Нет)
3.ФЕНОТИП - это совокупность всех генов данного организма. (Нет)
4.ГАМЕТА - половая клетка.(Да)
5.ЗИГОТА - диплоидная клетка, образующаяся при слиянии двух гамет.
(Да)
6.КАРИОТИП - совокупность всех хромосом данного организма. (Нет)
7. ГЕНОФОНД - совокупность генов популяции или вида. (Да)
8.МОНОГИБРИДНОЕ СКРЕЩИВАНИЕ - скрещивание особей,
различающихся по 2 признакам. (Нет)
9.АНАЛИЗИРУЮЩЕЕ СКРЕЩИВАНИЕ - скрещивание исследуемой особи с
рецессивной исходной формой. (Да)
10.ГЕНОМ - совокупность генов в гаплоидном наборе. (Да)
2.ВЫПОЛНЕНИЕ ТЕСТА №1
Выберите правильный ответ
Вариант 1.
1.Основные закономерности наследственности и изменчивости впервые
установил в 1865г:
А)Г. Мендель;
В)Т. Морган;
Б)В.Иогансен;
Г)Г.де Фриз.
2.Гены, определяющие альтернативное развитие одного и того же признака
и расположенные в идентичных участках гомологичных хромосом:
А) доминантные;
В) аллельные;
Б) рецессивные;
Г) неаллельные.
3.Количество альтернативных признаков, исследуемых при моногибридном
скрещивании, равно:
А)1;
Б)2;
В)3; Г)4.
4.Особи, в потомстве которых не обнаруживается расщепления признака:
А) гибридные;
В) гетерозиготные
Б) гомозиготные;
Г) гемизиготные
5.Соотношение фенотипов, характерное для расщепления при полном
доминировании в случае моногибридного скрещивания, составляет:
А)1;
Б)1:2:1;
Самопроверка
1А; 2В; 3А; 4Б; 5В.
Вариант 2 .
В)3:1
Г) 2:1
1.Основной метод исследования закономерностей наследственности и
изменчивости, применённый Г.Менделем:
А) цитогенетический;
В) статистический;
Б) генеалогический;
Г) гибридологический.
2.Совокупность всех наследственных задатков клетки или организма:
А) гены;
В) генотип;
Б) геном;
Г) генофонд.
3.Особи, в потомстве которых обнаруживается расщепление признака:
А) гибридные;
В) гетерозиготные;
Б) гомозиготные;
Г) гемизиготные.
4. Гаметы, образуемые гомозиготными особями при моногибридном
скрещивании:
А) А, а;
Б) АА, Аа;
В) Аа,Аа; Г) АА, аа.
5. Соотношение генотипов, характерное для расщепления при
моногибридном скрещивании, составляет:
А)1:1;
Б) 1:2:1;
В) 3:1;
Г) 2:1
Самопроверка
1Г; 2В; 3В; 4А; 5Б.
Выполнение теста №3 (Приложение№1)
Завершите предложения, вписав вместо точек необходимые понятия и
термины.
Вариант 1:
1, 9, 11, 13, 15
Вариант 2: 2, 8, 10, 12, 14
Взаимопроверка:
Вариант 1. 1. Наследственность
13. Гибрид
Вариант 2 .
9. Аллельные
11.Доминантный
15.Гетерозиготная
2.Изменчивость
8. Фенотип 10. Локус
12. Рецессивный 14.Гомозиготная
Выставление оценок.
3. РЕШЕНИЕ ЗАДАЧ.
Нас просят дать генетическую консультацию: "Здравствуйте! Есть у
меня любимая доченька, писаная красавица: зелёноглазая, кудрявая,
светловолосая. У нас в семье все такие, что с маминой стороны, что с
папиной. А собралась она замуж, за чернявого, голубоглазого, тоже
кудрявого, у них все кудрявые. Что же теперь будет, внуки не унаследуют
светлые волосы и эти замечательные зелёные глазки?
Решение задачи.
3.ИЗУЧЕНИЕ НОВОГО МАТЕРИАЛА.
1.До начала ХХ века у людей были самые смутные представления о том,
каким образом определяется пол будущего ребёнка. Например, древние
греки верили, что девочка рождается при оплодотворение семенной
жидкостью
из
левого
яичка,
а
мальчики
из
правого.
Аристотель
совершенно серьёзно считал, что овца зачинает плод мужского пола, если
стоит головой к северу, и женского - если к югу. Долгое время врачи
древности полагали, что в женской матке существует три камеры: одна для
мальчиков, другая для девочек, а третья - для гермафродитов. Развеять эту
морфологическую
несуразицу
удалось
только
в
эпоху
Возрождения
Леонардо да Винчи и великому анатому Андреасу Везалию. Однако по настоящему разобраться с яйцеклетками млекопитающих удалось лишь два
века спустя великому Карлу фон Бэру, эстонцу немецкого происхождения.
1 мая 1872г. Бэр провозгласил великий биологический закон, в переводе с
латыни он звучал так: "Всё живое из яйца", при этом он имел ввиду не
яйцо, а яйцеклетку. Бэру повезло - его выдающиеся научные заслуги были
признаны ещё при жизни. Российская Академия наук выбила в его честь
медаль с латинской надписью "Orsys ab ovo haminem homin ostendit" "Начавши с яйца, он показал человеку его самого". Наблюдения и открытия
Бэра
были
яйцеклетки
верны,
и
хотя
информация
сперматозоидов
только
млекопитающих
о
внешнем
никак
не
строении
помогала
разгадать загадку определения пола зародышей у человека. Для того чтобы
ответить на вопрос, чем именно определяется развитие зародышей по
женскому или мужскому пути, исследователям пришлось пройти долгий
путь, полный удивительных открытий. В частности, они обнаружили в
ядрах делящихся клеток хромосомы, и выяснили, что они являются
хранилищами наследственных задатков. Найти ответ на вопрос: "Чем
определяется пол ребёнка, и от кого, мамы или папы, он зависит", задача
нашего урока.
2.Половые хромосомы. Аутосомы.
2а. Работа с таблицей
Итак, давайте ещё раз вспомним, как называется
совокупность всех
хромосом? (Кариотип).
Обратите внимание на таблицу с хромосомным набором мухи
дрозофилы, какие различия вы видите в кариотипе самца и самки?
- дрозофила имеет всего восемь ХРОМОСОМ, три пары из них одинаковы
у самки и самца. А одна пара различается.
2б. Понятие аутосом и половых хромосом.
Записываем в тетради:
Хромосомы одинаковые у самки и у самца называют аутосомами.
Половые хромосомы - пара хромосом, отличающаяся от остальных по
строению и функции, различные у особей мужского и женского пола.
Итак, муха дрозофила имеет три пары аутосом и одну пару половых
хромосом. А сейчас рассмотрим хромосомный набор человека. (Рисунок
набора хромосом мужчины и женщины стр.82 «Основы общей биологии»
И.Н.Пономарёва)
Какой набор хромосом имеет соматическая клетка человека?
- Соматическая клетка организма человека имеет диплоидный набор
хромосом = 46 = 23 пары гомологичных хромосом.
22 пары – аутосом и 1 пара половые хромосомы.
Две одинаковые половые хромосомы условно обозначают как х-хромосомы, а
другая у-хромосома.
У женщины 22аутосомы и 2х-хромосомы. У мужчины 22 аутосомы и хухромосомы. При мейозе у женщины образуются одинаковые гаметы с ххромосомой(пишу на доске), а у мужчины разные с х- и с ухромосомами.
2в. Гомогаметность, гетерогаметность.
Пол, производящий гаметы одного типа (Х),называют гомогаметным, а
двух (Х или У)- гетерогаметным.
-Кто является гомогаметным и гетерогаметным у человека?
-У человека гомогаметным является женский пол, а гетерогаметным –
мужской.
-Всегда ли так бывает? Прошу озвучить кадры диафильма «Генетика
пола».
Рассказ учащегося. Иногда встречается и обратное положение. У птиц и
некоторых насекомых, например у бабочек, гомогаметным является
мужской пол, а женские особи гетерогаметны.
2.
Определение пола будущего потомства.
Работаем по таблице и на доске.
Р
ХХ
ХУ
G Х Х
F
Х У
ХХ ХУ
Как вы думаете, чьи гаметы, отца или матери, являются решающими при
определении пола ребёнка?
-Пол ребёнка определяют гаметы отца.
Расщепление по признаку пола наблюдается в соотношении 1:1 именно
потому что гаметы с Х- и У-хромосомой образуются в равных
количествах.
Это подтверждают статистические данные приведённые в таблице
ОРГАНИЗМЫ
ЖЕН.
МУЖ.
ЧЕЛОВЕК
49
51
ЛОШАДЬ
48
52
Крупный рогатый
49-59
50-51
ОВЦА
51
49
СОБАКА
44
56
МЫШЬ
50
50
ГОЛУБЬ
50
50
скот
4.Нарушения при образовании гамет.
К нам пришёл ещё один вопрос: « У отцовского организма вследствие
частого употребления алкоголя, происходит нерасхождение половых
хромосом в процессе мейоза, что приводит к образованию
неполноценных гамет. При оплодотворении наблюдается нарушение
хромосомного набора зиготы. Какие наследственные заболевания у его
сына и дочери?» Постараемся ответить.
Решение:
Р 44+ ХХ
44+ ХУ
G (22+Х)
(22+ХУ)(22)
F
44+Х
44+ХХУ :
Ответ:у сына 47 хромосом – синдром Клайнфельтера, у дочери 45
хромосом – синдром Тернера. Подробнее о них мы поговорим на другом
уроке.
5. Сцепленное с полом наследование.
Существуют признаки, которые определяются генами, лежащими в
половых хромосомах.
Вот некоторые из них.
5а. Сообщения учащихся.
1.Гипертрихоз. Чрезмерное развитие волосяного покрова. Вырастание
волос на краю ушной раковины. Проявляется к 17 годам и позже. Ген
локализуется в Y – хромосоме.
2.Рахит. Происходит нарушение многих видов обмена, что приводит к
нарушению костеобразования и изменению функций различных органов
и систем. Искривление длинных трубчатых костей, голеностопные и
коленные суставы деформированы. Возникновению болезни способствует
нарушение режима и нерациональное питание матери в период
беременности.
3.Гипоплазия эмали. Резкое истончение эмали, сопровождающееся
изменением цвета зубов. Пятна и дефекты различной формы появляются
на зубах симметрично.
4. Перепончатость. Полное или частичное сращивание пальцев на руках
и ногах. Например, мизинца с безымянным. У животных
рассматривается как норма, у человека – как уродство.
5.Ихтиоз. Нарушение ороговения кожи. Роговые чешуйки на коже
подобны чешуе рыб. Разрастание рогового слоя и сосочков кожи с
прекращением на поражённых участках пото - и салоотделения.
6. Дальтонизм -
частичная цветовая слепота, один из видов нарушения
цветового зрения. Д. впервые описан в 1794 Дж. Дачътоном, который сам
страдал этим недостатком. Д. встречается у 8% мужчин и у 0,5% женщин.
Предполагается, что в сетчатой оболочке глаза существуют три элемента,
каждый из которых воспринимает только один из трёх основных цветов
(красный, зелёный, фиолетовый), смешением которых получаются все
воспринимаемые нормальным глазом оттенки. Это — нормальное, т. н.
трихроматическое цветоощущение. При выпадении одного из этих элементов
наступает частичная цветовая слепота — дихромазия. Лица, страдающие
дихромазией, различают цвета главным образом по их яркости; качественно
они способны отличать в спектре лишь «тёплые» тона (красный, оранжевый,
жёлтый)
от
«холодных»
тонов
(зелёный,
синий,
фиолетовый).
Среди
дихроматов различают слепых на красный цвет (протанопия), у которых
воспринимаемый спектр укорочен с красного конца, и слепых на зелёный
цвет
(дейтеранопия).
При
протанопии
(собственно
Д.)
красный
цвет
воспринимается более тёмным, смешивается с тёмно-зелёным, тёмнокоричневым,
а
зелёный
-
со
светло-серым,
светло-жёлтым,
светло-
коричневым. При дейтеранопии зелёный цвет смешивается со светлооранжевым, светло-розовым, а красный — со светло-зеленым, светлокоричневым. Слепота на фиолетовый цвет - - тританопия, встречается
крайне редко и практического значения не имеет. При тританопии все цвета
спектра представляются оттенками красного или зелёного. В некоторых
случаях наблюдается лишь ослабление цветоощущения — протаномалия
(ослабление восприятия красного цвета) и дейтераномалия (ослабление
восприятия зелёного цвета). (Рисунки приложения№) Все формы врождённой
цветовой
слепоты
проводником
этой
являются
наследственными.
патологической
Женщины
наследственности;
сами
являются
сохраняют
нормальное зрение и оказываются цветослепыми лишь тогда, когда имеют
цветослепого отца наряду с хотя бы гетерозиготной по этому гену матерью.
Приобретённые расстройства цветового зрения могут возникать при
различных заболеваниях органа зрения и центральной нервной системы;
поражается один или оба глаза и нередко — на все основные цвета.
Расстройства цветового зрения выявляют при помощи специальных таблиц
или спектральных приборов. Исследование цветового зрения имеет важное
значение при профессиональном отборе лиц для работы на транспорте, в
авиационных, морской службах, в химической, полиграфической,
текстильной и др. отраслях промышленности. Лечению Дальтонизм не
подлежит.
5б. Практическая работа «Определение способности различения цветов
по рисункам». Рассматривая рисунки, ребята определяют свое цветовое
зрение (проходят медкомиссию на водительские права). Приложение № 2
6. Решение задач на сцепленное с полом наследование.
Почему гены могут быть сцеплены?
-Большое число генов и ограниченное число хромосом.
Записываем в тетрадь:
«Сцепленным с полом называются признаками, локализованными в Ххромосоме».
У мужчин и у самцов млекопитающих животных в Y-хромосоме
локализованы единичные гены.Y-хромосома «генетически пуста».
Признаки, обусловленные действием этих генов, наследуются от отца к
сыну.
Почему дальтонизмом и гемофилией болеют в основном мужчины?
Попытаемся ответить на этот вопрос.
7. Домашнее задание.
§ 47, составьте и решите задачу на наследование гемофилии.