Урок биологии. 9 класс.Генетика пола. Наследование, сцепленное с полом
методическая разработка по биологии (9 класс) по теме

Урок "Генетика пола. Наследование, сцепленное с полом"

9-й класс, биология

Цель: сформировать знания о хромосомном определении пола, сцепленном с полом наследовании признаков, за которые отвечают гены, локализованные в половых хромосомах;

Задачи:

расширять знания учащихся о наследственности и изменчивости организмов;

продолжить закрепление навыков решения генетических задач;

сформировать у учащихся познавательный интерес к изучению научных проблем, связанных с генетикой пола.

Оборудование: компьютерная презентация (Приложение 1), карточки письменного опроса, опорный конспект.

Ход урока

I. Организационный момент

II. Проверка знаний

На предыдущих уроках мы с вами изучили основополагающие законы генетики – это три закона Г. Менделя и познакомились с цитологическими основами их действия. Давайте вспомним всё, что мы изучили по данной теме.

Разминка.

Слайд: Вопросы:

Назовите три закона Г. Менделя?

I закон – закон единообразия, II закон – закон расщепления, III закон – закон независимого наследования.

Каких правил придерживался Г. Мендель при проведении своих опытов?

использовал для скрещивания растения разных самоопыляющихся сортов – чистыми линиями

чтобы получить больше материала для анализа, использовал несколько родительских пар гороха

намеренно упростил задачу, наблюдая наследование только одного признака; остальные не учитывал

Сформулируйте закон чистоты гамет. Кому принадлежит открытие этого закона?

При образовании гамет в каждую из них попадает только один из двух аллельных генов.

Всегда ли признаки можно чётко разделить на доминантные и рецессивные?

В некоторых случаях доминантный ген не до конца подавляет рецессивный ген из аллельной пары. При этом возникают промежуточные признаки.

Какое название получило это явление?

Это явление получило название неполного доминирования.

Всегда ли по фенотипу можно определить, какие гены содержит данная особь? Приведите пример.

Не всегда. Рецессивный признак всегда проявляется только в гомозиготном состоянии, т.е. аа. А доминантный признак может проявляться у особей с гомозиготным или гетерозиготным генотипом, т.е. АА или Аа.

Можно ли установить генотип особей, которые не различаются по фенотипу? Какой метод используют для этого?

Да, можно установить. Для этого используют скрещивание исследуемой особи с рецессивной гомозиготой аа по исследуемому признаку, называемое анализирующим скрещиванием.

Какими особенностями характеризуется дигибридное скрещивание?

Рассматривается наследование и производится точный количественный учёт потомства по двум парам альтернативных признаков.

Всегда ли справедлив закон независимого наследования, т.е. III закон Г. Менделя?

Закон справедлив только в тех случаях, когда гены рассматриваемых признаков располагаются в разных негомологичных хромосомах.

Индивидуальная работа по карточкам( приложение №1)

Взаимопроверка: слайд –код

(Варианты работы с терминами - на усмотрение учителя)

III. Изучение нового материала.

Проблемный вопрос.

Ученые заметили, что в мире рождение девочек и мальчиков приближено к соотношению 1:1. Почему так происходит?

Почему некоторые болезни женщины передают своим сыновьям, а дочери этими болезнями не страдают. Почему у животных определенные фенотипические признаки также зависят от пола?

Тема сегодняшнего занятия: "Генетика пола. Наследование, сцепленное с полом"

Слайд: Генетика пола. Наследование, сцепленное с полом"

Слайд – анализирующее скрещивание.

По аналогии с анализирующим скрещиванием можно предположить, что один пол дает два типа гамет (гетерогаметный), а другой — один тип (гомогаметный). От того, какой из типов гамет гетерогаметного пола встретится при оплодотворении с гаметой единственного типа гомогаметного пола, зависит пол развивающегося потомка. Такое же предположение высказал Г. Мендель.

Это предположение было подтверждено в начале XX века, когда Т. Моргану и его сотрудникам удалось установить, что самцы и самки различаются по набору хромосом.

Большинство живых организмов представлено особями двух видов – мужского и женского. Как же генетически определяется принадлежность организма к тому или иному полу?                

Слайд: Классификация хромосом организма

В начале ХХ века Т. Морган установил, что самцы и самки отличаются друг от друга всего одной парой хромосом – половых хромосомы. Хромосомы в этой паре отличны друг от друга. Остальные пары хромосом одинаковы и получили название – аутосом. При формировании гамет у самки будет образовываться один вид гамет: 3 аутосомы + Х хромосома, а у самцов два вида гамет: 3 аутосомы + Х хромосома или 3 аутосомы + У хромосома. Если при оплодотворении с яйцеклеткой сольётся сперматозоид с Х-хромосомой, то разовьётся самка, если с У-хромосомой, то – самец.

Общее число, размер и форма хромосом – кариотип.

Слайд: От какого пола – гомозиготного или гетерозиготного зависит пол будущей особи?

– От гетерозиготного, т.е. содержащего половые хромосомы разного вида

Этот факт доказывает следующая схема.

Слайд: Схема расщепления по признаку пола у дрозофилы

У некоторых видов живых организмов хромосомное определение пола совсем другое. Рассмотрим такие случаи.

Слайд: Хромосомное определение пола

Слайд - Промежуточный контроль знаний.

Найдите соответствия:

1. Кариотип.

2. Половые хромосомы

3. Аутосомы.

4. Гетерогаметный пол

5. Гомогаметный пол.

1. Пара различающихся хромосом, неодинаковых у самца и самки .

2. Общее число, размер и форма хромосом.

3. Одинаковые по внешнему виду хромосомы в клетках раздельнополых организмов.

4. XY

5. XX

Слайд – код промежуточного контроля.

Слайд: Все ли гены, находящиеся в половых хромосомах определяют признаки, имеющие отношение к полу?

Если гены, определяющие какой либо признак расположены в аутосомах, то наследование признака происходи независимо от того, кто его носитель – мужчина или женщина. Если гены признака расположены в половых хромосомах, то его наследование будет определяться его расположением в Х или У хромосоме, а значит и принадлежностью к определённому полу.

Слайд: Наследование сцепленное с полом

Гены, находящиеся в половых хромосомах, называют сцепленными с полом.

В X-хромосоме имеется участок, для которого в Y- хромосоме нет гомолога.

Слайд – рисунок хромосом

Поэтому у особей мужского пола признаки, определяемые генами этого участка, проявляются даже в том случае, если они рецессивны.

Многие признаки и болезни человека, наследующиеся сцеплено с полом, обусловлены генами, локализованными в Х или У - хромосоме. Таких генов известно около 120. К ним относятся гены гемофилии А и В, недостаточности фермента глюко-зо-6-фосфат-дегидрогеназы, цветовой слепоты и др. Такие болезни носят название молекулярных (генных).

. Гены, определяющие здоровый и больной признак расположены в Х-хромосоме половой пары. В этом случае болезнь проявляется у мужчин, даже несмотря на то, что больной ген в рецессивной форме.

Среди редких болезней одна хорошо известна широкой публике. Это гемофилия. Знают ее, потому что болезнь эта в какой-то мере определила ход российской истории. Гемофилией страдал единственный сын Николая Второго цесаревич Алексей.

Слайды о царской семье.

Сообщения учащихся о гемофилии и дальтонизме

Слайд: Гемофилия

Гемофилия – наследственное нарушение свертывания крови. Болезнь вызывает продолжительные кровотечения при нарушении целостности кожи, ушибе и даже самопроизвольно. Большинство кровоизлияний происходит внутренне, обычно в суставы (коленный, голеностопный и локтевой) и мышцы (наиболее серьезные – в переднюю часть паховой области, икроножную мышцу и предплечье). Внутричерепные, горловые, паховые, внутрикишечные кровотечения представляют угрозу для жизни. Многократные кровоизлияния в суставы могут вызвать повреждение хряща и кости, что ведет к хроническому артриту и потере трудоспособности. Средняя продолжительность жизни больных в мире – 40–45 лет.

За сто лет, прошедших после рождения несчастного наследника престола Российской империи, научились лечить гемофилию. Лечить, но не вылечивать. Больным вводят заместительные факторы свертывания крови.

Метод заместительной терапии цельной кровью и плазмой эффективен лишь частично. Но самое главное – велика опасность заражения больных при переливании крови передающимися с ней медленными вирусными инфекциями, в том числе ВИЧ, гепатитом С. По данным Всероссийского общества больных гемофилией, 95% больных в нашей стране инфицированы вирусом гепатита С, средняя продолжительность жизни больного в Российской Федерации составляет 30 лет. Выход гематологи видят в переходе на полностью рекомбинантные препараты, то есть не содержащие плазмы человеческой крови, которая является переносчиком вирусных инфекций. На Западе эти препараты используются давно.

В России до 2005 года обеспечены лекарствами были в зависимости от региона от 25 до 50% больных гемофилией. Около 80% из них получали недостаточно очищенные плазменные препараты. Ситуация улучшилась с появлением программ ДЛО: за первую половину 2007 года обеспечено лекарствами 70–80% больных. В 2008 году гемофилия выделена из ДЛО в специальную программу дорогостоящего лечения. Рекомбинантные препарат включен в “Перечень жизненно важных лекарственных средств”, централизованно закупаемых за счет федерального бюджета. Немалую роль в том, что удалось этого добиться, сыграло Всероссийское общество больных гемофилией. При правильном лечении продолжительность жизни пациентов с гемофилией такая же, как у людей, не страдающих ею.

Информация: Гемофилия — наследственная болезнь, передаваемая по рецессивному сцепленному с Х-хромосомой, типу, проявляющаяся повышенной кровоточивостью.

Передается по наследству через потомство сестер и дочерей больного. Женщины-носительницы передают гемофилию не только своим детям, а через дочерей-носительниц — внукам и правнукам, иногда и более позднему потомству. Болеют мальчики (гемофилия С встречается и у девочек).

Выделяют три формы гемофилии — А, В и С. При гемофилии А отсутствует фактор VIII, при гемофилии В — фактор IX и при гемофилии С — фактор XI свертывания крови.

Слайд: Дальтонизм

Информация: Дальтони́зм, цветовая слепота — наследственная, реже приобретённая особенность зрения, выражающаяся в неспособности различать один или несколько цветов. Названа в честь Джона Дальтона, который впервые описал один из видов цветовой слепоты, на основании собственных ощущений, в 1794 году. Дальтон не различал красный цвет, но не знал о своей цветовой слепоте до 26 лет. У него были три брата и сестра, и двое из братьев страдали цветослепотой на красный цвет. Дальтон подробно описал свой семейный дефект зрения в небольшой книге. Благодаря её публикации и появилось слово «дальтонизм», которое на долгие годы стало синонимом не только описанной им аномалии зрения в красной области спектра, но и любого нарушения цветового зрения.

А теперь, давайте посмотрим, насколько вы поняли то, о чём шла речь на уроке, и выполним приготовленные задания.

IV. Закрепление.

“Почему не бывает черепаховых котов?”

Рассмотрим, как наследуется окраска у кошек. Часто встречаются черные коты и черные кошки, рыжие коты и редко рыжие кошки, но котов с черепаховой окраской не бывает. Этот факт объяснили, когда выяснили, что наследование данного признака сцеплено с полом.

Какое потомство получится от скрещивания черной кошки и рыжего кота, если ген черной окраски шерсти доминантен по отношению к гену рыжей окраски и наследуется сцеплено с Х - хромосомой?

Решение задачи:

Черная окраска кошек определяется геном В, рыжая – геном b. Эти гены расположены в Х-хромосоме. В У - хромосоме они отсутствуют. Обозначим Х-хромосому, несущую аллель В - ХВ, а Х-хромосому с аллелем b – Хb. Поэтому возможны такие комбинации:

ХBXВ – черная кошка; ХBУ – черный кот

XbХb – рыжая кошка; ХbУ – рыжий кот

ХBХb – черепаховая кошка

Так как мужская особь имеет только одну Х-хромосому, то кот может быть или черным, или рыжим, но не может иметь черепаховую окраску, потому что для ее развития необходимо одновременное присутствие генов B и b.

Редко встречаются коты с черепаховой окраской, но они, как правило, бесплодны, так как их генотип ХХY, т.е. при мейозе у одного из родителей произошло не расхождение хромосом.

V. Итоги урока.

Выводы:

Хромосомы у организмов делятся на аутосомы и половые хромосомы.

Наследование признаков организма, а также некоторых заболеваний у человека, происходит через половые хромосомы, т.е. сцеплено с полом.

У многих видов расщепление по признаку пола происходит в соотношении 1:1

Хромосомная теория наследственности, дала точное и единое объяснение всех явлений наследования при половом размножении.

VII. Домашнее задание

Слайд: Выучить §3.8,3.10; Уметь отвечать на вопросы после параграфов.

Подготовить сообщения о видах взаимодействия генов.

Опорный конспект, письменное задание.

Приложение №1

1-й вариант

1. Отсутствие проявляемости данного аллеля в паре с доминантным аллелем.

 2.Совокупность генов в генетическом наборе у данного вида.

3.Состояние гибридного генетического набора, при котором гомологичные хромосомы содержат различные аллели.

4.Хромосомы, сходные по строению и несущие одинаковый набор аллельных генов.

5.Наличие четного числа хромосом в клетках, при котором каждой хромосоме соответствует ее гомолог.

2-й вариант

1.Преимущественное появление в фенотипе одного из двух парных генетических признаков в противоположность рецессивному признаку.

2.Случайное изменение генетического материала, передающееся по наследству.

3. Гены,   расположенные в одних и тех же точках гомологичных хромосом. Аллель может быть доминантной и рецессивной.

4.Совокупность свойств и признаков организма, которые являются результатами взаимодействия генотипа особи и окружающей среды.

5.Функционально неделимая единица

наследственной информации, пред-

ставляющая  собой участок молекулы

ДНК

Установить соответствие

А.)Гетерозиготность

Б) Диплоидность

В) Рецессивность

Г) Генотип

Д) Гомологичные хромосомы

Установить соответствие

А) Ген

Б) Мутация

В) Доминантность

Г) Аллельные гены

Д) Фенотип