Урок по теме: "Генетика пола"
методическая разработка (биология, 9 класс) на тему

                                                     Урок на тему

"Генетика пола. Наследование признаков, сцепленных с полом"

            Цели урока:

1. Образовательные: Создать условия для расширения знаний по изучению явления, сцепленного с полом наследования.
   Углубить знания учащихся о хромосомном определении пола, о наследственных заболеваниях, гены которых находятся в половых хромосомах, причинах их возникновения и способах передачи.
2. Развивающие: Продолжить развитие навыков работы с учебником, подготовки сообщений на заданную тему.
   Способствовать развитию умений обобщать, систематизировать, делать логические выводы, устанавливать причинно- следственные связи через решение проблемных задач.
3. Воспитательные: Способствовать формированию духовной культуры. Создать условия для формирования чувства сопричастности учителя и учащегося на уроке.

            Тип урока: Изучения нового материала.

            Методы обучения: Проблемного изложения, частично-,  поисковый, репродуктивный,  объяснительно-иллюстративный

            .                                     Ход урока

        1.  Повторение понятий, необходимых для изучения нового материала:

       Доминантный и рецессивный признаки, гомозигота, гетерозигота, гаметы, хромосомы, оплодотворение , кариотип

       2.Вопросы к классу: Кого рождается больше, мальчиков или девочек?

(На 100 новорожденных девочек приходится около 110 мальчиков, т.у соотношение полов приблизительно 1:1)

       От кого зависит пол будущего ребенка, от матери или от отца?

       3. Объяснение учителя.

   Рассмотрим механизм определения пола на примере  плодовой мушки-дрозофилы (плакат)

  У мухи дрозофилы  в хромосомном наборе 8 хромосом. Сравним хромосомные наборы самки и самца. 3 пары хромосом одинаковые, а одна пара - разные. Посмотрите на экран.

Слайд №1. Как называются хромосомы, по которым самка и самец отличаются друг от друга? (половые) Остальные хромосомы называются аутосомами. Сформулируйте определение аутосом.

Показать на плакате х и у хромосомы.

Слайд №2 . Что такое х и у хромосомы? Записать определения.

Слайд № 3. Какой пол называют гетерогаметным, а  какой-гомогаметным?

Записать на доске, какие гаметы образуют мужской и женский пол.

Слайд № 4. Посмотрим, как определяется пол у человека.

 И так, от кого зависит пол будущего ребенка?

 (Пол определяется в момент оплодотворения и зависит от отца).

Принято считать, что мальчики бывают похожи на отцов, а девочки - на мам. По народной примете, если дочь похожа а отца, а сын на мать, тo ребенок будет счастливым. Может быть, это и предрассудки, однако, по утверждениям генетиков, чаще всего мальчики бывают похожи на мам. Это объясняется тем, что представителям мужского пола передается только одна Х-хромосома - от матери, и эта хромосома содержит много генов, которые отвечают за внешность: очертание бровей, форму лица, цвет кожи.

У-хромосома отца содержит мало генов, отвечающих за черты лица. Девочкам переходит одна Х-хромосома от матери и одна Х-хромосома от отца, поэтому они могут походить как на маму, так и на папу. Дочь наследует две X-хромосомы: одну – от матери, а другую – от отца. Сын же имеет только одну X-хромосому – от матери; от отца же он получает Y-хромосому. Поэтому отец передает гены, имеющиеся в его X-хромосоме, только своей дочери, сын же их получить не может. Поскольку X-хромосома более «богата» генами по сравнению с Y-хромосомой, то в этом смысле дочь генетически более схожа с отцом, чем сын; сын же более схож с матерью, чем с отцом.

Слайды № 5,6,7,8. Как определяется пол у птиц. У пчел?

Слайд №9 Наследование признаков, сцепленных с полом.

Какое наследование называется сцепленным с полом?

(Если ген находится в половой хромосоме. его называют сцепленным с полом)

В медицине существует более 5 тысяч наследственных заболеваний. Одним из распространенных является заболевание, связанное с несвертываемостью крови – гемофилия. 

Сообщение учащегося.

Гемофилия - это заболевание. приводящее к тяжелым кровотечениям при малейших порезах и обширным гематомам при ушибах. Она вызывается рецессивным дефектным аллелем 0, блокирующим синтез белка, необходимого для свертывания крови. Ген этого белка локализован в Х-хромосоме. Гетерозиготная женщина +0 (+ означает нормальный активный аллель, доминантный по отношению к аллелю гемофилии 0) не заболевает гемофилией, и ее дочери тоже, если у отца нет этой патологии. Однако ее сын может получить аллель 0, и тогда у него развивается гемофилия. Болезнь характеризуется нарушением свертываемости крови и проявляется в частых кровоизлияниях в суставы, мышцы и внутренние органы. Кровоизлияние в жизненно важные органы может привести к смерти больного, а частые кровоизлияния в суставы приводят к их необратимым разрушениям и ранней инвалидности.

Болезнь проявляется только у лиц мужского пола, женщины являются только носительницами гена гемофилии

Давайте запишем генотипы здоровых женщины и мужчины. А также женщины-носителя патологического гена(записать  на доске)

Решить задачу: Девушка-носитель вступает в брак со здоровым мужчиной. Определить возможные генотипы детей.

 Слайды 13, 14.  Сверить решение.

Дано:
Н – норма
h – гемофилия.
F1?

Решение:

Р: ХНХh х ХHУ
G: ХH, Хh ХH, У.
F1: ХHХH, ХHУ, ХhХH , ХhУ.
 Ответ: больных детей 25%.

1. Может ли родиться девочка с гемофилией?

                     Слайды  15. 16

В гомозиготном состоянии у женщин ген гемофилии летален.

 Учитель:
Эта болезнь затронула и семью последнего русского императора. Николая 2 – своего рода символа русской истории последнего столетия.
Обратимся к истории этой семьи (Слайд 10, 11, 12)

. Сообщение учащегося:

Гемофилией был поражен царевич Алексей, сын императора России Николая II. Его мать, царица Александра Федоровна, была гетерозиготна по этому аллелю и унаследовала его от своей матери Алисы, которая, в свою очередь, получила его от прабабушки царевича Алексея, английской королевы Виктории:

В гетерозиготном состоянии ген гемофилии не проявляется, и поэтому женщины в королевских семьях Европы не страдали гемофилией. Однако многие принцы – потомки королевы Виктории (мутация произошла, по-видимому, именно у нее) получили этот ген и были поражены гемофилией. Алексей был болен гемофилией, получив ее от матери - императрицы Александры Федоровны, унаследовавшей болезнь от своей матери принцессы Алисы, которая в свою очередь получила ее от матери - королевы Виктории. Королева Виктория была носительницей гемофилии, но из девяти ее детей лишь один сын, принц Леопольд, болел гемофилией и умер, когда ему был тридцать один год, а ее дочери, принцессы Алиса и Беатриса являлись носительницами болезни.

Из четырех сыновей принцессы Беатрисы только двое были больны гемофилией, а ее дочь, Виктория-Евгения, супруга короля Испании, передала болезнь двум из трех своих сыновей. Сын принцессы Алисы, Федерик, один из семерых детей, унаследовавший гемофилию, умер в трехлетнем возрасте. Двое сыновей ее сестры Ирен были также больны гемофилией, однако, одному из них удалось благополучно дожить до 56 лет.

Монаршие родители, как могли, старались уберечь своих чад от любых травм. К примеру, испанская королевская семья одевала двух своих мальчиков в подбитые ватой костюмы; даже деревья в парке, где обычно играли дети, были обернуты войлоком. Николай II и его семья также вынуждены были принять меры предосторожности, окружив себя узким, посвященным в тайну болезни кругом людей и отгородив себя от внешнего мира высокой железной решеткой, опоясывавшей дворцовый парк в Царском Селе.

Однако, это не смогло уберечь царевича от синяков и ссадин, и родители просто приходили в отчаяние, сознавая, что постоянно живут на грани катастрофы. Поняв, что врачи бессильны бороться с гемофилией, императрица стала искать другие пути спасения наследника престола. Так в жизни царской семьи появился старец Григорий Распутин, обладавший необъяснимой способностью облегчать страдания Алексея.

Учитель:

. Единственным методом лечения этого заболевания, позволяющим избежать ранней инвалидизации и, более того, смерти от кровотечений, является регулярное внутривенное введение отсутствующих в крови факторов свертывания.

 К сожалению, болезнь не побеждена и сегодня. Лечение гемофилии на сегодняшний день доступно в основном больным гемофилией, живущих в развитых странах.

Гемофилия является наглядно поддающимся лечению заболеванием. Без лечения она приводит к стойкой инвалидности и довольно часто к преждевременной смерти. В начале 20 века продолжительность жизни больного гемофилией не превышала 15 лет. Сегодня на фоне соответствующего лечения продолжительность жизни больного гемофилией может ничем не отличаться от продолжительности жизни здорового мужчины.

Гемофилия считается одним из самых дорогостоящих заболеваний в мире, так как для профилактики, лечения, проведения хирургических операций используются препараты, изготавливаемые из человеческой донорской плазмы.

Учитель:

В 1875 году около маленького городка произошла трагедии, повлекшая за собой большие жертвы. Пассажирский поезд, который вез детей на летний отдых, на полном ходу лоб в лоб столкнулся со встречным товарным составом. Погибли и получили увечья люди, среди которых было много детей. Машинист остался жив, он успел в последний момент выпрыгнуть и сам явился в полиции, утверждая, что он ехал на правильный сигнал семафора. Репутация машиниста была безупречной: он не имел вредных привычек, был прекрасным семьянином, и не один год проработал на железнодорожном транспорте.

Что лежит в основе этой трагедии?

Почему одни люди видят все цвета, другие нет?

Сообщение учащегося:

 Дальтони́зм, цветовая слепота — наследственная, реже приобретённая особенность зрения человека и приматов, 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 его 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. Причина нарушений цветового зрения:

У человека в центральной части сетчатки расположены  цветочувствительные  рецепторы — нервные клетки, которые называются колбочки. Каждый из трёх видов колбочек имеет свой тип цветочувствительного пигмента белкового происхождения. Один тип пигмента чувствителен к красному цвету с максимумом 552—557 нм, другой — к зелёному (максимум около 530 нм), третий — к синему (426 нм). Люди с нормальным цветным зрением имеют в колбочках все три пигмента (красный, зелёный и синий) в необходимом количестве. Их называют трихроматами (от др.-греч. χρῶμα 

Известно, что И. Е. Репин, будучи в преклонном возрасте, пытался исправить свою картину «Иван Грозный и сын его Иван 16 ноября 1581 года». Однако окружающие обнаружили, что из-за нарушения цветового зрения Репин сильно исказил цветовую гамму собственной картины, и работу пришлось прервать.

Цветовая слепота может ограничить возможности человека при исполнении тех или иных профессиональных навыков. Зрение врачей, водителей, моряков и лётчиков тщательно исследуется, так как от его правильности зависит жизнь многих людей. Кроме того, людей, страдающих дальтонизмом не берут на обучение по радиотехническим и компьютерным специальностям, а также не принимают на работу в данной сфере.

В настоящее время дальтонизм неизлечим. Однако разработана технология лечения дальтонизма за счет внедрения в клетки сетчатки недостающих генов с помощью методов генной инженерии с использованием в качестве вектора вирусных частиц. В 2009г. в Nature появилась публикация об успешном испытании этой технологии на обезьянах

Учитель:

По ходу рассказа составьте схему нарушения цветочувствительности.

Запишите схему скрещивания: девушка, носительница дальтонизма вышла замуж за юношу дальтоника.

Выберите правильно записанный вариант схемы скрещивания
Р: 1 ХdХв x Х+Уd
2 ХdХd x ХdУ
3 ХdХ+ x Х+У
4 ХdХ+ x ХdУ

Интересно вам, чем закончилась история с машинистом?

Неизвестно чем бы закончилась эта история, если бы не смекалка адвоката. Он принес в камеру корзинку с цветными нитками для вышивания (мулине) и предложил подсудимому от нечего делать разложить их по цветам. Через пару часов адвокат вернулся, но не один. С собой он привел свидетелей. Они увидели, что машинист разложил нитки в соответствии с цветом, однако зеленые и красные он положил вместе. На вопрос, почему он не разложил, в разные кучи эти нитки он ответил: “ Да я вижу, что они разного серого цвета. Одни темно серые другие светло серые. Но поскольку они серые я их положил вместе”.Суд оправдал машиниста. Это несчастье послужило толчком к тому, что при приеме на транспортную службу стали в обязательном порядке оценивать цветоощущение.

 Закрепление

Вопросы к классу: 

1.В книге Романовы “История династии” на странице 436 имеется следующая запись: “ Цесаревич унаследовал гемофилию от матери – Анны Федоровны. Эта болезнь передается только через женщин; которые сами не болеют, но являются носителями вируса. Поражает гемофилия исключительно мужчин”.
Какую ошибку допустил автор?

2. Давайте и мы с вами протестируем свое зрение на дальтонизм.

Посмотрите на экран.  Какие числа вы видите на этих слайдах?

Итак, проблем с различением цвета ни у кого нет.

Многие люди с нарушением цветовосприятия не увидят на этом изображении число 83

Люди с протанопией не увидят числа 37

Люди с дейтанопией не увидят числа 44

Люди с тританопией не увидят числа 56

— цвет).

Параграф учебника
Любую из трех задач на выбор: № 1, № 2, № 8.

Оценки за урок.
Благодарность за урок.
Интересные моменты урока
Непонятные моменты урока.
Соответствуют ли полученные знания на уроке поставленной цели в начале урока каждым учеником.