Урок на тему "Генетика пола"
план-конспект урока по биологии (9 класс) на тему

Урок биологии в 9 классе.

Тема урока: «Генетика пола. Наследование, сцепленное с полом».

Задачи урока:

• Сформировать знания о хромосомном механизме определения пола, аутосомах и половых хромосомах, о соотношении полов у животных и человека, о сцепленном с полом наследовании признаков.
• Продолжить формирование навыков решения генетических задач.
• Сформировать у учащихся познавательный интерес к изучению научных проблем, связанных с генетикой пола.

Оборудование: карты самостоятельной работы, раздаточный материал, презентация (Приложение №5, №6).

Тип урока: урок изучения нового материала

Ход урока.

На доске:                           «Природа наделила человека стремлением к обнаружению истины».

Марк Тулий Цицерон

I. Актуализация знаний.

1. Фронтальный опрос:

• Основы какой науки мы изучаем? Дайте ей определение.
• Какой учёный является основоположником генетики?
• Вспомним некоторые понятия генетики.

Работа с картой самостоятельной работы. Задание №1.(Приложение №1). Самоконтроль.

Проверка – слайд №2

• О каком законе Менделя идёт речь, если всё потомство одинаково по генотипу и фенотипу? (закон единообразия гибридов 1 поколения)
• Свидетельством какого закона Менделя является расщепление по фенотипу 3:1? (закон расщепления)
• Свидетельством какого закона Менделя является расщепление по фенотипу 9:3:3:1? (закон независимого наследования)
• О каком виде скрещивания нам говорит расщепление по фенотипу 1:1? (анализирующем) (слайд №3)
• Что можно сказать о генотипах родителей, если расщепление по фенотипу в потомстве 1:1? (один из родителей гетерозиготен, другой гомозиготен по рецессивному гену)

II. Целеполагание.

Большинство животных представлено особями мужского и женского пола, причём расщепление у потомства по признаку пола происходит в соотношении 1:1. О чём это говорит? (Скрещиваются гомозиготная и гетерозиготная по признаку пола особи).

Как вы думаете, о чём пойдёт речь сегодня на уроке? (о механизмах определения и наследования пола).

Итак, тема урока: «Генетика пола. Наследование, сцепленное с полом». Запись на доске и в тетрадь. (слайд №4)

III. Изучение нового материала.

Хромосомное определение пола.

Ещё Мендель предположил, что один из полов гетерозиготен, а второй гомозиготен по гену, который определяет пол организма.

Это предположение было подтверждено  в начале ХХ века Т. Морганом. Оказалось, что особи мужского и женского пола различаются по набору хромосом. Рассмотри это на примере плодовой мушки дрозофилы. (слайд №5). Все пары хромосом, кроме одной у самца и самки одинаковы. Их называют аутосомами (от греч. autos - сам и soma - тело), но одна пара отличается. Эта пара хромосом называется половыми хромосомами. У дрозофилы 4 пары хромосом, из которых 3 пары аутосом и одна пара половых хромосом.

Запись на доске и в тетрадь: (слайд №6)

                                           Хромосомы

                       Аутосомы                           Половые хромосомы (Х и У)

                       одинаковые у ♂ и ♀           1 пара

                                                                   отличаются у ♂ и ♀

Половые хромосомы отличаются друг от друга, как по внешнему виду, так и по заключенной в них информации. (слайд №7) Большая хромосома – Х, меньшая – У. Пол организма определяется их сочетанием: ХХ или ХУ.

(Слайд №8) Пол, содержащий одинаковые половые хромосомы (ХХ), называется гомогаметным, и даёт один тип гамет, только с Х-хромосомой.

Пол, содержащий разные половые хромосомы (ХУ), называется гетерогаметным, и даёт два типа гамет – с Х-хромосомой и У-хромосомой в соотношении 1:1.

Запись на доске и в тетрадь:

                                                        Пол

                      Гомогаметный                           Гетерогаметный

                    образует гаметы,                         образует гаметы,

                    одинаковые по половой              разные по половой

                    хромосоме (ХХ)                         хромосоме (ХУ)

Если при оплодотворении с яйцеклеткой сольётся сперматозоид с Х-хромосомой, то из зиготы разовьётся самка, если сУ-хромосомой – то самец, причём в соотношении 1:1.

Р  ♀  ХХ       х        ♂  ХУ

G       Х                    Х      У

F1          ХХ         ХУ

          ♀50%       ♂50%

Определение пола у человека. (слайд №9)

Самостоятельная работа с картой хромосомного набора человека. (Приложение №2)

Ответить на вопросы:

• Сколько аутосом у человека?

• Сколько половых хромосом?
• Какой пол является гомогаметным, а какой гетерогаметным(женский или мужской)?
• От гамет какого родителя зависит пол будущего ребёнка?

Интересно, что вопреки теоретически ожидаемому равенству, среди рождающихся мальчиков и девочек не наблюдается строго соотношения 1:1. (слайд) Обычно мальчиков рождается больше, чем девочек. В среднем у человека на 100 новорожденных девочек приходится 103 мальчика, к юношескому возрасту на 100 юношей -100 девушек, к 50 годам на 100 женщин - 85 мужчин, а к 85 – летнему возрасту на 100 женщин – всего 50 мужчин.

Это так называемое вторичное изменение соотношения полов объясняется их разной жизнеспособностью. Как у человека, так и у животных мужской пол оказывается менее устойчивым к неблагоприятным факторам окружающей среды, и продолжительность жизни мужских особей поэтому короче, чем женских.

Но не всегда гомогоаметный пол женский, как у человека или дрозофилы (а также у других млекопитающих, червей, многих насекомых и земноводных), например, у птиц, пресмыкающихся и некоторых рыб гомогаметны самцы, а у некоторых насекомых (пчёлы, кузнечики) самки гомогаметны (ХХ), а у самцов только одна половая хромосома (ХО).

Промежуточный контроль.

Работа с картой самостоятельной работы. Задание №2. (Приложение №1). Взаимоконтроль в парах.

Ответы: (слайд №10)

1 –Б,  2 – Г,  3 – А,  4 - В

1 – 44 (22 пары),     2 – 2 (1 пара),       3 – женский,        4 – мужской.       5 - мужской

Наследование признаков, сцепленных с полом. (слайд №11)

Если гены, ответственные за формирование признака находятся в аутосомах, то признак наследуется независимо от пола (ранее изученные темы).

Половые хромосомы тоже содержат гены, контролирующие развитие различных признаков. Эти гены также бывают доминантные и рецессивные. Наследование признаков, гены которых находятся в половых хромосомах (Х или У), называют наследованием, сцепленным с полом.

Гомогаметный пол содержит одинаковые половые хромосомы (ХХ), а значит оба аллельных гена, поэтому в гетерозиготном состоянии рецессивный признак фенотипически не проявляется.

У-хромосома имеет очень ограниченное число генов (иногда её называют генетически инертной), поэтому у гетерогаметных особей (ХУ), важные гены несёт только одна Х-хромосома, и рецессивный признак сразу проявляется в фенотипе. Поэтому наследование с полом имеет свои особенности.

Рассмотрим это на примере наследования гемофилии. (слайд №12)

Сообщение учащегося.

Гемофилия – «царская болезнь».

Гемофилия – наследственное нарушение свертывания крови.

Болезнь вызывает продолжительные кровотечения при нарушении целостности кожи, ушибе и даже самопроизвольно. Большинство кровоизлияний происходит внутренне, обычно в суставы или мышцы. Внутричерепные, горловые, внутрикишечные кровотечения представляют угрозу для жизни. Многократные кровоизлияния в суставы могут вызвать повреждение хряща и кости, что ведет к хроническому артриту и потере трудоспособности.

(Слайды №13, 14) Сын последнего российского императора Николая II царевич Алексей страдал тяжелой болезнью- гемофилией, или несвертываемостью крови. Сам Николай Александрович его жена Александра Федоровна были здоровы. Между тем, многие дальние родственники царской семьи были больны гемофилией. Все они являлись прямыми потомками знаменитой английской королевы Виктории. Дожив до 82 лет, родив 9 детей, она передала свои гены представителям династий, правивших в Великобритании, Германии, России, Испании. Ее потомки породнились также с монархами Швеции, Дании, Норвегии, Югославии, Греции. Румынии. Гемофилией страдали один сын, три внука, и четыре правнука королевы Виктории. Все они были мужского пола. Лишь в настоящее время было найдено объяснение данной закономерности. Болезнь наследственная, передается как по мужской, так и по женской линии. Ген гемофилии располагается в Х-хромосоме. У женщины их 2, и он не проявляется, так как “ прикрыт” нормальной хромосомой; у мужчин одна Х-хромосома, Которую он получает от матери, и если в этой хромосоме находится ген гемофилии, он проявляется.

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

Было установлено, что гемофилия обусловлена рецессивным геном, расположенном в Х-хромосоме. Рассмотрим, какое потомство может появиться у гетерозиготной женщины, носительницы гена гемофилии и здорового мужчины. (Приложение №3) (слайд №15)

Н – нормальная свёртываемость крови

h – гемофилия

ХНХН – здоровая женщина

ХНХh – здоровая женщина (носительница)

XHY – здоровый мужчина

XhY – мужчина-гемофилик

P          ♀ ХНХh                 x                  ♂ XHY

            здорова                                     здоров

         носительница

G        ХН ,       Хh                                ХН ,      Y

F1      ХНХН             ХНХh             XHY            XhY

      ♀ здорова     ♀ здорова        ♂ здоров    ♂ гемофилик

                         носительница

Вопросы (устно):

• Каких детей можно ожидать от этого брака?

• От кого унаследовал ген гемофилии больной мальчик?
• Почему девочки не болеют гемофилией?
• В каком случае может родиться девочка-гемофилик?
• Может ли быть у отца, больного гемофилией сын-гемофилик? Почему?

Подобным образом наследуются и другие признаки, сцепленные с Х-хромосомой, например дальтонизм (нечувствительность к красному и зелёному цвету), раннее облысение и др.

IV. Закрепление. (слайд №16)

работа с текстом (Приложение №4).

«Почему не бывает черепаховых котов?»

Черепаховая окраска, т. е. чередование чёрных и жёлтых пятен, встречается только у кошек. Котов с черепаховой окраской не бывает. Этот факт не могли объяснить, пока не стало известно, что наследование данного признака сцеплено с полом. Чёрная окраска кошек определяется геном В, рыжая – геном b. Эти гены расположены в Х – хромосоме. В Y – хромосоме они отсутствуют. Черепаховая окраска наблюдается при одновременном присутствии двух аллелей - B и b (оба аллеля находятся в Х-хромосоме). Поэтому возможны такие комбинации:

ХBXВ – черная кошка                            ХBУ – черный кот

XbХb – рыжая кошка                             ХbУ – рыжий кот

ХBХb – черепаховая кошка

Решите задачу: Какое потомство получится от скрещивания чёрной кошки и рыжего кота? (слайд №17)

V. Домашнее задание: § 3.10

VI. Итоги урока. Рефлексия.

Задание №3 (Приложение №1) или беседа:

• Что нового узнали на уроке?
• Что было известно ранее?
• Что показалось наиболее интересным?
• Что ещё хотели бы узнать?

Заключение. (Слайд №18)

«Генетика – наука, объясняющая, почему ты похож на своего отца, если похож, и почему не похож на него, если так получилось».

Стани́слав Е́жи Лец (1909 – 1966)

выдающийся польский поэт, философ,

писатель-сатирик и афорист XX века.

Приложение №1.

Карта самостоятельной работы.

Фамилия Имя ________________________________________________________________

Задание №1.

Установите соответствие между термином и его определением.

    Термин                                                      Определение

1. Генотип                                        А. Организм (клетка), содержащий два разных аллельных гена.

2. Фенотип                                       Б. Подавляющий признак, проявляется у гетерозигот.

3. Доминантный признак               В. Организм (клетка), содержащий два одинаковых аллельных гена.

4. Рецессивный признак                 Г. Совокупность всех признаков и свойств организма.

5. Гомозигота                                  Д. Подавляемый признак, не проявляется у гетерозигот.

6. Гетерозигота                               Е. Совокупность всех генов организма.

7. Аллельные гены                         Ж. Гены, ответственные за развитие одного признака и

                                                              расположенные в идентичных участках гомологичных хромосом.

Задание №2.

Соедините стрелками термин и его объяснение.

1. Аутосомы                                          А. Даёт гаметы, одинаковые по половой хромосоме

2. Половые хромосомы                        Б. Хромосомы, одинаковые у самца и у самки

3. Гомогаметный пол                           В. Даёт гаметы, разные по половой хромосоме.

4. Гетерогаметный пол                        Г. Одна пара хромосом, различается у самца и у самки.

Ответьте на вопросы:

1. Сколько аутосом у человека? __________________
2. Сколько половых хромосом? __________________
3. Какой пол у человека является гомогаметным (женский или мужской)? ____________________
4. Какой пол у человека является гетерогаметным (женский или мужской)? ___________________
5. От гамет какого родителя зависит пол будущего ребёнка? ______________________

Задание №3.

Выберите подходящие ответы.

Сегодня на уроке я узнал(а), что:

1. Набор хромосом самца и самки различается по одной паре половых хромосом.
2. Пол будущего ребёнка в первую очередь зависит от хромосом матери.
3. Гетерогаметный пол у человека – мужской и обозначается XY.
4. Ген гемофилии сцеплен с Х-хромосомой и передаётся сыну от матери.
5. Черепаховую окраску шерсти могут иметь только коты.
6. Генетика – наука, помогающая раскрыть тайны жизни.

Ответ:___________________________________

Приложение №2.

                        Хромосомный набор человека

----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

                        Хромосомный набор человека

Приложение №3.

Наследование гемофилии.

Установлено, что гемофилия обусловлена рецессивным геном, расположенном в Х-хромосоме. Рассмотрим, какое потомство может появиться у гетерозиготной женщины, носительницы гена гемофилии и здорового мужчины.

Н – нормальная свёртываемость крови

h – гемофилия

ХНХН – здоровая женщина

ХНХh – здоровая женщина (носительница гена гемофилии)

XHY – здоровый мужчина

XhY – мужчина-гемофилик

P          ♀ ХНХh           x            ♂ XHY

                 здорова                                   здоров

             носительница

G        ХН      Хh                         ХН      Y

F1      ХНХН            ХНХh            XHY           XhY

         ♀ здорова         ♀ здорова          ♂ здоров       ♂ гемофилик

                                  носительница

Ответьте на вопросы (устно):

• Каких детей можно ожидать от такого брака?

• От кого унаследовал ген гемофилии больной мальчик?
• Почему девочки не болеют гемофилией?
• Может ли быть у отца, больного гемофилией сын-гемофилик? Почему?
• В каком случае может родиться девочка-гемофилик?

Приложение №4.

Почему не бывает черепаховых котов?

Черепаховая окраска, т. е. чередование чёрных и жёлтых пятен, встречается только у кошек. Котов с черепаховой окраской не бывает. Этот факт не могли объяснить, пока не стало известно, что наследование данного признака сцеплено с полом. Чёрная окраска кошек определяется геном В, рыжая – геном b. Эти гены расположены в Х – хромосоме. В Y – хромосоме они отсутствуют. Черепаховая окраска наблюдается при одновременном присутствии двух аллелей - B и b (оба аллеля находятся в Х-хромосоме). Поэтому возможны такие комбинации:

ХBXВ – черная кошка                            ХBУ – черный кот

XbХb – рыжая кошка                             ХbУ – рыжий кот

ХBХb – черепаховая кошка

Решите задачу: Какое потомство получится от скрещивания чёрной кошки и рыжего кота?