Наследование признаков
план-конспект урока по биологии (9 класс)

Муниципальное образовательное учреждение

Силинская основная общеобразовательная школа

Методическая разработка урока

по биологии в 9 классе:

                                    Выполнила: Богатырева Н.В.,

учитель биологии

с. Силино, 2021 г.

Раздел. 4 Наследственность и изменчивость организмов.

Тема 4.1 «Закономерности наследования признаков»

Урок 43 (в соответствии с календарно-тематическим планированием)

Тема урока: ГЕНЕТИКА ПОЛА.  НАСЛЕДОВАНИЕ ПРИЗНАКОВ, СЦЕПЛЕННЫХ С ПОЛОМ.

Цель урока: изучение сущности  хромосомного определения пола

                  и  механизма наследования генов, сцепленных с полом.

Задачи:

• Образовательная: рассмотреть статистические данные, механизм определения пола и закономерности наследования генов, сцепленных с полом.
• Развивающая: продолжить формирование умений и навыков использованные генетических понятий и символов, решать генетические задачи, анализировать, делать выводы;
• Воспитательная: половое воспитание - формировать представления о различиях мужского и женского организмов; интерес к биологии и профориентацию в биологическом направлении.

Тип урока: комбинированный

Метод проведения: словесный, наглядный, репродуктивный, частично-поисковый, самоконтроль

Требования согласно программе:

Ученик должен:

• иметь представление о работах Т. Моргана по генетике пола и наследовании признаков (генов), сцепленных с полом;
• знать: сущность процесса мейоза; определения
• «аутосомы», «половые хромосомы», «гомогаметный пол»; «гетерогаметный пол», «гены, сцепленные с полом»;
• уметь: использовать генетические понятия и символы при составлении и решении генетических задач, объяснять выявленные закономерности.

Междисциплинарные связи: биохимия - «Нуклеиновые кислоты».

Внутридисциплинарные связи: цитология - «Мейоз».

        Средства обучения: раздаточный материал (схемы, тесты, карточки для  закрепления изученного материала на уроке), компьютер, мультимедийный проектор, компьютерная презентация, учебник, рабочая тетрадь.

Форма организации работы в классе: индивидуальная, фронтальная, комплексная, дифференцированная.

Ход урока

1. Организационный момент.

• приветствие;
• подготовка класса к работе;
• наличие учащихся.

2. Проверка знаний учащихся.

Дифференцированная работа. Биологический диктант. Учащимся раздаются листочки с заданиями разного уровня сложности, в которых дети вписывают пропущенные термины. (Приложение 1,4)

3. Мотивация учебной деятельности.

Сообщение темы, цели занятия. Использование цели в дальнейшей деятельности.

Актуальность знаний о генетике пола в личной жизни.

- Сегодня на уроке мы продолжим знакомство с генетикой.  

«Генетика – наука, объясняющая, почему ты похож на своего отца, если похож, и почему не похож на него, если так получилось». Станислав Ежи Лец (Слайд №1)

В этом шуточном определении известного польского писателя-юмориста есть и вполне серьезная мысль: Генетика – наука о наследственности. Это наука сравнительно молодая (датой ее рождения считается 1900 г.), но можно смело утверждать, что она произвела революцию в биологии и стала основой всех биологических наук.

4. Изложение нового материала.

Тема: Генетика пола. Наследование признаков, сцепленных с полом.

ПЛАН

1. Генетика пола:

• статистические закономерности;
• хромосомное определение пола.

2. Наследование признаков сцепленных с полом

1. Генетика пола.

Статистические закономерности.

Давно уже было замечено любопытное явление, что у человека и у высших животных соотношение между особями мужского и женского пола всегда составляет примерно 1:1. Из статистических данных  известно, что мальчиков и девочек рождается приблизительно одинаковое количество, то есть происходит расщепление по полу 1:1.

Наследование пола – особая форма менделеевского расщепления. (Слайд №2)

                      ♂– ХY                       х                   ♀ ХХ

Гаметы

Поколение F1 . Пол потомков может быть определен при помощи решетки Пеннета.

(Учащиеся самостоятельно заполняют данную  таблицу в опорном конспекте и далее вместе проверяем) (Слайд №2)

Теоретически отношение  числа женщин и мужчин должно быть 1:1. У человека на это отношение влияют многие факторы. Так, с одной стороны, Y-сперматозоид более подвижен, но, с другой стороны. XY-зигота и эмбрион менее жизнеспособен, чем XX-эмбрион. Таким образом, баланс полов все-таки поддерживается.

- В каких опытах Менделя (в каких скрещиваниях) получалось такое расщепление? (Аа – аа когда один из родителей образовывал два типа гамет, а у другого родителя все гаметы одинаковы. Один из видов анализирующего скрещивания)

Проблемный вопрос (генетически,  обосновать его)

- От чего зависит рождение мужских или женских особей?

Вы уже знаете, что каждый вид животных или растений характеризуется определенным набором хромосом. Причем постоянно не только число хромосом, но   индивидуально каждая пара гомологичных хромосом, то есть она имеет характерную для нее величину и форму.

Далее рассматриваем таблицу (слайд №2):

Число  хромосом для некоторых видов животных

и растений.

Работа с учебником. Рассмотрите рис. 98 (Слайд №3), прочитайте текст с.189. Ответьте на вопросы: ответы заносим в конспект

- Каков кариотип человека? (23 пары хромосом)

- Какие отличия вы обнаружили в кариотипе мужчины и женщины?

(ХХ-, ХY-)

- Что такое аутосомы, сколько их в организме человека? (Хромосомы, одинаковые в наборе , 22 пары и одна пара половых хромосом.)

2. Хромосомное определение пола.

-Как определяется пол (у животных)?  (Пол будущей особи определяется в ходе онтогенеза, гаметогенеза, во время оплодотворения.).

Гипотеза: Так как живой мир очень разнообразен и давайте зададим такой вопрос себе: не существуют ли  другие способы определения пола? (Существуют.)

(По ходу объяснения материала  учащиеся  составляют блок-схему  по указанным учителем фрагментам)

Выделяются  несколько  вариантов  определения пола.  

1. Например, у морского кольчатого червя Бонеллии пол  личинки будет зависеть от того места, куда она попадет после завершения периоды свободного плавания. Если она, оседая на дно, попадет на тело взрослой самки, из нее под действием химических веществ, выделяемых самкой, сформируется самец. Если личинка оседает на дно и рядом нет половозрелой женской особи, она превращается в самку. (Слайды №4)

Определение пола происходит до начала дробления, вне связи с оплодотворением.

2. Примером могут послужить дафнии – мелкие ракообразные. В благоприятных условиях самки дафний партеногенезом, то есть без оплодотворения, производят потомков женского пола. При ухудшении условий существования могут развиваться не только самки, но и самцы. (Слайд №5)
3. У крокодилов не обнаружены половые хромосомы. Пол зародыша, развивающегося в яйце, зависит от температуры окружающей среды: при высоких температурах       развивается больше самок, а в том случае, если прохладно, - больше самцов. (Слайд №6)
4. Ящерица Bassiana duperreyi, формирование пола которой во многом зависит от размера отложенного яйца.  Так, из крупных яиц в основном вылупляются самки, а из более мелких – самцы. Размер яйца, как правило, зависит от количества содержащегося в нем желтка – питательного вещества, необходимого для развития зародыша. (Слайд №7)  
5.  Рыбы - атерин (Atlantic silverside) большинство рождающихся ранней весной, при    пониженных температурах,   становятся самками. А рыбы, развивающиеся позже при более высокой температуре, вырастают самцами. Это имеет огромное значение для выживаемости данного вида. (Слайд №8)

Вывод:   Пол может определяться в процессе онтогенеза, после оплодотворения и  зависит и от факторов внешней среды. (учащиеся записывают в конспект, проверяем блок-схему) (Слайд №9)

- Как определяется пол у человека? (Гаметы с Х-хромосомой и Y-хромосомой в результате мейоза образуются у самцов в равных количествах, следовательно, математическое ожидание соотношения полов составляет 1:1)

Более подробно:          

                            ♀= или ХХ                       х              ♂= или ХY

-Х           Х-                                       -Х             Y-

                       типы      гамет                                типы         гамет

♀ ХХ                       х                  ♂ ХY

- Какой пол является гомогаметным, гетерогаметным? (ХХ-, XY-)

- Как вы думаете, какова вероятность рождения мальчиков и девочек  у супружеских пар? (Одинакова, 1:1 )

Я вам докажу на схеме, кто может родиться у супружеской пары. Почему  вероятность рождения мальчиков и девочек равна 1:1?

Записываем латинской буквой P-родители, женщину обозначаем знаком – ♀ (зеркало Венеры) и пишем ХХ по половой хромосоме, а  мужчину – ♂ (копье Марса) – ХY так как различаются половые хромосомы. Они образуют разные гаметы (гаметы обозначаем латинской буквой D). Мы называем мужскую гетерогаметность у людей, 

гетерогаметность. потому что у мужчин образуются два вида сперматозоидов

Х         и         Y       сперматозоиды  

Женские ХХ хромосомы образуют одинаковые  гаметы  это женская гомогаметность

Х         и         Х       яйцеклетки (Слайд №10)

(учащиеся записывают определения в конспект)

Половое размножение предполагает оплодотворение: сперматозоиды проникают в яйцеклетки, и образуется зигота, из которой вырастает новый организм. Вероятность,  какой сперматозоид в какую яйцеклетку попадет, и прописываем в решении:

                                                     F1      XX          XY        XX             XY                                                                девочка    мальчик     девочка    мальчик        

                                                            ♀            ♂                    ♀            ♂

– Какова вероятность рождения мальчика или девочки из всего потомства? (если всё потомство взять за 100%) Устно ответ (50% мальчиков и 50% девочек).

 – Как  это можно записать? (Вероятность рождения мальчика 50%, а вероятность рождения девочки тоже 50%. Можно 1:1 или 50:50, ½ девочки  ½ мальчики.) (Слайд№11)

Теоретически вероятность зачатия девочки или мальчика практически одинакова.  В жизни нередко наблюдается, что у некоторых супружеских пар рождаются только мальчики или только девочки. Статистика говорит, что у человека и у животных почти всегда преобладает появление особей мужского пола. Но гибель плодов мужского пола в период эмбрионального развития превышает гибель плодов женского пола.  По данным, приведенным Федеральной службой государственной статистики на начало 2010 года, в России на 100 девочек приходится 105 мальчиков.

Такой тип определения пола свойственен всем млекопитающим, амфибиям, пресмыкающимся. А у птиц, бабочек и земляники (и у некоторых видов рыб) (см. схема №1)

2. Наследование, сцепленное с полом

- Почему гены могут быть сцеплены? (Большое число генов и ограниченное число хромосом.)

Наследование признаков, которые находятся в Х-хромосомах (схема №2) и Y-хромосомах (схема №3), называется наследованием, сцепленным с полом. 

(Учащиеся записывают определение в конспект.)

У мужчин и у самцов млекопитающих животных в Y-хромосоме локализованы единичные гены. Признаки, обусловленные действием этих генов, наследуются от отца к сыну (то есть Y-хромосома является «генетически пустой» и определяет только пол и развитие половых признаков)

Гетерогаметный потомок (ХY) Х-хромосому всегда получает от гомогаметного родителя (ХХ), а единственная Х-хромосома гетерогаметного родителя попадает к гомогаметному потомку (ХХ) (то есть признаки наследуются от матери к сыновьям, от отца к дочерям) Поэтому мальчики похожи на маму, а девочки похожи на папу. Это было установлено американским ученым Т.Морганом.

Давайте пройдем небольшой тест на дальтонизм. (Слайд№12) 

- Что вы видите на экране (треугольник, овал)

У человека признаками, сцепленными с полом, считается:

- дальтонизм (см. Приложение 2)

Дальтонизмом страдает около 4% мужского населения и не менее 1% - женского. Как и в случае гемофилии, для его проявления у женщины должно присутствовать два гена, а у мужчины - только один.

Давайте посмотрим, как проявляется эти заболевания -  составлением родословных. (Учитель объясняет у доски, а учащиеся записывают решение в тетрадь)

Известны аномалии, сцепленные с Y-хромосомой, которые от отца передаются всем сыновьям:

• чешуйчатость кожи,
• перепончатые пальцы,
• сильное оволосенение на ушах.

 В половых хромосомах могут находиться и гены, не участвующие в развитии половых признаков.

• Так, Х-хромосома человека содержит ген, определяющий свертываемость крови (Н). Рецессивная аллель (h) вызывает тяжелое заболевание - гемофилию, характеризующуюся пониженной свертываемостью крови;
• Х-хромосома также содержит гены, определяющие заболевание, называемое цветовой слепотой (дальтонизм), при котором люди не распознают зеленый и красный цвет;
• Склонность к облысению;
• Oна также содержит гены, определяющие форму и объем зубов;
• Синтез ряда ферментов и др.

Далее учащиеся самостоятельно делают вывод о наследовании Гемофилии решением задачи (Слайд №13)

Проверяют решение задачи. (Слайд №14)

- Давайте посмотрим, в каком случае рождаются девочки, страдающие гемофилией?

5. Закрепление изученного материала.

Несколько учеников работают по карточкам, остальные отвечают на вопросы учителя (выбирают верны ли следующие утверждения)

Затем учащиеся проверяют себя (Слайд №14)

5. Сообщение домашнего задания. (Слайд №15)

1. § 39, с. 188-192 вопросы на c. 102. 
2. Решить задачи разного уровня сложности (Приложение №3)

6. Поведение итогов занятий.

1. Оценить степень реализации поставленных на занятии целей.

Рефлексия     (учащиеся записывают ответы в опорный конспект) 

«Самым трудным при изучении генетики пола  для меня было  - …»

    «Мой уровень подготовленности к контрольной работе - (не изменился, возрос, снизился)»

«Мои впечатления от урока …»

 «Цель урока мною достигнута -…(не достигнута, потому что- …»

«Мне нужно  обратить внимание на …»

2.Оценить и прокомментировать работу учеников во время занятия.

Приложение 1

Приложение 2

Дальтонизм (далее – Д.) – частичная цветовая слепота, один из видов нарушения цветового зрения. Д. впервые описан в 1794 г. Дж. Дальтоном, который сам страдал этим недостатком. Д. встречается у 8% мужчин и у 0,5 % женщин. Предполагается, что в сетчатой оболочке глаза существует три элемента, каждый из которых воспринимает только один из трех основных цветов (красный, зеленый, фиолетовый), смешением которых получаются все воспринимаемые нормальным глазом оттенки. Это-нормальное, так называемое 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 «теплые» тона (красный, оранжевый, желтый) от  «холодных» тонов (зеленый, синий, фиолетовый). Среди дихроматов различают слепых на красный цвет (протаномия), у которых воспринимаемый спектр укорочен с красного конца, и слепых на зеленый цвет (дейтеранопия). При протанопии (собственно Д.) красный цвет воспринимается более темным, смешивается с темно-зеленым, темно-коричневым, а зеленый – со светло-серым, светло-желтым, светло-коричневым. При дейтеранопии зеленый цвет смешивается со светло-оранжевым, светло-розовым, а красный – со светло-зеленым, светло-коричневым. Слепота на фиолетовый цвет – тританопия, встречается крайне редко и практического знания не имеет. При тританопии все цвета спектра представляются оттенками красного или зеленого. В некоторых случаях наблюдается лишь ослабление цветоощущения -  протаномалия ( ослабление восприятия красного цвета) и дейтераномалия (ослабление восприятия красного цвета) и дейтераномалия (ослабление восприятия зеленого цвета). Все формы врожденной цветовой слепоты являются наследственными. Женщины являются проводником этой патологической наследственности; сами сохраняют нормальное зрение и оказываются цветослепыми лишь тогда, когда имеют цветослепого отца наряду с хотя бы гетерозиготной по этому гену матерью. Приобретенные 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. Исследования цветового зрения имеет важное значение при профессиональном отборе лиц для работы на транспорте, в авиационных, морских службах, в химической, полиграфической, текстильной и  др. отраслях промышленности. Лечению Д. не подлежит.

Приложение 3

Задачи для домашнего решения

Задача 1 (1-й уровень сложности)

Кошки:

ХВ  - рыжий  цвет шерсти,

Хв   - черный,  

Y – не содержит гена окраски,

ХВ  Хв  - черепаховая окраска.

Гетерогаметны самцы (ХY)

У черной кошки родился трехцветный котенок. Каков его пол? Какую окраску имел отец этого котенка? Какие еще котята могли родиться у этой пары? Определите генотипы и фенотипы родителей и потомства.

Задача 2 (2-й уровень сложности)

У человека ген цветовой слепоты - дальтонизма -  рецессивен и находится в Х-хромосоме (Хd), доминантный аллель этого гена обусловливает нормальное цветовосприятие (ХD), Y-хромосома этого гена не имеет.

Какова вероятность рождения детей с нормальным цветовым зрением в семье, где мать дальтоник, а отец нормально различает цвета? Если будут дети дальтониками, то кто – сыновья или дочери? Приведите решение задачи

Задача 3 (3-й уровень сложности)

 У кур ген полосатости оперения находится в Х-хромосоме и доминантен (ХВ), рецессивный аллель обусловливает черную окраску (Хв), Y-хромосома такого гена не имеет. Какого петуха и какую курицу надо скрестить, чтобы все курочки в потомстве были черными, а петушки – полосатыми? У кур самки гетерогаметны (ХY)

Задача 4 (4-й уровень сложности)

У нормальных по обоим признакам супругов родился сын – альбинос, страдающий гемофилией. Какова вероятность рождения в этой семье детей-альбиносов со скрытым геном гемофилии? Каков их пол?

Приложение 4

Схема № 2

Из заболеваний, сцепленных с полом или ограниченных полом, для клиники особое значение имеют болезни, обусловленные рецессивными мутациями в Х-хромосоме (этот тип наследования называется также Х-хромосомным0. Женщины с такого типа мутацией, как правило, фенотипически здоровы, поскольку рецессивному патологическому гену противостоит у них нормальный аллель другой Х-хромосомы. У мужчин же мутантный ген представлен в единственном числе и определяет патологию фенотипа. При болезнях, передающихся по Х-хромосомному типу, действие мутантного гена проявляется только у гетерогаметного пола (то есть у мужчин); в отягощенных семьях заболевает половина сыновей, а половина дочерей – носители мутантного гена (кондукторы); родители клинически здоровы. Болезнь часто обнаруживается у сыновей сестер больного (пробанда) или у его двоюродных братьев по материнской линии. Больной отец не передает дефектный ген сыновьям. Типичная родословная представлена на схеме № 2.

Наследственные заболевания. Наследование по Х-хромосомному типу.

По Х-хромосомному типу наследуются гемофилия А, гемофилия В, периодический паралич, пигментный ретинит, фосфат-диабет, цветовая слепота и др.

Схема №3

Все гены, переносимые Y-хромосомой, передаются всем потомкам мужского пола. Хотя на Y-хромосоме мало места для любых генов, кроме половых, но один широко известный пример имеет к ним отношение. Это СИНДАКТИЛИЯ (частичное сращение пальцев)

Потомство      XYW             XYW                                          XX                 XX

                       Мужчина с синдактилией                                                            Нормальная женщина

         ♀             (XX)                                                                                       ♂         (XY)                    

                                Эти части гомологичны и несут гены,                                          

        определяющие пол

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

        Эти части не гомологичны и несут гены,

        связанные с определением пола.

        Но они имеют достаточно большой размер,            

                    для того чтобы нести и другие гены, которые

                   передают признаки, сцепленные с полом

Схема№1

Генетика пола

Пол – это совокупность признаков и свойств организма, обеспечивающих функцию воспроизведения потомства и передачу генетической информации на основе образования гамет.

Хромосомное определение пола

             ♀    Женский пол                                             ♂ Мужской  пол

        СХЕМЫ  ДЛЯ ЗАКРЕПЛЕНИЯ НОВОГО МАТЕРИАЛА.

А) Задание: закончите схему определения пола.

                               Человек

♂          ♀

Б) Задание: закончите схему определения пола.

                              Кузнечик

        ♀        

♂        

В) Задание: закончите схему определения пола.

                               Шелкопряд

♂                                                 ♀

А) Задание: закончите схему определения пола.

                                 Моль

        ♂        ♀        ♀

ОПОРНЫЙ    КОПСПЕКТ

по теме: _______________________________________________________________________________

Ф.И. учащегося_________________________________________________________________________

Список использованной литературы

АкифьевА.П. Евгеника: прошлое и будущее: юбилейный сборник научных трудов кафедры клинической генетики ФУВ РГМУ «Актуальные проблемы современной клинической генетики» / под ред. Г.Р. Мутовина, Л.Ф. Марченко. - М.: ИМБХ РАМН, 2001. - С. 52-60.

Блинникова О.Е. Семиотика наследственных болезней. Альманах «Исцеление». - М.: Тривола, 2000. - Вып. 4. - С. 108-113.

Бочков Н.П. Клиническая генетика: учебник для вузов. - 2-е изд. перераб. и доп. - М.: ГЭОТАР-МЕД, 2001. - 448 с.

Дадали Е.Л., Барышникова Н.В. Генетика широко распространенных заболеваний // Генетика / под ред. В.И. Иванова: учебник для вузов. - М.: Академкнига, 2006. - С. 545-556.

Шевченко В.А., Топорнина Н.А., Стволинская Н.С. Генетика человека: учебник для вузов. - 2-е изд. испр. и доп. - М.: Владос, 2004. - 240