Конспект урока на тему "Генетика пола. Наследование признаков сцепленных с полом.

Генетика пола. Наследование признаков сцепленных с полом. Цели урока.  1. 2. 3. Сформировать у учащихся систему знаний о генетическом определении пола у  человека и наследовании, сцепленным с полом; понятие о механизме хромосомного  определения пола. Выявить цитологические основы этого явления. Научить учащихся правильно объяснять приблизительно равную вероятность  рождения мальчика или девочки; научить решать задачи по данной теме. Развивать у учащихся умения сравнивать, анализировать, делать самостоятельно  выводы; сформировать познавательный интерес к изучению научных проблем,  связанных с генетикой пола. Оборудование: презентация «Генетика пола», медиа пособие к учебнику Н.И. Сонина ,  подборка задач по данной теме и справочные материалы. Ход урока I. Организационный момент. II. Изучение нового материала по плану:  1. 2. 3. 4. 5. Генетика пола. Хромосомный механизм определения пола. Различные формы определения пола. Соотношение полов. Наследование, сцепленное с полом. III. Закрепление. Решение задач по теме, беседа по вопросам. Опорные точки урока:       Теоретическая и практическая значимость знаний механизмов наследования пола у  различных организмов Соотношение особей разного пола у раздельнополых организмов (животных, людей)  равное 1:1, сходство его с расщеплением признаков при скрещивании рецессивной  гомозиготы с гетерозиготой  Аутосомы и половые гетерохромосомы различных организмов. Зависимость пола  организма от набора половых хромосом, который формируется в момент  оплодотворения. Случайный характер соединения половых клеток в зиготе. Закономерность общего  результата появления потомков разного пола в соотношении 1:1, определяемая  большим числом равновероятных встреч гамет, ­ статистическая закономерность. Сцепленное с полом наследование некоторых жизненно­ важных признаков ­ особый тип наследования. Наследование гемофилии, дальтонизма и других болезней и  признаков как доказательство зависимости формирования признаков от пола. Практическое значение изучения сцепленного с полом наследования признаков.  Использование закономерностей сцепленного с полом наследования в селекционной  работе.  1. Генетика пола Генетика объяснила сущность удивительной и важной проблемы:  равное распределение женских и мужских особей в поколениях животных и людей Беседа с учащимися по вопросам:  1. 2. 3. 4. Для какого способа размножения характерно образование гамет? Какой набор хромосом они имеют? Какая часть сперматозоида и яйцеклетки является носителем генетической  информации? Как называется оплодотворенная яйцеклетка, и какой набор хромосом она имеет? 5. Что вы знаете о сцепленном наследовании генов? Половое размножение очень широко распространено в природе, связано с формированием  мужских и женских половых клеток. Каким же образом происходит распределение пола у  различных видов животных.? Этот вопрос издревле будоражил умы людей, и только  недавно, с возникновением науки генетика, человек смог найти этому объяснение.  Для начала вспомним, что представляет собой хромосомный набор клеток человека.  Слайд.  В кариотипе человека из 46 хромосом 44 одинаковы у всех особей, независимо от пола (эти хромосомы называют аутосомами), а одной парой хромосом, называемых половыми,  женщины отличаются от мужчин. Это общебиологическая закономерность для всех живых  организмов, размножающихся половым путем. Диплоидная клетка организма человека: 46 хромосом =23 пары гомологичных  хромосом, из которых 22 пары ­ аутосомы + 1 пара половые хромосомы: у мужчины ­  ХY; у женщины ­ ХХ. У человека гетерогаметным является мужской пол, а женский  гомогаметный. В соматической клетке мужчины ­ разные половые хромосомы. В  соматической клетке женщины ­ одинаковые половые хромосомы. Слайд  Пол можно рассматривать как один из признаков организма, как правило, определяется  генами. Механизм же определения пола имеет иной характер ­ хромосомный. 2. Хромосомный механизм определения пола Согласно хромосомной теории К.Корренса (1907), пол будущего потомка определяется  сочетанием половых хромосом в момент оплодотварения. Пол, имеющий одинаковые  половые хромосомы, называют гомогаметным, так как он дает один тип гамет, а имеющий разные ­ гетерогаметным, так как он образует два типа гамет. У человека,  млекопитающих, мухи дрозофилы гомогаметный пол женский, а гетерогаметный ­  мужской. У мужского пола в процессе гаметогенеза формируется 2 типа гамет в равной пропорции,  так как мужской пол ­ гетерогаметный: Х­сперматозоиды и Y­сперматозоиды.  Поскольку у женского пола половые хромосомы одинаковы, так как женский пол ­  гомогаметный, то каждая яйцеклетка несет Х­хромосому. Эта биологическая закономерность, обусловленная механизмом мейоза. Учащимся предлагается ответить на вопросы: От чего зависит рождение женских и мужских особей? Запись на доске определение пола. Каким образом половые различия в хромосомных наборах самцов и самок  поддерживаются в процессе размножения? В чем же отличие “Х” хромосомы от “У” хромосомы? Отличаются по строению: Y­хромосома состоит как бы из двух участков ­ одного  гомологичного Х­хромосоме, а другого негомологичного. А так же по набору генов,  которые в них находятся. Основные положения.  1. 2. 3. Кариотип подавляющего большинства видов животных организмов включает  аутосомы ­ хромосомы одинаковые у представителей обоих полов, и  гетерохромосомы, по которым оба пола отличаются друг от друга. В половых хромосомах помимо генов, определяющих половую принадлежность,  содержатся гены, не имеющие отношения к признакам того или иного пола. Аллельные гены в X­ и Y­хромосомах наследуются в соответствии с законами  Менделя. Существует четыре основных типа хромосомного определения пола.  1. 2. 3. 4. Мужской пол гетерогаметен; 50% гамет несут Х­, 50% и Y­ хромосому  (млекопитающие, двукрылые, жуки, клопы). Мужской пол гетерогаметен; 50% гамет несут Х­ , 50% ­ не имеют половой  хромосомы (кузнечики). Женский пол гетерогаметен; 50% гамет несут Х­, 50% ­ Y хромосому (птицы,  пресмыкающиеся, хвостатые амфибии, шелкопряд).  Женский пол гетерогаметен; 50% гамет несут Х­, 50% ­ не имеют половой  хромосомы (моль). 3. Различные формы определения пола Существует 3 формы определения пола: 1. 2. 3. Прогамное определение пола. Осуществляется до оплодотворения в процессе  онтогенеза. Так происходит, в частности. У коловраток при этом образуются  яйцеклетки разных размеров ­ крупные и мелкие. После оплодотворения из крупных яиц развиваются самки, а из мелких ­ самцы. Сингамное определение пола, происходящее при оплодотворении, определяется  половыми хромосомами. Этот тип является наиболее распространенным. Эпигамное (метагамное) определение пола зависит не от присутствия, соотношения  или плоидности хромосом, а от интенсивности действия факторов окружающей  среды, что может расцениваться как модификационная изменчивость. Ярким  примером тому является детерминация пола у крокодилов. Из отложенных самкой  яиц в зависимости от температуры окружающей среды могут вылупляться или юные самцы или самки.  4. Соотношение полов Учащимся предлагается ответить на вопрос: Почему у раздельнополых организмов (в том числе и у людей) соотношение полов  составляет 1:1? Работа со справочными материалами Учащимся предлагается сделать самостоятельные выводы.  1. 2. 3. На протяжении любого периода жизни мужские индивидуумы менее  жизнеспособны, чем женские Но естественный отбор направлен к тому, чтобы обеспечить создание равного  количества особей обоего пола к моменту наступления половой зрелости. Можно предположить, что сперматозоид, содержащий Y­ хромосому более  подвижен, более жизнеспособен или обладает большей способностью оплодотворить яйцеклетку, чем сперматозоид, содержащий Х ­ хромосому. 5. Наследование, сцепленное с полом Генетические исследования установили, что существуют признаки, которые определяются  генами, лежащими в половых хромосомах. Наследование признаков, гены которых локализованы в Х­ или Y­ хромосомах, называют наследованием, сцепленным с полом. Х­хромосома человека содержит ряд генов, рецессивные аллели которых определяют  развитие тяжелых аномалий (гемофилия, дальтонизм). Эти аномалии чаще встречаются у  мужчин, хотя носителями чаще бывают женщины.:  X hY ­ мужчина, больной гемофилией; Xd Y­ дальтоник. Сообщения учащихся о заболеваниях сцепленных с полом. Дальтонизм. Гемофилия.  Остановиться на наследовании гемофилии Царской семьей. Слайд.  Другие заболевания. Соотношение полов. Различают первичное соотношение полов, точнее, соотношение эмбрионов и вторичное ­  соотношение мальчиков и девочек среди новорожденных. Теоретически соотношение полов в момент оплодотворения должно быть близким 1:1, так  как встреча яйцеклетки со сперматозоидом, содержащим Х­ или Y­ половую хромосому,  равновероятна. При обследовании у человека обнаружено, что на 100 женских зигот образуется 140­160  мужских (первичное соотношение полов) К моменту рождения на 100 девочек приходится 103­105 мальчиков 9 (вторичное  соотношение полов). Третичное соотношение полов (постнатальный период) к 20­ти годам на 100 девушек  приходится 100 юношей; к 50­ти годам на 100 женщин ­ 85 мужчин, а к 85­ти годам на 100  женщин ­ 50 мужчин. Отсюда напрашивается вывод о большей жизнестойкости женского организма, что может  быть объяснено, наряду с другими причинами, мозаицизмом женского организма по  половым хромосомам. III. Закрепление  Решение задач и обсуждение вопросов. 1) Вопросы для обсуждения.  1. В чем состоят особенности половых хромосом? 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. В чем заключается генетический механизм определения пола? Какие признаки, наследование которых сцеплено с полом, вам известны у человека? установите генотип женщины, у которой половина сыновей больна цветовой  слепотой? Что такое наследование, сцепленное с полом? От кого из родителей мальчик получает Х­хромосому? Когда определяется пол цыпленка: до оплодотворения или в момент  оплодотворения? Почему у детей появляются новые признаки, не свойственные родителям? Влияет ли среда на формирование и проявление признаков организма? По какой хромосоме у человека произошло сцепление признаков: дальтонизма,  гемофилии? 2) Задачи. Задача 1 Серебристая курица из породы белый виандот скрещена с золотистым (коричневым)  петухом породы леггорн. Определить соотношение и расщепление групп гибридов по  фенотипу и генотипу.  Примечание: указанные признаки сцеплены с полом: доминантный ген серебристой  окраски (С) локализован в одной Х­хромосоме, аллельный ему рецессивный ген золотистой окраски (с) ­ в другой Х­хромосоме. У птиц женский пол ­ гетерогаметный, а мужской ­  гомогаметный. Задача 2 От родителей, по фенотипу имеющих нормальное зрение, родилось несколько детей с  нормальным зрением и один мальчик ­ дальтоник (не различает красный и зеленый цвета)  Чем это объяснить? Каковы генотипы родителей и детей? Задача 3 Какие дети могли бы родиться от брака гемофилика с женщиной, страдающей  дальтонизмом (а в остальном имеющей вполне благополучный генотип)? Выводы.  Пол организма определяется в момент оплодотворения и зависит от хромосомного  набора зиготы. 1. 2. Формирование пола связано с комбинацией половых хромосом 4. Домашнее задание § 39. Учащимся предлагается ответить на вопросы:  Как называются хромосомы, одинаковые у обоих полов? 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. Какие хромосомы называются половыми или гетерохромосомами? От чего зависит пол будущего потомка? Какой пол и почему называется гомогаметным? Какой пол называется гетерогаметным? Какой пол гомогаметен у человека, большинства позвоночных, многих насекомых и  двудомных растений?  Какой пол гомогаметен у птиц, бабочек, рептилий, хвостатых амфибий? Какие признаки называются сцепленными с полом? Почему у особей мужского пола в фенотипе сразу проявляются даже рецессивные  признаки, связанные с Х ­хромосомой? Приведите примеры заболеваний, сцепленных с полом? Учащимся предлагается решить задачи по теме “Наследование сцепленное с полом”  1. Гипоплазия эмали наследуется как сцепленный с Х­хромосомой доминантный признак. В семье, где оба родителя страдали этой аномалией, родился сын с нормальными зубами.  Каким будет второй сын? 2. У человека псевдогипертрофическая мускульная дистрофия заканчивается смертью в  10–20 лет. В некоторых семьях эта болезнь зависит от рецессивного сцепленного с полом  гена. Болезнь зарегистрирована только у мальчиков. Если больные мальчики умирают до  деторождения, то почему это заболевание не исчезает из популяции?  3. Гипертрихоз (вырастание волос на краю ушной раковины) наследуется как признак,  сцепленный с У­хромосомой. Какова вероятность рождения детей и внуков с этим  признаком в семье, где отец и дедушка обладали гипертрихозом?