Открытый урок по биологии в 9 классе на тему: "Генетика пола"

ГОУ «Бендерская специальная (коррекционная) школа-интернат III, IV, VII видов»

 

Выполнила

учитель биологии:

Санькова В.Н.

 

Бендеры, 2023 г.

Открытый урок

по биологии

в 9 классе

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

Цель урока:

Ø изучить, что такое пол с точки зрения генетики

Ø сформировать знания о сущности хромосомного определения пола;

Ø рассмотреть механизм наследования генов, сцепленных с полом;  

Ø закрепить прочность знаний генетических терминов (наследственность, аллельные гены, генотип, фенотип, гомозиготность, гетерозиготность, анализирующее скрещивание, доминантность, рецессивность, моно-, ди- и полигибридное скрещивания); правило доминирования (первый закон Менделя); второй и третий законы генетики; закон Моргана; аутосомы, половые хромосомы, хромосомная теория наследственности; целостность генотипа и др.;

Ø  продолжить формирование навыков решения генетических задач

Задачи:

1.     Образовательная:

Получить знания о том, что такое пол, о типах наследования и их нарушениях, определять тип наследования и решать генетические задачи.

2.     Развивающая:

Развить умение учащихся работать с генетической символикой в группах и индивидуально. Совершенствовать монологическую речь, умение участвовать в диалоге, развивать логическое мышление.

3.     Воспитывающая:

Воспитывать коммуникативные навыки учащихся, способность работать индивидуально и в коллективе.

 

Ход урока:

        

1. Организационный момент.

- Здравствуйте, ребята, садитесь!

Сегодня у нас с вами необычный урок. Очень многое в жизни помогает понять  такая наука, как генетика. Рожденная каких - то 140 лет назад, она изменила представление о живых существах, их жизнедеятельности и эволюции.

Предлагаю на 40 минут окунуться в мир этой таинственной и интересной науки.

     

Эпиграф к уроку:    

 «Плохо приходится тому, кто полагает,

                                             что генетикой можно пренебрегать. 

                                             Даже самый умный не подозревает, сколько

                                             недостатков он может нести

 в своих хромосомах.»

 

                                                Вильгельм Швебель

 

 

 Вступительное слово учителя:

    В одной притче говорится, что боги, создав мир, стали думать:
Где понадежнее спрятать от Человека его самую главную тайну?
В глубокой пещере? Но люди рано или поздно найдут ее.
На дне океана? Но и в морскую пучину они когда-нибудь спустятся. На небе, среди звезд? Но даже туда со временем доберутся.
И, наконец, решили: давайте спрячем тайну внутри самих людей! Уж в себя-то человек не догадается заглянуть.
Во многом Боги оказались правы. Мы знаем о себе гораздо меньше, чем о земле.
Вместе с тем Боги ошиблись, так как с каждым новым шагом в своем развитии человечество все смелее заглядывает в себя в поисках самой главной тайны.
В 21-й век мы вступили с новейшими технологиями, но все также остались неизлечимы такие болезни как СПИД, рак, сахарный диабет, увеличивается количество наследственных заболеваний, например, Предера-Вилли, при котором человека мучает постоянный голод и он стремительно набирает вес( 4-х летняя девочка весит 80 кг). Синдром вялой кожи.
Каким же будет положение через 20-30 лет?  Итак, чтобы появился на свет здоровый ребенок, необходима здоровая наследственность его родителей.

Отсюда цели урока:

·        изучить, что такое пол с точки зрения генетики,

·        познакомиться с признаки сцепленными с полом,

·        систематизировать знания о закономерностях наследственности, законах генетики; закрепить умения пользоваться генетическими терминами и символикой.

На столах стихотворение, послушайте его и найдите в тексте ошибки

Стихотворение (учитель):
Продолжаем мы сегодня разговор вести 
Про генетику – науку о наследственности. 
Трудно было, очень трудно начинать, 
Столько терминов пришлось запоминать: 
Генотипы, фенотипы, локусы, ген, аллели, 
Чтобы выучить все это, сил мы не жалели. 

Потихоньку все же стали понимать, 
Рецессивный – значит, будет подавлять, 
Доминантный – значит, будет отступать. 
И задачки стали лучше вы решать. 

Если видим расщепление 1 к 3 (один к трём), 
Это первый Менделя закон. 
Ну а если в F₁ нет расщепления - 
Это правило единообразия первого поколения. 

Победителем в начале будет тот, 
Кто ошибки в этом стихотворении найдет! 
Кто запомнил больше терминов – считайте! 
Что ж, удачи вам, дерзайте!

Учитель: сколько ошибок нашли?  (3: рецессивный – подавляемый; доминантный – подавляет; расщепление 1 к 3 – 2 закон Менделя).

Разминка

Часть 1

Тестовое задание:

1. какая наука изучает наследственность и изменчивость?  (Генетика)

2.Кто был основоположником законов о наследовании? (Г. Мендель)

 3. Верно ли утверждение

1.Метод, которым пользовался Мендель Гибридологический

2.АА-это гомозигота по рецессивному признаку

3.Аа – это чистая линия.

4. Фенотип – это совокупность генов определенной клетке или организма

5. Моногибридное скрещивание - это скрещивание по двум парам признаков.

6. Ген – это участок молекулы ДНК, несущий информацию о структуре одной молекуле белка.

Часть 2

 Работаем в рабочих листах

Вспомним:

 Задание №1 

По рисункам на слайдах дать название законам наследования.

1.

2.

3.

4.  Знатоки генетики помогут решить несколько задач

Каждой группе предлагаю выступить в роли генетических консультантов. Ваша задача – дать грамотные аргументированные ответы на проблемные вопросы, возникшие в различных жизненных ситуациях.

1) В маленьком государстве Лисляндия серебристые лисы считаются национальным достоянием, и провозить их через границу строжайше запрещено. Хитроумный контрабандист хочет обмануть таможню. Что нужно сделать, чтобы получить серебристых лис на родине контрабандистов, не нарушив законов Лисляндии, если серебристая окраска лис – это рецессивный признак, а рыжая – доминантный.

2) В медико – генетическую консультацию обратилась молодая женщина с вопросом: как будут выглядеть уши ее будущих детей, если у нее прижатые уши, а у ее мужа оттопыренные (у отца мужа уши прижатые). Известно, что ген, контролирующий степень оттопыренности ушей – доминантный, а степень прижатости – рецессивный.

Слушаем объяснение генетических задач

1. Так как вывозить серебристых лис запрещено, естественно вывезти мы можем только рыжих. Все осложняет то. что даже один доминантный ген из двух аллелей либо А либо В дает рыжую окраску. И если мы будем вывозить наугад можем половину лис из страны вывезти прежде чем найдем тех которые смогут нам дать такое потомство которое нам нужно для бедной жизни. Поэтому проще в самой Лисляндии провести анализирующее скрещивание и посмотреть на соотношение особей в потомстве, этого же нам никто не запрещал. Проведем несколько анализирующих скрещиваний и посмотрим на расщепление.

Аавв х аавв = Аавв - рыжие, аавв - серебристые. Вот самый оптимальный вариант
Теперь произведем скрещивание двух лис с этими генотипами:
Аавв х Аавв = ААвв - рыжая, Аавв - рыжая, аАвв - рыжая, аавв - серебристая. 

2. А - ген оттопыренности ушей
а - ген прижатости ушей.
Женщина с прижатыми ушами гомозиготна по данному признаку (а иначе бы в фенотипе проявилась бы оттопыренность ушей). То есть ее генотип будет  - аа. Ее муж с оттопыренными ушами имеет генотип Аа, так как у него мама с ушами Аа либо АА, но один ген он получает от отца, у которого уши прижаты и генотип - соответственно, аа. Поэтому их дети будут
аа              Х             А а
                 гаметы
а   а                         А    а
                F1
 Аа        Аа             аа       аа
   50%                          50%
Ответ: вероятность рождения детей с оттопыренными ушами составит 1:1, то есть 50% / 50%

Часть 3

Задание №2

У вас на столах есть карточки 2-х видов: на одних написаны термины, на других – формулировка терминов. Вы должны правильно составить пары, т.е. найти соответствие.

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, расположенные в идентичных участках гомологичных хромосом.

 

 

 

II. Целеполагание.

Вопросы о том, почему мальчики и девочки рождаются примерно в равном количестве, по какой причине это же соотношение полов наблюдается у большинства животных из поколения в поколение, не могли не волновать ученых. Было высказано множество догадок, но ни одна из них не получила научного подтверждения до тех пор, пока развитие генетики и цитологии не раскрыло механизмы наследования и определения пола.

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.

III. Изучение нового материала.

Пол - это совокупность   признаков и свойств организма, обеспечивающих  функцию воспроизведения потомства  и  передачу   наследственной информации  за  счет образования  гамет.

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.

Рассмотрим это на примере плодовой мушки дрозофилы.

 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:

                                           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.

 Большая хромосома – Х, меньшая – У. Пол организма определяется их сочетанием: ХХ или ХУ.

 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 с У-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.

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.  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 гомогаметный 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). Рассмотрим 5 типов хромосомного определения пола (презентация).

Признаки, наследуемые с половыми хромосомами Х и Y, получили название сцепленных с полом.

Х -хромосома связана с больше чем 300 болезнями (дальтонизм, аутизм, гемофилия, умственное развитие, мускульная дистрофия).

Х- хромосомы могут затрагивать мужчин, т.к. они не имеют другой

Х-хромосомы, чтобы дать компенсацию за ошибки.

Если гены, ответственные за формирование признака находятся в аутосомах, то признак наследуется независимо от пола .

Половые хромосомы тоже содержат гены, контролирующие развитие различных признаков. Эти гены также бывают доминантные и рецессивные.

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 и дальтонизма.

 

Сообщение учащейся 9 класса Вдовьевой Валерии

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.

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. 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.

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.

Н – нормальная свёртываемость крови

h – гемофилия

Х^НХ^Н – здоровая женщина

Х^НХ^h – здоровая женщина (носительница)

X^HY – здоровый мужчина

X^hY – мужчина-гемофилик

 

P          ♀ Х^НХ^h                 x                  ♂ X^HY

            здорова                                     здоров

         носительница

 

G        Х^Н ,       Х^h                                Х^Н ,      Y

 

F1      Х^НХ^Н             Х^НХ^h             X^HY            X^hY

      ♀ здорова     ♀ здорова        ♂ здоров    ♂ гемофилик

                             носительница

 

Сообщение ученика 9 класса Шокот Дмитрия:

Аналогичным образом наследуется дальтонизм, то есть такая аномалия зрения, когда человек путает цвета, чаще всего красный с зелёным. Нормальное цветовосприятие обусловлено доминантным аллелем, локализованным в X-хромосоме. Его рецессивная аллельная пара в гомо- и гетерозиготном состоянии приводит к развитию дальтонизма.

Отсюда понятно, почему дальтонизм чаще встречается у мужчин, чем у женщин: у мужчин только одна X-хромосома, и если в ней находится рецессивный аллель, определяющий дальтонизм, он обязательно проявляется. У женщины две X хромосомы: она может быть, как гетерозиготной, так и гомозиготной по этому гену. И только при гомозиготном сочетании этих генов дальтонизм проявиться.

Дальтонизм - 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 2009 г. появилась публикация об успешном испытании этой технологии на обезьянах, многие из которых от природы плохо различают цвета.

ЗАПОМНИТЕ
Гетерогаметность- ХY или Х0,
гомогаметность - ХХ

Мужская гетерогаметность – большинство видов, в т.ч. человек

Женская гетерогаметность – птицы, пресмыкающиеся, бабочки

Механизмы определения пола 

·         Фенотипический (на пол влияют условия среды)

·         Гормональный (пол формируется под воздействием гормонов)

·         Геномный (пол определяет диплоидность или гаплоидность)

·         Хромосомный (пол определяют половые хромосомы)

Просмотр видеоролика о редких наследственных заболеваниях, связанных с полом.

IV. Закрепление.

работа с текстом

«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:

 

Х^BX^В – черная кошка                            Х^BУ – черный кот

X^bХ^b – рыжая кошка                             Х^bУ – рыжий кот

Х^BХ^b – черепаховая кошка

 

Найдите соответствие

Соедините стрелками термин и его объяснение.

 

Термины	Определения
1. Кариотип.	1. хромосомы, по которым мужской и женский пол отличаются .
2. Половые хромосомы	2. хромосомы, одинаковые у обоих полов.
3. Аутосомы.	3. генетический набор человека, состоящий из 23-х пар хромосом.
4. Гетерогаметный пол	4. XY
5. Гомогаметный пол.	5. XX

 

                                                                                                                                                                    

 

 

 

 

 

 

 

.

Рабочий лист ученика(цы)

Ф.И.

Класс                  

 

Задание № 1. Верно ли утверждение

1.Метод, которым пользовался Мендель Гибридологический

2.АА-это гомозигота по рецессивному признаку

3.Аа – это чистая линия.

4. Фенотип – это совокупность генов определенной клетке или организма

5. Моногибридное скрещивание - это скрещивание по двум парам признаков.

6. Ген – это участок молекулы ДНК, несущий информацию о структуре одной молекуле белка.

 

Задание № 2.

 

    По рисункам изображённых на слайдах дать название законам  наследования.

 

1.

2.

3.

4.

 

Задание № 3

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.

 

1	2	3	4	5	6	7

 

 

Задание №4   

Соедините стрелками термин и его объяснение.

Термины	Определения
1. Кариотип.	1. хромосомы, по которым мужской и женский пол отличаются .
2. Половые хромосомы	2. хромосомы, одинаковые у обоих полов.
3. Аутосомы.	3. генетический набор человека, состоящий из 23-х пар хромосом.
4. Гетерогаметный пол	4. XY
5. Гомогаметный пол.	5. XX

 

Задание №5.

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? ______________________

Вывод:

Я думаю, что генетика – это наука настоящего и будущего, потому что …….

Изучая генетику, я хочу ……

На мой взгляд, знания по генетике необходимы мне в жизни, так как ……