Урок "Генетика пола"

Тема урока: Генетика пола. Сцепленное с полом наследование. (I курс) Цель: Формирование знаний о хромосомном определении пола, сцепленном с полом  наследовании признаков, за которые отвечают гены, локализованные в половых  хромосомах. Задачи: Расширять знания учащихся о наследственности и изменчивости организмов; продолжить  закрепление навыков решения генетических задач; сформировать у учащихся  познавательный интерес к изучению научных проблем, связанных с генетикой пола. Оборудование: таблица, компьютерная презентация. Учебник: Общая биология В.М. Константинов, А.Г. Резанов, Е.О. Фадеева Форма организации: комбинированный урок. План урока: 1. Организационный момент. 2. Актуализация опорных знаний учащихся. 3. Изучение нового материала. 4. Закрепление изученного материала. Решение задачи. 5. Подведение итогов. 6. Домашнее задание.  Ход урока. 1.Организационный момент. Определение целей и задач урока. Создавая семью, молодые люди часто задают себе вопросы:  Каким родится наш ребенок?  Каков будет его цвет кожи? Цвет глаз и волос?  Кто родится – мальчик или девочка?  Ребята, как вы думаете, о чем пойдет речь на уроке? 2. Актуализация знаний  «Генетика – наука, объясняющая почему ты похож на своего отца, если похож, и  почему не похож на него, если так получилось». Станислав Ежи Лец. В этом шуточном определении известного польского писателя­юмориста есть и вполне  серьезная мысль: генетика наука о наследственности. Издавна людей удивляла и  интересовала проблема почти равного распределения женских и мужских особей в новых  поколениях. Генетика объясняет сущность этой проблемы. Вспомним термины (слайд №4)  Ген   Генотип  Фенотип  Гомологичные хромосомы  Аллельные гены  Гомозиготный организм  Гетерозиготный организм  Доминантный признак  Рецессивный признак  Мутация 3. Изучение нового материала Мы вспомнили все, что нужно для изучения нового раздела генетики – генетики пола.  Одним из вечных вопросов, который интересует человечество, является загадка пола.  Почему в одном случае рождаются мальчики, а в другом девочки? Можно ли вмешаться и  получить по желанию особей определенного пола? Сегодня на уроке мы с вами тоже  постараемся ответить на эти вопросы.  В природе существует несколько механизмов определения пола (слайд №5) – объяснение преподавателя:  Фенотипический (на пол влияют условия среды)  Например, у крокодилов в тепле из яиц выводятся самки, а в холоде самцы.  Определение пола у будущих ящериц связано сразу с тремя основными факторами:  генетическим набор хромосом, температурой окружающей среды и размером яйца.  Из крупных яиц вылупляются самки, хотя генетически это должны быть самцы.  Гормональный (пол формируется под воздействием гормонов)   Уже давно было замечено, что самки рыб под воздействием определенных условий  (среды, гормональных препаратов и т. п.) превращаются в самцов  На сегодняшний  день рыбоводы научились менять пол рыб, воздействуя небольшими дозами  гормонов на икру. Но самое интересное – это социальные факторы изменения пола – то есть взрослые половозрелые рыбы меняют пол под влиянием «общественного  мнения» так, чтобы оптимизировать соотношение полов в популяции.  Геномный ( пол определяется гаплоидностью или диплоидностью генома) Например,  у пчел: самки диплоидны, а трутни гаплоидны, т.к. выводятся из  неоплодотворенных яиц.  Хромосомный (пол  определяется половыми хромосомами)  Первооткрывателем половых хромосом был Томас Морган. Свое открытие он сделал,  изучая хромосомы дрозофил (слайд №6) Половые хромосомы и аутосомы дрозофилы.( Работа со слайдом №7)  Как называются хромосомы, не определяющие пол?  Как называются половые хромосомы, одинаковые у разнополых особей?  Как называются половые хромосомы, которые есть только у самцов дрозофилы? Слайд №8: ответы на вопросы: Одинаковые по внешнему виду хромосомы в клетках раздельнополых организмов  называют  аутосомами. Пару различающихся хромосом, неодинаковых у самца и самки, называют         половыми хромосомами. Половые хромосомы человека (слайд №9)  Сколько аутосом в клетках человека?  Какой генотип по половым хромосомам имеют женщины и мужчины? Слайд №10 – ответ на вопросы:                             Хромосомы         Аутосомы                                     Половые        22 пары                                  23­я пара                                                        ХХ или ХY  Гомогаметность и гетерогаметность (слайд № 11) Гетерогаметность – ХY или Х0, гомогаметность ­ ХХ  Мужская гетерогаметность – у большинства видов  Мужская гетерогаметность – у большинства видов Наследование пола (слайд №12 )  Объясните, что изображено на схеме?   Х  ХХ       х          ♂ Y     Р                 Г                   Х                     Х  ,   Y     F1              ХХ       :        ♂ Y    Х ♀ ♀ «Кто виноват?» (слайд №13) Время от времени в газеты приходят письма от женщин с жалобами на мужей, которые их упрекают за то, что вместо сыновей у них рождаются дочери. Справедливы ли их упреки? «Какая хромосома важнее?» (слайд №14,15)  Х­хромосома содержит больше генов и они определяют важные функции:  свертываемость крови, наличие потовых желез, цветовое зрение и другие. Мутация Х0 жизнеспособна.  Y­хромосома определяет развитие мужских половых признаков и некоторые другие, как например оволосение ушной раковины, сращение пальцев. Мутация Y0 летальна. Слайд №16: Раскройте плутовство За последние 20 лет эту процедуру в России прошли 12 тысяч спортсменов и сняты с  соревнований 16 человек. В спортивных состязаниях отдельные мужчины пытаются  выиграть у женщин, перевоплощаясь в женское обличье. Предположите способ  определения пола, который бы исключал любые ошибки ( Хромосомный анализ соскоба клеток из ротовой полости позволяет с точностью  определить наличие Y­хромосомы) Сцепленно с полом наследуются некоторые болезни. Гемофилия (слайд № 17, 18,19) Генеалогическое древо царской семьи Николая и Александры Романовых. Хн – нормальная свертываемость  крови    Хh – гемофилия    Y – не содержит  гена     Решение задачи на гемофилию (слайд № 20, 21.)  Учащийся решает задачу на доске, сверяем ответы. Какие  дети могут родиться в этой семье?   ♂ .  .             Р :                                                  норм.               норм.                        Г  :                   F1 :                                                                       гемоф.           Слайды №22,24 – дальтонизм Учащиеся проходят тест на дальтонизм.    ♀ .  .      х        ♂   .  .    ХD  ­ нормальное              ХDХD  ­ ?           зрение    Хd  ­дальтонизм             ХD Хd  ­ ?   Y ­ не несет гена            ХDY   ­ ?                                            Хd Y   ­ ?  Это интересно. 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, многие из  которых от природы плохо различают цвета. ♀ .  .      х        4. Закрепление изученного материала. Решение задачи Слайд №25 – самостоятельное решение задачи на дальтонизм.   ♂ .  .           Р :                                                  норм.               дальт.                        Г  :                   F1 :                                                                       дальт.       .  .    ♂ Слайд №26 – сверимся с ответом. В предложенной задаче вероятность рождения детей с нормальным цветовосприятием –  50%: половина из них – мальчики, половина – девочки. Слайд №27 –  самостоятельное решение задачи про кошек    XB – рыжий цвет, Хb  ­ черный    Y – не несет гена окраски     ХВ  Хb  ­ черепаховая окраска ♂              Р                                                                       F1                           ?             черная      х      ↓  рыжий ♀ Слайд №28 – сверьтесь с ответом. Половина потомства – это черепаховые кошки, половина – черные коты. Это интересно У цыплят определение пола в раннем возрасте весьма затруднительно, поэтому для  облегчения определения пола скрещивают кур с такими генотипами, при которых можно  четко узнать пол потомка. У кур ген окраски сцеплен с полом. Рассмотрим два аллеля:  аллель золотистости (s, рецессивный) и серебристости (S, доминантный). Курицы  гетерогаметны, а петухи гомогаметны. Если скрестить петуха золотистой окраски (ХsХs) и серебристую курицу (ХSY), то в потомстве будут либо золотистые курочки (ХsY), либо  серебристые петушки (ХSХs), что позволит с абсолютной точностью определить пол по  окраске оперения. 5. Подведение итогов урока  Ребята, насколько важной вам показалась тема урока?  Достигли ли мы целей урока? 6. Домашнее задание: § 2.1.3, задачи №1, №2 (слайд №29)  Задача№ 1 (слайд №30) 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 (слайд №31) У человека ген цветовой слепоты ­ дальтонизма ­  рецессивен и находится в Х­хромосоме  (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.