Комбинированный урок с элементами интерактивного обучения. "Правда ли, что трехцветных котов не бывает?" Генетика пола

Разделы: Биология

Воспроизведение жизни
это и есть наследственность,
в ней проявляется инвариантная
сторона жизненных явлений,
принцип сохранения жизни.
Академик Н.П. Дубинин

Тип урока: комбинированный с элементами интерактивного обучения

Цель: сформировать знания о хромосомном механизме определения пола и сцепленном с полом наследовании признаков.

Задачи:

  1. изучить хромосомный набор человека и различия хромосомного комплекса мужчины и женщины;
  2. продолжить формирование навыков решения генетических задач;
  3. сформировать у старшеклассников познавательный интерес к изучению научных проблем, связанных с генетикой пола.

Методы и методические приемы: объяснительно-иллюстративный; частично-поисковый.

Оборудование: видеопроектор, компьютерная презентация урока, ноутбуки (мобильный класс), компьютерный тест, диск «Биология 6-11» , карточки с вопросами.

План урока

  1. Организационный момент.
  2. Повторение пройденного материала – компьютерное тестирование – 5 минут (см. Приложение 1).
  3. Мотивация. Проблемный вопрос «Правда ли что трехцветных котов не бывает?»
  4. Изучение нового материала - объяснение с помощью презентации (см. Приложение 2)
    4.1. Генетика пола
    4.2. Закрепление нового материала - индивидуальная работа на ноутбуках – «Лаборатория Генетика» - диск «Биология 6-11».
    4.3. Сцепленное с полом наследование.
    4.4. Групповая работа (ответы на вопросы) по родословной королевы Виктории.
  5. Рефлексия – синквейн «Генетика пола».
  6. Домашнее задание.

Ход урока

4. Изучение нового материала

4.1.Генетика пола

Важным и интересным направлением научного поиска в области современной биологии является изучение генетики пола. Для начала вспомним некоторые термины - что такое аутосомы? половые хромосомы? кариотип? Большинство животных и двудомные растения являются раздельнополыми организмами, причем внутри вида количество особей мужского пола приблизительно равно количеству особей женского пола. Пол можно рассматривать как один из признаков организма. Наследование признаков организма, как правило, определяется генами. Механизм же определения пола имеет иной характер – хромосомный. Пол чаще всего определяется в момент оплодотворения. У человека 44 аутосомы и 2 половые хромосомы, хромосомный набор мужчины – 46, XY, женщины 46,ХХ. Если образуется зигота, несущая две Х-хромосомы, то из нее будет формироваться женский организм, если в зиготе встречаются Х- и Y-хромосомы – мужской. Поскольку женский организм имеет две одинаковые половые хромосомы, его можно рассматривать как гомозиготный; мужской, образующий два типа гамет, - как гетерозиготный.

Существуют четыре основных типа хромосомного определения пола:

  1. Мужской пол гетерогаметен; 50% гамет несут Х-, 50% - Y-хромосому (млекопитающие, двукрылые, жуки, клопы).
  2. Мужской пол гетерогаметен; 50% гамет несут Х-, 50% - не имеют половой хромосомы (кузнечики).
  3. Женский пол гетерогаметен; 50% гамет несут Х-, 50% - Y-хромосому (птицы, пресмыкающиеся, хвостатые амфибии, шелкопряд).
  4. Женский пол гетерогаметен; 50% гамет несут Х-, 50% - не имеют половой хромосомы (моль).

4.2. Закрепление

Работа на ноутбуках с лабораторией «Генетика»

4.3.Наследование признаков, сцепленных с полом.

Генетические исследования установили, что половые хромосомы отвечают не только за определение пола организма, они, как и аутосомы, содержат гены, контролирующие развитие определенных признаков.

Наследование признаков, гены которых локализованы в Х-хромосомах, называют наследованием, сцепленным с полом.

У человека мужчина получает Х-хромосому от матери. Половые хромосомы человека имеют небольшие гомологичные участки, несущие одинаковые гены (например, ген общей цветовой слепоты), это участки конъюгации. Но большинство генов, сцепленных с Х-хромосомой, отсутствуют в Y - хромосоме, поэтому эти гены (даже рецессивные) будут проявляться фенотипически, так как они представлены в генотипе в единственном числе. Такие гены получили название гемизиготных.

Х-хромосома человека содержит ряд генов, рецессивные аллели которых определяют развитие тяжелых аномалий (гемофилия, дальтонизм). Эти аномалии чаще встречаются у мужчин, хотя носителями чаще бывают женщины. У мужчин эти гены гемизиготны, их рецессивные аллели вызывают заболевания XhY - мужчина, больной гемофилией; XdY – дальтоник.

У большинства организмов генетически активна только Х-хромосома, в то время как Y-хромосома практически инертна, так как не содержит генов, определяющих признаков организма. У человека лишь некоторые гены, не являющиеся жизненно важными, локализованы в Y-хромосоме (например гипертрихоз – повышенная волосатость ушной раковины). Гены, локализованные в Y-хромосоме, наследуются особым образом – только от отца к сыну.

В качестве примера записи генов, находящимся в Х-хромосоме, рассмотрим наследование окраски у кошек. Черная окраска определяется аллелем гена В, находящимся в Х-хромосоме, - ХвХв, рыжая – аллелем b –XbXb.

Если встречаются аллели В и b – XBXb, то окраска шерсти у кошки будет черепаховой. Генотип черного кота XBY, рыжего – XbY. Черепаховую кошку скрестили с рыжим котом. Как пойдет расщепление гибридов по генотипу и фенотипу? Может ли быть черепаховый кот?

4.4.Закрепление

Рассмотрите рисунок (Приложение 3), изображающий родословную трех поколений европейских королевских фамилий ведущих род от английской королевы Виктории (ΧΙΧ век). Ответь на вопросы (групповая работа):

  1. Имеется ли генетическая вина Виктории в том, что русский царевич Алексей болел гемофилией?
  2. Сколько среди детей, внуков, правнуков Виктории было мужчин гемофиликов и женщин-носителей гемофилии; от кого (матери или отца) получили сыновья-гемофилики ген этой болезни.
  3. Как королева Виктория сама могла стать носительницей гемофилии?

Примечание:

От кого получила ген гемофилии королева? Ее отец, герцог Кентский, гемофиликом не был. Носителем должна была быть ее мать, герцогиня Виктория. В этом случае можно ожидать, что злополучный ген сказался и на других ее потомках. Но этого не произошло. Но что, если подняться вверх по генеалогическому древу королевы Виктории? Не страдал ли гемофилией кто-либо из ее предков-мужчин? Родословная Виктории прослежена вплоть до семнадцатого колена, и именно на предмет гемофилии. Эту кропотливейшую работу проделали в 1911 году, уже после смерти королевы, члены британского Общества евгеники Уильям Буллок и Пол Филдс. Одно из двух: либо порочный ген мутировал, когда будущая королева была еще эмбрионом в чреве своей матери, либо она не родная дочь герцога Эдуарда Кентского. Вероятность мутации составляет один шанс из 25 тысяч. Вероятность адюльтера, учитывая тогдашние нравы, напротив, весьма высока

5. Рефлексия – придумать синквейн «Генетика пола».

6. Домашнее задание

§9.4. стр. 290-291 – термины.

Задача 1:

От черной кошки родились один черепаховый и несколько черных котят. Определите:

а) фенотип и генотип отца;
б) пол черепахового и черных котят.

Задача 2:

В каком случае у мужчины дальтоника может быть внук дальтоник? В каком случае может родиться девочка с дальтонизмом?

Примечание: рецессивный ген дальтонизма и доминантный ген нормального зрения сцеплены с Х-хромосомой.