Урок биологии. 9-й класс. "Генетика пола. Наследование признаков, сцепленных с полом"

“Быть хорошо рождённым – право каждого человека!” Л. Н. Толстой

Цель урока: изучить сущность хромосомного определения пола, механизм наследования генов, сцепленных с полом, конкретизировать знания об особенностях половых хромосом, аутосом. Задачи:

• образовательная: рассмотреть статистические данные, механизм определения пола и закономерности наследования генов, сцепленных с полом; раскрыть причины возникновения сцепленных с полом генетических болезней.
• развивающая: продолжить формирование умений и навыков использования генетических понятий и символов, решать генетические задачи, анализировать, делать выводы;
• воспитательная: половое воспитание – формировать представления о различиях мужского и женского организмов.

Тип урока: комбинированный с использованием информационных технологий.

Методы проведения: беседа, объяснение, проблемные, частично – поисковые.

1. Организационная часть: приветствие; подготовка аудитории к уроку; наличие учащихся.

Обратить внимание!

Соблюдать тактичность изложения материала, т. к. в классе могут быть учащиеся с наследственными заболеваниями. При объяснении усилить оптимистические прогнозы о возможных способах лечения и устранения наследственных заболеваний.

1. Генетика изучает закономерности….
2. Основоположником генетики является….
3. Объектом своих исследований Мендель выбрал….
4. Тип опыления у гороха….
5. Женская и мужская особь обозначается….
6. Родители и гибридное потомство обозначается…
7. Совокупность генов организма…
8. Гетерозигота обозначается…
9. Совокупность всех признаков организма….
10. Гомозиготы обозначаются…
11. Ген, контролирующий преобладающий признак…
12. Ген, контролирующий подавляемый признак…
13. Аллельные гены….
14. Противоположные признаки называются…
15. Явление, при котором часть гибридовF2 несет доминантный признак, а часть-рецессивный….
16. Каждый ген аллельной пары называется…
17. Растения, в потомстве которых, при самоопылении, не наблюдается расщепление признаков называется…
18. Проявление промежуточных признаков у F1 при скрещивании чистых линий наблюдается при…..

19*. В каком случае рецессивный ген может проявиться у гибрида?

20*. Сколько аллелей имеет ген, определяющий развитие окраски семян у гороха? Какие ?

КАРТОЧКА “НАЙДИТЕ ПАРУ”

-“Привет, друг. Я увидел твое древо. Да, но ты пробанд! А сколько у тебя сибсов и просибсов. Это просто удивительно как ты знаешь свою наследственность”.

– “Я тоже смотрел твое древо и был удивлен, что у твоих предков был случай инцеста”.

Рядом стоящие друзья ничего из разговора не поняли. Помогите им. Переведите разговор на понятный всем язык.

Задание №2. Рассмотрите графическое изображение родословной человека и ответьте на некоторые вопросы. (Слайд 2)

1. Сколько поколений людей представлено на родословной?

2. Сколько детей было у бабушки и дедушки пробанда со стороны матери?

3. Какой пол пробанда?

4. Имеется ли изучаемый признак у пробанда?

5. Сколько еще членов родословной имеют такой же признак, который есть у пробанда?

6. Рецессивным или доминантным является изучаемый признак?

7. Назовите хромосому, в которой находится аллель, отвечающая за формирование изучаемого признака: 1) аутосома, 2)Y-хромосома, 3) Х-хромосома.

8. Каков генотип пробанда: АА, Х^АХ^а, Х^аY, ХY^А

3. Сообщение темы и цели урока.

Актуализация и личностно – значимая роль учебной информации урока. Начало романа Льва Толстого “ Анна Каренина ” запоминается многим необычным умозаключением: “ Все счастливые семьи похожи друг на друга, каждая несчастливая семья несчастлива по – своему ”. Великий писатель, конечно, имел в виду атмосферу семьи, другими словами – социальную сторону семьи. Ну, а если взглянуть на несколько поколений с генетической точки зрения, то можно увидеть, что каждая семья по-своему одновременно и счастлива, и несчастлива.

Физкультминутка.

Так как мы часто похожи на одного из родителей больше, чем на другого (хотя при этом рост, волосы и телосложение можем перенять от обоих), можно сделать вывод, что унаследованный нами ген был сильнее другого, эквивалентного ему. Например, о темных волосах говорят, что они “ доминируют”. С древнейших времен человечество волновала проблема взаимоотношения полов, морфологические и физиологические отличия мужчин и женщин, приблизительно равное соотношение по количеству особей мужского и женского пола.

Учебная информация: Пол можно рассматривать как один из признаков организма. Наследование признаков организма, как правило, определяется генами, локализованными в хромосомах. Если сравнить хромосомный набор особей разного пола, то он будет отличаться по одной паре хромосом, которые назвали половыми, поэтому механизм определения пола имеет хромосомный характер.

Хромосомное определение пола. Особенности кариотипов самцов и самок.

Еще Г.Мендель обратил внимание на то, что соотношение 1:1 по половой принадлежности напоминает расщепление, которое получается при анализирующем скрещивании. Впервые подробно генетику пола изучил Т.Морган в опытах с дрозофилой. Ему удалось установить, что самцы и самки мухи дрозофилы отличаются по хромосомному набору. И у тех, и у других в клетках тела присутствовало по 8 хромосом, 6 из которых были одинаковы у самцов и самок, их назвали аутосомами, а одна пара различалась у особей мужского и женского пола назвали половыми хромосомами. У самок две одинаковые половые хромосомы – ХХ, у самцов разные половые хромосомы– Х и Y.

В данном случае женский пол является гомогаметным, то есть все яйцеклетки несут Х-хромосому, а мужской гетерогаметным, то есть образует два типа гамет– 50% с Х– хромосомой, 50% с Y– хромосомой. У человека в кариотипе 44 аутосомы и 2 половые хромосомы: хромосомный набор мужчины – 44А+ ХY, женщины – 44А + ХХ. Если образуется зигота, несущая ХХ, то из нее будет формироваться женский организм, а если в зиготе ХY – то мужской. Женский организм имеет две одинаковые половые хромосомы (ХХ), поэтому является – гомогаметным, а мужской, образующий два типа – гетерогаметным. (Слайд 3).

Наследование признаков, сцепленных с полом. Наследование признаков, гены которых локализованы в Х и У хромосомах, называют наследованием, сцепленным с полом.

Наследственные болезни человека.

Наследственные болезни человека – это болезни, связанные с нарушением генетического аппарата человека. Среди наследственных заболеваний выделяют хромосомные и генные болезни. Хромосомные болезни вызываются изменением числа и формы хромосом. К ним относятся синдромы Дауна (47 хромосом, трисомия 21 хромосомы 21,21,21), Шерешевского-Тернера (женщина с 45 хромосомами, ХО), Клайнфельтера (мужчина с 47 хромосомами, ХХУ). Одной из причин этого является употребление алкоголя, наркотиков, табакокурение, влияние загрязнений окружающей среды. Генные болезни обусловлены изменениями, возникающими внутри гена. К таким заболеваниям относятся фенилкетонурия, серповидноклеточная анемия, гемофилия А и гемофилия В, дальтонизм, недоразвитие потовых желез и другие. Гены (аллели), определяющие эти заболевания, локализованы в Х – хромосоме.

Наследование дальтонизма. Задача. В поле зрения тети Лизы опять попали молодые соседи. С некоторых пор ее стал интересовать вопрос, почему они не покупают машину? Успокоилась она только тогда, когда узнала, что состоятельный сосед – дальтоник. “Ой, как жалко, значит и детки всю жизнь будут на городском транспорте ездить.” Надо ли жалеть соседских детей?

Рассмотрим в качестве примера наследование дальтонизма. (Слайды 5,6,7).

Было установлено, что дальтонизм обусловлен рецессивным аллелем (Х^d), нормальное цветоощущение – доминантным аллелем (Х^D), поэтому женщины, гетерозиготные по этому гену (Х^DX^d), обладали нормальным зрением. Ученые утверждают, что наследственные болезни возникли вместе с человеком и сопровождали его на протяжении всей его эволюции. Великий врач древности Гиппократ писал: “Семя производит все тело. Здоровое тело производит здоровые части тела, больное – больные. Раз, как правило, у лысого рождается лысый, у голубоглазого – голубоглазый, у косого – косой, ничего не помешает рождению длинноголовых у длинноголовых”. Изучение наследственных болезней человека показало, что при родственном браке, по сравнению с неродственным, значительно возрастает вероятность появления уродств, мертворождений, ранней смертности в потомстве. Так как в родственных браках рецессивные гены чаще переходят в гомозиготное состояние, в результате развиваются те или иные аномалии. Ярким примером этого является наследование гемофилии в царских домах Европы. Английская королевская фамилия – пример типичной “ родословной” со сцепленной с полом болезнью, болезни, когда вредные гены расположены в половой хромосоме. Императрица Александра Федоровна, до бракосочетания Алекс– Виктория-Елена – Бригитта – Луиза – Беатриса принцесса Гессенская и Рейнская – дочь Великого герцога Людвига IY Гессенского и Рейнского и Аликс, дочери британской королевы Виктории. Она внучатая племянница императрицы Марии Александровны, жены Александра II, сестра Великой княгини Елизаветы Федоровны. Родилась 25 мая (6 июня по старому стилю) 1872 года. В возрасте 12 лет она впервые побывала в России на свадьбе сестры, где познакомилась с 16-м цесаревичем Николаем. Государь Александр III возражал против брака своего сына с немецкой принцессой. Одной их причин было то, что трон в государстве Российском наследуется по мужской линии, а было известно, что родственники принцессы по мужской линии редко доживали до преклонного возраста. Однако Николай решительно заявил, что ни на ком другом жениться не желает. Уже на смертном одре Александр III благословил брак Николая и Алисы. Свадьба состоялась месяц спустя после смерти Александра, 14 ноября 1894 года. Вскоре после свадьбы – 3 ноября 1895 года царица родила своего первого ребенка. Это была девочка, ее назвали Ольга. Затем подряд родились еще три дочери: 29 мая 1897 года – Татьяна, 14 июня 1899 – Мария, 5 июня 1901 г.– Анастасия. Но нужен был наследник престола. Наконец, 30 июля 1904 года у царицы родился мальчик. Его назвали Алексеем. После рождения наследника выяснилось, что мальчик болен гемофилией. Это страшная неизлечимая болезнь стала трагедией семьи. Обычно с таким заболеванием редко доживают до зрелого возраста, так как любой ушиб и даже мелкое кровоизлияние может стать причиной смерти. Болезнь царевича была объявлена государственной тайной, знали о которой только члены семьи и приближенные слуги. Несчастный мальчик обладал прекрасными природными качествами: сильным и быстрым умом, находчивость, добрым и сострадательным сердцем, очаровательной у царей простотой; красоте духовной соответствовала и телесная. Алексей Николаевич быстро схватывал нить даже самого серьезного разговора, а в нужных случаях так же быстро находил подходящую шутку для ответа. Английская королева Виктория была гетерозиготной по гену гемофилии. У нее родились сын – гемофилик и две гетерозиготные дочери, передавшие ген гемофилии в царствующие семьи России и Испании. Некоторые их внуки и правнуки, в том числе русский царевич Алексей, были больные гемофилией. Британская же линия наследования потеряла этот болезненный ген. Об этом можно судить на основании того, что сын королевы Виктории Эдуард YII был здоров.

1. Запрет на близкородственные браки.
2. Запрет на употребление алкоголя и наркотиков.

Борьба за чистоту окружающей среды.

Медикогенетическая и дородовая диагностика.

Когда к врачу – генетику с вопросом о возможности рождения у них здорового младенца обращается супружеская пара, у которой уже есть больной ребенок, приходится подробно анализировать родословную этой по линиям жены и мужа. Так как большинство из нас не имеют понятия о вредных генах, которые мы носим в себе. После рождения ребенка с наследственной болезнью, мы узнаем по крайней мере об одном из таких генов. Если пораженным болезнью оказывается кто-нибудь из наших близких родственников, мы обязаны побеспокоится о специальном обследовании. Прежде всего, составляют и изучают родословные семей обоих супругов и постараются установить, какие именно наследственные болезни в них встречались. И только на основе всех полученных данных врач рассчитывает, сколь велик риск появления на свет малыша, отягощенного патологической наследственностью. Каждая женщина волнуется во время беременности, всем сердцем надеясь, что ее ребенок будет нормальным и здоровым. Ее тревогу в бошей или меньшей мере разделяет ее муж. Мы все успокаиваем себя тем, что как известно, примерно 96 из каждых 100 детей появляются на свет без серьезных врожденных дефектов. Но 3-4 % детей рождаются нездоровыми – вот здесь– то и кроется причина наших тревог во время беременности.

1. Пункция околоплодных вод (амниоцентоз)– старейший из всех методов. Через стенку брюшины с помощью тонкой иглы, прокалыва плодный пузырь, отбирают из матки 10-20 мл.околоплодных вод на 15-17 неделе беременности. Исследование осуществляется под местным наркозом и при непрерывном ультразвуковом контроле, чтобы не повредить ребенка и плаценту. В околоплодной жидкости плавают клетки ребенка. Их отфильтровывают, размножают в лаборатории и исследуют на хромосомные дефекты. (Слайд 8).
2. Биопсия ворсинок хориона – на 6-11 неделе беременности, отбирают немного пушистой, имеющей форму коралла ткани, в которой лежит крошечный эмбрион в первые недели жизни до образования плаценты. Защищающие и питающие ворсинки этой ткани содержат такие же клетки, что и ребенок.
3. Пункция пуповины: для этого исследования у плода берут немного крови из пуповины, чтобы определить некоторые врожденные болезни. Основная цель постановки раннего пренатального диагноза – успешное лечение плода еще в матке.

Существуют современные методы предимплантационной диагностики эмбриона, которая позволяет исключить генетические патологии на 100 %, дающие возможность иметь здоровых детей родителям с патологией.

Заключение

Современные люди не всегда знают своих двоюродных братьев и сестер не поддерживают с ними связи. Разумеется это важно не только с биологической (генетической) точки зрения, но и социальной. Чем больше люди будут поддерживать и ощущать родственные отношения, тем добрее они станут, тем более социально значимыми себя ощутят. Ведь в родословной каждого человека окажутся люди, которыми можно гордиться. Так давайте гордиться своей наследственностью и беречь ее!

Выскажите свое мнение:

1. Какой тип хромосом играет решающую роль в определении пола у людей?

2. Каким образом половые различия в хромосомных наборах самцов и самок поддерживаются при размножении?

3. Только ли хромосомами определяется пол организма?

4. Просто ли поменять пол? 5. Стоит ли это делать?

Мужчина больной гемофилией женится на здоровой женщине, отец которой страдал гемофилией. Какова вероятность рождения в этом браке больных детей.

Ответ: вероятность рождения больного ребенка 50%.

5. Домашнее задание. Параграф 39, ответить на вопросы.

Задача.

Мужчина больной гемофилией, женится на здоровой женщине, и у них рождаются нормальные дети. Существует ли вероятность заболевания у внуков, при условии, что все дети вступили в брак со здоровыми людьми?

Презентация