Задачи:
- Образовательные: сформировать знания о хромосомном механизме определения пола организма, об аутосомах и половых хромосомах, о соотношении полов у животных и человека, причинах этого соотношения, закрепить знания о сцепленном наследовании.
- Воспитательные: продолжить нравственное, гигиеническое воспитание, доказывая опасность на наркотиков, алкоголя и курения на наследственность.
- Развивающие: обсуждая проблемные вопросы, применяя сравнение анализ, развивать у учащихся логическое мышление и интеллектуальные, творческие способности.
Оборудование урока: диск «Уроки биологии Кирилла и Мефодия. Общая биология. 10класс. Урок № 32.
Тип урока: комбинированный урок с элементами проблемного обучения и информационных технологий.
Этапы урока
I. Актуализация знаний учащихся (стадия вызова)
1. Проверка знаний о законах Моргана в процессе беседы на следующие вопросы:
1. Как наследуются гены, находящиеся в
разных парах гомологичных хромосом? (Независимо
друг от друга.)
2. Как наследуются гены, находящиеся в одной паре
гомологичных хромосом? (Сцепленно, если не
разъединяются в результате кроссинговера.)
3. Как называют группу генов находящихся в
одной хромосоме? (Группа сцепления.)
4. Сколько групп сцепления у дрозофиллы? (Четыре
группы сцепления.)
5. Расстояние между генами 17 морганид. Сколько
образуется кроссоверных гамет? (17%)
6. От чего зависит частота кроссинговера? (От
расстояния между генами.)
2. Тест «Сцепленное наследование признаков»
1. Генотип особи АаСс. Если гены АС и ас сцеплены и кроссинговера нет, у нее образуется:
а) 1 сорт гамет,
б) 2 сорта гамет,
в) 3 сорта гамет,
г) 4 сорта гамет
2. Генотип особи АаСс, гены АС и ас сцеплены, и расстояние между ними 10 морганид. У нее образуется:
а) 1 сорт гамет,
б) 2 сорта гамет,
в) 3 сорта гамет,
г) 4 сорта гамет.
3. Генотип особи АаСс, гены АС и ас сцеплены и расстояние между ними 10 морганид. Она образует кроссоверных гамет:
а) 10% Ас и 10% аС
б) 5% Ас и 5% аС
в) 40% АС и 40% ас
г) 45% АС и 45% ас
4. Генотип особи АаСс, гены АС и ас сцеплены и расстояние между ними 18 морганид. Она образует некроссоверных гамет:
а) 18% Ас и 18% аС
б) 9% Ас и 9% аС
в) 32% АС и 32% ас
г) 41% АС и 41% ас
5.У дрозофилы за наследование окраски тела (серая и черная) и формы крыльев (нормальные и укороченные) отвечают:
а) 1 пара гомологичных хромосом
б) 2 пары гомологичных хромосом
в) 3 пары гомологичных хромосом
г) 4 пары гомологичных хромосом
6. Дрозофила имеет:
а) 1 группу сцепления
б) 2 группы сцепления
в) 4 группы сцепления
г) 8 групп сцепления
7. Нарушение сцепления аллелей генов, находящихся в одной хромосоме, вызывает: а) митоз, б) амитоз, в) конъюгация, г) кроссинговер
II. Изучение нового материала. Стадия осмысления
Постановка проблемы. Людей давно
интересовало, от чего зависит пол человека или
животного. Какими средствами природа достигает
свойственного большинству животных и человека
почти точного численного соотношения полов?
Например, Аристотель утверждал, что пол зависит
от дуновения ветра во время зачатия. Если дует
северный ветер, то на свет появится самец, а если
южный – самка.
Мендель утверждал, что пол наследственно
детерминирован. На это утверждение его
натолкнули результаты расщепления по полу 1:1.
Очевидно, один гомогаметен по полу, а другой –
гетерогаметен.
У мужских и женских организмов все пары хромосом,
кроме одной, одинаковы и называются аутосомами.
Хромосомы, которые имеют отношение к определению
пола, называются половыми. Они обозначаются X и Y.
(Слайд 4)
Пол, у которого имеются
ХХ-хромосомы, гомогаметными. Гомогаметные
особи дают один тип гамет по половым хромосомам
– только Х.
Пол, содержащий ХY-хромосомы, называется
гетерогаметным. Гетерогаметные особи дают два
типа гамет по половым хромосомам – X и Y.
Если женские особи гомогаметны, то они образуют
один тип яйцеклеток – с Х-хромосомами. В этом
случае у мужских особей образуется два типа
гамет: Х и Y. В зависимости от того, какой из
сперматозоидов оплодотворяет яйцеклетку,
развивается соответственно женский организм –
ХХ или мужской – ХY. В случае, если гомогаметными
являются мужские особи, то они образуют один тип
гамет – Х, женские особи – два типа гамет Х
и Y. (Слайд 6)
Существует несколько типов определения пола.
1. Прогамное определение пола (перед оплодотворением). У коловраток, тлей определение пола происходит в процессе созревания яйцеклеток. У этих организмов развиваются два сорта яйцеклеток: крупные и мелкие. В дальнейшем из крупных яйцеклеток появляются самки. Из мелких – самцы.
2. Эпигамное определение пола (после оплодотворения). У морского червя Bonnelia viridis самки крупные с раздвоенным хоботком, ведут сидячий образ жизни, самцы – микроскопические. Из яиц выходят личинки, которые с одинаковым успехом как самцами, так и самками. Если личинки попадают на хоботок самки, то под действием гормонов, выделяемых самкой, превращаются в самцов .А если они ведут свободный образ жизни, то превращаются в самок. У крокодилов половые железы вообще не обнаружены. Пол зародыша, развивающегося в яйце, зависит от температуры окружающей среды: при высоких температурах развивается больше самок, при низких – больше самцов.У некоторых рыб внешние факторы также оказывают заметное влияние на вторичное переопределение пола. (Слайд 2)
3. Сингамное определение пола (в момент оплодотворения). Это генетическое определение пола, оно зависит от баланса хромосом. У человека, дрозофилы женские особи имеют две одинаковые Х-хромосомы, а самцы – разные Х и Y. У птиц и бабочек гетерогаметными по полу являются самки (XY), а самцы – гомогаметные (ХХ). У перепончатокрылых (пчелы, осы, наездники, муравьи) самцы развиваются из неоплодотворенных яиц и имеют гаплоидный набор хромосом (п), а самки – из оплодотворенных (2п). (Слайд 3)
В половых хромосомах имеются гены, не только отвечающие за определение пола, но и контролирующие обычные признаки. Поскольку пара половых хромосом отличается друг от друга по величине и форме, то аллели генов могут быть только в Х-хромосоме, в Y-хромосоме отсутствовать. Признаки, определяемые этими генами, наследуются сцеплено с полом. Такой характер передачи признаков называют наследованием «крисс-кросс», то есть признаки от матери передаются сыновьям, а от отца – к дочерям. У человека в Х-хромосоме, кроме генов, определяющих формирование половых признаков, находятся гены:
1) нормальной свертываемости крови (Н),
гемофилии (h);
2) нормального цветоощущения (D), дальтонизма (d);
3) наличия и отсутствия потовых желез;
4) отвечающие за форму, цвет и размер зубов;
5) отвечающие за синтез ряда ферментов.
В Y-хромосоме, кроме половых, находятся гены:
1) гипертрихоза (избыточной волосатости,
оволосения ушной раковины);
2) перепончатопалости.
Ген, который находится в Х-хромосоме гетерогаметного организма в одинарной дозе, проявляет себя полностью и называется гемизиготным, а сам организм – гемизиготой.
III. Стадия рефлексии
1. Решение задач на наследование сцепленное с полом
Свертывание крови – защитная реакция организма. У людей, страдающих гемофилией, при ранении даже маленьких сосудов кровь не свертывается и может открыться сильное кровотечение.
Постановка проблемы. Как же осуществляется передача этого заболевания?
Ген гемофилии рецессивен, поэтому страдают этим недугом мужчины, так как в Y- хромосоме нет гена нормальной свертываемости. Женщины являются носителями этого заболевания, совершенно не имея никаких признаков болезни, так как в их генотипе доминантный ген нормальной свертываемости крови подавляет ген гемофилии. Сын последнего русского царя Николая II Алексей страдал гемофилией. Как попала эта болезнь в царскую семью? Ее унаследовала царица Але ксандра (жена Николая II) от своей бабушки, английской королевы Виктории. Исследователи предполагают, что этот коварный ген возник в результате мутации в организме английской королевы или ее ближайших родственников. (Слайды 9, 10).
Задача №1
Классическая гемофилия передается как рецессивный, сцепленный с Х-хромосомой признак. Мужчина, больной гемофилией, женился на здоровой женщине (все ее предки были здоровы). Определите вероятность рождения больного гемофилией ребенка в этом браке.
Решение.
| Признак | Ген | Генотип |
| Норма | Н | ХHХH, ХHХh,ХHY |
| гемофилия | h | XhXh, XhY |
Так как все предки женщины были здоровы, то она гомозиготна по этой паре аллелей.
Р ХHХH х ХhY
G XH Xh, Y
F1 XHXh, XhY
Ответ: вероятность рождения в этом браке больного гемофилией ребенка равна нулю.
Задача №2.
Отсутствие потовых желез у людей – рецессивный признак, сцепленный с Х-хромосомой. Мужчина, у отца которого отсутствуют потовые железы, женился на женщине, в семье которой никогда не встречалось это заболевание. Какова вероятность рождения детей с аномалией в этом браке.
Решение.
Так как в семье женщины это заболевание никогда не встречалось, то она гомозиготна. Мужчина имеет потовые железы, так как наследует Х-хромосому не от отца, а от матери. Вероятность рождения детей с аномалией в этом браке равна 0.
2. Заключительная беседа
1. Как называются хромосомы, одинаковые у самца
и самки? (Аутосомы.)
2. Какие половые хромосомы у самца дрозофилы? (XY)
3. У каких организмов женский пол
гетерогаметен? (У птиц, пресмыкающихся,
шелкопряда, моли.)
4. Какие X-сцепленные рецессивные гены вам
известны? (Дальтонизм, гемофилия.)
5. От кого из родителей сын унаследовал
дальтонизм и гипертрихоз? (Дальтонизм
унаследовал от матери, гипертрихоз – от отца.)
3. Выводы урока
1. Пол большинства двуполых животных
определяется в момент оплодотворения и зависит
от сочетания половых хромосом в зиготе. У
некоторых организмов пол может определяться при
гаметогенезе или в ходе онтогенеза.
2. Пол, образованный одинаковыми гаметами,
называется гомогаметным, а разными гаметами –
гетерогаметным. У человека гомогаметным
является женский пол, а гетерогаметным –
мужской.
3. Гены, локализованные в половых хромосомах,
обуславливают различия мужского и женского
организмов, а также определяют другие признаки, в
том числе и ряд наследственных заболеваний.
IV. Домашнее задание: изучить параграф 45 и решить задачу.
Рецессивные гены гемофилии и дальтонизма находятся в X-хромосоме, расстояние между ними 9,8 морганид. Какое потомство может быть получено от брака мужчины, больного гемофилией, и женщины, больной дальтонизмом и гомозиготной по признаку нормальной свертываемости крови?