Генетика пола. Наследование признаков, сцепленных с полом

Автор: Авдеева Анна Александровна

Организация: ГБОУ ЛНР «Краснолучская гимназия №1 им. Л.Литвяк»

Населенный пункт: город Красный Луч

Цели урока:

• образовательная: изучить хромосомный механизм определения пола организма, рассмотреть особенности половых хромосом, аутосом; сущность наследования признаков, сцепленных с полом; продолжить формирование умений решать генетические задачи;
• развивающая: развивать логическое и творческое мышление, познавательный интерес, продолжить формирование умений и навыков использования генетической терминологии и символики, развивать практические умения и навыки при решении задач, учить умению делать выводы, аргументировать;
• воспитательная: воспитание биологического мышления, внимания; воспитание мировоззрения о необходимости знаний о генетическом здоровье человека для будущего планирования семьи.

Планируемые результаты изучения темы:

Личностные: проявление эмоционально-ценностного отношения к учебной проблеме; проявление творческого отношения к процессу обучения.

Метапредметные УУД.

Регулятивные:

• уметь корректировать свои действия и других, давать оценку результатам своей работы;
• умение выполнять задание в соответствии с целью.

Познавательные:

• формировать умение извлекать информацию из таблиц, схем;
• формировать умение на основе анализа ранее изученных фактов делать выводы.

Коммуникативные:

• формировать умения отвечать на поставленный вопрос, аргументировать;
• формирование вербальных и невербальных способов коммуникации, адекватно передавать информацию.

Предметные: раскрыть особенности хромосомного определения пола, сущность наследования признаков, сцепленных с полом.

Средства обучения: таблицы, иллюстрирующие наследование признаков, сцепленных с полом, мультимедийная доска, ноутбук, проектор, компьютерная презентация «Генетика пола. Наследование признаков, сцепленных с полом».

Методы обучения: словесные – объяснение учителя, выступление учащихся с докладами, беседа; наглядные – использование иллюстраций, таблиц, компьютерной презентации, составление схем; практические – решение генетических задач по теме урока.

Тип урока: урок «открытия новых знаний».

Форма проведения урока: урок-исследование.

 

План урока

1. Организационный этап.

2. Актуализация знаний.

3. Целеполагание.

4. Изучение нового материала.

5. Обобщение и систематизация изученного материала.

6. Подведение итогов.

7. Рефлексия.

8. Домашнее задание.

 

Ход урока

1. Организационный этап.
2. Актуализация знаний.

Я рада вас приветствовать на уроке. Я хотела бы начать наш урок с эпиграфа. (Слайд 1. Приложение 3.)

 

«Генетика – наука, объясняющая, почему ты похож на своего отца, если похож, и почему не похож на него, если так получилось».

Стани́слав Е́жи Лец (1909 – 1966)

выдающийся польский поэт, философ,

писатель-сатирик и афорист XX века

 

Мы изучили много законов передачи признаков по наследству. Давайте проверим и обобщим имеющие у нас знания, проверим домашнее задание.

Для этого я вам предлагаю разгадать следующие головоломки, которые называются кроссенсы.

Перед вами 9 картинок, размещенных в поле из квадратов. Каждое изображение связано с предыдущим и последующим по смыслу, а центральное объединяет все картинки. Для разгадывания кроссенса необходимо найти цепь ассоциаций между соседними изображениями, составить рассказ по взаимосвязанным изображениям (Слайды 2,3. Приложение 3. Приложение 1).

 

Ответы

Кроссенс 1. Законы Грегора Менделя.

Кроссенс 2. Взаимодействие аллельных генов.

 

По ходу нашего урока вы будете работать в рабочих листах. (Приложение 2)

 

1. Целеполагание.

Чтобы определить, о чем речь пойдет на сегодняшнем уроке, давайте разгадаем последний кроссенс. (Слайд 4. Приложение 3.)

Ответ

Кроссенс 3. Хромосомная теория Т. Моргана. Сцепленное наследование генов.

На какие вопросы мы сегодня сможем найти ответы?

1. Почему рождаются мальчики и девочки?
2. В какой момент определяется пол будущего организма?
3. Кого рождается больше: мальчиков или девочек?
4. Как определяется пол у разных организмов?
5. Есть признаки, которые чаще проявляется у мужчин и женщин?

 

Запишите тему урока в рабочий лист. «Генетика пола. Наследование признаком, сцепленных с полом». (Слайд 5. Приложение 3.)

 

Цель урока: изучить особенности генетического определения пола у разных организмов, а также наследование признаков, сцепленных с полом.

 

IV. Изучение нового материала

Что такое пол? Какие существуют типы определения пола?

 

Пол – совокупность признаков и свойств организма, обеспечивающих воспроизводство. (Слайд 6. Приложение 3.)

 

Пол организма, как и любой признак, развиваете, с одной стороны, под влиянием генотипа, с другой – факторов внешней среды. Для различных организмов влияние генотипа и факторов внешней среды на определение пола различно, то есть у одних организмов – человек, большинство млекопитающих – определяющим является генотип, у других – рыбы, некоторые черви – фактор внешней среды.

Например: У некоторых животных определение пола зависит от внешних условий. Например, у крокодила при температуре выше 34 градусов из яиц вылупляются самцы, ниже 30 градусов — самки, а при промежуточных температурах — и те, и другие. (Слайд 7. Приложение 3.)

Типы определения пола
Прогамный	Эпигамный	Сингамный
до оплодотворения	после оплодотворения	в момент оплодотворения
пол определяется свойствами яйцеклетки; зависит от размера яйцеклеток: из крупных развиваются самки, из мелких — самцы.	зависит от условий среды.	пол определяется генетически хромосомным набором.

1. Зависимость пола организма от набора половых хромосом, который формируется в момент оплодотворения. Гомо- и гетерогаметный пол. Определение пола у человека. (объяснение учителя)

Самые заметные различия между особями одного вида – это различия по половому признаку. В соматических клетках самца и самки все пары хромосом, кроме одной, похожи и несут одинаковые типы генов. Одинаковые хромосомы у самца и самки называют аутосомами, а отличающуюся пару – половыми хромосомами. Половые хромосомы определяют пол особей. (Слайд 8. Приложение 3.)

Хромосомы
аутосомы	гетерохромосомы (половые хромосомы)
одинаковые у мужских и женских организмов	по ним мужской и женский организмы отличаются друг от друга

(Слайд 9. Приложение 3.)

Пол с одинаковыми половыми хромосомами (ХХ), образующий один тип гамет называют гомогаметный.

Пол с разными хромосомами, образующий два типа гамет называют гетерогаметный.

Например:

1.У человека: 23 пары хромосом=22А+ XX, 22А+XY;

2. У дрозофилы: 6А+XX, 6А+XY.

3. У птиц, рыб, бабочек гомогаметный пол самца – XX, а гетерогаметный пол самки – XY.

4. Хромосомный набор кузнечика, пауков, жуков: XX, XO

5. Хромосомный набор тли: XO XX.

6. Гаплодиплоидный тип пчел, муравьев у этих организмов нет половых хромосом: 2n -самка, n – самец,

 

2.Наследование пола.

• Что называют кариотипом?

Общее число, размер и форму хромосом, характерных для того или иного вида организмов, называют кариотипом.

Пол организма определяется в момент зачатия, вероятность рождения самца или самки равна 1:1.

 

3. Наследование дальтонизма, гемофилии, других болезней и признаков – доказательство зависимости формирования некоторых признаков от пола.

Половые хромосомы не только отвечают за определение пола нового организма, но содержат также гены, контролирующие развитие определенных признаков. Наследование признаков, гены которых расположены в половых хромосомах, называют наследованием, сцепленным с полом. (Слайд 10. Приложение 3.)

Признаки, наследуемые через Х-хромосому, могут проявляться как у особей женского пола, так и у особей мужского пола. Признаки, наследуемые через Y – хромосому, будут проявляться только у особей мужского пола.

У человека некоторые заболевания также наследуются сцеплено с полом, например дальтонизм, гемофилия, мышечная дистрофия Дюшена, атрофия зрительного нерва.

 

Что такое гемофилия? (Слайд 11. Приложение 3).

Несмотря на то, что гемофилия встречается редко, о ее существовании известно каждому. И это неудивительно: она во многом предопределила ход российской истории. Ею страдал наследник царя Николая II Цесаревич Алексей.

 

Сообщение учащегося

Самый известный случай заболевания гемофилией в России, это болезнь сына царя Николая II, царевича Алексея.

Гемофилия считается царской болезнью не только в России. История ее распространения по королевским семьям Европы прослежена от королевы Англии Виктории. Виктория и ее муж были здоровы. Известно также, что никто из ее предков не страдал гемофилией. Наиболее вероятно, что возникла мутация в геноме одного из родителей Виктории.

У Виктории родилось 9 детей, из них две девочки – переносчицы болезни и больной мальчик. Одна из дочерей-переносчиц – Алиса вышла замуж за Людвига IV Гессенского, обе дочери Алисы – Ирен (жена Генриха Прусского) и Алекс (жена Николая II) – тоже оказались носительницами болезни. Пока у царствующих в России супругов рождались только девочки, проблем не возникало. С рождением наследника, страдающего тяжелой формой гемофилии, начались страдания всей семьи.

К дочерям царя не сватались, наслышанные о горьком наследии этой семьи – заболевании, которое в то время обрекало человека на медленную, а иногда и быструю смерть. В архивах сохранились драматические описания страданий царевича, которого до 7 лет дядька не спускал с рук, однако ему все равно не удавалось избежать кровоизлияний в суставы. Светская медицина не могла помочь ребенку и страдающей вместе с ним матери.

 

Учитель продолжает

Ответственный за гемофилию ген находится на Х-хромосоме, а так как мужчины могут передать потомству либо Х либо Y хромосому, то в случае рождения мальчика (передачи Y-хромосомы) гемофилия вообще не передается, а в случае рождения девочки (передачи больной Х-хромосомы) организм ребенка использует для механизма свертывания вторую Х-хромосому, передавшуюся от матери. Таким образом, дети больных гемофилией не болеют гемофилией. Болезнь может проявиться только через поколение, если девочка с больной X-хромосомой (их еще называют носительницами гена гемофилии) передаст ее сыну. Но вероятность этого будет только 25%. Королева Виктория, ставшая носительницей рокового гена, передала его многим своим потомкам.

Все потомки мужского пола, которые получили от Виктории Х-хромосому с мутантным геном страдали тяжелым недугом – гемофилией.

 

Рис. 1. Родословная семьи королевы Виктории. Наследование гемофилии.

 

Решение задачи (Слайд 12. Приложение 3.)

Здоровая женщина, в роду у которой были гемофилики, вышла замуж за здорового мужчину, какие дети родятся в этом браке?

Дано: H – ген нормальной свертываемости крови h – ген гемофилии	Решение Р ♀ XHXh × ♂ XHY G
F1 - ?
	F1 XHXH :	XHXh :	XHY :	XhY
	25%	25%	25%	25%
	здоровая девочка	девочка носитель	здоровый мальчик	гемофилик мальчик

 

• Что такое дальтонизм и как он был открыт? (Слайд 13. Приложение 3.)

Рассказ учителя

Существует мнение, что далекие предки человека видели окружающий мир в черно-белых цветах. Затем в процессе эволюции ощущение света раздвоилось на желтый и синий. Еще через некоторое время желтый распался на красный и зеленый.

Случаи цветовой слепоты и пониженной чувствительности к некоторым цветам у отдельных людей – это возврат к физиологическим свойствам наших далеких предков.

Различают три вида цветовой слепоты: к красному (протанопия), зеленому (дейтеранопия) и, гораздо реже, к синему цвету (тританопия).

Люди с протанопией не увидят числа 37

Люди с дейтеранопией не увидят числа 49

Люди с тританопией не увидят числа 56

 

(Слайд 14. Приложение 3.)

Впервые это явление изучил и описал в 1794 г. английский ученый Джон Дальтон (1766-1844), причем на собственном опыте – он сам страдал этим дефектом.

До 24 лет Дальтон даже не подозревал, что у него имеется нарушение зрения, пока не увлекся в 1790 г. ботаникой. Тут-то обнаружилось, что ему трудно разобраться в ботанических монографиях и определителях. Когда в тексте шла речь о белых или жёлтых цветках, он не испытывал затруднений, но если цветки описывались как пурпурные, розовые или тёмно-красные, все они казались Дальтону неотличимыми от синих.

Поначалу он считал это путаницей в классификации цветов, а не недостатком своего собственного зрения. Однако затем он заметил, что цветок, который днём при свете солнца, он видел как небесно-голубой, при свете свечи становился для него тёмно-красным. Дальтон обратился к окружающим, но никто не замечал такого странного преобразования, кроме его родного брата. Таким образом, Дальтон догадался, что с его зрением что-то не так и что проблема эта наследуема. У Дальтона были три брата и сестра, двое братьев страдали цветослепотой на красный цвет.

Дальтон страдал довольно редкой формой дальтонизма — дейтеранопией, при которой глаз не улавливает свет средних длин волн. Кроме фиолетового и голубого цветов он мог нормально распознавать только один — желтый. Сам он описывал это так: "Та часть картины, которую другие называют красной, мне кажется как будто тенью или просто плохо освещенной. Оранжевый, зеленый и желтый кажутся оттенками одного цвета, от интенсивного до бледно-желтого".

Дальтон решил, что в его глазах имеется какой-то синий светофильтр. Он завещал после смерти извлечь его глаза и проверить, не окрашено ли в голубоватый цвет стекловидное тело. Воля учёного была исполнена, но в его глазах не было обнаружено ничего особенного или необычного.

Глаза Дальтона сохранились в заспиртованном виде в Манчестерском литературно-философском обществе, и уже в наше время, в 1995 году, генетики выделили и исследовали ДНК из сетчатки. Как и следовало ожидать, в ней обнаружились гены дальтонизма.

 

Нормальное цветовосприятие обусловлено доминантным аллелем, локализованным в X-хромосоме. Его рецессивная аллельная пара 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.

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.

 

Решение задачи (Слайд 15. Приложение 3.)

В семье, где родители имеют нормальное цветовое зрение, сын – дальтоник. Гены нормального цветового зрения (D) и дальтонизма (d) располагаются в Х – хромосоме. Определите генотипы родителей, сына – дальтоника, пол и вероятность рождения детей – носителей гена дальтонизма. Составьте схему решения задачи.

Дано: D – нормальное зрение d – дальтонизм	Решение Р ♀ XDXd × ♂ XDY G
Генотипы P - ? Генотипы F1 - ?
	F1 XDXD :	XDXd :	XDY :	XdY
	25%	25%	25%	25%
	здоровая девочка	девочка носитель	здоровый мальчик	мальчик дальтоник

 

V. Обобщение и систематизация изученного материала.

Работа с текстом (Слайд 16. Приложение 3.)

«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).

Составьте все возможные комбинации генотипа организма и определите его пол.

 

Ответ: 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

 

VI. Подведение итогов.

Мы обсудили определение пола на генетическом уровне и как наследуются признаки, содержащиеся в половых хромосомах, выяснили, что признаки, сцепленные с полом, наследуются независимо от признаков, определяющих пол.

VII. Рефлексия

(Слайд 17. Приложение 3.)

Дерево успеха. Каждый листочек имеет свой определенный цвет: зеленый — было интересно и понятно, желтый — встретились трудности, красный — было трудно, много ошибок. Каждый ученик крепить листочек выбранного цвета на дерево.

 

VIII. Домашнее задание

(Слайд 18. Приложение 3.)

Выучить записи в рабочем листе, соответствующий материал в учебнике, решить задачи по карточке.

 

Карточка

Задача 1.

От черепаховой кошки и чёрного кота родились два чёрных котёнка. Составьте схему решения задачи. Определите генотипы родителей и потомства, а также пол чёрных котят.

 

Задача 2.

Мужчина, больной гемофилией, жениться на женщине, не имеющей этого заболевания. У них рождаются нормальные дочери и сыновья, которые все вступают в брак с не страдающими гемофилией лицами. Обнаружится ли у внуков вновь гемофилия, и какова вероятность появления больных в семье дочери или сына?

 

Список литературы

1. Биология. 10 класс: поурочные планы по учебнику Д.К. Беляева, П.М. Бородина, Н.Н. Воронцова. II ч./авт.-сост. А.Ю. Гаврилова. – Волгоград: Учитель, 2006. – 125 с.
2. Балязин В.Н. Тайны дома Романовых. – М.: ОЛМА Медиа Групп; ОЛМА-ПРЕСС, 2006. – 447 с.
3. Кулев А.В. Общая биология. 11 класс: Метод. пособие. – СПб.: «Паритет», 2002. – 192 с.
4. Общая биология: Учеб. для 10-11 кл. общеобразоват. учреждений / Д.К. Беляев, П.М. Бородин, Н.Н. Воронцов и др.; под ре6д. Д.К. Беляева, Г.М. Дымшица. – 4-е изд., перераб. – М.: Просвещение, 2004. – 304 с.: ил.
5. Карпова Л.Г. Сборник задач по общей биологии. Улан-Удэ, 2006. – 26 с.
6. Киреева Н.М. Биология для поступающих в ВУЗы (способы решения задач по генетике). – Волгоград: «Учитель», 1997.

 

Полный текст статьи см. приложение

1. file0.docx (3,7 МБ)

Опубликовано: 20.09.2025