Конспект к презентации урока по биологии на тему Генетическое определение пола. Наследование, сцепленное с полом (10 класс)

Поурочный план Дата

Класс ____10

Урок 46 биологии_

Учитель Волкова Т.В.

Тема урока: Генетическое определение пола. Наследование признаков, сцепленное с полом.

Тип урока комбинированный с элементами интерактивного обучения

Вид урока стандартный

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

Образовательные: изучить хромосомный набор человека и различия хромосомного аппарата мужчины и женщины, основных типа хромосомного определения пола; Развивающие: продолжить формирование навыков решения генетических задач, развивать умения анализировать, обобщать, делать выводы, сравнивать;

Воспитательные: сформировать у школьников познавательный интерес к изучению научных проблем, связанных с генетикой пола.

Оборудование: презентация урока

Ход урока

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

Этап урока

Содержание учебного материала

МО

ФОПД

Подготовка к ВОУД, ЕНТ

Задания на развитие функцио--нальной грамотности

Индивидуально-коррекционная работа

I. Орг. момент

Здравствуйте ребята! Садитесь! Сейчас повернитесь друг к другу и улыбнитесь, вот с таким хорошим настроением мы и начнём урок.

Р

Коллект

+

+

II. Проверка д/з

А. Беседа по вопросам:

1) Что такое гибридизация? Как следует её проводить?

2) Какой объект для своих исследований выбрал Г. Мендель? Почему выбор этого объекта позволил Г. Менделю открыть законы наследственности?

3) Какое скрещивание называют моногибридным?

4) Как называется признак, который проявляется у гибридов первого поколения? Приведите примеры проявления таких признаков в опытах Г. Менделя с горохом.

5) Какое обозначение имеет признак, который у гибридов F₁ не развивается?

Б). Терминологическая разминка (слайд 1):

• наука о наследственности и……..

• основоположник науки генетики…

• основной метод генетики……..

• парные гены…………………..

• взаимоисключающие признаки…..

• признак, который подавляется……

• преобладающий признак………….

• совокупность всех генов организма………

• совокупность всех внешних и внутренних …..

• скрещивание особей, отличающихся по одной …..

II. Дополните предложенные формулировки символами (слайд 2):

1. Доминантный ген -

2. Рецессивный ген -

3. Гомозигота -

4. Гетерозигота -

5. Дигетерозигота -

6. Сорта гамет, образующиеся при мейозе диплоидной клетки гетерозиготного родителя (АаВв) -

7. Гамета А + гамета а = зигота ________

8. По фенотипу формула расщепления: 3 чёрные: 1 белый, формула по генотипу:

9. Родители -

10. Дети -

11. Внуки -

12. Гаметы -

В). Работа по вариантам:

I. Выберите правильные ответы на вопросы

1. Совокупность генов

А) генофонд В) генотип С) ген Д) фенотип Е) нет верного ответа

2. Как называются особи, дающие расщепление в потомстве?

А) гомозиготные В) гетерозиготные С) доминантные

Д) рецессивные Е) нет ответа

3. Ген - это участок молекулы

А) белка В) РНК С) ДНК Д) жиры Е) углеводы

4. Гаметы обозначаются:

А) F В) Р С) G Д) АА Е) F₁

5. Какие признаки называются доминантными:
А) проявляются только у гомозиготных организмов
В) проявляется как у гомо - так и гетерозиготных организмов
С) проявляется только у гетерозиготных организмов

Д) проявляется у родителей

Е) нет верного ответа

6.Фенотип - это совокупность:
А) генов данной популяции
В) внешних и внутренних признаков
С) генов организма

Д) генов данного вида

Е) нет верного ответа

7.Гибриды обозначаются
А) F В) Р С) G Д) АА Е) Аа

8. Какие признаки называются рецессивными:
А) проявляются только у гомозиготных организмов
В) проявляется как у гомо - так и гетерозиготных организмов
С) проявляется только у гетерозиготных организмов

Д) проявляется у родителей

Е) нет верного ответа

Р

Р

Р

Р

Фронтал

Коллект

Работа в парах

Индиид

+

+

+

+

+

+

+

+

III.

Мотивация

Человек издавна интересовался научными проблемами, связанными с генетикой пола. Вспомните и ответьте, что такое

• аутосомы?

• половые хромосомы?

• кариотип?

Большинство животных и двудомные растения являются раздельнополыми организмами, при этом внутри вида количество особей мужского пола приблизительно равно количеству особей женского пола.

Поэтому, пол можно рассматривать как один из признаков организма.

Тема урока: Генетика пола. Наследование признаков, сцепленных с полом (слайд 3):

Р

ИП

Коллект

+

+

IV.

Изучение н/м.

А). Генетика пола.

Проблемные вопросы:

• Чем определяется наследование признаков организма? (генами).

• Какой характер имеет механизм определения пола? (хромосомный).

• В какой момент чаще всего определяется пол? (в момент оплодотворения).

• Под влиянием, каких факторов развивается пол организма? (генотипа и факторов ОС).

• Для всех живых организмов влияние генотипа и факторов внешней среды одинаково или нет? (на определение пола различно:

1. у одних организмов (человек, большинство млекопитающих) определяющим является генотип;

2. у других (рыбы, некоторые черви) - фактор внешней среды.

Б). Основные понятия (слайд 4):

• Аутосомы - хромосомы, одинаковые у женского и мужского организмов.

• Половые хромосомы - хромосомы, по которым мужской и женский пол отличаются друг от друга.

• Гомогаметный пол - пол, который образует гаметы, одинаковые по половой хромосоме.

• Гетерогаметный пол - пол, который формирует гаметы, неодинаковые по половой хромосоме.

В). Определение пола

• до слияния гамет.

У коловраток, тлей, первичных кольчецов развиваются два сорта яйцеклеток: крупные и мелкие. В дальнейшем из крупных яйцеклеток появляются самки, а из мелких - самцы. Такое определение пола называют прогамным.

• после слияния гамет.

У морского червя Bonellia viridis самка относительно большая, самец - мелких размеров. Он постоянно живет в половых путях самки. Личинка червя бисексуальна, развитие самца или самки из такой личинки зависит от случая. Если личинка попадает на хоботок самки, то она превращается в самца, если прикрепится к субстрату (опоре) - то в самку. Подобный тип определения пола называют эпигамным.

• в момент оплодотворения - сингамное. Это - генетическое определение пола, так как зависит от баланса хромосом. Довольно часто его называют хромосомным определением пола.

• без оплодотворения.

• Примером может служить дафнии - мелкие ракообразные. Партеногенетически размножающиеся самки дафний в нормальных условиях производят, как правило, себе подобных потомков женского пола. При ухудшении условий существования (понижение температуры, уменьшения количества солнечных лучей, нехватка пищи и др.) из обычных партеногенетических яиц могут развиваться не только самки, но и самцы.

• Переопределение пола можно наблюдать у атлантической сельди. Сельди живут небольшими стаями, в каждой из которой имеется один самец и несколько самок. Если самец погибает, то через некоторое время самая крупная самка превращается в самца.

Г). Хромосомное определение пола.

Проблема: От чего же зависит появление мужских и женских особей?

У человека 46 хромосом.

Хромосомный набор человека (кариотип) содержит 22 пары хромосом (аутосом), одинаковые у мужского и женского организмов, и одну пару хромосом (половые), по которой различаются оба пола. Половые хромосомы у женщин одинаковые, их называют X-хромосомы, у мужчин имеется одна X-хромосома и другая Y-хромосома.

Согласно хромосомной теории пола К.Корренса (1907) пол, имеющий одинаковые половые хромосомы, называют гомогаметный, так как он дает один тип гамет, а имеющий разные - гетерогаметным, так как он образует разные типы гамет.

Таким образом, у человека хромосомный набор выглядит так:

• женщина - 44 аутосомы + XX

• мужчина - 44 аутосомы + XY

Механизм определения пола у человека (слайд 5):

(слайд 6)Запись в тетради:

Пол - это совокупность морфологических, физиологических, биохимических, поведенческих и других признаков организма, обуславливающих репродукцию.

Д). Основных типа хромосомного определения пола (слайды 7 - 13):

В настоящее время изучены пять типов генетического определения пола.

Задание:

Работая в группах, проанализируйте данные таблицы.

Группы организмов

Определение пола

Женский

Мужской

Тип

Некоторые отряды насекомых (кузнечики и др.)

ХХ

ХО

ХО (мужской)

Некоторые отряды насекомых (двукрылые, жуки, клопы), млекопитающих (в том числе и человек), большинство рыб, растений

ХХ

ХУ

ХУ (мужской)

Бабочки, птицы, пресмыкающиеся, хвостатые амфибии, некоторые виды растений

ХY

ХХ

ХY (женский)

Некоторые отряды насекомых (например, моль)

ХО

ХХ

ХО (женский)

Перепончатокрылые (пчелы и др.)

2n

n

n-2n (и мужской и женский)

Вывод: у человека, дрозофилы и ряда других организмов гомогаметен женский пол, у бабочек, пресмыкающихся, птиц - гетерогаметен. У перепончатокрылых (пчелы, осы, наездники) самцы развиваются из неоплодотворенных яиц и имеют гаплоидный набор хромосом- n, а самки из оплодотворенных яиц имеют диплоидный набор хромосом - 2n.

Е). Наследование признаков сцепленных с полом (слайды 14 - 16):

Нам известно, что если гены ответственные за формирование какого-либо признака, расположены в аутосомах, то наследование осуществляется независимо от того, кто из родителей (мать или отец) являются носителем изучаемого признака.

Но ситуация резко изменяется, когда признаки определяются генами, находящиеся в половых хромосомах:

• наследование, сцепленное с полом - наследование признаков, гены которых находятся в Х- или У- хромосомах;

• сцепление генов с полом - локализация генов в половой хромосоме;

• X- хромосома значительно больше по своим размерам Y-хромосомы;

• в X и Y- хромосомах имеются гомологичные участки, содержащие аллельные гены (А);

• но в X- хромосоме есть большой участок, которому нет гомологичного в Y-хромосоме (В);

• признаки, развитие которых детерминируют гены, расположенные в негомологичном участке X- хромосомы, называются сцепленными с X- хромосомой (у человека описано около 200, например, дальтонизм, гемофилия - рецессивные и доминантные - рахит, темная эмаль зубов и др.);

• голандрические признаки детерминируются генами, расположенными в негомологичном участке Y-хромосомы (С), и проявляются фенотипически только у мужчин и передаются от отца ко всем сыновьям (например, таких генов описано 6: ихтиоз, волосатость ушей, перепонка между пальцами ног и др.).

Ж). Практическая часть.

(слайды 17 - 23):

Гемофилия - сцепленный с полом рецессивный признак, при котором нарушается образование фактора VIII, ускоряющего свертывание крови.

Например, наследование гемофилии в родословной потомков английской королевы Виктории (ген гемофилии возник в результате мутации у самой королевы Виктории или у одного из ее родителей).

Решение генетической задачи.

Задача. Рецессивный ген гемофилии (несвертываемость крови) сцеплен с X- хромосомой (с полом). Отец девушки страдает гемофилией, тогда как мать в этом отношении здорова и происходит из семьи, благополучной по данному заболеванию. Девушка выходит замуж за здорового юношу. Что можно сказать о будущих сыновьях и дочерях.

Дано:

Х^H - нормальная свертываемость крови

X^h - гемофилия

Х^H X^h - здорова (носительница)

Определить: рождение в семье здоровых и больных сыновей и дочерей.

Решение: отец девушки - гемофилик, значит, единственная X- хромосома в его генотипе несет рецессивный ген. Мать девушки и ее предки здоровы: следовательно, полученная от нее дочерью вторая X- хромосома имеет доминантный ген нормальной свертываемости крови. Таким образом, генотип девушки X^HX^h, генотип юноши X^HY .

Ответ: все дочери будут фенотипически здоровы, но из них 50% могут оказаться носителями гена гемофилии, а сыновья 50% - здоровы, 50% - гемофилики.

Такое наследование получило название "крисс - кросс" (или крест-накрест) сыновья наследуют фенотипический признак матери, а дочери - признак отца.

Дальтонизм - аномалия, сцепленная с полом (слайды 24 - 28):

Х^D - нормальное Х^DХ^D - ?

зрение

Х^d - дальтонизм Х^D Х^d - ?

Y - не несет гена Х^DY - ?

Х^d Y - ?

Решите задачу.

Какова вероятность рождения детей с нормальным зрением в этой семье? Каким будет их пол?

гР ♀ . . х ♂ . .

фР дальт. норм.

G

гF1 . . .

ф F1

(Х^D - норм, Х^d - дальт., Y - нет гена)

Таким образом, 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 X^hY - мужчина, больной гемофилией; X^dY - 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.

Р

ПП

НО

Р

ИП

Р

ИП

Р

ЧП

НО

Р

Р

ИП

ЧП

НО

Р

ИП

НО

Р
ЧП

НО

Р

ЧП

Р

ИП

Работа в группах

Индивид

Коллект

Работа в парах

Индивид

Работа в парах

Коллект

Работа в группах

Индивид

Коллект

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

V. Закрепление

А). Самостоятельная работа

В качестве примера записи генов, находящимся в Х-хромосоме, рассмотрим наследование окраски у кошек. Черная окраска определяется аллелем гена В, находящимся в Х-хромосоме, - Х^вХ^в, рыжая - аллелем b -X^bX^b. Если встречаются аллели В и b - X^BX^b, то окраска шерсти у кошки будет черепаховой. Генотип черного кота X^BY, рыжего - X^bY. Черепаховую кошку скрестили с рыжим котом. Как пойдет расщепление гибридов по генотипу и фенотипу? Может ли быть черепаховый кот?

Решение задач в группах:

1 группа:

ген локализован в X- хромосоме.

Отец и сын - дальтоники, а мать различает цвета нормально. Правильно ли будет сказать, что в этой семье сын унаследовал свой недостаток от отца?

2 группа:

ген локализован в Y - хромосоме.

У человека в Y - хромосоме находится ген, определяющий развитие перепонки между вторым и третьим пальцами ног. Определите, какие будут дети и внуки у мужчины с перепонками между пальцами и какова их вероятность?

3 группа:

один ген локализован в аутосомах, другой в половой X-хромосоме.

Альбинизм определяется рецессивным аутосомным геном, а гемофилия - рецессивным геном, сцепленным с полом. Женщина - альбинос, отец которой был гемофиликом, выходит замуж за нормального мужчину, отец которого был альбиносом. Какова вероятность рождения в этой семье первых двух сыновей нормальными?

Б). Устно:

Заполните пропуски:

Аутосомы - хромосомы, _________ у женского и мужского организмов.

Половые хромосомы - хромосомы, по которым мужской и женский пол ______друг от друга.

Гомогаметный пол - пол, который образует гаметы, ___________ по половой хромосоме.

Гетерогаметный пол - пол, который формирует гаметы, ________по половой хромосоме.

Задача. После свадьбы молодой супруге "доброжелатели" открыли семейную тайну ее мужа. Оказалось, что и ее мужу, и его братьям, и их отцу в раннем детстве была сделана операция по ликвидации синдактилии (врожденного сращивания безымянного и среднего пальцев на руках). Будущая мама обратилась за советом к медикам. Какова вероятность рождения у нее ребенка с такой патологией?

Р

ЧП

Р

Работа в группах

Фронтал

+

+

+

+

VI. Подведение итогов

(слайды 29- 30):

1.Хромосомы у организмов делятся на аутосомы и половые хромосомы.

2.Наследование признаков организма, а также некоторых заболеваний у человека,

происходит через половые хромосомы, т.е. сцепленно.

3.У многих видов расщепление по признаку пола происходит в соотношении 1:1

Наш урок подходит к концу. Я думаю, что поставленные задачи мы с вами выполнили.

Оценивание работы групп.

Я думаю, что главным итогом нашего урока являются не оценки, которые вы получили, а те умения, которые вы получили на уроке.

Р

Индивид

VII. Д/З:

Параграф 51

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.

Р

Индивид

VIII.

Рефлексия

• Сегодня на уроке я научился…

• Своей работой на уроке я …

• Урок заставил меня задуматься о …

• А особенно мне удалось …

• Я понял, что …

Закончить урок я хочу словами Д.Дьюи:

Человек, по - настоящему

мыслящий, черпает из

своих ошибок не меньше

познания, чем из своих успехов.

Р

Индивид

Литература и Интернет - источники:

1. Т.Касымбаева. Общая биология. 10 класс. Алматы «Мектеп», 2014, 368с

2. ppt4web.ru›Презентации по Биологии›Генетика пола

3. myshared.ru›Наследование

4. nsportal.ru›shkola…prezentatsiya-genetika-pola…s…

5. geo-bio.ru›genetika-pola-prezentaciya…klassa.html

6. prezentacii.org›prezentacii…462-genetika-pola.html

Приложение.

Гемофилия и семья Романовых.

Гемофилия- наследственное заболевание, выражающееся в потере способности крови к свертыванию, вследствие чего даже при незначительных повреждениях кровь из ран течет довольно долго. Гемофилия известна с давних времен, еще в Талмуде (во II веке до н.э.) описаны случаи смерти мальчиков от ритуального обрезания. Как самостоятельное заболевание гемофилию описал в 1874 году Фордайс, а термин «гемофилия» предложил в 1828 году Ф. Хопф. Гемофилия связана с низким содержанием, количественной или качественной недостаточностью какого - либо одного из факторов свертывания крови, она делится на группы A, B, C. Из порезанного пальца кровь идёт неделями. Каждая ранка угрожает смертью. Любой ушиб, способный повредить крохотный кровеносный сосуд под кожей, может привести к началу медленного кровотечения в близлежащие мускулы и ткани. Если у здорового человека кровь в повреждённом сосуде быстро свёртывается, то у больного гемофилией она продолжает беспрепятственно литься часами, образуя специфический отёк или гематому, достигающую размеров грейпфрута. В конце концов, когда кожа, заполненная кровью, становится натянутой и жёсткой, постепенно создаётся давление на повреждённый сосуд, и возникают сгустки свёртывающейся крови. Но при этом очень медленно развиваются восстановительные процессы, кожа из розовой и блестящей превращается в зеленовато-жёлтую. Самые ужасные боли и постоянную опасность для жизни таят кровотечения в суставах. Кровь, попадая в область лодыжки, коленного или локтевого сустава, начинает давить на окончания крупных нервов, вызывая кошмарные боли. Проникнув в сустав, кровь начинает своё разрушительное воздействие на кости, связки, мягкие ткани. Нарушается состав костной ткани, и конечность теряет свою способность сгибаться и разгибаться, принимая согнутое неподвижное положение. Всё это означает долгие недели постельного режима.

Гемофилию называют ещё королевской болезнью. У английской королевы Виктории, родословная которой перед Вами, прожившей 82 года и не страдающей гемофилией, было 25 сыновей и внуков, 10 из них умерли от гемофилии. Но не одна из дочерей Виктории не страдала этой болезнью.

Эта болезнь затронула семью и последнего российского императора Николая - второго.

Свадьба Николая-11 и немецкой принцессы Алисы состоялась 14 ноября 1894 г. Как и его отец, Александр 111, Николай был примерным семьянином и служил образцом для своих подданных.

Через после свадьбы царица родила дочь. Её назвали Ольгой. Затем подряд родилось ещё три девочки. 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- несвертываемость крови- стала трагедией царской семьи.

История царской семьи была трагична. Вместе они жили, вместе и погибли в подвале Ипатьевского дома.

Дальтонизм.

В 1875 году в Швеции около маленького городка Лагерлунда произошла трагедия, повлекшая за собой большие жертвы. Пассажирский поезд, который вез детей на летний отдых, на полном ходу лоб в лоб столкнулся со встречным поездом. Погибли и получили увечья люди, среди которых было много детей. Машинист остался жив, он успел в последний момент выпрыгнуть и сам явился в полицию, утверждая, что ехал на правильный сигнал семафора. Неизвестно, чем бы все закончилось, но машинисту повезло с адвокатом. Оказалось, что машинист не различал красный и зеленый цвет. Суд оправдал машиниста. Однако это несчастье послужило толчком к тому , что при приеме на транспортную службу стали в обязательном порядке оценивать цветоощущение.

Нарушения цветового чувства были известны очень давно, но первое точное описание цветовой слепоты дал в 1798 г. английский химик Джон Дальтон. Поэтому данным аномалиям было дано название - «дальтонизм».