Урок биологии по теме

Поблемно-эвристический урок биологии в 10 классе

по теме: «Генетика пола»

Учитель биологии Гимназии №36 г. Казани

Макарова Гульнара Раисовна

Цель:

1. Показать, что признак пола наследуется так же, как любой другой.

2. Указать на материальную основу признака, пола, выраженного в виде половых хромосом

3. Развивать навыки решения генетических задач

Оборудование:

Презентация с таблицами,аудиозапись «Сегодня праздник у девчат» видеофрагмент фильма «Генетика», выставка литературы по генетике.

План:

1. Работа с таблицей «Статистические данные расщепления по полу»

2. Беседа по таблице «Генетические и цитологические основы расщепления по полу 1:1»

3. Рассказ: Признаки, сцепленные с полом.

4. Сообщение: «Использование явления сцепленного наследования в практике

5. Кадры фильма «Генетика»

6. Решение генетических задач на сцепленное наследование с полом.

Ход урока:

I. На предыдущих уроках мы изучили с вами законы Менделя и Моргана и сегодня должны рассмотреть вопросы по генетике пола. Итак, тема нашего урока: «Генетика пола»

Звучит музыка аудиозапись «Сегодня праздник у девчат»

Прав ли автор этой песни?

- да

- нет

- не знаю

Посмотрите, пожалуйста, на таблицу (презентация): «Количественное расщеление новорожденных по полу в % у раздельнополых организмов»:

Организм

Женский пол

Мужской пол

человек

49

51

лошадь

48

52

собака

44

56

мышь

50

50

голубь

50

50

В каком отношении происходит расщепление по полу у всех раздельнополых организмов (1:1)

Признак пола наследуется так же, как и другие признаки, тогда при каком условии мы можем получить расщепление 1:1? (Гомозиготность одного родителя и гетерозиготность другого)

II. Такая догадка была высказана еще Менделем, но причины этого стали ясны в результате достижения генетики и цитологии.

Вы знаете, что для каждого вида организмов характерен свой кариотип (т.е. форма, размеры и число хромосом)

Так в таблице (презентация) представлены кариотипы самца и самки мушек дрозофилы.

Сравните кариотипы самца и самки между собой, найдите сходство и различия.

Хромосомы, по которым не существует различий, называются аутосомами, хромосомы по которым существуют различия половыми хромосомами.

Вспомните: При каком процессе и как образуются гаметы? (мейоз, из каждой пары по одной хромосоме идет на образование гамет)

Значит женский пол дает гаметы одного сорта с (Х) и (Х) половой хромосомой, а мужской - двух сортов с (Х) и (У) половой хромосомой. Гаметы равновероятно встречаются, брауя зиготы: Расщепление по полу 2:2 или 1:1

Итак:

1. От чего зависит пол организма? ( от гамет, несущих половые хромосомы)

2. В какой момент он определяется? ( в момент оплодотворения)

3. Чьи гаметы являются решающими в определении пола организма? ( отца)

Благодаря естественному отбору, выработалось некоторое разнообразие в распределении половых хромосом у разых групп организмов. Так, у птиц, пресмыкающихся, бабочек женский пол гетерогаметен, а мужской гомогаметен. А у некоторых насекомых У-хромосомы совсем отсутствуют и , следовательно, самцы имеют ХО половые хромосомы, а самки ХХ. Но тип ХУ считается более древним, чем ХО, который возник в результате поздней утраты У- хромосомы.

III. В тетради пишем тему урока "Генетика пола»

Пишем выводы:

1. Признак пола подчиняется тем же закономерностям, как и другие.

2. Пол определяется в момент оплодотворения.

3. Признак пола генетически предопределяется половыми хромосомами.

4. Расщепление по полу 1:1

IV. Посмотрите на таблицу (презентация) «Вторичное соотношение полов у человека».

Возраст

женщины

мужчны

новорожденные

100

106

детство

100

103

юность

100

100

50 лет

100

85

85 лет

100

50

О чем свидетельствуют эти данные?

- о разной жизнеспособности мужского и женского пола

- как и у человека, так и у животных мужской пол оказывается менее устойчивым к факторам внешней среды, поэтому продолжительность жизни мужских особей короче,

-это наши воины, защитники, рыцари - жизнь которых подвергается опасности.

- мужской пол очнь раним, это только внешне кажется, что они спокойны,а внутри сильно переживают.

Отсюда вывод: необходимо беречь мужской пол.

Так прав ли автор песни?

Нет, т.к. в юности соотношение полов 1:1.

V. В половых хромосомах тоже располагаются аллельные гены. Но т.к. у мужского пола одна хромосома можно говорить о наследовании признаков сцепленных с полом. Наследственными заболеваниями (гемофелией, дальтонизмом) страдает мужской пол 9 и очень редко женский), хотя передают эту болезнь фенотипически здоровые женщины.

Решение задачи на доске.

Второй пример: Почему котов с черепаховой окраской не бывает?

Решение задачи: В- рыжий цвет, в- черный цвет. Вв- черепаховый..

Так почему не бывает котов с черепаховой окраской?

-Чтобы она получилась должны присутствовать 2 гена Вв, а т.к. у самца только одна Х-хромосома, то он может быть или черным или рыжим.

VI. Изучение генетики пола и сцепленного с ним наследования имеет большое практическое значение.

Сообщения учащихся

1. У черепах при более низких температурах - самцы, при высоких - самки
   у крокодилов, некоторых ящериц - наоборот.
   
   У сухопутных черепах рода Testudo:
   меньше 26 градусов - яйца обычно погибают
   26-29,5 - все вылупившиеся самцы
   29,5-31,5 - оба пола
   32-34 - все самки
   больше 34 - зародыши деформированы
   
   У пятнистого эублефара (Eublepharis macularius)
   26-27 - только самки
   28-29 - оба пола
   30-32 - доминируют самцы

2. Астауров Борис Льович (1904-1974) русский биолог, генетик

Научная работа Астаурова распадается на три периода. Первый из них связан с научной деятельностью в Институте экспериментальной биологии (1924-1929). В 1926 г. была опубликована классическая работа С. С. Четверикова «О некоторых моментах эволюционного процесса с точки зрения современной генетики», положившая основу синтеза генетики с учением Ч. Дарвина. Именно эта работа положила начало развитию эволюционной генетики во всем мире. Четвериков утверждал, что главным поставщиком эволюционных преобразований являются точечные мутации. Если эволюция - это лестница, то ее ступеньки - точечные мутации. Вскоре в предгорья Кавказа выезжает экспедиция учеников Четверикова, среди которых был и Астауров, чтобы доказать это утверждение. Они ловят мух дрозофил. Ученые провели первое экспериментальное изучение Геленджикской популяции дрозофил, доказавшее правильность представлений Четверикова о насыщенности в природе скрытых диких видов, находящихся в гетерозиготном состоянии мутаций. После этой экспедиции Астауров стал заниматься проблемой феногенетики, или биологией индивидуального развития.

С 1930 г. начинается второй этап его научной деятельности, который можно назвать ташкентским, так как ученый переезжает в Ташкент и ведет исследовательскую работу в Среднеазиатском научно-исследовательском институте шелководства. Объектом работы на 44 года жизни становится тутовый шелкопряд. Астауров достиг тех результатов, которые позднее стали известны биологам и генетикам всего мира и по праву были оценены как выдающиеся. Круг его работы в Среднеазиатском институте шелководства был очень разнообразен. Он был одним из инициаторов и ведущих участников перевода советского шелководства на получение промышленных межпородных гибридов первого поколения. Ранее шелководство основывалось исключительно на разведении чистых пород тутового шелкопряда. Для такой перестройки понадобилось провести в ряде мест многолетние испытания пород и гибридов, способных выдерживать более суровые условия летне-осенних выкормок гусениц шелкопряда.

В ташкентский период Астауров провел решающие опыты по искусственному партеногенезу (развитию зародыша из неоплодотворенной яйцеклетки) у тутового шелкопряда. Для получения полного партеногенеза у шелкопряда он применил температурную обработку их яиц. Тепловой метод заключался в том, что яйца бабочек выдерживались при температуре 46°С в течение 18 минут с последующим охлаждением. Позже была раскрыта и цитологическая картина температурного партеногенеза. Тем самым был открыт метод произвольного получения особей женского пола и была решена задача, которой безрезультатно занимались в течение сотен лет многие исследователи.

В 1936 г. Астауров переезжает в Москву и вновь работает в Институте экспериментальной биологии в лаборатории механики развития, продолжая заниматься шелководством.

Следующим этапом его работы явилась разработка методов «мужского» партеногенеза, т. е. андрогенеза, иначе говоря, способов получения особей только мужского пола. Использование самцов в шелководстве имеет большое практическое значение: их коконы дают на 30% шелка больше, чем коконы самок.

Таким образом, оба метода - термический партеногенез и андрогенез - явились принципиально новым решением задачи искусственного получения желаемого пола.

Наряду с температурным методом андрогенез был достигнут с помощью рентгеновских и гамма-лучей. Оказалось, что при облучении яйцеклеток рентгеновскими лучами дозой 500000 рентген ядро яйцеклетки погибает. Если поврежденную радиацией яйцеклетку тутового шелкопряда оплодотворить нормальными спермиями, то рождаются особи, обладающие только отцовскими признаками.

Исходя из этого, ученый сформулировал в 1947 г. очень важный общий принцип биологического воздействия ионизирующих излучений, а именно: конечные последствия и прежде всего повреждающий эффект облучений вызываются главным образом первичными необратимыми излучениями в генетических структурах клеточного ядра, первичные же повреждения цитоплазмы являются обратимыми в широком диапазоне доз, а поэтому имеют второстепенное биологическое значение.

VII. Условия в которых живет человек и все живые существа на Земле оказывают существенное влияние на протекание мутационных процессов. Они же причина многих наследственных заболеваний. Так при нарушении процесса мейоза ( нерасхождение хромосом к полюсам клетки) возникают неполноценные гаметы 24 или 22 хромосомы. Если эти гаметы сольются с нормальными, то возникнет кариотип с 47 хромосомами, что приводит к синдрому Клейна- Фельтера, встречается у 1 из 600 новорожденных мальчиков (слабоумие, бесплодие, искажение пропорций тела), Другая аномалия встречается у новорожденных девочек с частотой 1 на 5000 новорожденных Синдром Шерешевского-Тернера в кариотипе 45хромосом. А когда в 21 паре аутосом появляется лишняя 3 хромосома, то появляется болезнь Дауна 1на 500-600 новорожденных. После 35-40 лет частота появления больных детей резко возрастает. Следовательно, запрет применения мутагенных факторов (радиация, химические вещества) и оздоровление среды обитания всего живого на Земле - задача очень большой важности. Об этом мы будем говорить на следующем уроке.

VIII. Домашнее задание §, ответить на вопросы в конце параграфа.

Литература:

1. Каменский. А.А. Общая биология .10-11 класс: учеб. Для общеобразовательных. учреждений-М.: Дрофа, 2006.-367с.

2. 1С: Репетитор Биология

3. Учебное электронное издание. Лабораторный практикум Биология 6-11 класс

4. Инге-Вечтомов С.Г. Генетика с основами селекции. Высшая школа, 1989; 591с

5. Льюин Б. Гены . Мир; 1987; 544с