Тема урока: Генетика пола. Сцепленное с полом наследование

Тип урока: Урок «открытия» нового знания

Целевые установки на достижение результата:

Личностные:

Способствовать формированию уважительного  отношения к проблемам в здоровье людей, связанных с наследованием признаков, гены которых лежат в половых хромосомах.

Метапредметные:

Способствовать развитию универсальных учебных действий:

    познавательных УУД  (ПУУД): умений схематизации учебного материала; анализа и отбора информации; умения обобщать и делать выводы; умения работать с терминами; личностных УУД (ЛУУД): осознанию личностного значения изучения темы; регулятивных УУД (РУУД): целеполагания; рефлексии; самооценивания; умения самоорганизации при выполнении записей; умения следовать алгоритму при решении генетических задач; коммуникативных УУД (КУУД): умения публичного мини-выступления, изложения своего мнения, аргументации его.

Предметные:

    Познакомить учащихся с соотношением полов у различных животных и человека, с различными механизмами определения пола у разных видов; Сформировать знания о хромосомном механизме определения пола у человека; Продолжить работу с понятиями генетики: «доминантный признак», «рецессивный признак», «аллель (аллельные гены)», «гомозигота», «гетерозигота», «независимое наследование», «сцепленное наследование», «плоидность (гаплоидный набор хромосом, диплоидный набор хромосом)», «гомологичные хромосомы», «хромосомные карты». Способствовать пониманию и осознанному применению учащимися терминов: «пол», «соматические хромосомы - аутосомы», «половые хромосомы», «гомогаметный пол», «гетерогаметный пол», «сцепленное с полом наследование (наследование признаков, за которые отвечают гены, локализованные в половых хромосомах)». Сформировать представление о  наследовании признаков, сцепленных с полом на примере гемофилии, дальтонизма; Продолжить развитие умений решения генетических задач. Сформировать у учащихся познавательный интерес к изучению научных проблем, связанных с генетикой пола

Формы организации работы: Фронтальная, групповая (парная), индивидуальная.

НЕ нашли? Не то? Что вы ищете?

Оборудование: распечатанные на каждого учащегося материалы приложений, медиапроектор, компьютер, экран (интерактивная доска).

Структура урока по ОС «Школа 2100»:

1. Мотивирование к учебной деятельности;

2. Актуализация и фиксирование индивидуального затруднения в пробном учебном действии;

3. Выявление места и причины затруднения;

4. Построение проекта выхода из затруднения (цель и тема, способ, план, средство);

5. Реализация построенного проекта;

6. Первичное закрепление с проговариванием во внешней речи;

7. Самостоятельная работа с самопроверкой по эталону;

8. Включение в систему знаний и повторение;

9. Рефлексия учебной деятельности на уроке (итог).




Этапы  урока

Деятельность учителя

Деятельность учеников

Результаты

УУД

Планируемые результаты

Задания для учащихся,  выполнение которых приведет к достижению планируемых результатов

1. Мотивирование к учебной деятельности

Приводит факты: *Большинство живых организмов представлено особями мужского и женского пола.

*В  мире рождение девочек и мальчиков приближено к соотношению 1:1. *Некоторые болезни женщины передают своим сыновьям, а дочери этими болезнями не страдают.

*У животных определенные фенотипические признаки зависят от пола.

Определяют тему урока

Предположение темы урока по представленным фактам

ЛУУД: осознание личностного значения изучения темы

КУУД: умения публичного мини-выступления

2. Актуализация и фиксирование индивидуального затруднения в пробном учебном действии

Организует проверку усвоения понятий генетики

Предлагает выполнить задание, содержащее новый материал

Работают с Приложением № 1

Работают с Приложением № 2

Повторение понятий генетики

Определение «границ незнания»

Соотнести  термины и их определения

Задание «Знаете ли Вы?»

ПУУД: умение работать с терминами

РУУД: рефлексия содержания материала

РУУД: самооценивание

3. Выявление места и причины затруднения

Предлагает подчеркнуть новые термины

Работают с Приложением № 2

Выделение новых терминов

Подчеркнуть элементы

РУУД: рефлексия содержания материала

ПУУД: умение работать с терминами

4. Построение проекта выхода из затруднения (цель и тема, способ, план, средство)

Предлагает определить цель, задачи урока

Работают с Приложением № 2

Составление плана

Расположить предложения в логической последовательности

РУУД: целеполагание

5. Реализация построенного проекта

Предлагает найти ответы на вопросы при просмотре фильма http://www. /watch? v=Gf_X86A2dDE Определение пола – гораздо сложнее, чем вы думали

Делают записи при просмотре фильма

Работают с Приложением № 3

Свертывание информации

Заполнить таблицу

РУУД: умения самоорганизации при выполнении записей

ПУУД: свертывание информации (таблица, символы)

6. Первичное закрепление с проговариванием во внешней речи

Организует первичное закрепление

Работают с Приложением № 4

Развертывание информации

Перевести информацию схемы – в текст;

Назвать схему;

Определить плоидность;

Соотнести термины и определения

ПУУД: схематизация материала

ПУУД: развертывание информации

ПУУД: умение работать с терминами

7. Самостоятельная работа с самопроверкой по эталону

Демонстрирует алгоритм решения задач на сцепленное с полом наследование

Организует самостоятельную работу (индивидуально или в паре) по решению задач и их проверке

Записывают алгоритм решения задач

Работают с Приложением № 5

Решение генетических задач

Найти генотипы (фенотипы) родителей, детей;

Определить вероятность рождения больных детей;

РУУД: рефлексия содержания материала

РУУД: самооценивание

РУУД: умения следовать алгоритму при решении генетических задач

8. Включение в систему знаний и повторение

Задает вопросы:

- Что произойдет, если при мейозе случится нарушение процесса расхождения половых хромосом. Какие случаи могут быть?

Кому принадлежат хромосомные карты?

Предлагает сделать выводы по уроку

Работают с Приложением № 6,7

Составление схем;

Анализ картографического материала;

Формулирование выводов

Определить возможные мутации;

Определить принадлежность хромосомных карт;

Обобщить материал, сделать вывод

ПУУД: анализ информации, обобщение, вывод

РУУД: рефлексия содержания материала

9. Рефлексия учебной деятельности на уроке (итог)

Предлагает аргументировать или опровергнуть:

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

- Вывод урока: Наследование признаков, за которые отвечают гены, лежащие в половых хромосомах, зависит от того, кто является носителем гена – отец или мать, а также от сочетания половых хромосом у потомства, т. е. от пола ребенка. 

Высказывают суждения

Аргументация (опровержение) высказывания, вывода

Подобрать аргументы

РУУД: рефлексия содержания материала

ЛУУД: осознание личностного значения изучения темы

КУУД: умения публичного мини-выступления

Д/з

Предлагает решить задачи

Предлагает выполнить тест

Работают с Приложением № 8, 9

Решение задач;

Выполнение теста

РУУД: рефлексия содержания материала


Приложения для учащихся

Приложение . Повторим термины темы «Генетика»!

Термин

Определение
Доминантный признак Гены, отвечающие за проявление альтернативных (противоположных) признаков
Рецессивный признак Особь, дающая гаметы одного типа
Аллель (аллельные гены) Наследование признаков, гены которых образуют одну группу сцепления – расположены в одной хромосоме
Гомозигота Число наборов хромосом в клетке,  характерное для всех особей данного вида
Гетерозигота Графическое изображение хромосомы, на котором определенные локусы (гены) отмечены соответственно расстоянию между ними
Независимое наследование Наследование признаков, гены которых находятся в разных негомологичных хромосомах
Сцепленное наследование Особь, дающая гаметы разного типа
Плоидность (гаплоидный набор хромосом, диплоидный набор хромосом) Признак,  который подавляет (маскирует) проявление другого признака
Хромосомные карты Хромосомы, сходные по строению и несущие одинаковый набор аллельных генов
Гомологичные хромосомы Временно исчезающий признак и проявляющийся только у особей, несущих рецессивный аллель в гомозиготном состоянии

Ответы:

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

З

К

А

Б

Ж

Е

В

Г

Д

И

Приложение . Знаете ли Вы?

Что такое пол? От которого из родителей зависит пол ребенка? Почему в одном случае рождаются мальчики, а в другом девочки? Можно ли вмешаться и получить по желанию особей определенного пола? Какие хромосомы называются аутосомами? Какие хромосомы называются половыми? Какие причины определяют пол развивающегося организма? Когда, в какой момент определяется пол? Какой пол называется гомогаметным? Какой пол называется гетерогаметным? Какие признаки определяются генами, расположенными в половых хромосомах? Какие наследственные болезни, связанные с полом Вы знаете?

Логика изучения нового материала может быть такой:

5 - 6 – 8 – 9 - 10 – 11

Приложение . Как определяется пол разных организмов?


Что влияет на определение пола

Женские особи - ♀

Мужские особи - ♂

Названия организмов

Половые хромосомы

Гомогаметный пол ХХ

Гетерогаметный пол ХУ

Млекопитающие

Половые хромосомы

Гетерогаметный пол ZW

Гомогаметный пол ZZ

Птицы

Гапло-диплоидная система

Диплоиды - 2 n

Гаплоиды – 1 n

Муравьи, пчелы, осы

Температура

При повышенной температуре

При пониженной температуре

Крокодилы, черепахи

Иерархия, жизненный цикл, смена пола

При размножении

В начале жизненного цикла

Рыба клоун

Место прикрепления личинки

Личинка опускается на грунт

Личинка опускается на ♀ особь

Зеленая бонелия

Бесполое клонирование

Все особи вида

-

Ящерица бегунок

Приложение . Генетика пола

Озвучьте схему! От кого из родителей  зависит пол ребенка? Почему?

Назовите схему!

Определите гаплоидные наборы хромосом организмов!

Кариотипы разных видов животных и растений: а - речной рак (2n = 196); б - комар (2n = 6), в - саламандра (2n = 34); г — алоэ (семейство лилейных) (2n = 20).

Изучите 4 типа генетического определения пола. Определите, какой пол является гомогаметным, а какой - гетерогаметным?

1. Тип дрозофилы (млекопитающие, человек, рыбы, растения)

♀ ХХ  Ч  ♂ ХУ

2. Тип кузнечика (кузнечик, клопы)

♀ ХХ  Ч  ♂ ХО

3. Тип шелкопряда (птицы, земноводные, пресмыкающиеся)

♀ ХУ  Ч  ♂ ХХ

4. Тип моли (моль)

♀ ХО  Ч  ♂ ХХ

Найдите соответствия!

1. Кариотип

2. Половые хромосомы

3. Аутосомы

4. Гетерогаметный пол

5. Гомогаметный пол

Пара различающихся хромосом, неодинаковых у самца и самки Общее число, размер и форма хромосом Одинаковые по внешнему виду хромосомы в клетках раздельнополых организмов XY XX

Приложение . Сцепленное с полом наследование

Гемофилия – наследственное нарушение свертывания крови.

Болезнь вызывает продолжительные кровотечения при нарушении целостности кожи, ушибе и даже самопроизвольно. Большинство кровоизлияний происходит внутренне, обычно в суставы (коленный, голеностопный и локтевой) и мышцы (наиболее серьезные – в переднюю часть паховой области, икроножную мышцу и предплечье). Внутричерепные, горловые, паховые, внутрикишечные кровотечения представляют угрозу для жизни. Многократные кровоизлияния в суставы могут вызвать повреждение хряща и кости, что ведет к хроническому артриту и потере трудоспособности. Средняя продолжительность жизни больных в мире – 40–45 лет.

Гемофилия - наследственная болезнь, передаваемая по рецессивному, сцепленному с Х-хромосомой, типу, проявляющаяся повышенной кровоточивостью.

Передается по наследству через потомство сестер и дочерей больного. Женщины-носительницы передают гемофилию не только своим детям, а через дочерей-носительниц - внукам и правнукам, иногда и более позднему потомству.

Гемофилию называли «болезнью королей». Сын последнего российского императора Николая II царевич Алексей страдал тяжелой формой гемофилии, или несвертываемостью крови. его жена Александра Федоровна были здоровы. Между тем, многие дальние родственники царской семьи были больны гемофилией. Все они являлись прямыми потомками знаменитой английской королевы Виктории. Дожив до 82 лет, родив 9 детей, она передала свои гены представителям династий, правивших в Великобритании, Германии, России, Испании. Ее потомки породнились также с монархами Швеции, Дании, Норвегии, Югославии, Греции. Румынии. Гемофилией страдали один сын, три внука, и четыре правнука королевы Виктории. Все они были мужского пола. Лишь в настоящее время было найдено объяснение данной закономерности. Болезнь наследственная, передается как по мужской, так и по женской линии.

Наследование гемофилии на примере генеалогического древа королевской династии в Англии


Ген

Признак

ХН

Хh

Нормальная свертываемость крови

Гемофилия

Генотип

Фенотип

ХН ХН

ХН Хh

Хh Хh

ХН Y

Хh Y

♀ здорова

♀носительница гена

♀нежизнеспособна

♂ здоров

♂болен

Дальтонимзм, цветовая слепота - наследственная, реже приобретённая особенность зрения, выражающаяся в неспособности различать один или несколько цветов. Названа в честь Джона Дальтона, который в 1794 году описал один из видов цветовой слепоты на основании собственных ощущений. Дальтон не различал красный цвет, но не знал о своей цветовой слепоте до 26 лет. У него были три брата и сестра, и двое из братьев страдали цветослепотой на красный цвет. Дальтон подробно описал свой семейный дефект зрения в небольшой книге. Благодаря её публикации и появилось слово «дальтонизм», которое на долгие годы стало синонимом не только описанной им аномалии зрения в красной области спектра, но и любого нарушения цветового зрения.

Дальтонизм - наследственная болезнь, передаваемая по рецессивному, сцепленному с Х-хромосомой, типу.

Один из сцепленных с полом рецессивных генов вызывает особый тип мышечной дистрофии (тип Дюмена). Эта дистрофия проявляется в раннем детстве и постепенно ведет к инвалидности и смерти ранее 20-летнего возраста. Потому мужчины с дистрофией Дюмена не имеют потомства, а женщины гетерозиготные по гену этого заболевания, вполне нормальны.

Среди доминантных признаков, связанных с Х-хромосомой, можно указать на ген, который вызывает недостаточность органического фосфора в крови. В результате, при наличии этого гена, часто развивается рахит, устойчивый к лечению обычными дозами витамина А. В этом случае картина сцепленного с полом наследования заметно отличается от того хода передачи по поколениям, который был описан для рецессивных болезней. В браках больных женщин со здоровыми мужчинами среди детей была половина больных девочек и половина

мальчиков. Здесь, в соответствии с характером наследование доминантного гена, в Х-хромосомах произошло расщепление в отношении 1:1:1:1.

Другим примером доминантного гена, локализованного в Х-хромосоме человека, может послужить ген, вызывающий дефект зубов, приводящий к потемнению эмали зубов. Так как гетерогаметный пол гемизиготен по сцепленным с полом генам, то эти гены всегда проявляются в их фенотипе, даже если они рецессивны.

Большинство генов, имеющихся в Х-хромосоме, в Y-хромосоме отсутствует, однако определенную генетическую информацию она все-таки несет. Различают два типа такой информации: во-первых, содержащуюся в генах, присутствующих только в Y-хромосоме, и, во-вторых, в генах, присутствующих как в Y-, так и в Х-хромосоме (гемфрагический диатез).

Y-хромосома передается от отца всем его сыновьям, и только им. Следовательно, для генов, содержащихся только в Y-хромосоме, характерно голандрическое наследование, т. е. они передаются от отца к сыну и проявляются у мужского пола.

У человека в Y-хромосоме содержатся  по крайней мере три гена, один из которых необходим для дифференциации семенников, второй требуется для проявления антигена гистосовместимости, а третий оказывает влияние на размер зубов. Y-хромосома имеет немного признаков, среди которых есть патологические. Патологические признаки наследуются по параллельной схеме наследования (100%-ое проявление по мужской линии). К ним относят:

      облысение; гипертрихоз (оволосенение козелка ушной раковины в зрелом возрасте); наличие перепонок на нижних конечностях; ихтиоз (чешуйчатость и пятнистое утолщение кожи).

Имеется ряд признак, контролируемых генами, расположенными в аутосомах, однако для проявления этих признаков необходима определенная среда, создаваемая генами, находящимися в половых хромосомах (например, гены, определяющие мужские признаки, находятся в аутосомах, и их фенотипические эффекты маскируются наличием пары Х-хромосом, в присутствии одной Х-хромосомы мужские признаки проявляются. Такие признаки называются обусловленными или контролируемыми полом. Появление лысины - аутосомно-доминантный признак, но проявляется практически только у мужчин при наследовании, контролируемом полом, у женщин подавляются гены, детерминирующие рост бороды.

Задачи

Женщина, носительница гена гемофилии вступает в брак со здоровым мужчиной. Какова вероятность рождения в этой семье ребенка, больного гемофилией? Женщина здорова, мужчина болен гемофилией. Какова вероятность рождения здоровых детей в этой семье? Мать – дальтоник, отец – здоров. Какова вероятность рождения здоровых детей в этой семье? Мать – носительница гена, отец – дальтоник. Какова вероятность рождения здоровых детей в этой семье?

Приложение . Мутации, связанные с половыми хромосомами

Приложение . Хромосомные карты

Кому принадлежат эти хромосомные карты? Как Вы это определили?

Приложение . Домашнее задание

Решите задачи!

Гипертрихоз (вырастание волос на краю ушной раковины) наследуется как признак, сцепленный с У-хромосомой. Определить генотипы родителей и детей в семье, если дедушки и со стороны матери, и со стороны отца имели волосатые уши (творческий уровень – реализация умений и навыков в нестандартной ситуации). Гипоплазия эмали наследуется как сцепленный с Х-хромосомой доминантный признак. В семье, где оба родителя страдали этой аномалией, родился сын с нормальными зубами. Каким будет второй сын? У человека псевдогипертрофическая мускульная дистрофия заканчивается смертью в 10-20 лет. В некоторых семьях эта болезнь зависит от рецессивного сцепленного с полом гена. Болезнь зарегистрирована только у мальчиков. Если больные мальчики умирают до деторождения, то почему это заболевание не исчезает из популяции?

Выполните тест!

1.Какой набор хромосом содержится у человека в ядрах соматических клеток мужского организма?

1. 44А + ХУ  2. 22А + Х или 22А + У 3.44А + ХХ

2.Какой набор хромосом содержится у человека в ядрах соматических клеток женского организма?

1. 44А + ХУ 2. 22А + Х или 22А + У 3. 44А + ХХ

3.Какой набор хромосом содержится у человека в ядрах женских половых клеток?

1. 22А + Х 2. 22А + У 3. 44А + ХХ

4. Какой набор хромосом содержится у человека в ядрах мужских половых клеток?

1. 22А + Х или 22А + У 2. 44А + ХУ 3. 44А + ХХ

5. Чем женский пол у человека отличается от мужского пола?

1.Типами половых хромосом 2.Числом аутосом 3.Числом половых хромосом

6. Какой пол гетерогаметный?

1. ХУ 2. ХХ

7. Какие из перечисленных заболеваний человека сцеплены с полом?

1. Дальтонизм 2. Гемофилия 3. Грипп 4. Корь

8. Аутосомы – это:

1. Дополнительные хромосомы в клетке 2. Органеллы, способные воспроизводить себя 3. Неполовые хромосомы

9. Когда определяется пол человека?

1. При образовании гамет 2. При формировании у плода половых органов 3. При образовании зиготы (слиянии гамет) 4. При рождении ребенка

Правильные ответы: 1-1, 2-3, 3-1, 4-1, 5-1, 6-1, 7-1,2; 8-3, 9-3

Приложение . Информация к размышлению!

Кариотип подавляющего большинства видов животных организмов включает аутосомы - хромосомы одинаковые у представителей обоих полов, и гетерохромосомы, по которым оба пола отличаются друг от друга. В половых хромосомах помимо генов, определяющих половую принадлежность, содержатся гены, не имеющие отношения к признакам того или иного пола. Аллельные гены в X - и Y-хромосомах наследуются в соответствии с законами Менделя.

Существует четыре основных типа хромосомного определения пола:

    Мужской пол гетерогаметен; 50% гамет несут Х-, 50% и Y - хромосому (млекопитающие, двукрылые, жуки, клопы); Мужской пол гетерогаметен; 50% гамет несут Х - , 50% - не имеют половой хромосомы (кузнечики); Женский пол гетерогаметен; 50% гамет несут Х-, 50% - Y хромосому (птицы, пресмыкающиеся, хвостатые амфибии, шелкопряд); Женский пол гетерогаметен; 50% гамет несут Х-, 50% - не имеют половой хромосомы (моль).

Существует три формы определения пола:

    Прогамное определение пола. Осуществляется до оплодотворения в процессе онтогенеза. Так происходит, в частности. У коловраток при этом образуются яйцеклетки разных размеров - крупные и мелкие. После оплодотворения из крупных яиц развиваются самки, а из мелких - самцы. Сингамное определение пола, происходящее при оплодотворении, определяется половыми хромосомами. Этот тип является наиболее распространенным. Эпигамное (метагамное) определение пола зависит не от присутствия, соотношения или плоидности хромосом, а от интенсивности действия факторов окружающей среды, что может расцениваться как модификационная изменчивость. Ярким примером тому является детерминация пола у крокодилов. Из отложенных самкой яиц в зависимости от температуры окружающей среды могут вылупляться или юные самцы или самки.

Соотношение полов у человека:

Теоретически соотношение полов в момент оплодотворения должно быть близким 1:1, так как встреча яйцеклетки со сперматозоидом, содержащим Х - или Y - половую хромосому, равновероятна.

При обследовании у человека обнаружено, что на 100 женских зигот образуется 140-160 мужских (первичное соотношение полов);

К моменту рождения на 100 девочек приходится 103-105 мальчиков 9 (вторичное соотношение полов);

Третичное соотношение полов (постнатальный период) к 20-ти годам на 100 девушек приходится 100 юношей; к 50-ти годам на 100 женщин - 85 мужчин, а к 85-ти годам на 100 женщин - 50 мужчин.

Отсюда напрашивается вывод о большей жизнестойкости женского организма, что может быть объяснено, наряду с другими причинами, мозаицизмом женского организма по половым хромосомам.

Использованные источники:

http://works. tarefer. ru/10/100030/index. html  Реферат «Генетика пола. Наследование, сцепленное с полом» http://festival.1september. ru/articles/517620/ Пшелуцкая пола. Сцепленное с полом наследование http://kopilkaurokov. ru/biologiya/uroki/135070 Генетика пола. Наследование признаков сцепленных с полом http://doc4web. ru/biologiya/urok-dlya-klassa-po-teme-genetika-pola-sceplennoe-s-polom-nasled. html  Табакмахер пола. Сцепленное с полом наследование https://ru. wikipedia. org/wiki/%CF%EB%EE%E8%E4%ED%EE%F1%F2%FC  Плоидность http://www. /watch? v=FLOmfhn6s4o  Фильм «Генетика пола. Сцепленное с полом наследование» http://www. /watch? v=Gf_X86A2dDE Фильм « Определение пола – гораздо сложнее, чем вы думали» http://refdb. ru/look/1179032.html Лекция 21. Генетика пола