Урок «Генетика пола. Сцепленное с полом наследование»

сформировать у учащихся познавательный интерес к изучению научных проблем, связанных с генетикой пола.

Проверка знаний законов наследственности и характера наследования отдельных признаков животных и человека.

На доске модели - аппликации скрещивания кроликов.

F1: Аа (серый) F1: АА; 2Аа; аа

1. Какой цвет доминантный, почему вы так считаете?

2. Какая схема отображает 1 закон Менделя?

2.Из приведенных схем выберите запись, отображающую второй закон Менделя, и дайте его формулировку. Покажите на модели фенотипы и генотипы потомков, полученных от гибридов первого поколения.

3. Модель «Перекрест хромосом». Схема (серая муха с оранжевым цветом глаз х черное тело с красными глазами).

Вопросы.

1. Проиллюстрируйте на модели закон единообразия первого поколения.

2. На каком этапе мейотического деления происходит кроссинговер? Покажите на модели.

Какой закон отображает данная схема? Дайте его формулировку.

1. У темноволосого мужчины и светловолосой женщины родился темноволосый ребенок. Что вы можете сказать о генотипе родителей и их ребенка? (Слайд –рис.)

Во всех решенных задачах мы определили, как будет наследоваться признак. А сумеем ответить на вопрос: «Сколько в потомстве появилось особей мужского или женского пола?»

Подавляющее большинство видов животных, растений представлено особями двух полов – мужского и женского. В свое время Менделем было отмечено, что внутри вида количество особей мужского пола приблизительно равно количеству особей женского пола. Было сделано предположение, что один из полов (тогда было неясно, какой именно) гетерозиготен, а второй гомозиготен по гену, который определяет пол организма по аналогии с анализирующим скрещиванием (слайд)

Сегодня на уроке мы должны ответить на вопрос, от чего зависит рождение мужских и женских особей?

Им удалось установить, что самцы и самки различаются по набору хромосом.

У дрозофилы пол определяется следующим образом.

Фронтальная беседа по фильму.

В соматических клетках дрозофилы четыре пары хромосом. В число их входят 3 пары одинаковых хромосом у самцов и самок и называются аутосомами. Одна пара хромосом у самок и самцов отличаются по строению и называются половыми. В клетках самок мух дрозофил имеются две одинаковые половые хромосомы, которые обозначают как Х-хромосомы. Следовательно, в диплоидных соматических клетках самки набор половых хромосом ХХ. У самцов половые хромосомы отличаются по строению и названы ХY. Р: самка – 6А + ХХ, самец – 6А +ХY

Пол будущей особи определяется во время оплодотворения.

Р: ХХ х ХY

/ \ / \

G: Х Х Y

Пол, который формирует гаметы одного типа по половым хромосомам, называется гомогаметным, а разные гаметы – гетерогаметные.

По такому же механизму определяется пол и у человека. На рисунке представлены мужские и женские кариотипы. Половые хромосомы у женщины одинаковы, их называют Х-хромосомы, а у мужчин имеется одна Х-хромосома и одна Y-хромосома.

Наследование пола у человека можно представить в виде следующей схемы:

/ \ / \

F: 44А+ ХХ; 44А+ХY

Пол младенца зависит только от того, какая из половых хромосом попала в зиготу от отца. В Y-хромосоме человека находятся гены белков, необходимых для нормального развития мужских половых желез. Эти железы на 4 – 8-й неделе начинают выделять мужские половые гормоны, определяющие формирование всей половой системы мужчины. Если же в оплодотворении участвовал сперматозоид с Х-хромосомой, то не имеет гена, кодируемых ей «мужских» белков. Поэтому в зародыше девочки развиваются яичники и женские половые пути. Итак, у дрозофилы и человека женский пол является гомогаметным, а мужской – гетерогаметным.

У некоторых видов животных хромосомное определение пола совсем другое.

Женский пол	Мужской пол	Примеры
Гомогаметный ХХ	Гетерогаметный ХY	Млекопитающие, дрозофила
Гомогаметный ХХ	Гетерогаметный Х0	Прямокрылые насекомые, кенгуру
Гетерогаметный ХY	Гомогаметный ХХ	Птицы, рептилии, бабочки

Вопрос: Прав ли был Мендель?

Учитель:

Хромосомные болезни, связанные изменениями количества половых хромосом: дополнительная Х-хромосома у мужчин (ХХY) вызывает развитие синдрома Клайнфельтера, который выражается в бесплодии, женском типе скелета

( широкий таз, узкие плечи), умственной отсталости. Отсутствие одной Х-хромосомы у женщин (Х0) приводит к развитию синдрома Шерешевского – Тернера. Женщины, имеющие такой хромосомный набор, бесплодны, имеют широкую грудную клетку, короткую шею и рост, в среднем, не более 150 см. Женщины с лишней Х-хромосомой (ХХХ) не имеют практически никаких физических отличий от здоровых женщин, однако у них чаще наблюдаются отклонения в поведении и трудности в обучении.
Перед кружковцами вашего класса была поставлена проблемная задача: существуют ли иные способы определения пола?

Выступление ученика.

Итак, пол будущей особи определяется во время оплодотворения.

В связи с этим целью нашей работы явилось – изучение различных механизмов определения пола.

После аналитического обзора по теме, мы выделили несколько вариантов определения пола.

1.Например, у морского кольчатого червя бонеллии пол личинки будет зависеть от того места, куда она попадет после завершения периоды свободного плавания. Если она, оседая на дно, попадет на тело взрослой самки, из нее под действием химических веществ, выделяемых самкой, сформируется самец. Если личинка оседает на дно и рядом нет половозрелой женской особи, она превращается в самку.

2.Определение пола происходит до начала дробления, вне связи с оплодотворением.

Примером могут послужить дафнии – мелкие ракообразные. В благоприятные условия самки дафний партеногенезом, то есть без оплодотворения, производят потомков женского пола. При ухудшении условий существования могут развиваться не только самки, но и самцы

3. У крокодилов не обнаружены половые хромосомы. Пол зародыша, развивающегося

в яйце, зависит от температуры окружающей среды: при высоких температурах развивается больше самок, а в том случае, если прохладно, - больше самцов.

4.Ящерица Bassiana duperreyi, формирование пола которой во многом зависит от размера отложенного яйца Так, из крупных яиц в основном вылупляются самки, а из более мелких – самцы. Размер яйца, как правило, зависит от количества содержащегося в нем желтка – питательного вещества, необходимого для развития зародыша.

5. Рыбы - атерин (Atlantic silverside) большинство рождающихся ранней весной, при пониженных температурах, становятся самками. А рыбы, развивающиеся позже при более высокой температуре, вырастают самцами. Это имеет огромное значение для выживаемости данного вида (презентация).

Теоретически вероятность зачатия девочки или мальчика практически одинакова. В жизни нередко наблюдается, что у некоторых супружеских пар рождаются только мальчики или только девочки. Статистика говорит, что у человека и у животных почти всегда преобладает появление особей мужского пола. Но гибель плодов мужского пола в период эмбрионального развития превышает гибель плодов женского пола. По данным, приведенным Федеральной службой государственной статистики на начало 2008 года, в России на 100 девочек приходится 105 мальчиков.

После анализа изученной литературы, я пришла к выводу:

Сперматозоиды, несущие Х- и Y-хромосому, отличаются по своим свойствам.

Y-сперматозоиды более мелкие, легкие и подвижные, но менее живучие. Х – хромосомы более медленные, тяжелые, но более выносливые, устойчивые. На основании этого возникли теории, утверждающие, что при половых контактах, происходящих задолго до овуляции, менее жизнеспособные Y-сперматозоиды погибают и яйцеклетка с большей долей вероятности оплодотворится с Х-сперматозоидом, то есть родиться девочка.

Кроме этого существует и такое объяснение: по мере приближения дня овуляции среда во влагалище женщины становится более щелочной, что хорошо для Y-сперматозоидов. А за 2-3 дня до овуляции, среда во влагалище имеет более кислую реакцию, что благоприятствует более выносливым Х-сперматозоидам, а Y - сперматозоиды в кислой среде погибают. Американский биолог доктор Шеттлз выяснил, что “женские” сперматозоиды более активны в кислой среде, т.е. среде, где мало ионов калия, а “мужские” - в щелочной, т.е. в среде, где много ионов калия. Поэтому профессор Столковски считает, что можно прогнозировать пол будущего ребёнка по этому признаку. Он разработал два пищевых рациона, которых следует придерживаться женщине в течение месяца перед зачатием, чтобы родить ребёнка желаемого пола. Если будущие родители хотят иметь девочку, доктор Столковски рекомендует женщине бессолевую диету, есть больше богатых кальцием яиц и молочных продуктов. А чтобы иметь мальчика - нужно, наоборот, обогащать организм калием, т.е. есть грибы, шпинат, бананы и щедро солить пищу.

К физическим способам планирования пола ребенка стоит отнести и температурный метод. Температурный режим определяет активность любой клетки организма. Для «слабеньких» Y-сперматозоидов высокая температура может оказаться губительной. Вот почему отцам потенциальных мальчиков стоит пересмотреть свой гардероб и отдать предпочтение просторному нижнему белью. Обтягивающие джинсы — исключаются! Нужно избегать также горячих ванн, работ в жарких цехах, сидения рядом с автомобильной печкой — словом, всего того, что увеличивает температуру нижней части тела. Напротив, полезно ежедневно делать холодные обтирания и принимать холодный душ. Тем же, кто хочет стать отцом девочки, этих рекомендаций можно придерживаться менее строго.

Но, а стопроцентную вероятность зачатия ребенка определенного пола может дать только метод экстракорпорального оплодотворения. Из нескольких эмбрионов, полученных в пробирке, родители могут выбрать себе как сына, так и дочку.

Учитель:

Генетические исследования установили, что половые хромосомы отвечают не только за определение пола организма, они, как аутосомы, содержат гены, контролирующие развитие определенных признаков. Наследование признаков, гены которых локализованы в Х-хромосоме или У-хромосомах, называют наследованием, сцепленных с полом.

Признаки бывают доминантными и рецессивными. Х-хромосома содержит около 200 различных генов. Женщина при этом получает по 2 гена за один признак, мужчина имеет одну Х-хромосому и все гены получает в одном экземпляре, которые сразу проявляются в фенотипе. С Х-хромосомой связаны такие признаки, как свертываемость крови, способность различать цвета, отсутствие или наличие потовых желез, атрофию зрительного нерва и др. В У-хромосоме также локализованы некоторые признаки: гипертрихоз (повышенная волосатость ушной раковины), перепончатопалость и др. Гены, локализованные в У-хромосоме, наследуются особым образом – только от отца к сыну.

Рассмотрим в качестве примера наследование гемофилии - болезнь несвертываемости крови. Каждая ранка таким больным угрожает смертью. Любой ушиб, способный повредить крохотный кровеносный сосуд под кожей, может привести к началу медленного кровотечения. Гемофилию называют еще королевской болезнью. Английская королева Виктория, родословная которой перед вами, была носительницей гемофилии, передала этот ген внучке Александре, которая стала женой последнего российского императора Николая II. Их сын, царевич Алексей, страдал тяжелой болезнью-гемофилией или несвертываемостью крови. Сам Николай Александрович его жена Александра Федоровна были здоровы (Слайд).

Х^а - ген гемофилии / \ / \

G: Х ^А Х^а Х ^А Y

Х ^А - ген норм.свертыв. крови

F - ? F: Х ^АХ ^А; Х ^АХ^а ; Х ^АY; Х^аY

Ответ: 25% мальчиков будут болеть гемофилией
Учитель: У кого дома имеется кот трехцветный?

Бывают ли трехцветные коты?