Данная разработка может быть использована при изучении темы «Размножение в органическом мире», «Определение пола и наследование признаков сцепленных с полом» (9,10,11 кл.). При подготовке к данному уроку ребята готовят защиту мини-проектов. Цели и задачи урока: повторить, обобщить и систематизировать учебный материал по теме “Размножение и организмов”, рассмотреть статистические данные, механизм определения пола и закономерности наследования генов, сцепленных с полом; закрепить знания основных понятий темы, развивать умения и навыки использовать их, умение решать генетические задачи; установить влияние вредных факторов на развитие организма, ознакомить учащихся с некоторыми наследственными заболеваниями. содействовать формированию потребности ведения здорового образа жизни, высоконравственных отношений мужчины и женщины; Оборудование: таблицы: “Индивидуальное развитие организмов”, “Деление клетки. Мейоз. Рисунки для проверки цветовых ощущений, репродукции картин художников с нормальны зрением и дальтоников. Диафильм или презентация «Генетика пола». Ход урока. 1. Организационный момент Учитель. Сегодня у нас очень интересная тема. Мы сможем ответить на вопрос, почему рождаются мальчики или девочки, узнаем, какие болезни наследуются вместе с полом. Поработаем в роли генетиков, дающих обоснованные ответы на трудные вопросы. 2. Актуализация опорных знаний Вспомним основные понятия генетики, для этого сыграем в «Блеф – клуб». 1."БЛЕФ - КЛУБ" ВЕРИТЕ ЛИ ВЫ, ЧТО 1.ГЕН - определённый участок ДНК, отвечающий за синтез одного белка. (Да) 2.ГЕНОТИП - совокупность свойств и признаков организма. (Нет) 3.ФЕНОТИП - это совокупность всех генов данного организма. (Нет) 4.ГАМЕТА - половая клетка.(Да) 5.ЗИГОТА - диплоидная клетка, образующаяся при слиянии двух гамет. (Да) 6.КАРИОТИП - совокупность всех хромосом данного организма. (Нет) 7. ГЕНОФОНД - совокупность генов популяции или вида. (Да) 8.МОНОГИБРИДНОЕ СКРЕЩИВАНИЕ - скрещивание особей, различающихся по 2 признакам. (Нет) 9.АНАЛИЗИРУЮЩЕЕ СКРЕЩИВАНИЕ - скрещивание исследуемой особи с рецессивной исходной формой. (Да) 10.ГЕНОМ - совокупность генов в гаплоидном наборе. (Да) 2.ВЫПОЛНЕНИЕ ТЕСТА №1 Выберите правильный ответ Вариант 1. 1.Основные закономерности наследственности и изменчивости впервые установил в 1865г: А)Г. Мендель; В)Т. Морган; Б)В.Иогансен; Г)Г.де Фриз. 2.Гены, определяющие альтернативное развитие одного и того же признака и расположенные в идентичных участках гомологичных хромосом: А) доминантные; В) аллельные; Б) рецессивные; Г) неаллельные. 3.Количество альтернативных признаков, исследуемых при моногибридном скрещивании, равно: А)1; Б)2; В)3; Г)4. 4.Особи, в потомстве которых не обнаруживается расщепления признака: А) гибридные; В) гетерозиготные Б) гомозиготные; Г) гемизиготные 5.Соотношение фенотипов, характерное для расщепления при полном доминировании в случае моногибридного скрещивания, составляет: А)1; Б)1:2:1; Самопроверка 1А; 2В; 3А; 4Б; 5В. Вариант 2 . В)3:1 Г) 2:1 1.Основной метод исследования закономерностей наследственности и изменчивости, применённый Г.Менделем: А) цитогенетический; В) статистический; Б) генеалогический; Г) гибридологический. 2.Совокупность всех наследственных задатков клетки или организма: А) гены; В) генотип; Б) геном; Г) генофонд. 3.Особи, в потомстве которых обнаруживается расщепление признака: А) гибридные; В) гетерозиготные; Б) гомозиготные; Г) гемизиготные. 4. Гаметы, образуемые гомозиготными особями при моногибридном скрещивании: А) А, а; Б) АА, Аа; В) Аа,Аа; Г) АА, аа. 5. Соотношение генотипов, характерное для расщепления при моногибридном скрещивании, составляет: А)1:1; Б) 1:2:1; В) 3:1; Г) 2:1 Самопроверка 1Г; 2В; 3В; 4А; 5Б. Выполнение теста №3 (Приложение№1) Завершите предложения, вписав вместо точек необходимые понятия и термины. Вариант 1: 1, 9, 11, 13, 15 Вариант 2: 2, 8, 10, 12, 14 Взаимопроверка: Вариант 1. 1. Наследственность 13. Гибрид Вариант 2 . 9. Аллельные 11.Доминантный 15.Гетерозиготная 2.Изменчивость 8. Фенотип 10. Локус 12. Рецессивный 14.Гомозиготная Выставление оценок. 3. РЕШЕНИЕ ЗАДАЧ. Нас просят дать генетическую консультацию: "Здравствуйте! Есть у меня любимая доченька, писаная красавица: зелёноглазая, кудрявая, светловолосая. У нас в семье все такие, что с маминой стороны, что с папиной. А собралась она замуж, за чернявого, голубоглазого, тоже кудрявого, у них все кудрявые. Что же теперь будет, внуки не унаследуют светлые волосы и эти замечательные зелёные глазки? Решение задачи. 3.ИЗУЧЕНИЕ НОВОГО МАТЕРИАЛА. 1.До начала ХХ века у людей были самые смутные представления о том, каким образом определяется пол будущего ребёнка. Например, древние греки верили, что девочка рождается при оплодотворение семенной жидкостью из левого яичка, а мальчики из правого. Аристотель совершенно серьёзно считал, что овца зачинает плод мужского пола, если стоит головой к северу, и женского - если к югу. Долгое время врачи древности полагали, что в женской матке существует три камеры: одна для мальчиков, другая для девочек, а третья - для гермафродитов. Развеять эту морфологическую несуразицу удалось только в эпоху Возрождения Леонардо да Винчи и великому анатому Андреасу Везалию. Однако по настоящему разобраться с яйцеклетками млекопитающих удалось лишь два века спустя великому Карлу фон Бэру, эстонцу немецкого происхождения. 1 мая 1872г. Бэр провозгласил великий биологический закон, в переводе с латыни он звучал так: "Всё живое из яйца", при этом он имел ввиду не яйцо, а яйцеклетку. Бэру повезло - его выдающиеся научные заслуги были признаны ещё при жизни. Российская Академия наук выбила в его честь медаль с латинской надписью "Orsys ab ovo haminem homin ostendit" "Начавши с яйца, он показал человеку его самого". Наблюдения и открытия Бэра были яйцеклетки верны, и хотя информация сперматозоидов только млекопитающих о внешнем никак не строении помогала разгадать загадку определения пола зародышей у человека. Для того чтобы ответить на вопрос, чем именно определяется развитие зародышей по женскому или мужскому пути, исследователям пришлось пройти долгий путь, полный удивительных открытий. В частности, они обнаружили в ядрах делящихся клеток хромосомы, и выяснили, что они являются хранилищами наследственных задатков. Найти ответ на вопрос: "Чем определяется пол ребёнка, и от кого, мамы или папы, он зависит", задача нашего урока. 2.Половые хромосомы. Аутосомы. 2а. Работа с таблицей Итак, давайте ещё раз вспомним, как называется совокупность всех хромосом? (Кариотип). Обратите внимание на таблицу с хромосомным набором мухи дрозофилы, какие различия вы видите в кариотипе самца и самки? - дрозофила имеет всего восемь ХРОМОСОМ, три пары из них одинаковы у самки и самца. А одна пара различается. 2б. Понятие аутосом и половых хромосом. Записываем в тетради: Хромосомы одинаковые у самки и у самца называют аутосомами. Половые хромосомы - пара хромосом, отличающаяся от остальных по строению и функции, различные у особей мужского и женского пола. Итак, муха дрозофила имеет три пары аутосом и одну пару половых хромосом. А сейчас рассмотрим хромосомный набор человека. (Рисунок набора хромосом мужчины и женщины стр.82 «Основы общей биологии» И.Н.Пономарёва) Какой набор хромосом имеет соматическая клетка человека? - Соматическая клетка организма человека имеет диплоидный набор хромосом = 46 = 23 пары гомологичных хромосом. 22 пары – аутосом и 1 пара половые хромосомы. Две одинаковые половые хромосомы условно обозначают как х-хромосомы, а другая у-хромосома. У женщины 22аутосомы и 2х-хромосомы. У мужчины 22 аутосомы и хухромосомы. При мейозе у женщины образуются одинаковые гаметы с ххромосомой(пишу на доске), а у мужчины разные с х- и с ухромосомами. 2в. Гомогаметность, гетерогаметность. Пол, производящий гаметы одного типа (Х),называют гомогаметным, а двух (Х или У)- гетерогаметным. -Кто является гомогаметным и гетерогаметным у человека? -У человека гомогаметным является женский пол, а гетерогаметным – мужской. -Всегда ли так бывает? Прошу озвучить кадры диафильма «Генетика пола». Рассказ учащегося. Иногда встречается и обратное положение. У птиц и некоторых насекомых, например у бабочек, гомогаметным является мужской пол, а женские особи гетерогаметны. 2. Определение пола будущего потомства. Работаем по таблице и на доске. Р ХХ ХУ G Х Х F Х У ХХ ХУ Как вы думаете, чьи гаметы, отца или матери, являются решающими при определении пола ребёнка? -Пол ребёнка определяют гаметы отца. Расщепление по признаку пола наблюдается в соотношении 1:1 именно потому что гаметы с Х- и У-хромосомой образуются в равных количествах. Это подтверждают статистические данные приведённые в таблице ОРГАНИЗМЫ ЖЕН. МУЖ. ЧЕЛОВЕК 49 51 ЛОШАДЬ 48 52 Крупный рогатый 49-59 50-51 ОВЦА 51 49 СОБАКА 44 56 МЫШЬ 50 50 ГОЛУБЬ 50 50 скот 4.Нарушения при образовании гамет. К нам пришёл ещё один вопрос: « У отцовского организма вследствие частого употребления алкоголя, происходит нерасхождение половых хромосом в процессе мейоза, что приводит к образованию неполноценных гамет. При оплодотворении наблюдается нарушение хромосомного набора зиготы. Какие наследственные заболевания у его сына и дочери?» Постараемся ответить. Решение: Р 44+ ХХ 44+ ХУ G (22+Х) (22+ХУ)(22) F 44+Х 44+ХХУ : Ответ:у сына 47 хромосом – синдром Клайнфельтера, у дочери 45 хромосом – синдром Тернера. Подробнее о них мы поговорим на другом уроке. 5. Сцепленное с полом наследование. Существуют признаки, которые определяются генами, лежащими в половых хромосомах. Вот некоторые из них. 5а. Сообщения учащихся. 1.Гипертрихоз. Чрезмерное развитие волосяного покрова. Вырастание волос на краю ушной раковины. Проявляется к 17 годам и позже. Ген локализуется в Y – хромосоме. 2.Рахит. Происходит нарушение многих видов обмена, что приводит к нарушению костеобразования и изменению функций различных органов и систем. Искривление длинных трубчатых костей, голеностопные и коленные суставы деформированы. Возникновению болезни способствует нарушение режима и нерациональное питание матери в период беременности. 3.Гипоплазия эмали. Резкое истончение эмали, сопровождающееся изменением цвета зубов. Пятна и дефекты различной формы появляются на зубах симметрично. 4. Перепончатость. Полное или частичное сращивание пальцев на руках и ногах. Например, мизинца с безымянным. У животных рассматривается как норма, у человека – как уродство. 5.Ихтиоз. Нарушение ороговения кожи. Роговые чешуйки на коже подобны чешуе рыб. Разрастание рогового слоя и сосочков кожи с прекращением на поражённых участках пото - и салоотделения. 6. Дальтонизм - частичная цветовая слепота, один из видов нарушения цветового зрения. Д. впервые описан в 1794 Дж. Дачътоном, который сам страдал этим недостатком. Д. встречается у 8% мужчин и у 0,5% женщин. Предполагается, что в сетчатой оболочке глаза существуют три элемента, каждый из которых воспринимает только один из трёх основных цветов (красный, зелёный, фиолетовый), смешением которых получаются все воспринимаемые нормальным глазом оттенки. Это — нормальное, т. н. трихроматическое цветоощущение. При выпадении одного из этих элементов наступает частичная цветовая слепота — дихромазия. Лица, страдающие дихромазией, различают цвета главным образом по их яркости; качественно они способны отличать в спектре лишь «тёплые» тона (красный, оранжевый, жёлтый) от «холодных» тонов (зелёный, синий, фиолетовый). Среди дихроматов различают слепых на красный цвет (протанопия), у которых воспринимаемый спектр укорочен с красного конца, и слепых на зелёный цвет (дейтеранопия). При протанопии (собственно Д.) красный цвет воспринимается более тёмным, смешивается с тёмно-зелёным, тёмнокоричневым, а зелёный - со светло-серым, светло-жёлтым, светло- коричневым. При дейтеранопии зелёный цвет смешивается со светлооранжевым, светло-розовым, а красный — со светло-зеленым, светлокоричневым. Слепота на фиолетовый цвет - - тританопия, встречается крайне редко и практического значения не имеет. При тританопии все цвета спектра представляются оттенками красного или зелёного. В некоторых случаях наблюдается лишь ослабление цветоощущения — протаномалия (ослабление восприятия красного цвета) и дейтераномалия (ослабление восприятия зелёного цвета). (Рисунки приложения№) Все формы врождённой цветовой слепоты проводником этой являются наследственными. патологической Женщины наследственности; сами являются сохраняют нормальное зрение и оказываются цветослепыми лишь тогда, когда имеют цветослепого отца наряду с хотя бы гетерозиготной по этому гену матерью. Приобретённые расстройства цветового зрения могут возникать при различных заболеваниях органа зрения и центральной нервной системы; поражается один или оба глаза и нередко — на все основные цвета. Расстройства цветового зрения выявляют при помощи специальных таблиц или спектральных приборов. Исследование цветового зрения имеет важное значение при профессиональном отборе лиц для работы на транспорте, в авиационных, морской службах, в химической, полиграфической, текстильной и др. отраслях промышленности. Лечению Дальтонизм не подлежит. 5б. Практическая работа «Определение способности различения цветов по рисункам». Рассматривая рисунки, ребята определяют свое цветовое зрение (проходят медкомиссию на водительские права). Приложение № 2 6. Решение задач на сцепленное с полом наследование. Почему гены могут быть сцеплены? -Большое число генов и ограниченное число хромосом. Записываем в тетрадь: «Сцепленным с полом называются признаками, локализованными в Ххромосоме». У мужчин и у самцов млекопитающих животных в Y-хромосоме локализованы единичные гены.Y-хромосома «генетически пуста». Признаки, обусловленные действием этих генов, наследуются от отца к сыну. Почему дальтонизмом и гемофилией болеют в основном мужчины? Попытаемся ответить на этот вопрос. 7. Домашнее задание. § 47, составьте и решите задачу на наследование гемофилии.