Генетика пола. Сцепленное с полом наследование - ОСНОВЫ ГЕНЕТИКИ

Цели: сформировать знания о хромосомном определении пола, сцепленном с полом наследовании признаков, за которые отвечают гены, локализованные в половых хромосомах; продолжить формирование навыков решения генетических задач; сформировать у учащихся познавательный интерес к изучению научных проблем, связанных с генетикой пола.

Оборудование: таблица “Генетика пола”; плакат “Основные типы хромосомного определения пола”; инструктивные карты № 1 и 2.

Ход урока

I. Организационный момент

На доске:

Издавна людей удивляла и интересовала проблема почти равного распределения женских и мужских особей в новых поколениях. Генетика объяснила сущность этой проблемы.

II. Актуализация знаний

Индивидуальная работа по карточкам (См. приложение 2).

Карточка № 3.

(Ответы: 1 - 4); 2 - 2); 3 - 3); 4 - 2); 5 - 1); 6 - 3); 7 - 4); 8 - 1).)

III. Изучение нового материала

1. Вступительное слово учителя.

— Проблема происхождения половых различий, механизм определения пола и поддержания определенного соотношения полов в популяции увлекательна и вместе с тем очень важна и для теоретической биологии. Вопросы о том, почему мальчики и девочки рождаются примерно в равном количестве, по какой причине это же соотношение полов наблюдается у большинства животных из поколения в поколение, не могли не волновать ученых. Было высказано множество догадок, но ни одна из них не получила научного подтверждения до тех пор, пока развитие генетики и цитологии не раскрыло механизм наследования и определения пола.

— О механизмах наследования и определения пола мы поговорим на сегодняшнем уроке.

Учитель с помощью учащихся формулирует цель и задачи урока.

2. Постановка проблемы.

— Нам известно, что большинство животных и двудомные растения являются раздельнополыми организмами, причем внутри вида количество особей мужского пола приблизительно равно количеству особей женского пола. Другими словами, каждому виду, имеющему четкое деление на мужские и женские особи, свойственно определенное соотношение полов, близкое 1:1. Как объяснить это явление?

— Мы уже встречались с этим соотношением при составлении схемы анализирующего скрещивания гетерозиготной и рецессивной форм.

Учитель рисует на доске схему.

— По аналогии с анализирующим скрещиванием можно предположить, что один пол дает два типа гамет (гетерогаметный), а другой — один тип (гомогаметный). От того, какой из типов гамет гетерогаметного пола встретится при оплодотворении с гаметой единственного типа гомогаметного пола, зависит пол развивающегося потомка. Такое же предположение высказал Г. Мендель. Возникает вопрос, в чем отличие между гаметами разных типов?

— Это предположение было подтверждено в начале XX века, когда Т. Моргану и его сотрудникам удалось установить, что самцы и самки различаются по набору хромосом. Чем?

3. Самостоятельная работа с учебником.

Организуется самостоятельная работа с материалами учебника для поиска ответа на поставленный вопрос. (На столах технологические карты с вопросами и заданиями (См. приложение 2).)

4. Продолжение изучения материала.

— Наличие половых хромосом XX и XY не только объясняет наличие мужского и женского полов, но и обусловливает рождение равного числа детей обоего пола.

На доске:

Генетическое объяснение соотношения полов у человека

— Однако вопреки теоретически ожидаемому равенству, среди рождающихся мальчиков и девочек не наблюдается строго соотношения 1:1. Обычно мальчиков рождается несколько больше, чем девочек. Например, на 100 девочек среди белого населения США рождается 106 мальчиков; в Греции — 113,2; в Южной Корее — 113,1 и т.д. В среднем у человека на 100 новорожденных девочек приходится 103 мальчика, к юношескому возрасту на 100 девушек — 100 юношей, к 50 годам на 100 женщин - 85 мужчин, а к 85-летнему возрасту на 100 женщин — всего 50 мужчин.

— Это так называемое вторичное изменение соотношения полов объясняется их разной жизнеспособностью. Как у человека, так и у животных мужской пол оказывается менее устойчивым к неблагоприятным факторам окружающей среды, и продолжительность жизни мужских особей поэтому короче, чем женских.

5. Активизация познавательной деятельности.

Проблема “Установить личность, сменить пол”.

— В спортивных состязаниях существует одна деликатная проблема. Отдельные представители сильного пола пытаются соревноваться с ... женщинами. У слабого пола пытается выиграть мужчина ... в женском обличье! Выиграть — не в споре равных, а у тех, кто ему заведомо уступает. Оказывается, такое плутовство возможно: существуют способы обмануть судей. Как не допустить появления на женских соревнованиях мужчин?

— Предложите способ определения пола, который бы исключал любые ошибки. Ведь, как известно, внешность часто обманчива.

Учащиеся высказывают свои предположения , затем выступает ученик с докладом “Определение пола у человека”.

Определение пола у человека

В конце 40-х годов ученый М. Барр обнаружил различия в строении интерфазных ядер соматических клеток у самок и самцов кошек: в ядрах клеток самок была обнаружена своеобразная хроматиновая глыбка. названная половым хроматином, или тельцем Бара. Одна Х-хромосома всегда оказывается в активном состоянии и имеет обычный вид. Другая, если она имеется, бывает в покоящемся состоянии, в виде этого самого тельца Бара. Поэтому число телец Бара всегда на единицу меньше числа наличных Х-хромосом, то есть у самца (XY) их нет вовсе, а у самки (XX) — только одно. Такая закономерность оказалась характерной для млекопитающих, в том числе для человека.

Наличие полового хроматина довольно легко определяется методом исследования эпителиальных клеток в соскобе слизистой щеки. С этой целью тупой стороной лезвия скальпеля делается соскоб с внутренней стороны щеки (в ротовой полости), что совершенно безвредно и безболезненно. Эпителиальные клетки, содержащиеся в соскобе, подвергаются окраске и рассматриваются под микроскопом. Следовательно, отличить клетки мужчин от клеток женщин можно как непосредственно — путем анализа хромосомного набора соматических клеток, так и косвенно — по наличию полового хроматина.

В период с 1969 по 1989 годы в нашей стране эту процедуру прошли около 12 тысяч человек. Всего за это время сняты с соревнований 16 человек.

Накануне международных соревнований эта процедура, носящая название “секс-контроль” проводится с 1968 года.

При помощи этого метода диагностируют в настоящее время и некоторые аномалии пола, например: синдром Клайнфельтера (♂, XXY), синдром Тернера (♀, ХО).

6. Работа с инструктивной картой.

— Перед нами новая проблема.

— Нам известно, что любой организм обладает большим количеством аутосомных признаков, то есть признаков, за которые отвечают гены, локализованные в аутосомах. А есть ли признаки, сцепленные с полом? Если да, то чем отличается наследование аутосомных признаков от признаков, сцепленных с полом?

— Проведем работу с инструктивной картой 2 (См. приложение 2).

Домашнее задание

По учебнику И.Н. Пономаревой, §24, вопросы после параграфа, термины; решить задачу, ответить на вопрос: “Почему не бывает черепаховых котов?” (Если В — черная окраска, в — рыжая окраска — гены расположены в Х-хромосомах; черепаховая окраска — чередование черных и рыжих пятен).