Урок «Генетика пола» 10 класс профильный уровень

          Интерес, к предмету нашего с вами сегодняшнего разговора , окружен ореолом особой значимости, таинственности и в некоторой степени запретности.

      Речь пойдет о генетике пола. Пол окутан густой сетью предрассудков, заблуждений и даже в некоторой степени табу. Биологическая безграмотность искажает представления по этому вопросу.

     Поэтому сегодня на уроке нам предстоит приподнять завесу над самой сокровенной тайной природы: где, когда, и каким образом осуществляются процессы, которые приводят к развитию определенного пола. Кроме того, мы познакомимся и с одним из многочисленных отклонений этого процесса, чтобы убедиться ,насколько хрупок механизм  дифференциации пола.

          По определению толкового словаря Ушакова пол - понятие связанное с особым типом размножения посредством слияния половых клеток, один из двух разрядов живых существ, мужчин и женщин, самцов и самок различающиеся особыми признаками.

          По определению биологического словаря терминов пол -  это определенная совокупность генетических, морфологических, физиологических особенностей, обеспечивающие половое размножение.

    Формирование половых признаков у человека предполагает следующие уровни дифференциации:

1)    генетический (хромосомный набор)

2)    гонадный (семенники и яичники)

3)    гормональный (тестостерон, эстроген, прогестерон)

4)    соматический (фенотип: первичные и вторичные половые признаки)

5)    психологический (кем себя ощущаю)

От генетической программы развития до сложнейших проявлений половой принадлежности - психических, сексуальных, социальных. Это обеспечивает цельность личности, создает базу внутренней гармонии.

Хромосомное определение пола

У млекопитающих пол определяется  хромосомным набором и обычно не зависит от внешних условий.

Какое количество  хромосом содержится у человека в соматической клетке? ( Смотрят  кариотип по раздаточному материалу)

 Двойной 2n – 46 хромосом или 23 пары гомологичных хромосом. Из них 44 (22пары) хромосомы встречаются и М и Ж это – аутосомы и только 2(1 пара) хромосомы разные это – половые хромосомы. У Ж -  ХХ, у М – ХY. М пол называется гетерогаметный а Ж пол гомогаметный.  Почему?

 В коротком участке  Y хромосомы содержится особый  Н – ген фактор, отвечающий за  развитие мужских половых органов (гонад) семенников, хотя до сих пор неясно достаточно ли одного этого фактора для развития семенников. Таким образом если в зародыше будет генотип ХО (Почему?) то родится девочка, ХХY мальчик.(Почему?)

Давайте ответим на вопрос от кого зависит пол будущего ребенка? ( кто виноват)

Написать на доске  схему скрещивания. Сделаем вывод по генетическому полу.

Вывод: Н фактор является решающим наследственным фактором определяющий пол человека.

Определение пола на уровне гонад

Нам предстоит познакомиться  каким образом и когда формируются половые органы будущего человека.

 Развитие гонад представляет собой уникальное эмбриологическое явление. Все прочие зачатки органов в ходе нормального развития дифференцируются в один орган, например, зачаток легкого, может дать начало  только легкому, зачаток печени – только печени. Что касается зачатка гонады, то до 6 – 9 недели беременности будущей организм имеет равные шансы стать М или Ж , т.е.  зародыш в этот период – бипотенциален. Зачатки гонад у ранних эмбрионов (3 недели) не различаются по полу и не содержат клеток зародышевого пути, Первичные клетки зародышевого пути содержатся в желточном мешке и под действием хемотаксических сигналов мигрируют в гонады, эта миграция не зависит от пола.

Из какого зародышевого листка развиваются органы мочеполовой системы?

Половые органы развиваются из протоков первичной почки. Ж – мюллеров, а М – вольфов. У Ж мюллеровы протоки развиваются в маточные трубы и матку, а вольфовы протоки атрофируются; у М. вольфовы протоки развиваются в семенные протоки и семенные пузырьки, а мюллеровы протоки атрофируются. Все это происходит под строгим контролем гормонов.

Вывод: гонады развиваются из одного и того же зачатка – первичной почки, все процессы регулируют гормоны.

Определение пола на уровне гормонов.

Что находится в коротком участке Y хромосомы?  За что отвечает этот фактор?

Формирование мужского фенотипа связано с секрецией тестикулярных гормонов, обуславливающих развитие вольфова канала и атрофию мюллерова. Первый из этих гормонов антимюллеровский гормон, секретируемый клетками Сертоли, вызывает дегенерацию мюллерова канала. Второй гормон стероидный гормон тестостерон, вырабатывается клетками Лейдига. Этот гормон обуславливает дифференцировкувольфова канала в придаток семенника, семявыносящий канал и семенные пузырьки.

У вас на столе схема влияния мужского Н – фактора и  гормона тестостерона.  Что образуется под действием тестостерона? В семенниках под действием тестостерона образуется два гормона – антимюллеровский приводящий к рассасыванию мюллеровых протоков из которых должны развиваться Ж – половые органы и тестостерон отвечающий за развитии и рост половых органов. Давайте по схеме посмотрим а как развивается Ж организм?

Вывод: для формирования мужского фенотипа необходимо наличие Н – фактора и двух гормонов.

Синдром Морриса.

Термин «тестикулярная феминизация» был предложен Моррисом в 1953 г. Синдром Морриса - наследственная нечувствительность периферических тканей организма к маскулинизирующему действию тестостерона – гормона семенников

От рождения и до полового созревания это девочки и только специалист может обнаружить внутри паха семенники – как грыжу. С наступлением половой зрелости развивается псевдогермафрадитизм. Признаки:  высокая, стройная, ноги непропорционально длинные, физически сильная. Очень часто их можно встретить в качестве манекенщиц или спортсменок, последних с соревнований исключают, для этого делается простой тест. С внутренней стороны щеки делается соскоб эпителиальной ткани и рассматривают его в микроскоп у Ж- Хх хромосомы, но одна из них находится в сильно конденсированном состоянии образуя особое тельце – Бара.

 Синдром Мориса возникает, из-за отсутствия  в Y- хромосоме гена тканевого рецептора мужского гормона. В результате нет цитоплазматического белка, связывающего тестостерон и поэтому не могут реагировать на тестостерон, вырабатываемый семенниками. В тоже время они реагируют на эстроген, отчего приобретают четкие женские признаки. В результате этой нечувствительности дородовое и послеродовое развитие организма, который обладает мужским генотипом, семенниками, идет по женскому типу, в результате возникает псевдогермафродит.

.В тетради: синдром Морриса это наследственная нечувствительность периферических тканей  семенников к действию М гормона тестостерона.

Причина:  мутация в Y хромосоме нет гена отвечающего за синтез тканевого рецептора тестостерона, для синтеза белка на рост и развитие половых органов.

В результате этого мужской генотип развивается по женскому фенотипу.

Пример синдрома Морриса на примере Орлеанской девы.  Прочитайте текст и найдите признаки синдрома у Жанны.

Вывод урока: Становление мужского организма – это длительное нелегкое, рискованное предприятие, своего рода борьба против имманентного стремления к женственности.

Вопросы к закреплению

1)    От отца или матери зависит пол будущего ребенка?

2)    Каким будет фенотип особи, если ее генотип – ХО?

3)    Каким будет фенотип особи, если ее генотип ХХХY?

4)    В норме мюллеровы протоки атрофируются у …

5)    В норме вольфовы протоки атрофируются у …

6)    Эстроген и прогестерон это гормоны…

7)    Антимюллеровский горион и тестостерон являются гормонами …

8)    В случае, если антимюлеровский гормон и тестостерон не будут вырабатываться, то организм останется …