УРОК ПО ТЕМЕ: " СЦЕПЛЕННОЕ НАСЛЕДОВАНИЕ. ГЕНЕТИКА ПОЛА"

                                           

Урок по теме:

«Сцепленное наследование. Генетика пола.»

Задачи:

v  Сформировать знания о сцепленном наследовании, группах сцепления, генетическом картировании;

v  Познакомить учащихся с причинами сцепленного наследования генов и механизмом его нарушения;

v  Сформировать систему знаний о генетическом определении пола и наследовании признаков, сцепленном с полом;

v  Закрепить навык решения генетических задач.

Оборудование:   компьютер, программные диски:  «1С: Репетитор. Биология + Варианты ЕГЭ.2006», «Виртуальная школа «Кирилла и Мефодия», репетитор по биологии», мультимедийная презентация по теме урока, карточки письменного опроса, схемы сцепленного наследования, схема генеалогического древа королевы Виктории и заболеваемости потомков гемофилией

Ход урока:

I  Организационный момент

II   Проверка знаний

      На предыдущих уроках мы с вами изучили основополагающие законы генетики – это три закона Г. Менделя и познакомились с цитологическими основами их действия. Давайте вспомним всё, что мы изучили по данной теме.

Слайд  : 

 Вопросы:

1. Назовите три закона Г. Менделя?

I закон – закон единообразия,  II закон – закон расщепления, III закон – закон независимого наследования.

2. Каких правил придерживался Г. Мендель при проведении своих опытов?

1.      использовал для скрещивания растения разных самоопыляющихся  сортов – чистыми линиями

2.      чтобы получить больше материала для анализа, использовал несколько родительских пар гороха

3.      намеренно упростил задачу, наблюдая наследование только одного признака; остальные  не учитывал

3. Сформулируйте закон чистоты гамет. Кому принадлежит открытие этого закона?

При образовании гамет в каждую из них попадает только один из двух аллельных генов.

4. Всегда ли признаки можно чётко разделить на доминантные и рецессивные?

В некоторых случаях доминантный ген не до конца подавляет рецессивный ген из аллельной пары. При этом возникают промежуточные признаки.

5. Какое название получило это явление?

Это явление получило название неполного доминирования.

6. Всегда ли по фенотипу можно определить, какие гены содержит данная особь? Приведите пример.

Не всегда. Рецессивный признак всегда проявляется только в гомозиготном состоянии, т.е. аа.  А доминантный признак может проявляться у особей с гомозиготным или гетерозиготным генотипом, т.е. АА или Аа.

7. Можно ли установить генотип особей, которые не различаются по фенотипу? Какой метод используют для этого?

Да, можно установить. Для этого используют скрещивание исследуемой особи с рецессивной гомозиготой  аа по исследуемому признаку, называемое анализирующим скрещиванием.

8. Какими особенностями характеризуется дигибридное скрещивание?

Рассматривается наследование и производится точный количественный учёт потомства по двум парам альтернативных признаков.

9. Всегда ли справедлив закон независимого наследования, т.е. III закон Г. Менделя?

Закон справедлив только в тех случаях, когда гены рассматриваемых признаков располагаются в разных негомологичных хромосомах.

III    Основная часть

Приветствие класса

Итак, законы Г. Менделя имеют свои ограничения. После их открытия в науке постепенно стали накапливаться факты о том, что в некоторых случаях расщепление признаков  происходит не по правилам Г. Менделя. При анализе этого явления оказалось, что гены исследуемых признаков были в одной хромосоме и наследовались вместе. Сегодня мы будем говорить об особенностях такого наследования,  выясним существуют ли случаи его нарушения. Так же мы разберём особенности определения пола различных живых организмов и механизм наследования признаков, сцепленных с полом.

Тема сегодняшнего занятия: «Сцепленное наследование. Генетика пола.»

Слайд  :                       «Сцепленное наследование. Генетика пола.»

        Генов, кодирующих различные признаки у любого организма очень много. Например, у человека приблизительно около 100 000 генов, а видов хромосом только 23. Следовательно, все они умещаются в этих хромосомах. Как же наследуются гены, находящиеся в одной хромосоме?

На этот вопрос даёт ответ Современная хромосомная теория наследственности созданная Т. Морганом.

Слайд  :                         Томас Хант Морган

      Американский биолог, один из основоположников генетики. Родился  25 сентября 1866 в  Лексингтоне. Лауреат Нобелевской премии по физиологии и медицине 1933 года «За открытия, свя-занные с ролью хромосом в наследственности». 

      Томас Морган и его ученики обосновали хромосомную тео-рию наследственности; установленные закономерности распо-ложения генов в хромосомах способствовали выяснению цито-логических механизмов законов Грегора Менделя и разработке генетических основ теории естественного отбора.

         Основным объектом, с которым работали Т. Морган и его ученики, была плодовая мушка Дрозофила.  Проводилось дигибридное анализирующее скрещивание по двум признакам: длине крыльев и цвету тела.  Данные опытов показали, что получается расщепление признаков 1:1 вместо ожидаемого - 1:1:1:1.

Слайд  :                                                 

                                                Эксперимент  Т.  Моргана      

 

Объект исследования:              плодовая мушка дрозофила        диплоидный набор = 8 хромосом    А – серое тело      а – тёмное тело   В – нормальные     в – рудиментарные          крылья                         крылья Вывод:   Гены  признаков   А и В                  находятся в одной хромосоме

                                                                                                             

                            АаВа                         аавв                    

      АВ     ав                                             ав                          

                                                                                      

 

                      АаВв                       аавв

                          1            :               1

Слайд  :                             Закон  Т.  Моргана      

     «Гены, находящиеся в одной  хромосоме,

     при мейозе попадают в одну гамету, т.е.     

     наследуется сцеплено»                                               

                                                                                                                                                                                          Сцепленные гены  –  это гены, расположенные

                                   в одной хромосоме и насле-

                                   дующиеся  совместно.

 Локус – это участок хромосомы, в котором

               расположен данный ген.        

       В ходе этих исследований было также доказано, что каждый ген имеет в хромосоме своё строго определённое место - локус. В последствии эта особенность расположения генов будет практически использована  для составления генетических карт.

       Однако в экспериментах  Моргана выяснилось, что среди гибридов первого поколения  при проводимых скрещиваниях, появлялся небольшой процент мушек  с перекомбинацией признаков, находящихся в одной хромосоме, т.е.  нарушение сцепленного наследования.

Слайд  :   

 

              

                                                                               АаВа                                                 аавв   

               

                                        АВ     Ав      аВ      ав                                        ав                          

      

                                               АаВв                Аавв              ааВв               аавв

                                               42%                   8%                 8%                42%

      Оказалось, что во время профазы первого деления мейоза гомологичные хромосомы могут разрываться в месте контакта и обмениваться  аллельными генами. Это явление получило название – перекреста или кроссинговера.

Слайд  :  

Кроссинговер  – обмен участками между                                               гомологичными хромосомами в момент их временного сближения, т.е. конъюгации

                                      

          А а           А а           А а               

        в  В           в В           в В             Гаметы:    АВ      ав                    Ав       аВ

                                                                                                                                                          кроссинговер                    

      Большинство живых организмов представлено особями двух видов – мужского и женского. Как же генетически определяется принадлежность организма к тому или иному полу?

       Слайд  :                              Классификация хромосом организма  

Хромосомы

                          

                                                    

	Аутосомы		Половые хромосомы

 

     В начале ХХ века Т. Морган установил, что самцы и самки отличаются друг от друга всего одной парой хромосом – половых хромосомы. Хромосомы в этой паре отличны друг от друга. Остальные пары хромосом одинаковы и получили название – аутосом. При формировании гамет у самки будет образовываться один вид гамет: 3 аутосомы + Х хромосома, а у самцов два вида гамет: 3 аутосомы + Х хромосома  или 3 аутосомы + У хромосома. Если при оплодотворении с яйцеклеткой сольётся сперматозоид с Х-хромосомой, то разовьётся самка, если с У-хромосомой, то – самец.

Слайд  :       От какого пола – гомозиготного или гетерозиготного зависит

                     пол будущей особи?     

                         -  От  гетерозиготного, т.е. содержащего половые хромосомы разного вида      

           Этот факт доказывает следующая схема.

Слайд  :                  Схема расщепления по признаку пола у дрозофилы

                                                                  Гомогаметный пол  

 

                                                                 Гетерогаметный пол

         У некоторых видов живых организмов  хромосомное определение пола совсем другое.  Рассмотрим такие случаи.

    Слайд  :              Хромосомное определение пола

             Слайд  :            Все ли гены, находящиеся в половых хромосомах определяют

                                      признаки, имеющие отношение к полу?

             Если гены, определяющие какой либо признак расположены в аутосомах, то наследование признака происходи независимо от того, кто его носитель – мужчина или женщина. Если гены признака расположены в половых хромосомах, то его наследование будет определяться его расположением в Х или У хромосоме, а значит и принадлежностью к определённому полу.

             Слайд  :

               Наследование         вид наследования, при котором все гены исследуемых

               сцепленное              признаков находятся в половых хромосомах.

               с полом

              Примером такого наследования служит наследование таких заболеваний у человека как гемофилия и дальтонизм. Гены, определяющие здоровый и больной признак расположены в Х – хромосоме половой пары. В этом случае болезнь проявляется у мужчин, даже несмотря на то, что больной ген в рецессивной форме.

                                   Сообщения учащихся о гемофилии и дальтонизме

        Слайд  :              Гемофилия   

                                                                                         Обозначения:   

                                                                                         Х^Н – нормальная  свёртываемость

                                                                                         крови

                                                                                         X^h – несвертываемость, гемофилия

Информация:  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. Болеют мальчики (гемофилия С встречается и у девочек).

Выделяют три формы гемофилии — А, В и С. При гемофилии А отсутствует фактор VIII, при гемофилии В — фактор IX и при гемофилии С — фактор XI свертывания крови.                                                                    

             Слайд  :                            Дальтониз          

                                                                                         Обозначения:   

                                                                                         Х^D– нормальное  зрение

                                                                                         X^d – дальтонизм

Информация:    Дальтони́зм, цветовая слепота — наследственная, реже приобретённая особенность зрения, выражающаяся в неспособности различать один или несколько цветов. Названа в честь Джона Дальтона, который впервые описал один из видов цветовой слепоты, на основании собственных ощущений, в 1794 году. 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.

V   Закрепление

А теперь, давайте посмотрим, на сколько вы поняли то, о чём шла речь на уроке, и выполним приготовленные задания. 

Диск:  тестовые вопросы по изученной теме. («Виртуальная школа «Кирилла и Мефодия», репетитор по биологии», «Виртуальная школа «Кирилла и Мефодия», репетитор по биологии») вопросы №238,226,217,222,254,256.

VI    Итоги урока

1. Законы Г. Менделя имеют ограничения

2. Гены, находящиеся в одной хромосоме наследуются совместно, т.е. сцеплено

3. Явление нарушения сцепленного наследования называется кроссинговером

4. Принадлежность к полу определяется парой половых хромосом

5. Гены, находящиеся в половой паре хромосом наследуются сцеплено с полом

VII   Домашнее  задание

Слайд  :     Выучить  §3.8,3 .10; Уметь отвечать на вопросы после параграфов.

                   Выполнить письменно задание на карточках .

             Подготовить сообщения о видах взаимодействия генов.

Письменное задание:

На «З»:

     В каком случае может родиться девочка дальтоник? Приведите схему скрещивания.

На «4»:

Генотип особи АаСс. Сколько типов гамет образуется, если гены АС и ас сцеплены  и наблюдается кроссинговер?

На «5»:

       Какой генотип и фенотип будут иметь гибриды первого поколения при скрещивании двух растений душистого горошка с генотипами СсРр и ссРр? Известно, что гены СР совместно определяют фиолетовый окрас цветка, рр – белый, С – белый, Р – белый.

Составьте сетку Пеннета для данного скрещивания.

ОПОРНЫЙ    КОПСПЕКТ

по теме: _______________________________________________________________________________

Ф.И. учащихся_________________________________________________________________________

Сцепленное наследование		Генетика пола	Наследование сцепленное с полом
Создатель закона сцепленного наследования ___________________________________________ Объект исследования:_______________________ ___________________________________________ Формулировка закона: ___________________________________________ ___________________________________________ ___________________________________________ ___________________________________________ ___________________________________________ Схема расположения сцепленных генов: В хромосоме                            В гаметах		Классификация хромосом    Гомогаметный пол   _________ хромосомы  Гетерогаметный пол _________хромосомы	Наследование сцепленное с полом – это ____________ ________________________________________________ ________________________________________________ ________________________________________________ ________________________________________________ Гемофилия – это ________________________________ ________________________________________________ ________________________________________________ Обозначения: ХН –  ___________________________________                                                                                         Xh –  ___________________________________ Болеют:  ______________________________________   Носители:_____________________________________ Дальтонизм– это ________________________________ ________________________________________________ ________________________________________________ Обозначения: ХD –  ___________________________________                                                                                         Xd –  ___________________________________ Болеют:  ______________________________________   Носители:_____________________________________
		Хромосомное определение пола
		У млекопитающих, многих насекомых и группы растений: ♀ ______хромосомы, ♂_______хромосомы У насекомых: трутней, кузнечиков: ♀ ______хромосомы, ♂_______хромосомы У некоторых рыб, птиц, бабочек: ♀ ______хромосомы, ♂_______хромосомы
Нарушение сцепленного наследования
Кроссинговер - это __________________________ ___________________________________________ ___________________________________________ ___________________________________________ ___________________________________________ Схема образования кроссинговерных гамет:   Гаметы:                                                       кроссинговер
	1. 2. 3. 4. 5.

                    Письменное задание:

На «З»:

   В каком случае может родиться девочка дальтоник? Приведите схему скрещивания.

На «4»:

   Генотип особи АаСс. Сколько типов гамет образуется, если гены АС и ас сцеплены  и наблюдается кроссинговер?

На «5»:

   Какой генотип и фенотип будут иметь гибриды первого поколения при скрещивании двух растений душистого горошка с генотипами СсРр и ссРр? Известно, что гены СР совместно определяют фиолетовый окрас цветка, рр – белый, С – белый, Р – белый.

   Составьте сетку Пеннета для данного скрещивания.

Ф.И. учащегося:_______________________________

Решение: