Конспект уроку з біології для 11 класу з теми "Генетика статі. Успадкування, зчеплене зі статтю"

Моргало Катерина Сергіївна.

Вчитель біології Дружбівського навчально-виховного комплексу: загальноосвітня школа І-ІІІ ступенів – дошкільний навчальний заклад Дружбівської міської ради Ямпільського району Сумської області.

 

11 клас

Тема уроку: Генетика статі. Успадкування, зчеплене зі статтю

 

Мета: поглибити загальне уявлення учнів про  явище зчепленого успадкування ознак; ознайомити учнів із типом успадкування, зчепленим зі статтю, каріотипом, генетикою статі, ознайомити із захворюваннями людини, зчепленими зі статтю

Завдання:

- освітні: сформувати поняття  - аутосоми, гетерохромосоми, гомогаметна і гетерогаметна стать, сформувати поняття про детермінації розвитку статі, ознаки, зчеплені зі статтю, ознаки, які успадковуються через У-хромосому та Х-хромосому;

- розвиваючі: продовжити формування вмінь і навичок розв’язання генетичних задач на зчеплене успадкування та успадкування, зчеплене зі статтю; розвивати логічне мислення; розширити термінологічний апарат;

- виховні: формувати свідоме ставлення до свого здоров’я та здоров’я своїх нащадків.

Очікувані результати: учні мають характеризувати основні особливості успадкування, зчепленого зі статтю.

Обладнання: комп’ютери по кількості учнів, презентація, підручники, таблиці «Успадкування гемофілії», «Генетика статі (дослід Моргана)».

Тип уроку: комбінований.

 

Структура уроку:

 

1.    Організаційний етап   - 1 хв.

2.    Повідомлення теми, мети і завдань уроку   - 2 хв.

3.    Актуалізація опорних знань учнів

 і перевірка домашнього завдання   - 6 хв.

4.    Мотивація навчальної діяльності   - 1 хв.

5.    Засвоєння нового матеріалу   - 25 хв.

6.    Узагальнення і закріплення  знань    - 8 хв.

7.    Підбиття підсумків уроку, рефлексія   - 1 хв.

8.    Інформування учнів про домашнє завдання,

 інструктаж щодо його виконання   - 1 хв.

Епіграф

 «Діагностика досягла таких успіхів,

що здорових людей майже не залишилось»

Бертран Рассел

 

Хід уроку

1.      Організаційний етап

 

2.      Повідомлення теми, мети і завдань уроку

 

3.      Актуалізація опорних знань учнів і перевірка домашнього завдання

 

Перевірка домашнього завдання за допомогою електронного тестування.

 (самостійна робота учнів за комп’ютером та підсумки за результатами електронного тестування).

- Хто сформулював перші головні положення хромосомної теорії?

а) Морган

б)Мендель

- Згідно з хромосомною теорією, гени знаходяться у:

а) генотипі

б) хромосомах

- Уперше зчеплене успадкування ознак у процесі дигібридного схрещування горошку запашного виявили:

а) Г. Мендель і Т.Морган

б) У.Бетсон і Р.Пеннет

- Як називається успадкування, якщо гени, локалізовані в одній хромосомі, успадковуються спільно?

а) зчеплене спадкування

б) домінування

-Чи завжди гени, які знаходяться в одній хромосомі успадковуються зчеплено?

а) ні

б) так

- Скільки груп зчеплення генів налічують у людини?

а) 23 групи

б) 46 груп

- Частота кросинговеру залежить від:

а) кількості генів

б) відстані між хромосомами

- Одиниця виміру відстані між генами називається:

а) морганіда

б) ген

 

 Завдання учням:

- Закінчіть речення  «Я хочу вивчити цю тему, для того, щоб…»

 

4.      Мотивація навчальної діяльності

Бесіда з учнями стосовно вислову «Всі ми стоїмо на плечах наших предків».

Як визначається стать дорослого організму під час його онтогенезу – одна з цікавих проблем біології. Вивчаючи та порівнюючи утворення статевих клітин і хромосомні набори самців та самок, вчені встановили, що у багатьох випадках визначення статі залежить від хромосомного набору. На сьогоднішньому уроці ми з’ясуємо механізми хромосомного визначення статі та в яких випадках відбувається успадкування, зчеплене зі статтю.

 

5.  Засвоєння нового матеріалу

1.   Досліди Т.Х. Моргана

Учні зачитують підготовлені вдома повідомлення про відкриття                          Т.Х. Моргана.

 

Робота за таблицею «Генетика статі» досліди Моргана  - пряме і зворотне схрещування.

Т. Х. Морган досліджував явище успадкування, зчепленого зі статтю, під час дослідів над мухами-дрозофілами і провів два основних схрещування. При першому схрещуванні він схрестив самок дрозофіл із домінантним червоним кольором очей із самцями з білими (безбарвними) очима.

-  Всі нащадки (гібриди F1) мали очі червоного кольору.
Від схрещення яких у другому поколінні (F2) відбулось розщеплення ознак у гібридів: усі самки мали очі червоного кольору, половина самців — білі очі, а половина — червоні.

Для порівняння Морган провів друге схрещування (зворотне) , у якому схрестив білооких самок із червоноокими самцями. В першому поколінні (F1) спостерігалося таке розщеплення ознак: усі самки мали очі червоного кольору, а самці — білого.

При схрещуванні гібридів F1 між собою серед гібридів F2 половина дрозофіл кожної статі були з червоними очима і половина — з білими.

Результати обох схрещувань пояснюються розташуванням в X-хромосомі гена забарвлення очей, тоді як Y-хромосома взагалі його не має і тому ніяк не впливає на успадкування цієї ознаки.

 

Запитання до учнів:

— Якого висновку дійшов Т. Х. Морган під час досліду з дрозофілами? (ген, який визначає забарвлення очей, міститься у хромосомах, пов’язаних із визначенням статі у дрозофіл)

 

2.   Успадкування, зчеплене зі статтю

Розповідь учителя, пошуковий метод (робота з підручником), словникова робота.

У ході розповіді вчитель має постійно підтримувати увагу учнів, тому доцільно ставити запитання до учнів. Для відповіді на запитання учні можуть звертатись до тексту підручника.

 

Генетика статі - важливий і цікавий напрямок сучасної генетики.

Статева відмінність особин  спостерігається здебільшого у тваринних організмів. Тривалий час вчені не могли з’ясувати причини появи чоловічої та жіночої статі. Наукове визначення цьому явищу дала хромосомна теорія визначення статі.

Співвідношення статей у різностатевих організмів приблизно 1:1. Це співвідношення пов’язане з процесами утворення гамет та їх заплідненням, тому що новий організм отримує половину гамет від матері і половину від батька.

- Стать — це сукупність ознак, що забезпечують рекомбінацію генетичного матеріалу при розмноженні. Стать — це спадкова ознака. У більшості видів організмів існує дві статі: чоловіча та жіноча, які контролюються генами, що локалізуються як в аутосомах, так і в статевих хромосомах.

• Аутосоми – хромосоми однакові у обох статей.
• Гетерохромосоми або статеві – хромосоми, за якими відрізняються чоловіча та жіноча стать.
• Каріотип – диплоїдний хромосомний набір, який представлений хромосомами, внесеними батьками при заплідненні.

Розглянемо хромосомний набір людини. Він вміщує 46 хромосом ( 23 пари ), з них  22 пари – аутосоми (однакові для чоловічого і жіночого організмів)  та 1 пара статевих хромосом.

Статеві хромосоми існують двох видів, їх позначають Х та Y.

Самок і самців розрізняються за парами статевих хромосом Х та У.

Жінки (ХХ) мають одну Х-хромосому від батька і одну Х-хромосому від матері. Якщо яйцеклітина запліднюється сперматозоїдом, що несе Х-хромосому, розвивається жіночий організм.

Стать особини, яка має дві X-хромосоми, називають гомозиготною, а її представники утворюють гамети одного типу з однаковим хромосомним набором (X).

Чоловік (ХУ) отримує Х-хромосому тільки від матері. І якщо яйцеклітина запліднюється сперматозоїдом, який несе У-хромосому, розвивається чоловічий організм.

Стать особин, які мають X- та Y-хромосоми, називають гетерозиготною, оскільки її представники утворюють гамети двох типів (X та Y).

Питання до учнів: Від якої статі – гомозиготної (ХХ) чи гетерозиготної  (ХУ) залежить стать майбутньої особини?

 Відповідь: у більшості роздільностатевих організмів стать майбутньої дитини визначається в момент запліднення чоловічою Х або У-хромосомою.

Певні ознаки організмів можуть залежати від статі. Це пов’язане з тим, що за генним складом X- та Y-хромосоми неоднакові. Гени, які містяться в X-хромосомі, називають X-зчепленими, а ті, що містяться в Y-хромосомі,— Y-зчепленими.

Y-хромосома несе меншу кількість генів, ніж X-хромосома (це пов’язано з меншими розмірами Y-хромосоми).

(Проведення гімнастики для очей).

3. Детермінація розвитку статі.

•                   1 тип : ♀   ХХ, ♂   ХУ.

Характерний  для більшості хребетних, в тому числі і для людини, деяких  червів, ракоподібних, більшості комах, земноводних, деяких риб (жіноча стать – гомозиготна, чоловіча – гетерозиготна) .

•                   2 тип : ♀ХУ, ♂ ХХ.

Характерний для птахів, плазунів, деяких земноводних, лускокрилих та риб (жіноча стать – гетерозиготна, чоловіча – гомозиготна).

•                   3 тип : ♀ХХ, ♂ ХО

Нуль позначає відсутність хромосоми. Зустрічається в деяких комах – прямокрилих (жіноча стать – гомозиготна, чоловіча – монозиготна).

•                   4 тип : ♀ХО,  ♂ ХХ.

Зустрічається у деяких комах – цикад.

•                   5 тип : гаплоїдно - диплоїдний - ♀ 2n, ♂n.

Характерний для бджіл та мурашок –  у них немає статевих хромосом (самки – це диплоїдні особини, а самці – гаплоїдні) .

Ознаки, гени яких розташовані у статевих хромосомах Х та У, називають зчепленими зі статтю. 

У-хромосому часто називають інертною або генетично порожньою, так як в ній дуже мало генів. Відомі аномалії, зчеплені з У-хромосомою (лускатість шкіри, перетинчасті пальці,  сильне оволосіння вух) передаються від батька тільки до сина разом з У-хромосомою і проявляються, таким чином, тільки у чоловічої статі.

Х – хромосома – несе багато різних ознак, описано більше 370 хвороб зчеплених з нею. Це негативно впливає на чоловіків, бо вони мають лише 1 Х-хромомому і тому всі локалізовані в ній гени, навіть рецесивні, одразу проявляються у фенотипі (не мають другої Х – хромосоми, щоб компенсувати помилку). У жіночому організмі (ХХ) кожна ознака по генам буде або гомо- або гетерозиготною.

Повідомлення учнів про патології, які успадковуються зчеплено з жіночою  статтю.

Короткий огляд родоводу королівської сім’ї з метою виявлення особливостей успадкування гена гемофілії.

 

Прикладом зчепленої зі статтю ознаки у ссавців є «черепахове»  забарвлення кішок. Чорне забарвлення у цих тварин домінує над рудим, а ген, що визначає колір шерсті, локалізований у Х-хромосомі. Гетерозиготна за цим геном самка може мати черепаховий окрас внаслідок того, що в частині її клітин інактивується Х-хромосома з рецесивним алелем (поява рудого кольору), а в частині — з домінантним (чорного кольору). Це відбувається в результаті інактивації одної з Х-хромосом, названої тільцем Барра. (самостійна робота учнів з підручником, с.65).

Чого не може відбутися у котів (ХУ).

 

Перегляд даного випадку у вигляді задачі.

 

Задача № 1

У котів ніколи не буває черепахового забарвлення, воно виявляється лише у кішок. Якими будуть кошенята від схрещування чорної кішки і рудого кота, якщо чорне забарвлення є домінантною ознакою, руде – рецесивною, черепахове забарвлення проявляється в гетерозиготному стані?

 

Дано: XВ — чорне забарвлення Xb— руде забарвлення XВXb — черепахове забарвлення	Розв’язання: Оскільки кішка є чорною, то вона має бути гомозиготною з генотипом XВXВ, а рудий кіт має генотип XbY. Запишемо схему схрещування: P ♀ XВXВ × ♂ XbY   чорна кішка   рудий кіт
F1 — ?

 

Позначимо типи гамет:            G            X^В,           X^b,     Y.

 

Жіноча особина може продукувати тільки гамети типу X^В, а чоловіча — типу X^b, Y.

Накреслимо решітку Пеннета і розв’яжемо задачу:

♂ ♀	Xb	Y
XВ	XВXb черепахова кішка	XВY чорний кіт
XВ	XВXb черепахова кішка	XВY чорний кіт

 

Відповідь: від схрещування чорної кішки і рудого кота можна одержати нащадків із генотипами X^ВX^b (черепахові кішки за фенотипом) та X^ВY (чорні коти за фенотипом) у співвідношенні 1 : 1.

 

 

6.  Узагальнення і закріплення знань

 

1) Знаходження відповідностей

 

1. Каріотип 2. Статеві хромосоми 3. Аутосоми 4. Гетерозиготна стать 5. Гомозиготна стать

1. Пара хромосом, які відрізняються у самця і самки. 2. Диплоїдний хромосомний набір. 3. Однакові за зовнішнім виглядом хромосоми в клітинах роздільностатевих організмів. 4.     ХY 5.    ХХ

 

Відповіді: 1 – 2,   2 – 1,   3 – 3,   4 – 4,   5 – 5

 

2) Формування, закріплення первинних умінь і навичок та застосування їх у стандартних умовах (Розв’язування за аналогією)

Задача 1. Дочка гемофіліка виходить заміж за сина іншого гемофіліка, причому наречений і наречена не хворіють на гемофілію. Яка ймовірність народження хворих дочок та синів ? ( Ген гемофілії зчеплений з Х – хромосомою  і є рецесивною ознакою) 

Розв’язування задачі

Дано:

Н – норма

h – гемофілія   

♀ - Х^H  Х^h

♂ - Х^H  Y

Якої статі буде хвора дитина - ?

                                             

Р                                  ♀ Х^H Х^h                                       ♂ Х^H Y

 Гамети              Х^H                     Х^h                                  Х^H                   Y

 

 

   Х ^H  Х ^H                                               X ^H Y  

 

                                             Х^H   Х^h                                                  Х^h Y

Відповідь: хворим буде хлопчик.

Задача 2. У людини нормальний зір домінує над дальтонізмом. Гетерозиготна жінка з нормальним зором одружилася з чоловіком. Який мав  нормальний зір. Чи успадкує хтось із дітей дальтонізм? Якщо так, то хто?

7.      Підбиття підсумків уроку, рефлексія.

оцінка діяльності учнів на уроці та виставлення оцінок.

 

 8.      Інформування учнів про домашнє завдання, інструктаж щодо його виконання

1) Завдання для всього класу.

Підручник – опрацювати матеріал Ϩ12, відповісти на питання в кінці параграфа.

Робочий зошит – вивчити записані в зошиті поняття.

2). Індивідуальне завдання.

Скласти та розв’язати  задачу на успадкування ознак, зчеплених зі статтю.