Генетика пола. Наследование признаков сцепленных с полом

1. 
   Сформировать у учащихся систему знаний о генетическом определении пола у человека и наследовании, сцепленным с полом; понятие о механизме хромосомного определения пола. Выявить цитологические основы этого явления.
   
2. 
   Научить учащихся правильно объяснять приблизительно равную вероятность рождения мальчика или девочки; научить решать задачи по данной теме.
   
3. 
   Развивать у учащихся умения сравнивать, анализировать, делать самостоятельно выводы; сформировать познавательный интерес к изучению научных проблем, связанных с генетикой пола.
   

1. 
   Генетика пола.
   
2. 
   Хромосомный механизм определения пола.
   
3. 
   Различные формы определения пола.
   
4. 
   Соотношение полов.
   
5. 
   Наследование, сцепленное с полом.
   

• 
  Теоретическая и практическая значимость знаний механизмов наследования пола у различных организмов
  
• 
  Соотношение особей разного пола у раздельнополых организмов (животных, людей) равное 1:1, сходство его с расщеплением признаков при скрещивании рецессивной гомозиготы с гетерозиготой
  
• 
  Аутосомы и половые гетерохромосомы различных организмов. Зависимость пола организма от набора половых хромосом, который формируется в момент оплодотворения.
  
• 
  Случайный характер соединения половых клеток в зиготе. Закономерность общего результата появления потомков разного пола в соотношении 1:1, определяемая большим числом равновероятных встреч гамет, - статистическая закономерность.
  
• 
  Сцепленное с полом наследование некоторых жизненно- важных признаков - особый тип наследования. Наследование гемофилии, дальтонизма и других болезней и признаков как доказательство зависимости формирования признаков от пола.
  
• 
  Практическое значение изучения сцепленного с полом наследования признаков. Использование закономерностей сцепленного с полом наследования в селекционной работе.
  

1. 
   Для какого способа размножения характерно образование гамет?
   
2. 
   Какой набор хромосом они имеют?
   
3. 
   Какая часть сперматозоида и яйцеклетки является носителем генетической информации?
   
4. 
   Как называется оплодотворенная яйцеклетка, и какой набор хромосом она имеет?
   
5. 
   Что вы знаете о сцепленном наследовании генов?
   

Половое размножение очень широко распространено в природе, связано с формированием мужских и женских половых клеток. Каким же образом происходит распределение пола у различных видов животных.? Этот вопрос издревле будоражил умы людей, и только недавно, с возникновением науки генетика, человек смог найти этому объяснение.

Для начала вспомним, что представляет собой хромосомный набор клеток человека. Слайд.

В кариотипе человека из 46 хромосом 44 одинаковы у всех особей, независимо от пола (эти хромосомы называют аутосомами), а одной парой хромосом, называемых половыми, женщины отличаются от мужчин. Это общебиологическая закономерность для всех живых организмов, размножающихся половым путем.

Пол можно рассматривать как один из признаков организма, как правило, определяется генами. Механизм же определения пола имеет иной характер - хромосомный.

Согласно хромосомной теории К.Корренса (1907), пол будущего потомка определяется сочетанием половых хромосом в момент оплодотварения. Пол, имеющий одинаковые половые хромосомы, называют гомогаметным, так как он дает один тип гамет, а имеющий разные - гетерогаметным, так как он образует два типа гамет. У человека, млекопитающих, мухи дрозофилы гомогаметный пол женский, а гетерогаметный - мужской.

У мужского пола в процессе гаметогенеза формируется 2 типа гамет в равной пропорции, так как мужской пол - гетерогаметный: Х-сперматозоиды и Y-сперматозоиды.

Поскольку у женского пола половые хромосомы одинаковы, так как женский пол - гомогаметный, то каждая яйцеклетка несет Х-хромосому.

Эта биологическая закономерность, обусловленная механизмом мейоза.

Учащимся предлагается ответить на вопросы:

От чего зависит рождение женских и мужских особей?

Запись на доске определение пола.

Каким образом половые различия в хромосомных наборах самцов и самок поддерживаются в процессе размножения?

В чем же отличие “Х” хромосомы от “У” хромосомы?

Отличаются по строению: Y-хромосома состоит как бы из двух участков - одного гомологичного Х-хромосоме, а другого негомологичного. А так же по набору генов, которые в них находятся.

1. 
   Кариотип подавляющего большинства видов животных организмов включает аутосомы - хромосомы одинаковые у представителей обоих полов, и гетерохромосомы, по которым оба пола отличаются друг от друга.
   
2. 
   В половых хромосомах помимо генов, определяющих половую принадлежность, содержатся гены, не имеющие отношения к признакам того или иного пола.
   
3. 
   Аллельные гены в X- и Y-хромосомах наследуются в соответствии с законами Менделя.
   

1. 
   Мужской пол гетерогаметен; 50% гамет несут Х-, 50% и Y- хромосому (млекопитающие, двукрылые, жуки, клопы).
   
2. 
   Мужской пол гетерогаметен; 50% гамет несут Х- , 50% - не имеют половой хромосомы (кузнечики).
   
3. 
   Женский пол гетерогаметен; 50% гамет несут Х-, 50% - Y хромосому (птицы, пресмыкающиеся, хвостатые амфибии, шелкопряд).
   
4. 
   Женский пол гетерогаметен; 50% гамет несут Х-, 50% - не имеют половой хромосомы (моль).
   

Существует 3 формы определения пола:

1. 
   Прогамное определение пола. Осуществляется до оплодотворения в процессе онтогенеза. Так происходит, в частности. У коловраток при этом образуются яйцеклетки разных размеров - крупные и мелкие. После оплодотворения из крупных яиц развиваются самки, а из мелких - самцы.
   
2. 
   Сингамное определение пола, происходящее при оплодотворении, определяется половыми хромосомами. Этот тип является наиболее распространенным.
   
3. 
   Эпигамное (метагамное) определение пола зависит не от присутствия, соотношения или плоидности хромосом, а от интенсивности действия факторов окружающей среды, что может расцениваться как модификационная изменчивость. Ярким примером тому является детерминация пола у крокодилов. Из отложенных самкой яиц в зависимости от температуры окружающей среды могут вылупляться или юные самцы или самки.
   

Почему у раздельнополых организмов (в том числе и у людей) соотношение полов составляет 1:1?

1. 
   На протяжении любого периода жизни мужские индивидуумы менее жизнеспособны, чем женские
   
2. 
   Но естественный отбор направлен к тому, чтобы обеспечить создание равного количества особей обоего пола к моменту наступления половой зрелости.
   
3. 
   Можно предположить, что сперматозоид, содержащий Y- хромосому более подвижен, более жизнеспособен или обладает большей способностью оплодотворить яйцеклетку, чем сперматозоид, содержащий Х - хромосому.
   

Генетические исследования установили, что существуют признаки, которые определяются генами, лежащими в половых хромосомах.

Х-хромосома человека содержит ряд генов, рецессивные аллели которых определяют развитие тяжелых аномалий (гемофилия, дальтонизм). Эти аномалии чаще встречаются у мужчин, хотя носителями чаще бывают женщины.:

X ^hY - мужчина, больной гемофилией; X^d Y- дальтоник.

Сообщения учащихся о заболеваниях сцепленных с полом.

Дальтонизм.

Гемофилия.

Остановиться на наследовании гемофилии Царской семьей. Слайд.

Другие заболевания.

Соотношение полов.

Различают первичное соотношение полов, точнее, соотношение эмбрионов и вторичное - соотношение мальчиков и девочек среди новорожденных.

Теоретически соотношение полов в момент оплодотворения должно быть близким 1:1, так как встреча яйцеклетки со сперматозоидом, содержащим Х- или Y- половую хромосому, равновероятна.

При обследовании у человека обнаружено, что на 100 женских зигот образуется 140-160 мужских (первичное соотношение полов)

К моменту рождения на 100 девочек приходится 103-105 мальчиков 9 (вторичное соотношение полов).

Третичное соотношение полов (постнатальный период) к 20-ти годам на 100 девушек приходится 100 юношей; к 50-ти годам на 100 женщин - 85 мужчин, а к 85-ти годам на 100 женщин - 50 мужчин.

Отсюда напрашивается вывод о большей жизнестойкости женского организма, что может быть объяснено, наряду с другими причинами, мозаицизмом женского организма по половым хромосомам.

1) Вопросы для обсуждения.

1. 
   В чем состоят особенности половых хромосом?
   
2. 
   В чем заключается генетический механизм определения пола?
   
3. 
   Какие признаки, наследование которых сцеплено с полом, вам известны у человека?
   
4. 
   установите генотип женщины, у которой половина сыновей больна цветовой слепотой?
   
5. 
   Что такое наследование, сцепленное с полом?
   
6. 
   От кого из родителей мальчик получает Х-хромосому?
   
7. 
   Когда определяется пол цыпленка: до оплодотворения или в момент оплодотворения?
   
8. 
   Почему у детей появляются новые признаки, не свойственные родителям?
   
9. 
   Влияет ли среда на формирование и проявление признаков организма?
   
10. 
    По какой хромосоме у человека произошло сцепление признаков: дальтонизма, гемофилии?
    

Серебристая курица из породы белый виандот скрещена с золотистым (коричневым) петухом породы леггорн. Определить соотношение и расщепление групп гибридов по фенотипу и генотипу.

От родителей, по фенотипу имеющих нормальное зрение, родилось несколько детей с нормальным зрением и один мальчик - дальтоник (не различает красный и зеленый цвета) Чем это объяснить? Каковы генотипы родителей и детей?

Какие дети могли бы родиться от брака гемофилика с женщиной, страдающей дальтонизмом (а в остальном имеющей вполне благополучный генотип)?

1. 
   Пол организма определяется в момент оплодотворения и зависит от хромосомного набора зиготы.
   
2. 
   Формирование пола связано с комбинацией половых хромосом
   

4. Домашнее задание § 39.

Как называются хромосомы, одинаковые у обоих полов?

1. 
   Какие хромосомы называются половыми или гетерохромосомами?
   
2. 
   От чего зависит пол будущего потомка?
   
3. 
   Какой пол и почему называется гомогаметным?
   
4. 
   Какой пол называется гетерогаметным?
   
5. 
   Какой пол гомогаметен у человека, большинства позвоночных, многих насекомых и двудомных растений?
   
6. 
   Какой пол гомогаметен у птиц, бабочек, рептилий, хвостатых амфибий?
   
7. 
   Какие признаки называются сцепленными с полом?
   
8. 
   Почему у особей мужского пола в фенотипе сразу проявляются даже рецессивные признаки, связанные с Х -хромосомой?
   
9. 
   Приведите примеры заболеваний, сцепленных с полом?