Цитологическая наследственность. Генетическое определени пола

     Федеральное агентство по образованию

     Государственное образовательное учреждение

     высшего профессионального образования

     «Борисоглебский государственный педагогический институт»

     Факультет биологии

     Кафедра биологии и методики её преподавания 

                                             
 

Конспект  урока по биологии

на  тему:

«Цитоплазматическая наследственность. Генетическое определение пола» 
 
 

                                                                                       Выполнила:

                                                                                       студентка 5курса

                                                                                       факультета биологии

                                                                                       Безрукова Л.Р.

                                                                                       Методист: Буренина Т. П.

                                                                                       Учитель: Проселкова Л. В. 

Борисоглебск, 2010  

Тема  урока: Цитоплазматическая наследственность. Генетическое определение пола.

Цели  урока: Продолжить формировать знания о цитоплазматической наследственности и 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.

Задачи  урока:

1. Образовательные. Продолжить формировать знания о цитоплазматической наследственности. Продолжить формирование понятийного аппарата в области генетики и умения им пользоваться. Продолжить формирование знаний о хромосомном механизме определения пола организма, об аутосомах, о соотношении полов у животных и человека, причинах этого соотношения. Продолжить формирование навыков решения генетических задач, работы с книгой. Дать представление об использовании знаний по определению пола в различных областях жизни.

2. Развивающие. Развитие умения самостоятельной работы с текстом. Развитие внимания при решении генетических задач. Развитие памяти и умения применять полученные знания (входе решения задач). Развитие умения обращаться к ранее изученному материалу. Развитие умения анализировать материал темы. Продолжить формировать умения читать и  понимать научный текст, пользоваться терминами и символами генетики.

3. Воспитательные. Воспитание ответственного отношения к самостоятельной работе. Воспитание критической оценки результатов одноклассников. Воспитание критического отношения к своим способностям и знаниям в ситуации выбора. Формировать научно – материалистическое мировоззрение собственных убеждений. Формировать трепетное отношение к своему организму как носителю уникального генотипа. Развивать представление о влиянии среды на формирование фенотипа.

Тип урока: комбинированный.

Вид урока: раскрывающий содержание темы.

Оборудование: таблица «Определение пола у мушки дрозофилы», рисунки «Кариотип человека», «Родословная потомков английской королевы», сборники задач.

Ход урока.

1. Организационный момент(2мин)

Здравствуйте! Садитесь.

Итак, давайте  сначала отметим отсутствующих (Проверка присутствующих по списку)

2. Проверка Д/З (5 мин)

Проверка решения  задачи. 

 

3. Изучение  новой темы (25 мин)

     Учитель: Сегодня  на уроке мы познакомимся с особенностями цитоплазматической наследственности и генетическим определением пола. Научимся решать новый тип задач по генетики.

     Открываем тетради и записываем тему урока: «Цитоплазматическая наследственность. Генетическое определение пола». (Учащиеся записывают тему урока в рабочие  тетради).

Учитель:  Для начала давайте вспомним, что такое генетика?

        Ученики: Генетика – это наука, изучающая закономерности наследственности и изменчивости живых организмов.

Учитель: Что такое наследственность?

       Ученики: Наследственность – это всеобщее свойство живых организмов передавать свои свойства и признаки из поколения в поколение.

Учитель: Какие виды наследственности вы знаете?

      Ученики: Ядерная.

Учитель: С чем связан этот вид наследственности?

     Ученики: С хромосомами, находящимися в ядре клетке, в состав которых входит ДНК и белковые компоненты.

     Учитель: Этот вид наследственности хорошо изучен, для него выявлены закономерности наследования свойств и признаков.

     Однако, по мере развития генетики оказалось, что существует путь передачи наследственности через цитоплазму клетки.

     Такой вид наследственности называют цитоплазматической или нехромосомной. 

     Цитоплазматическая  наследственность. 

     Итак, цитоплазматическая наследственность связана с действием генов, расположенных  в органоидах цитоплазмы, содержащих ДНК (Митохондрии, пластиды, плазмиды). Такие гены способны к автономной репликации и равномерному распределению  между дочерними клетками.

     Давайте рассмотрим каждый органоид и отдельно связанную с ним наследственность.

     Митохондриальная  наследственность – связана с генами, локализованными в митохондриях. С нею связано наследование нарушений в действии дыхательных ферментов у дрожжей, а также устойчивость и чувствительность дрожжей к действию антибиотиков.

     Пластидная наследственность – выявлена при наследовании пестролистной окраски. Связана с наличием в клетках только окрашенных, только бесцветных или их смеси пластид.

     Плазмидная  наследственность – связана с генами, расположенными в плазмидах (коротких кольцевых молекул ДНК, находящихся вне нуклеотида бактериальной клетки), обеспечивает наследование устойчивости бактерий к действию лекарственных препаратов благодаря защитным белкам.

     Характерной чертой цитоплазматической наследственности является наследование по линии матери. Это связано с тем, что в яйцеклетке и пластид, и митохондрий очень много, а в мужских гаметах этих органоидов практически нет (так как эти клетки практически лишены цитоплазмы). В сперматозоидах присутствуют митохондрии, но они все равно не проникают в яйцеклетку, так как при слиянии гамет в яйцеклетку попадает только ядро сперматозоида, содержащее генетический материал. Таким образом, все митохондрии и пластиды зиготы достаются ей в наследство только от материнского организма.

     Показано, что хромосомная и нехромосомная  наследственность могут взаимодействовать, приводя к сложным случаям  наследования. Например, большинство  белков митохондрий закодировано в  ядерных генах и наследуется по правилам Менделя, а оставшиеся белки кодируются в ДНК самих митохондрий, которые передаются только по материнской линии. 

     Генетическое  определение пола. 

     Мы  знаем, что большинство животных и двудомных растений 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.

     Проблема  происхождения половых отличий, механизм определения пола и поддержание  определенного соотношения полов  в группах животных организмов важна  как для практической, так и  для теоретической биологии.

     Пол у животных чаще всего определяется в момент оплодотворения – сингамный тип определения пола. Это – генетическое определение пола, так как зависит от баланса хромосом. Довольно часто его называют хромосомным определением пола.

     Если  определение пола происходит еще  до оплодотворения в процессе созревания яйцеклеток, то такое определение  пола называют прогамным (т.е. перед оплодотворением, до слияния гамет). Характерно для тли, коловраток…

     Если  определение пола происходит после  оплодотворения, то подобный тип определения  пола называют эпигамным (т.е. после слияния гамет).

     У ряда многоклеточных организмов определение  пола происходит вне связи с оплодотворением. Это партеногенез (пример: дафнии – в зависимости от условий существования образуются потомки мужского или женского пола).

     Поскольку у большинства живых организмов пол чаще определяется в момент оплодотворения, то важнейшая роль в генетическом определении пола принадлежит хромосомному набору зиготы. Таким образом, определение пола обычно связывают с наличием одной пары хромосом, по которой отличается женский пол от мужского.

     И одинаковые по внешнему виду хромосомы  в клетках раздельнополых организмов называют аутосомами, а пару различающихся хромосом, неодинаковых у самца и самки называют половыми хромосомами.

     Общее число, размер и форма хромосом –  кариотип.

     Вспомните например, хромосомный набор человека (кариотип). В наборе хромосом зиготы содержатся парные – гомологичные хромосомы. В женском кариотипе все хромосомы парные, в мужском имеется одна крупная равноплечая непарная хромосома, другая маленькая палочковидная, встречающаяся у мужчин. Таким образом, кариотип женщин  содержит 22 пары хромосом - аутосом, одинаковые у мужчин и женщин. И одну пару хромосом, по которой различны оба пола - гетерохромосомы. 

 

     Половые хромосомы у женщин одинаковы  – X-хромосомы.

     Диплоидные (соматические) клетки женского организма  содержат 2 X – хромосомы и в процессе овогенеза образуют яйцеклетки, имеющие по одной X – хромосоме.

     Пол, образующий гаметы, одинаковые по половой  хромосоме, называют гомогаметным и обозначают следующим образом: XX (==)

     У мужчин в диплоидных клетках имеется 1 X- хромосома и 1 Y – хромосома.

     При сперматогенезе получаются гаметы 2-х  сортов (X и Y).

     Пол, который формируют гаметы, неодинаковые по половой хромосоме называют гетерогаметным и обозначают XY(     ) 

              

     Таким образом, у человека хромосомный  набор выглядит так:

     Женский: 2×2 + XX

     Мужской: 2×2 + XY

     Т.е. женский пол –  гомогаметен, а  мужской – гетерогаметен.

      У бабочек, птиц гомогаметным полом является мужской пол, т.е. петух будет иметь  XX набор хромосом, а курица XY. Y-хромосома определяет развитие семенников, а в дальнейшем развитие мужских половых признаков.

     В половых хромосомах расположен целый  ряд генов, которые не связаны  с признаками, имеющими отношение  к полу. X- и Y- хромосомы гомологичны, но различаются морфологически.Следовательно, признак определяется не парой аллельных генов, а только одним аллелем.

     Признаки, развитие которых обусловлено одиночным  аллелем, расположенным в одной  из альтернативных половых хромосом, получили название сцепленных с полом.Признаки преимущественно развиваются у одного из полов и по разному наследуются у мужчин и у женщин.