Наследование признаков, сцепленных с полом. Генетика пола

Наследование признаков, сцепленных с полом. Генетика пола
Цель: раскрыть причины возникновения и передачи сцепленных с полом признаков и
генетических заболеваний, связанных с полом.
Задачи урока:

сформировать знания о хромосомном механизме определения пола, познакомить с
особенностями строения половых хромосом, с аутосомами;

на базе научных биологических знаний воспитать у учащихся правильное отношение к
проблеме пола;

развивать умения анализировать, обобщать, делать выводы, сравнивать, продолжить
формирование навыков решения генетических задач.
Тип урока: урок изучения нового материала.
Формы работы: индивидуальная, групповая.
I. Изучение нового материала
1. Определение пола, варианты определения пола.
Пол - это совокупность морфологических, физиологических, биохимических, поведенческих и
других признаков организма, обуславливающих репродукцию.
Пол организма, как и любой признак, развивается, с одной стороны, под влиянием генотипа, с
другой - факторов внешней среды. Для различных организмов влияние генотипа и факторов внешней
среды на определение пола различно, т.е. у одних организмов (человек, большинство млекопитающих)
определяющим является генотип, у других (рыбы, некоторые черви) – фактор внешней среды.
Рассмотрим основные способы определения пола у раздельнополых организмов.
Определение пола до слияния гамет. У коловраток, тлей, первичных кольчецов развиваются два
сорта яйцеклеток: крупные и мелкие. В дальнейшем из крупных яйцеклеток появляются самки, а из
мелких - самцы. Такое определение пола называют прогамным.
Определение пола после слияния гамет. У морского червя Bonellia viridis самка относительно
большая, самец – мелких размеров. Он постоянно живет в половых путях самки. Личинка червя
бисексуальна, развитие самца или самки из такой личинки зависит от случая. Если личинка попадает на
хоботок самки, то она превращается в самца, если прикрепится к субстрату (опоре) - то в самку.
Подобный тип определения пола называют эпигамным.
Определение пола в момент оплодотворения – сингамное. Это - генетическое определение пола,
так как зависит от баланса хромосом. Довольно часто его называют хромосомным определением пола.
Определение пола без оплодотворения. Примером может служить дафнии – мелкие
ракообразные. Партеногенетически размножающиеся самки дафний в нормальных условиях производят,
как правило, себе подобных потомков женского пола. При ухудшении условий существования
(понижение температуры, уменьшения количества солнечных лучей, нехватка пищи и др.) из обычных
партеногенетических яиц могут развиваться не только самки, но и самцы.
* Переопределение пола можно наблюдать у атлантической сельди. Сельди живут небольшими
стаями, в каждой из которой имеется один самец и несколько самок. Если самец погибает, то через
некоторое время самая крупная самка превращается в самца.
2. Хромосомное определение пола.
Проблема
От чего же зависит появление мужских и женских особей?
Хромосомный набор человека (кариотип) содержит 22 пары хромосом (аутосом), одинаковые у
мужского и женского организмов, и одну пару хромосом (половые), по которой различаются оба пола.
Половые хромосомы у женщин одинаковые, их называют X-хромосомы, у мужчин имеется одна Xхромосома и другая Y-хромосома.
Согласно хромосомной теории пола К.Корренса (1907) пол, имеющий одинаковые половые
хромосомы, называют гомогаметный, так как он дает один тип гамет, а имеющий разные –
гетерогаметным, так как он образует разные типы гамет.
Таким образом, у человека хромосомный набор выглядит так:

женщина - 44 аутосомы + XX

мужчина - 44 аутосомы + XY
D настоящее время изучены пять типов генетического определения пола.
Задание: проанализируйте данные таблицы.
3. Наследование признаков сцепленных с полом.
В том случае, когда гены ответственные за формирование какого-либо признака, расположены в
аутосомах, наследование осуществляется независимо от того, какой из родителей (мать или отец)
являются носителем изучаемого признака. Но ситуация резко изменяется, когда признаки определяются
генами, лежащими в половых хромосомах.
Признаки, развитие которых обусловлено генами, расположенными в одной из половых
хромосом, называют сцепленными с половыми хромосомами (гоносомное наследование). X- хромосома
значительно больше по своим размерам Y-хромосомы (Приложение 2). В X и Y- хромосомах имеются
гомологичные участки, содержащие аллельные гены (А). Но в X- хромосоме есть большой участок,
которому нет гомологичного в Y-хромосоме (В). Признаки, развитие которых детерминируют гены,
расположенные в негомологичном участке X- хромосомы, называются сцепленными с X- хромосомой.
Таких признаков для человека описано около 200 (дальтонизм, гемофилия - рецессивные и доминантные
- рахит, темная эмаль зубов и др.)
Голандрические признаки детерминируются генами, расположенными в негомологичном участке
Y-хромосомы (С), и проявляются фенотипически только у мужчин и передаются от отца ко всем
сыновьям. Таких генов описано 6 (ихтиоз, волосатость ушей, перепонка между пальцами ног и др.)
Работа у доски - решение генетической задачи.
Задача. Рецессивный ген гемофилии (несвертываемость крови) сцеплен с X- хромосомой (с
полом). Отец девушки страдает гемофилией, тогда как мать в этом отношении здорова и происходит из
семьи, благополучной по данному заболеванию. Девушка выходит замуж за здорового юношу. Что
можно сказать о будущих сыновьях и дочерях.
Дано:

Объект: человек

Признаки: нормальная свертываемость крови- H, гемофилия- h
Определить: рождение в семье здоровых и больных сыновей и дочерей.
Решение: отец девушки – гемофилик, значит, единственная X- хромосома в его генотипе несет
рецессивный ген. Мать девушки и ее предки здоровы: следовательно, полученная от нее дочерью вторая
X- хромосома имеет доминантный ген нормальной свертываемости крови. Таким образом, генотип
девушки XHXh, генотип юноши XHY .
Ответ: все дочери будут фенотипически здоровы, но из них 50% могут оказаться носителями
гена гемофилии, а сыновья 50% - здоровы, 50% - гемофилики.
Такое наследование получило название “крисс - кросс” (или крест-накрест) сыновья наследуют
фенотипический признак матери, а дочери - признак отца.
II. Самостоятельная работа
первых двух сыновей нормальными?
III. Закрепление
Фронтальный опрос
1. Какие типы определения пола вы можете назвать?
2. Какие хромосомы называются половыми?
3. Какой пол называется гомогаметным, и какой – гетерогаметным? Приведите примеры.
4. Почему рождается примерно одинаковое количество особей мужского и женского пола?
5. Как генетически определяется пол у человека?
6. Назовите генетические и физиологические факторы, определяющие пол у человека.
7. Что такое сцепление генов с полом?
8. Какие особенности наследования признаков, сцепленных с полом, вы можете назвать?
9. Что такое голандрические признаки? Приведите примеры.
10. О каких признаках говорят, что они ограничены полом?
11. Объясните, почему близкородственные браки часто приводят к понижению
жизнеспособности потомства и его вырождению.
12. Объясните с позиции генетики, почему облысевших мужчин намного больше, чем женщин?
IV. Домашнее задание