Тема урока: Генетика пола.
1.Ребята, посмотрите видео, которое находится внизу.
2.Что же такое пол?
Пол - это совокупность признаков и свойств организма, обеспечивающих функцию воспроизведения потомства и передачу наследственной информации за счет образования гамет.
Подавляющее большинство видов животных представлено особями двух полов — мужского и женского. Расщепление по половой принадлежности происходит в соотношении 1:1. Иными словами, у всех видов численность самцов и самок приблизительно одинакова. Современная теория наследования пола была разработана Т. Морганом и его сотрудниками в начале XX в. Им удалось установить, что самцы и самки различаются по набору хромосом.
У мужских и женских организмов все пары хромосом, кроме одной, одинаковы и называются аутосомами, а одна пара хромосом, называемых половыми, — у самцов и самок различается.
Существует 4 типа хромосомного определения пола:
Первый тип: ♀ X X; ♂ X Y
Характерен для млекопитающих, в том числе для человека, червей, ракообразных, большинства насекомых, земноводных, некоторых рыб, мушек-дрозофил.
Рассмотрим данный тип наследования пола на примере дрозофил и человека. У самцов, и у самок дрозофил в каждой клетке по три пары аутосом, а вот половые хромосомы различаются: у самок — по две Х-хромосомы, а у самцов X и Y. Так как у самок дрозофил образуются только яйцеклетки, содержащие половые Х-хромосомы, то женский пол у дрозофил называют гомогаметным. У самцов дрозофил образуются в равном соотношении сперматозоиды либо с Х-, либо Y-половыми хромосомами. Поэтому мужской пол у дрозофил называется гетерогаметным.
Если яйцеклетка, несущая Х-хромосому, будет оплодотворена сперматозоидом, несущим Y-хромосому, то из зиготы родится мужская особь. Если яйцеклетка, несущая Х- хромосому, будет оплодотворена сперматозоидом, несущим Х-хромосому, то из зиготы родится женская особь.
Ребята, давайте вспомним фрагмент фильма «Невероятные приключения итальянцев в России», вправе ли мужчина требовать от своей жены рождения мальчика? Может ли медицина помочь ему в этом вопросе?
Верно, ребята, мужчина не может требовать рождения мальчика от своей жены, т.к. пол будущего ребёнка зависит от того, какая гамета, несущая Х или У хромосому будет участвовать в оплодотворении. У хромосома имеется только в организме мужчин и пол будущего ребёнка зависит от мужчины. Медицина в этом случае тоже бессильна.
Второй тип: ♀X Y; ♂ X X
У некоторых видов живых существ хромосомное определение пола совсем другое. Например, у птиц и рептилий — гомогаметны самцы (XX), а самки — гетерогаметны (ХY). (У кого?)
Третий тип: ♀X X; ♂ XО
У некоторых насекомых у самцов в хромосомном наборе лишь одна половая хромосома (ХО), а самки — гомогаметны (XX). (У кого?)
Четвёртый тип: ♀ XО; ♂ X X
У некоторых равнокрылых: цикад, тлей у самок одна половая хромосома. А мужской пол гомогаметный.
У некоторых организмов определение пола зависит от внешних факторов. Помимо генетических, существует много других механизмов определения пола.Например у крокодилов.
Наследование признаков, сцепленных с полом
В половых хромосомах расположен целый ряд генов, которые никак не связаны с признаками, имеющими отношение к полу. Признаки, гены которых расположены в половых хромосомах, получили название сцепленных с полом. Характер их наследования зависит от принципа генетического определения пола. У человека женский пол является гомогаметным (XX), а мужской — гетерогаметным (ХY).
У человека У-хромосома маленькая, её часто называют генетически инертной или генетически пустой, так как в ней очень мало генов. В ней присутствуют гены, отвечающие за развитие мужских половых желез и определяющие размер зубов. Известны аномалии, сцепленные с Y-хромосомой, которые от отца передаются всем сыновьям (чешуйчатость кожи, перепончатые пальцы, сильное оволосение на ушах). У-хромосома передается от отца всем его сыновьям, и только им.
А вот Х-хромосома содержит не менее 200 генов. В соматических клетках женщины по две Х-хромосомы, поэтому за каждый признак отвечает по два гена, а в клетках организма мужчины всего одна Х-хромосома, и все полторы сотни генов, расположенных в ней, — и доминантные, и рецессивные, — обязательно проявляются в фенотипе. Предположим, что в организм мальчика попала от матери «бракованная» Х-хромосома с каким-нибудь мутантным геном, приводящим к развитию болезни. Так как второй Х-хромосомы в его клетках нет (есть только Y-хромосома), то болезнь обязательно проявится. Если же такая Х-хромосома с мутантным геном попала в яйцеклетку, из которой разовьется девочка, то она не заболеет, так как получит от отца нормальную X-хромосому с геном, который подавит действие мутантного. По описанной схеме у человека наследуется гемофилия — заболевание, при котором в организме не хватает одного из веществ, необходимого для свертывания крови. При гемофилии человек может истечь кровью даже при небольшом порезе или ушибе.
Проследим наследование аллеля гемофилии, сцепленного с полом на примере царской семьи:
H- норма
h -гемофилия
P ♀ X H X h × ♂ X H Y
Александра Николай II
Фёдоровна
G X H X h X H Y
F1 X H X H
X H X h Ольга, Татьяна, Мария, Анастасия
X H Y
X h Y Алексей
Мы видим, что дочери Ольга, Татьяна, Мария, Анастасия тоже могли являться носителями гена гемофилии.
Точно так же, как гемофилия, наследуется ещё одно заболевание.
Дальтонизм, частичная цветовая слепота, один из видов нарушения цветового зрения.
3.А теперь давайте вспомним, что нового мы сегодня узнали на уроке:
Кто впервые доказал, что самки и самцы отличаются по набору хромосом?
От чего зависит пол ребенка у человека: от хромосом яйцеклетки или хромосом сперматозоидов?
Какие факторы внешней среды могут оказывать влияние на появление особей того или иного пола?
Какие признаки называются сцепленными с полом?
Приведите примеры аномалий, сцепленных с полом.
4. ДЗ.: Эти теоретические знания помогут решить вам ситуационные задачи:
Задание – 1:
В спортивных состязаниях отдельные мужчины пытаются выиграть у женщин, перевоплощаясь в женское обличье. Последний, связанный с такой гендерной неопределенностью скандал, произошел в 2009 году в Берлине на чемпионате мира по легкой атлетике, где победу одержала спортсменка из ЮАР Кастер Семеня. Она без труда обошла соперниц, обогнав их на две с половиной секунды. Вот только она ли это на самом деле, после чемпионата засомневался, чуть ли не весь мир.
Предположите способ определения пола, который бы исключал любые ошибки.
Задание 2:
В книге Е. Пчелова «Романовы. История династии» имеется следующий текст: «Цесаревич унаследовал гемофилию от матери – Александры Фёдоровны. Эта болезнь передаётся только через женщин, которые сами не болеют, но являются носителями вируса. А поражает гемофилия исключительно мужчин».
Какие ошибки допустил автор?
Задание 3:
В останках, найденных под Екатеринбургом, принадлежащих предположительно царской семье, царевич обнаружен не был. В 1941г в доме для умалишённых в Саратове жил человек, который называл себя Алексеем Романовым. Своё чудесное спасение он объясняет помощью старушки, жившей в лесу, которая выходила его, раненого, и даже смогла вылечить от гемофилии. Этот человек приводил такие подробности из жизни царской семьи, включая обстановку царских покоев, имена слуг и пр., которые знать мог только настоящий наследник. (По мотивам книги Э. Радзинского «Господи, спаси и усмири Россию»).
Предложите свои комментарии по поводу возможности излечения гемофилии.