Генетика статі, зчеплення зі статтю та регуляція активності генів
👩🏫Методичні акценти для вчителя • План проведення уроку на 45 хвНУШ▼
🎯 Очікувані результати навчання (НУШ):
Формування предметних компетентностей за темою «Генетика статі, зчеплення зі статтю та регуляція активності генів», розвиток критичного мислення, вміння аналізувати причинно-наслідкові зв'язки та застосовувати набуті знання на практиці.
💬 Провокативне питання для старту:
Використайте блок «Гачок (Hook)» нижче для 2-хвилинної розминки з класом перед поясненням нового матеріалу.
⏱️ Рекомендований таймінг 45-хвилинного уроку:
Тема: § 36–38. Генетика статі, зчеплення зі статтю та регуляція активності генів. Д/з: опрацювати матеріал уроку та завдання «У зошит» на платформі EZZ-SCHOOL BOOKS.
⚡ Фронтальне бліц-опитування класу на початку уроку (2 хв):
- Що є ключовим поняттям теми «Генетика статі, зчеплення зі статтю та регуляція активності генів» і чому воно важливе?
- Де у повсякденному житті, науці чи IT ми стикаємося з цим явищем/алгоритмом?
- Яка найпоширеніша помилка виникає під час першого знайомства з матеріалом?
🏠 Диференційоване домашнє завдання:
- Базовий рівень (обов'язковий): опрацювати конспект і блок «У зошит».
- Достатній рівень: скласти власну шпаргалку та пройти MiniCheck.
- Високий / STEM: виконати симуляцію у лабораторії та скласти BossQuiz на 100 XP.
📊 Критерії формувального оцінювання:
Твоя місія на цей урок
Натискай на цілі у міру їх опанування:
- 1Охарактеризувати хромосомний механізм визначення статі (гомогаметна та гетерогаметна статі).Опанувати ➔
- 2Пояснити особливості зчепленого зі статтю успадкування ознак (гемофілія, дальтонізм).Опанувати ➔
- 3З'ясувати молекулярні механізми регуляції активності генів (оперонна модель Жакоба і Моно).Опанувати ➔
- 4Ознайомитися з епігенетичними механізмами регуляції клітинного розвитку.Опанувати ➔
👑 Чому гемофілію називали «вікторіанською хворобою королів» і чому хворіли переважно чоловіки?
Британська королева Вікторія була носійкою рецесивного мутантного гена в X-хромосомі. Її доньки передали цей ген правлячим династіям Іспанії, Німеччини та царевичу Олексію в Російській імперії. Оскільки чоловіки мають лише одну X-хромосому (XY), навіть один мутантний алель веде до незсідання крові!
🔬 Інтерактивна біологічна лабораторія
Генетична лабораторія: Решітка Пеннета
Симулятор моногібридного, дигібридного та зчепленого схрещування
| ♂ \ ♀ | A | a |
|---|---|---|
| A | AA | Aa |
| a | Aa | aa |
Моногібридне схрещування (ІІ закон Менделя)
Схрещування гетерозиготних особин за однією ознакою: колір насіння гороху (A — жовтий, a — зелений).
Розщеплення за фенотипом 3 : 1 (75% жовтих, 25% зелених). За генотипом 1 AA : 2 Aa : 1 aa.
Закон розщеплення: при схрещуванні гібридів першого покоління між собою у нащадків спостерігається розщеплення у співвідношенні 3:1 за домінантною ознакою.
§ 36–37. Хромосомне визначення статі та зчеплене зі статтю успадкування
⚧️ Типи хромосомного визначення статі
У більшості роздільностатевих організмів стать визначається в момент запліднення поєднанням статевих хромосом (гоносом):
🩸 Успадкування, зчеплене зі статтю (X-зчеплені хвороби)
Гени, розташовані в X-хромосомі і відсутні в Y-хромосомі, називають зчепленими зі статтю.
У людини рецесивними мутаціями в X-хромосомі зумовлені:
- Гемофілія (Xʰ): тяжке порушення зсідання крові;
- Дальтонізм (Xᵈ): нездатність розрізняти червоний і зелений кольори.
§ 38. Регуляція експресії генів (модель оперона Жакоба й Моно)
Усі клітини багатоклітинного організму (нейрони, клітини шкіри, печінки) містять абсолютно однаковий набір генів, проте в кожній тканині працює лише певна частина з них.
У 1961 році Франсуа Жакоб та Жак Моно відкрили механізм регуляції активності генів на прикладі лактозного оперона бактерії E. coli:
• За відсутності лактози ген-регулятор виробляє білок-репресор, який сідає на ділянку-оператор і фізично блокує рух РНК-полімерази — гени «вимкнені».
• Коли в середовищі з'являється лактоза, вона зв'язується з репресором, інактивуючи його. Оператор звільняється, РНК-полімераза транскрибує ферменти розщеплення лактози — гени «вмикаються»!
📊 Хромосомне визначення статі та ознаки, зчеплені зі статтю
| Тип визначення статі | Хромосомний набір самця і самки | Приклади організмів та генетичні хвороби |
|---|---|---|
| Тип XY (ссавці, дрозофіла) | ♀ XX (гомогаметна стать); ♂ XY (гетерогаметна стать) | Стать майбутньої дитини залежить виключно від сперматозоїда батька (X чи Y) |
| Тип ZW (птахи, плазуни, метелики) | ♀ ZW (гетерогаметна жіноча стать); ♂ ZZ (гомогаметна чоловіча) | У птахів стать нащадків залежить від яйцеклітини матері |
| Ознаки, зчеплені з X-хромосомою | Рецесивні алелі в X-хромосомі (X^h, X^d), відсутні в Y-хромосомі | Дальтонізм, гемофілія: жінки зазвичай є здоровими носіями (X^H X^h), а чоловіки хворіють (X^h Y) |
| Ознаки, зчеплені з Y-хромосомою | Передаються виключно від батька до всіх його синів (голандричні) | Гіпертрихоз вушних раковин, перетинки між пальцями ніг |
Чому рецесивні захворювання, зчеплені з X-хромосомою (дальтонізм, гемофілія), трапляються серед чоловіків значно частіше, ніж серед жінок?
У зошит (за підручником)
Вправи з підручника до цієї теми уроку. Виконуй у робочий зошит або за комп'ютером за вказівкою вчителя:
Генетична задача на зчеплене зі статтю успадкування дальтонізму
💡 Підказка від нас: Схрестити здорову жінку-носійку XDXd зі здоровим чоловіком XDY. Знайти ймовірність народження сина-дальтоніка (25% серед усіх дітей, 50% серед хлопчиків).
Складання схеми роботи оперона за Жакобом і Моно
💡 Підказка від нас: Позначити ділянки: Промотор → Оператор (з білком-репресором) → Структурні гени lacZ, lacY.
Самоперевірка (картки знань)
Натискай для перевороту (або Пробіл / ◀ ▶ на клавіатурі)
Бос-тест: Генетика статі, зчеплення зі статтю та регуляція активності генів
Питання 1 з 5 • Завдай удару по босу теми
Який хромосомний набір статевих хромосом має жінка з нормальним каріотипом?
Шпаргалка уроку (головне в один екран)
Усе найважливіше для повторення перед уроком або самостійною роботою
Головне правило: Стать у ссавців: XX (самка, гомогаметна) та XY (самець, гетерогаметна). Ознаки в X (гемофілія, дальтонізм) передаються кріс-крос: мати → син. Регуляція: модель оперона (Жакоб-Моно) та епігенетика (метилювання ДНК).
Екзаменаційний акцент (НМТ/ЗНО): Чоловіки хворіють на X-зчеплені хвороби частіше, бо мають лише 1 X-хромосому (гемізиготи)!