Цілі уроку: ознайомити учнів із явищем зчепленого успадкування, його цитологічними основами та значенням для селекційної роботи; розвивати вміння аналізувати й робити висновки; виховувати розуміння важливості генетичних досліджень для практичної діяльності людства.

О бладнання й матеріали: портрет Т. Моргана, таблиці або слайди презентації з поясненням особливостей і механізмів зчепленого успадкування, зображення хромосом і хромосомних наборів окремих видів живих організмів.

 Базові поняття й терміни: хромосома, група зчеплення, зчеплене успадкування, гомологічні хромосоми, мейоз, кросинговер.

Хід уроку

І. Організаційний етап

II. Актуалізація опорних знань і мотивація навчальної діяльності учнів

Питання для бесіди

1. Коли й ким була сформована хромосомна теорія спадковості?

2. Які головні положення хромосомної теорії спадковості?

3. Яке значення хромосомної теорії спадковості для практичної селекції?

III. Вивчення нового матеріалу

Розповідь учителя з елементами бесіди

Зчеплене успадкування ознак і кросинговер

Гени, що знаходяться в одній парі гомологічних хромосом, успадковуються разом і не розходяться у нащадків, бо в процесі гаметогенезу вони потрапляють в одну гамету. Слід відзначити, що у вивченні успадкування зчеплених генів, які знаходяться в статевих хромосомах, має значення напрямок схрещування.

Якщо гени знаходяться в одній хромосомі й завжди передаються разом, говорять про повне зчеплення. Але частіше трапляється неповне зчеплення. Порушення зчеплення пояснюється кросинговером, який є обміном ідентічних ділянок гомологічних хромосом під час першої профази мейозу.

 Гамети, у яких відбувся кросинговер, називають кросоверними.Частота кросинговеру прямо пропорційна відстані між досліджуваними генами, тому й число гамет з новими комбінованими формами буде залежати від відстані між ними. Відстань обчислюється в морганідах (М) або відсотках кросинговеру. Одній морганіді відповідає утворення 1 % кросоверних гамет. Відповідно, максимальна відстань між генами, на якій можливий кросинговер, становить 50 М. Якщо гени розташовані один від одного на відстані, більшій ніж 50 М, то гени успадковуються як незалежні, хоча й належать до однієї групи зчеплення. На підставі визначених частот кросинговеру вчені будують карти групп зчеплення, на яких показано розташування генів на хромосомі відносно один одного.

Перехрещення між хроматидами гомологічних хромосом може відбуватися одночасно в декількох точках. Кросинговер, що відбувається лише в одному місці, називають поодиноким, у двох точках одночасно — подвійним, у трьох — потрійним. Насправді, у живих клітинах кросинговер завжди є множинним, а всі інші визначення стосуються кількості генів, які досліджуються в певній групі зчеплення.

Успадкування, зчеплене зі статтю

У живих організмів існує кілька способів визначення статі. Стать можуть визначати зовнішні умови (у черва бонелії), плоїдність організму (у бджіл і мурах гаплоїдні особини — самці, а диплоїдні — самки) чи спеціальні статеві хромосоми (інші хромосоми в цьому випадку називають аутосомами).

Статеві хромосоми можуть бути одного або двох типів. Якщо статеві хромосоми певного виду одного типу, то стать визначається наявністю у хромосомному наборі однієї або двох статевих хромосом. Якщо статеві хромосоми двох типів, то одна стать має дві однакові статеві хромосоми (гомогаметна стать), а друга — дві різні (гетерогаметна стать).

Наприклад, у людини і двокрилих комах гомогаметною є жіноча стать (її представники мають по дві Х-хромосоми, генотип — ХХ), а гетерогаметною — чоловіча (її представники мають одну Х- і одну Y-хромосоми, генотип — XY). У більшості птахів і метеликів, навпаки, гомогаметною статтю є чоловіча (її представники мають по дві однакові хромосоми, але позначаються вони вже іншою латинською літерою — Z, генотип — ZZ), а гетерогаметною — жіноча (генотип — ZW).

 У деяких тварин статеві хромосоми одного типу, й одна стать має лише одну статеву хромосому, а друга — дві однакові. Так, серед клопів, ящірок і деяких птахів трапляються види з генотипами чоловічої і жіночої статей ZZ і Z0 та X0 і XX відповідно (цифра 0 у запису означає відсутність другої хромосоми пари).

У людини генотип статі певного індивідума визначають шляхом вивчення клітин, які не діляться. Одна Х-хромосома завжди виявляється в активному стані й має звичайний вигляд. Інша, якщо вона є, перебуває в інактивованому стані у вигляді щільної структури, яку називають тільцем Барра (факультативний гетерохроматин). Число тілець Барра завжди на одиницю менше числа Х-хромосом у клітині. Тобто в нормі в клітинах чоловіків цих тілець немає, а в жінок є лише одне тільце Барра. Завдяки цьому, незважаючи на те що жінки мають дві Х-хромосоми, а чоловіки — тільки одну, експресія генів Х-хромосоми відбувається на одному й тому самому рівні в обох статей.

Y-хромосома людини вважається генетично інертною, бо в ній дуже мало генів. Однак вплив Y-хромосоми на детермінацію статі в людини дуже значний.

Вірогідність інактивації обох Х-хромосом у клітинах жінок однакова. Тому половина клітин жінки має інактивовану одну хромосому, а половина — другу. Таким чином, жіночі особини, гетерозиготні за генами статевих хромосом, є мозаїками. Так, черепахове забарвлення кішок обумовлене тим, що ген забарвлення шерсті представлений у одній з їх Х-хромосом алелем рудого забарвлення, а в іншій — алелем чорного забарвлення.

 Гени, які розташовані у статевих хромосомах, називаються генами, зчепленими зі статтю. Прикладами таких генів є гени забарвлення очей у Х-хромосомі дрозофіли, гени дальтонізму й гемофілії в Х-хромосомі людини та гени облисіння й іхтіозу в Y-хромосомі людини.

 IV.Узагальнення, систематизація й контроль знань і вмінь учнів

Дати відповіді на питання:

1. Що таке зчеплене успадкування?

2. Які цитологічні механізми покладені в основу зчепленого

успадкування?

3. Яке значення зчеплене успадкування має для практичної ді-

яльності людини?

4. Чому не завжди гени, які знаходяться в одній хромосомі,

успадковуються зчеплено?

V. Домашнє завдання

Вивчити відповідний параграф підручника.