Решения ситуационных задач на составление и анализ родословных

Решения ситуационных задач на составление и анализ родословных

Лысенко Ольга Александровна

учитель биологии и химии МОУ «Александровская школа

Марьинского района» (Петровский район) г. Донецка

lisenkooo@gmail.com

Обучение биологии невозможно представить без решения задач. Решение задач в процессе изучения биологии всегда было одним из лучших, наиболее рациональных методов прочного усвоения и закрепления теоретического материала.

Генеалогический метод изучения наследственности - один из самых старых и широко используемых методов генетики. Суть метода заключается в составлении родословных, которые позволяют проследить особенности наследования признаков. Метод применим в том случае, если известны прямые родственники обладателя изучаемого признака по материнской и отцовской линии в ряду поколений.

Генеалогический метод используется для:

1. получения генных и геномных мутаций;

2. изучения влияния воспитания на онтогенез человека;

3. исследования наследственных заболеваний человека;

4. изучения этапов эволюции органического мира.

Среди технологий, методов и приёмов развития универсальных учебных действий особое место занимают учебные ситуации. Они могут быть построены на предметном содержании и носить надпредметный характер.

Большим дидактическим потенциалом обладают следующие ситуации:

• ситуация-проблема требует быстрого решения (с ее помощью можно вырабатывать умения по поиску оптимального решения);

• ситуация-иллюстрация создается на основе изображений или рисунков с целью зрительного представления самой ситуации и нахождения наиболее простого пути ее решения;

• ситуация-оценка включает описание реальной ситуации и готовое решение;

• ситуация-тренинг по решению проблемы, поставленной на примере описанной ситуации.

Приведенные учебные ситуации могут быть положены в основу создания ситуационных задач на составление родословных, направленных на формирование у учащихся универсальных учебных действий.

Алгоритмы решения ситуационных задач на составление и анализ родословных

1. Составление и анализ родословных

Родословная составляется относительно пробанда (родители, дяди и тети пробанда). Пробанд – это тот член родословной, относительно которого составляется родословная. Сибсы – родные братья и сестры. Полу сибсы – двоюродные братья и сестры. Каждому поколению семьи отводится одна строка, на ней слева направо в ряд располагаются символы членов семьи в порядке рождения и соединяются с проведенной над ними горизонтальной линией. Римскими цифрами обозначены последовательные поколения, арабскими цифрами – потомки одного поколения.

Условные обозначения при составлении родословной.

2. Примеры решения задач согласно алгоритму решения

Задача № 1. У здорового пробанда есть брат, сестра с синдактилией 3-го – 4-го пальцев руки и две здоровых сестры с нормальными кистями рук. Мать, отец, тетка и дед по линии пробанда здоровые, у бабки и дяди по линии отца пробанда наблюдается синдактилия. У этого больного дяди от здоровой жены – трое полу сибсов: больные сестра, брат и еще одна сестра здорова. У больной бабки со стороны отца пробанда известны здоровые брат, сестра, отец и больные мать, сестра. Со стороны отца пробанда больных не было. Определить тип наследования заболевания. По какой линии сестра пробанда получила заболевание. Выяснить вероятность рождения у пробанда больных детей, если он женится на своей больной двоюродной сестре.

Решение: правила составления родословной:

• при составлении родословной целесообразно наметить несколько начальных строк для размещения поколений;

• прочитать задачу до конца и выяснить пол пробанда;

• составление родословной начинается с пробанда;

• составляют родословную снизу вверх;

• с левой стороны римскими цифрами пишем степень родства, а в каждой строчке арабскими цифрами слева направо - членов родословной.

На нижней строчке заготовки поместить здорового пробанда и его сибсов (родных братьев и сестер).

-------------------------------------------------------

-------------------------------------------------------

На второй строчке размещаем родителей пробанда, слева – мать, т.к. у нее нет родственников по родословной, справа – отца, т.к. у него много родственников по родословной. Справа от отца рисуем его сестру и брата, жену брата. От брачной линии брата пробанда опускаем вертикальную линию и рисуем «коромысло» его детей: больную дочь, больного сына и здоровую дочь.

Третья строка снизу. От «коромысла» отца пробанда и его сибсов поднимаем вверх прямую линию и отмечаем на ней брак: слева рисуем больную бабку пробанда и справа его здорового отца. На одной стороне с больной бабкой рисуем её здоровых сестру и брата, связывая их «коромыслом».

Четвертая строка снизу. От «коромысла» бабки, ее брата и сестры поднимаем вверх вертикальную линию, которая заканчивается горизонтальным знаком брака и отмечаем здорового прадеда и больную пра бабку пробанда. С левой стороны римскими цифрами отмечает поколения, первое – самое древнее.

I. После построения родословной проводят анализ типа наследования:

II. Сестра пробанда получила заболевание от обоих родителей:

III. Пробанд может быть как гетерозиготным, так и гомозиготным по доминантной аллели.

Задача № 2. Пробанд страдает аниридией, характеризующейся отсутствием радужной оболочки. Он имеет две сестры, одна из которых страдает аниридией. Мать пробанда здорова и вышла замуж за мужчину из благополучного по этому заболеванию рода. Отец пробанда болен. По линии отца известны больные дяди и одна тетка, вторая - здорова; бабка, ее сестра и прадед больные. У больного дяди больная дочь и два здоровых сына. У бабки - две сестры и брат здоровые, а одна сестра больная. Прадед имел здорового брата и жену. Составить родословную. Определить вероятность рождения в семье пробанда здоровых детей, если он женится на здоровой женщине и из здорового рода по аниридии. По какой линии пробанд получил это заболевание?

РЕШЕНИЕ. I. Составляем родословную.

II. Анализ типа наследования:

III. Вероятность рождения в семье пробанда здоровых детей, если он женится на здоровой женщине и из здорового рода по аниридии.

Задача № 3. У пробанда есть здоровые сестра с братом, а также сестра с братом больные амавротической семейной идиотией, которые умерли до 4-рех лет. Её мать и отец - двоюродные сибсы, здоровы. Со стороны отца пробанда известны здоровая тетка, дед и бабка. Со стороны матери пробанда есть здоровые два дяди, дед и бабка. У супругов есть общий больной дядя, здоровые: дядя, тетя, дед и бабка. Общий дядя у супругов имеет здоровую дочь. Она в родственном браке с братом матери пробанда имеет две больных и одну здоровую дочерей, одного здорового сына. Определить вероятность рождения у пробанда здоровых детей, если она выйдет замуж за своего здорового полу сибса.

РЕШЕНИЕ. I. Составляем родословную.

II. Анализ типа наследования:

III. Какова вероятность рождения в семье пробанда здоровых детей, если она выйдет замуж за своего здорового полу сибса?

 Задача № 4.
Составить родословную, состоящую из пяти поколений по рецессивному, сцепленному с Х-хромосомой типу наследования.
Решение: Рецессивное сцепленное с Х-хромосомой наследование:
1) признак встречается относительно редко, не в каждом поколении;
2) признак встречается преимущественно у мужчин, причем у их отцов признак, обычно отсутствует, но имеется у дедов (прадедов) по материнской линии; 3) у женщин признак встречается только тогда, когда он имеется и у их отца.

Графическое изображение родословной с рецессивным сцепленным с Х-хромосомой типом наследования признака.

3. Задачи для самостоятельного решения

Задача № 1. Пробанд – здоровая женщина. Ее сестра также здорова, а брат страдает дальтонизмом. Мать и отец пробанда здоровы. Дед и бабка со стороны матери пробанда здоровы, а прадед со стороны бабки болен, прабабка здорова. Со стороны деда пробанда больных дальтонизмом не обнаружено. У здоровой сестры бабки от здорового мужа родилось шесть детей: два больных сына, три дочери и сын здоровые; у одной здоровой дочери от брака со здоровым мужчиной - один больной сын, у другой здоровой дочери от брака со здоровым мужчиной – семь детей: два больных и два здоровых сына, три здоровых дочери. Определить вероятность рождения у пробанда больных детей, если она выйдет замуж за своего троюродного брата - единственного сына в семье двоюродной тетки. Со стороны отца пробанда больных дальтонизмом не обнаружено.

Задача № 2
Болезнь наследуется по аутосомно-рецессивному типу. Пробанд болен, и его родословная имеет следующий вид:

Графическое изображение родословной по аутосомно-рецессивному типу наследования признака.

Жена пробанда здорова и не содержит в своем генотипе патологических аллелей. Чему равна вероятность рождения у пробанда здорового ребенка?

Задача № 3.
Определить тип наследования признака. Установить возможные генотипы всех членов родословной.

Графическое изображение родословной.

Задача № 4.
Составить родословную, состоящую из пяти поколений по аутосомно-доминантному типу наследования.

Задача № 5.
Составить родословную, состоящую из пяти поколений по аутосомно-рецессивному типу наследования.

Задача № 6.
Определить тип наследования признака. Установить возможные генотипы всех членов родословной.

Графическое изображение родословной по рецессивному сцепленному с Х-хромосомой типу.

Задача № 7.
Составить родословную, состоящую из пяти поколений по доминантному, сцепленному с Х-хромосомой типу наследования.