Презентация по биологии Генеалогический метод (10 класс)

@Генеалогический метод Шадрина Лариса ВалерьевнаНижний Новгород МАОУ « Школа с углублённымс углублённым изучением отдельных предметов № 85» Генеалогический метод, или метод анализа родословных, является наиболее фундаментальным и универсальным методом изучения наследственности и изменчивости человека. Он заключается в изучении какого-либо нормального или чаще патологического признака в поколениях людей, которые находятся друг с другом в родственных отношениях.Целью генеалогического анализа является установление генетических закономерностей. Он позволяет решить многие теоретические и прикладные задачи и, в частности, определить следующее:Имеет ли изучаемый признак или болезнь наследственный характерТип наследованияПенетрантностьИнтенсивность мутационного процессаГруппы сцепления геновПринадлежность гена определенной хромосомеНаличие взаимодействия геновГенотип пробандаВероятность рождения у пробанда ребенка с изучаемым или альтернативным ему признаком Технически генеалогический метод включает в себя два этапа:Сбор сведений о семье и составление родословнойАнализ родословной Сбор сведений начинается с пробанда. Пробанд – это лицо, родословную которого необходимо составить. Чаще всего пробандом является больной или носитель изучаемого признака. При составлении родословной сначала делают краткую запись о каждом члене родословной с точным указанием его родства по отношению к пробанду. Затем для наглядности готовят графическое изображение родословной. При этом пользуются стандартными символами. Все индивидуумы в родословной располагаются по поколениям, причем каждое поколение занимает в родословной отдельную строку. Поколения обозначаются римскими цифрами, которые ставятся сверху вниз слева от родословной. Братья и сестры располагаются в родословной в порядке рождения. В пределах одного поколения члены родословной обозначаются арабскими цифрами. Основные термины и условные обозначения для генеалогического древа: Педигри – родословная;Пробанд – обладатель наследственного признака;Сибсы – братья и сестры, потомки одних родителей;Инбридинг – близкородственное скрещивание. Символы родословных: лицо мужского пола, не имеющее изучаемого признака(заболевания) лицо женского пола, не имеющее изучаемого признака (заболевания) брак родственный брак сибсы (родные братья и сестры) или пробанд мужского пола или пробанд женского пола Различают следующие основные типы наследования признака (болезни):Аутосомно-рецессивноеАутосомно-доминантноеРецессивное, сцепленное с Х-хромосомойДоминантное, сцепленное с Х-хромосомойСцепленное с Y-хромосомой (голандрическое) По аутосомно-доминантному типу наследуются заболевания: глаукома, ахондроплазия, полидактилия (лишние пальцы), брахидактилия( короткопалость), арахнодактилия (синдром Морфана).По аутосомно-рецессивному типу наследуются: альбинизм, фенилкетонурия, аллергия, шизофрения.Х-сцепленные доминантные признаки: гипоплазия эмали( тонкая зернистая эмаль, зубы светло-бурого цвета).Х-сцепленные рецессивные признаки: гемофилия, дальтонизм, отсутствие потовых желез.У-сцепленные признаки: гипертрихоз (оволосение края ушной раковины), синдактилия (сращение пальцев рук). Аутосомно-доминантное наследование. Генотип пробанда – Аа. Для аутосомно-доминантного наследования характерно следующее:Заболевание встречается часто и во всех поколенияхУ больных родителей рождаются преимущественно больные детиБольной ребенок появляется в семье, где хотя бы один из родителей боленЗаболевание встречается с одинаковой частотой и среди мужчин, и среди женщин Аутосомно-рецессивное наследование. Генотип пробанда - аа Для аутосомно-рецессивного наследования характерно следующее:Заболевание встречается редко, не во всех поколенияхУ больных родителей всегда рождаются только больные детиБольные дети встречаются и в тех семьях, где оба родителя здоровыЗаболевание встречается с одинаковой частотой и среди мужчин, и среди женщин X-доминантный тип наследования Наследование доминантных признаков, сцепленных с Х-хромосомой:в каждом поколении;в большей степени женщины;мужчины могут унаследовать этот признак только от матери;если отец болен, то все его дочери больны; все сыновья будут здоровы. Рецессивное сцепленное с Х-хромосомой наследование. Для рецессивного, сцепленного с Х хромосомой наследования характерно следующее: чаще признак проявляется через поколение; если оба родителя здоровы, но мать гетерозиготна, то признак часто проявляется у 50% сыновей; если отец болен, а мать гетерозиготна, то обладателями признака могут быть и лица женского пола. чаще признак встречается у лиц мужского пола; Сцепленное с Y-хромосомой наследование. Генотип пробанда – Х Yа. Для сцепленного с Y-хромосомой наследования характерно следующее:Заболевание встречается часто и во всех поколенияхОно встречается только у мужчин, которые передают признак только своим сыновьям 1. Определите тип наследования признака—доминантный или рецессивный. Для этого выясните:1) часто ли встречается изучаемый признак (во всех поколениях или нет);2) многие ли члены родословной обладают признаком;3) имеют ли место случаи рождения детей, обладающих признаком, если у родителей этот признак не проявляется;4) имеют ли место случаи рождения детей без изучаемого признака, если оба родителя им обладают;5) какая часть потомства несет признак в семьях, если его обладателем является один из родителей.  Этапы решения задач Этапы решения задач 2. Определите, наследуется ли признак сцеплено с полом.Для этого выясните:1) как часто встречается признак у лиц обоих полов; если встречается редко, то лица какого пола несут его чаще;2) лица какого пола наследуют признак от отца и матери, несущих признак. Этапы решения задач 3. Исходя из результатов анализа, постарайтесь определить генотипы всех членов родословной. Для определения генотипов прежде всего выясните формулу расщепления потомков в одном поколении.  В качестве примера приведем последовательность рассуждений при определении типа наследования патологического признака в следующей родословной: Видно, что заболевание встречается примерно с равной частотой и среди мужчин, и среди женщин. Поэтому можно сделать следующий предварительный вывод: ген, отвечающий за изучаемый признак, находится в аутосоме. Заболевание встречается часто, в каждом поколении, больной ребенок рождается в семье, где обязательно хотя бы один из родителей болен. Поэтому можно сделать еще один предварительный вывод: изучаемый признак является доминантным. Таким образом, по основным особенностям наследования патологического признака в этой родословной можно отнести к аутосомно-доминантному типу. Кроме того, эта родословная не обладает особенностями, характерными для других типов наследования. Однако окончательный вывод можно сделать, только определив генотипы всех членов родословной и убедившись в том, что только при аутосомно-доминантном типе наследования возможны такая передача патологического гена членам родословной и такая закономерность формирования у них патологического признака, который отражаются в анализируемой родословной. Определение генотипа пробанда. При определении генотипа пробанда необходимо знать основные закономерности наследования генов и хромосом и помнить, что ребенок может иметь в своем генотипе только те гены, которые были у его родителей и которые он в ходе оплодотворения получил от них в составе гамет. В качестве примера рассмотрим последовательность рассуждений при определении генотипов членов родословной с рецессивным, сцепленным с Х-хромосомой типом наследования, небольшой участок которой имеет следующий вид: Для обозначения изучаемого гена возьмем одну букву алфавита: например, букву «А». Поскольку признак сцеплен с Х-хромосомой, то напишем генотипы всех членов родословной с учетом имеющихся у них половых Х- и Y-хромосом, обозначив точкой (.) расположенный в Х-хромосоме неизвестный пока аллель гена «А» (А или а). После этого участок родословной приобретает следующий вид: Х' Х' Х' Y Х' Х' Х' Х' Х' Y Х' Y Болезнь – это рецессивный признак, поэтому больной сын имеет в своем генотипе только рецессивный аллель а, и его генотип - Ха Y. Поставим в генотипе больного сына на месте точки букву а. Отсутствие болезни – это доминантный признак, поэтому все здоровые женщины и здоровые мужчины имеют в своем генотипе хотя бы один доминантный аллель А. Таким образом, здоровые отец и сын имеют генотип ХА Y. Поставим в генотипах здоровых мужчин и женщин вместо одной из точек букву А. Здоровая мать имеет в своем генотипе рецессивный аллель а, так как только она могла передать вместе с Х-хромосомой этот аллель своему больному сыну, имеющему генотип Ха Y. Поэтому генотип матери – ХА Ха. Поставим в генотипе здоровой матери вместо второй точки букву а. Здоровые дочери могут иметь генотип или ХА ХА , или ХА Ха , так как от гетерозиготной здоровой матери каждая из них может получить или аллель А, или аллель а. Запишем рядом с родословной эти возможные генотипы здоровых дочерей. В результате нашего анализа родословная приобретает следующий вид: ХА Ха ХА Y ХА ХА или ХА Ха ХА ХА или ХА Ха ХА Y Ха Y Практическая частьРешение заданий С 7 По изображенной на рисунке родословной установите характер проявления признака, выделенного черным цветом. Определите генотип родителей и потомства. Ответ:При знак рецессивный (а), не сцеплен с Х-хромосомой, генотип родителей: мать – Аа, отец – Аа.Генотипы детей в первом поколении: дочь – Аа или АА; дочь – Аа или АА; дочь – аа; сын – Аа или АА; сын – аа.Генотипы детей во втором поколении: сын – Аа, дочь – Аа, сын – аа. По изображенной на рисунке родословной установите характер проявления признака, обозначенного черным цветом. Определите генотип родителей и детей в первом поколении. Ответ:Признак рецессивный аутосомныйГенотипы родителей: мать – аа, отец – АА или Аа;Генотипы детей: сын и дочь гетерозиготны – Аа. По родословной, представленной на рисунке, установите характер наследования признака, выделенного черным цветом, генотипы детей в первом и втором поколениях. Признак доминантный, не сцеплен с полом.Генотипы детей первого поколения: дочь – Аа, дочь – аа, сын – Аа.Генотипы детей второго поколения: дочь – Аа, сын – Аа. т: По родословной, представленной на рисунке, установите характер наследования признака, выделенного черным цветом, генотипы детей в первом и втором поколениях. Ответ:Признак не сцеплен с полом и является рецессивным, мать аа, отец АА.Генотипы детей первого поколения: АаГенотипы детей второго поколения: в одном случае ген не проявляется, так как второй родитель имеет генотип АА, в другом случае мать также является носителем гена а, ее генотип Аа, и следовательно, в потомстве появляются гомозиготы по рецессивному гену а. По родословной, представленной на рисунке, установите характер наследования признака, выделенного черным цветом, генотипы детей в первом и втором поколениях. Ответ:1) Признак сцеплен с полом, локализован в Х-хромосоме и является рецессивным (Ха), мать ХАХА, отец ХаУ.2) Генотипы детей первого поколения: дочери ХАХа, сын ХАУ.3) Генотипы детей второго поколения: дочери ХАХА и ХАХа, здоровый сын ХАУ, больные сыновья – ХаУ. По родословной, представленной на рисунке, установите характер наследования признака, выделенного черным цветом, генотипы детей в первом и втором поколениях. 蜀Ā뼀ЀЀ脀ā뼈ခက쀀ā（ࠁ᠀㼀ࠀ耀ᣃ뼀Ȁ刀攀挀琀愀渀最氀攀 㐀ကࣰ쀌쀌༆ഀ㛰鼀ЏЀꨀฏĀ܀ᤀᤄꘀఏ퐀퀁ဃ༅Ѐ뛰㈀਀ࣰЀ„대଀僰缀老 ྡ蔋Ȁ蜀Ā뼀ЀЀ뼀ခက쀀ā（ࠁ᠀㼀ࠀ耀ໃ뼀Ȁ伀瘀愀氀 㔀ကࣰꀇ쀈༆ഀ㛰鼀ЏЀꨀฏĀ܀ᤀᤄꘀఏ퐀퀁ဃ༅Ѐ泰䈀ਁࣰԀ„錀଀䓰缀뼁ЀЀ缀Ā뼀ᄀ쀀ā（᠁᠀㼀ࠃࠀ耀ໃ뼀Ȁ䰀椀渀攀 㘀ကࣰ怀ꀆ怌༆Ѐ뛰㈀਀ࣰ؀„대଀僰缀老ྣ蔋Ȁ蜀Ā뼀ЀЀ뼀ခက쀀ā（ࠁ᠀㼀ࠀ耀ໃ뼀Ȁ伀瘀愀氀 㜀ကࣰ쀉ꀉ༈ഀ㛰鼀ЏЀꨀฏĀ܀ᤀᤄꘀఏ퐀퀁ဃ༅Ѐ뛰㈀਀ࣰ܀„대଀僰缀老 ྤ蔋Ȁ蜀Ā뼀ЀЀ뼀ခက쀀ā（ࠁ᠀㼀ࠀ耀ໃ뼀Ȁ伀瘀愀氀 㠀ကࣰ ꀇ༈ഀ㛰鼀ЏЀꨀฏĀ܀ᤀᤄꘀఏ퐀퀁ဃ༅Ѐ샰ሀ਀ࣰࠀ„대଀嫰缀老䀀ྥ蔋Ȁ蜀Ā뼀ЀЀ뼀ခက쀀ā（ࠁ᠀㼀ࠀ耀ᣃ뼀Ȁ刀攀挀琀愀渀最氀攀 㤀ကࣰ倇ဍꀎ༈ഀ㛰鼀ЏЀꨀฏĀ܀ᤀᤄꘀఏ퐀퀁ဃ༅Ѐ죰ሀ਀ࣰऀ„쌀଀拰缀老怀ྦ蔋Ȁ蜀Ā뼀ЀЀ脀ā뼈ခက쀀ā（ࠁ᠀㼀ࠀ耀᫃뼀Ȁ刀攀挀琀愀渀最氀攀 ㄀　ကࣰ䀇ꀌ༈ഀ㛰鼀ЏЀꨀฏĀ܀ᤀᤄꘀఏ퐀퀁ဃ༅Ѐ滰䈀ਁࣰ਀„錀଀䛰缀뼁ЀЀ缀Ā뼀ᄀ쀀ā（᠁᠀㼀ࠃࠀ耀Ⴣ뼀Ȁ䰀椀渀攀 ㄀㄀ကࣰ 耇뀇‍༇Ѐ滰䈀ਁࣰ଀„錀଀䛰缀뼁ЀЀ缀Ā뼀ᄀ쀀ā（᠁᠀㼀ࠃࠀ耀Ⴣ뼀Ȁ䰀椀渀攀 ㄀㈀ကࣰ怀倆倊 ༇Ѐ滰䈀ਁࣰఀ„錀଀䛰缀뼁ЀЀ缀Ā뼀ᄀ쀀ā（᠁᠀㼀ࠃࠀ耀Ⴣ뼀Ȁ䰀椀渀攀 ㄀㐀ကࣰ 耇耇༇Ѐ滰䈀ਁࣰഀ„錀଀䛰缀뼁ЀЀ缀Ā뼀ᄀ쀀ā（᠁᠀㼀ࠃࠀ耀Ⴣ뼀Ȁ䰀椀渀攀 ㄀㔀ကࣰ 怇怉༇Ѐ滰䈀ਁࣰ฀„錀଀䛰缀뼁ЀЀ缀Ā뼀ᄀ쀀ā（᠁᠀㼀ࠃࠀ耀Ⴣ뼀Ȁ䰀椀渀攀 ㄀㘀ကࣰ ꀇꀋ༇Ѐ滰䈀ਁࣰༀ„錀଀䛰缀뼁ЀЀ缀Ā뼀ᄀ쀀ā（᠁᠀㼀ࠃࠀ耀Ⴣ뼀Ȁ䰀椀渀攀 ㄀㜀ကࣰ 뀇뀍༇Ѐ싰ሀ਀ࣰက„대଀峰缀老ྫྷ蔋Ȁ蜀Ā뼀ЀЀ뼀ခက쀀ā（ࠁ᠀㼀ࠀ耀᫃뼀Ȁ刀攀挀琀愀渀最氀攀 ㄀㤀ကࣰ䀇ꀆ༈ഀ㛰鼀ЏЀꨀฏĀ܀ᤀᤄꘀఏ퐀퀁ဃ༅Ѐ뻰㈀਀ࣰᄀ„쌀଀声缀老 ྭ蔋Ȁ蜀Ā뼀ЀЀ脀ā뼈ခက쀀ā（ࠁ᠀㼀ࠀ耀Ⴣ뼀Ȁ伀瘀愀氀 ㈀　ကࣰ怇‏ꀐ༈ഀ㛰鼀ЏЀꨀฏĀ܀ᤀᤄꘀఏ퐀퀁ဃ༅Ѐ滰䈀ਁࣰሀ„錀଀䛰缀뼁ЀЀ缀Ā뼀ᄀ쀀ā（᠁᠀㼀ࠃࠀ耀Ⴣ뼀Ȁ䰀椀渀攀 ㈀㄀ကࣰ䀀 䀇༈Ѐ滰䈀ਁࣰ„쌀଀拰缀老 ྱ蔋Ȁ蜀Ā뼀ЀЀ脀ā뼈ခက쀀ā（ࠁ᠀㼀ࠀ耀᫃뼀Ȁ刀攀挀琀愀渀最氀攀 ㈀㔀ကࣰ쀀选倌耍༊ഀ㛰鼀ЏЀꨀฏĀ܀ᤀᤄꘀఏ퐀퀁ဃ༅Ѐ싰ሀ਀ࣰᘀ„대଀峰缀老䀀ྲ蔋Ȁ蜀Ā뼀ЀЀ뼀ခက쀀ā（ࠁ᠀㼀ࠀ耀᫃뼀Ȁ刀攀挀琀愀渀最氀攀 ㈀㘀ကࣰ쀀ꀇ耈༊ഀ㛰鼀ЏЀꨀฏĀ܀ᤀᤄꘀఏ퐀퀁ဃ༅Ѐ죰ሀ਀ࣰᜀ„쌀଀拰缀老쀀໙蔋Ȁ蜀Ā뼀ЀЀ脀ā뼈ခက쀀ā（ࠁ᠀㼀ࠀ耀᫃뼀Ȁ刀攀挀琀愀渀最氀攀 ㈀㜀ကࣰ쀀 耄༊ഀ㛰鼀ЏЀꨀฏĀ܀ᤀᤄꘀఏ퐀퀁ဃ༅Ѐ룰㈀਀ࣰ᠀„대଀勰缀老쀀ླ蔋Ȁ蜀Ā뼀ЀЀ뼀ခက쀀ā（ࠁ᠀㼀ࠀ耀Ⴣ뼀Ȁ伀瘀愀氀 ㈀㠀ကࣰ쀀䀉耏༊ഀ㛰鼀ЏЀꨀฏĀ܀ᤀᤄꘀఏ퐀퀁ဃ༅Ѐ룰㈀਀ࣰᤀ„대଀勰缀老ྴ蔋Ȁ蜀Ā뼀ЀЀ뼀ခက쀀ā（ࠁ᠀㼀ࠀ耀Ⴣ뼀Ȁ伀瘀愀氀 ㈀㤀ကࣰ쀀쀆耆༊ഀ㛰鼀ЏЀꨀฏĀ܀ᤀᤄꘀఏ퐀퀁ဃ༅Ѐ滰䈀ਁࣰᨀ„錀଀䛰缀뼁ЀЀ缀Ā뼀ᄀ쀀ā（᠁᠀㼀ࠃࠀ耀Ⴣ뼀Ȁ䰀椀渀攀 ㌀　ကࣰ　倉䀄〈༉Ѐ滰䈀ਁࣰᬀ„錀଀䛰缀뼁ЀЀ缀Ā뼀ᄀ쀀ā（᠁᠀㼀ࠃࠀ耀Ⴣ뼀Ȁ䰀椀渀攀 ㌀㄀ကࣰ　而【༉Ѐ滰䈀ਁࣰᰀ„錀଀䛰缀뼁ЀЀ缀Ā뼀ᄀ쀀ā（᠁᠀㼀ࠃࠀ耀Ⴣ뼀Ȁ䰀椀渀攀 ㌀㌀ကࣰ䀀逈逆〆༉Ѐ滰䈀ਁࣰᴀ„錀଀䛰缀뼁ЀЀ缀Ā뼀ᄀ쀀ā（᠁᠀㼀ࠃࠀ耀Ⴣ뼀Ȁ䰀椀渀攀 ㌀㐀ကࣰ䀀ꀈꀎ『༉Ѐ滰䈀ਁࣰḀ„錀଀䛰缀뼁ЀЀ缀Ā뼀ᄀ쀀ā（᠁᠀㼀ࠃࠀ耀Ⴣ뼀Ȁ䰀椀渀攀 ㌀㘀ကࣰ　倉倄쀄༉Ѐ滰䈀ਁࣰἀ„錀଀䛰缀뼁ЀЀ缀Ā뼀ᄀ쀀ā（᠁᠀㼀ࠃࠀ耀Ⴣ뼀Ȁ䰀椀渀攀 ㌀㜀ကࣰ　怉怆쀆༉Ѐ滰䈀ਁࣰ „錀଀䛰缀뼁ЀЀ缀Ā뼀ᄀ쀀ā（᠁᠀㼀ࠃࠀ耀Ⴣ뼀Ȁ䰀椀渀攀 ㌀㠀ကࣰ　䀉䀈쀈༉Ѐ滰䈀ਁࣰ℀„錀଀䛰缀뼁ЀЀ缀Ā뼀ᄀ쀀ā（᠁᠀㼀ࠃࠀ耀Ⴣ뼀Ȁ䰀椀渀攀 ㌀㤀ကࣰ　쀌༉Ѐ滰䈀ਁࣰ∀„錀଀䛰缀뼁ЀЀ缀Ā뼀ᄀ쀀ā（᠁᠀㼀ࠃࠀ耀Ⴣ뼀Ȁ䰀椀渀攀 㐀　ကࣰ　瀉瀎쀎༉Ѐ滰䈀ਁࣰ⌀„錀଀䛰缀뼁ЀЀ缀Ā뼀ᄀ쀀ā（᠁᠀㼀ࠃࠀ耀Ⴣ뼀Ȁ䰀椀渀攀 㐀㄀ကࣰ　耉耐쀐 1) Признак сцеплен с полом, локализован в Х-хромосоме и является рецессивным (Ха), мать ХАХа, отец ХаУ.2) Генотипы детей первого поколения: дочери ХАХа, сыновья ХаУ, ХАУ.3) Генотипы детей второго поколения: дочь ХАХа , сыновья – ХаУ. Ответ: По родословной, представленной на рисунке, установите характер наследования признака, выделенного черным цветом, генотипы детей в первом и втором поколениях. Признак доминантный, аутосомный.Генотипы детей в первом поколении: Аа.Генотипы детей во втором поколении: аа – сын, дочь и другой сын – Аа. Ответ: По изображённой на рисунке родословной определите и объясните характер наследования признака (доминантный или рецессивный, сцеплен или нет с полом), выделенного чёрным цветом. Определите генотипы потомков, обозначенных на схеме цифрами 3, 4, 8, 11 и объясните формирование их генотипов. Ответ: Признак, является рецессивным, сцепленным с Х-хромосо­мой: Ха,т.к. наблюдается "проскок" через поколение. Мужчина с признаком (8) у него дочь без признака (11), а внуки — один с признаком (12), второй без (13), то есть от отца (10) они получают Y - хромосому, а от матери (11) один Ха, другой ХА.3 — женщина-носитель — ХАХа4 — мужчина без признака — ХАY8 — мужчина с признаком — ХаY11 — женщина-носитель — ХАХа  По изображённой на рисунке родословной определите и объясните  характер наследования признака, выделенного чёрным цветом. Определите генотипы родителей, потомков обозначенных на схеме цифрами 2, 3, 8, и объясните их формирование. По изображённой на рисунке родословной определите и объясните  характер наследования признака, выделенного чёрным цветом. Определите генотипы родителей 8, 9, потомков 11, 12 и объясните формирование их генотипов. По изображённой на рисунке родословной определите и объясните характер наследования признака, выделенного чёрным цветом. Определите генотипы родителей,  потомков 1,2,3 и объясните формирование их генотипов. Использованные ресурсы:Абрамова Г.А. Экзаменационные материалы для подготовки к единому государственному экзамену. ЕГЭ-2008. Биология. – М.: ФГУ «Федеральный центр тестирования», 2007.Гончаров О.В. Генетика. Задачи. – Саратов: Лицей, 2008.- 352 с.Деркачева Н.И. ЕГЭ 2008. Биология. Типовые тестовые задания. – М.: Издательство «Экзамен», 2008. – 127 с.Калинова Г.С., Мягкова А.Н., Резникова В.З. Единый государственный экзамен 2008. Учебно-тренировочные материалы для подготовки учащихся. – М.: Интеллект-Центр, 2007. -304 с.Фросин В.Н. Учебные задачи по общей и медицинской генетике: Учебное пособие. – Казань: Магариф, 1995. – 184с. http://bio.reshuege.ru/