Как сделать родословную по генетике
Технология составления генологического древа
Разделы: Биология
Цель мастер-класса:
Никто из нас не свалился с луны.
Все мы – ветви и листья огромного
и переплетённого общечеловеческого дерева.
Учитель. Для начала нужно дать понятие, что такое генеалогия и генеалогическое древо?
Генеалогическое древо – изображение истории рода в виде разветвленного дерева.
Сейчас давайте составим синквейн к данным понятиям и посмотрим, что у нас получится.
Слайд № 3 (приложение) У меня получилось такое пятистишие:
Изучение внешних (фенотипических) признаков не теряет своей актуальности до сих пор. Действительно, ведь, наверное, каждый из людей задавался вопросом, на кого он или она похож или похожа. Или, например, родители новорождённого ребёнка спорят о том, чьи из них фенотипические данные малыш унаследовал. Изучение внешних (фенотипических) признаков играет немаловажную роль и при установлении родства, ведь у кровных родственников хоть в какой-то мере есть схожесть во внешности.
В связи с этим, эти вопросы заинтересовали вас:
Именно эти вопросы подтолкнули меня на проведение данного исследования.
Учитель. Кластер на стадии вызова. С какими понятиями связан термин – генеалогия? Учащиеся предпологают с какими науками связана генетика.
Для выполнения первой задачи, вы подробно изучаете справочную, научную литературу, благодаря которой ознакомились с различными методами исследовании генетики человека. Конечно, в настоящее время генетика настолько развита, что решение такой проблемы, как изучение признаков, не составляет особого труда для науки. Действительно, ведь в распоряжении учёных большое количество методов работы: клинико-генеалогический, близнецовый, биохимический, популяционный, онтогенетический, цитологический.
К сожалению, людям, не занятым в сфере науки, применить большую часть даже данных методов просто невозможно. При всём желании, у обычного человека зачастую нет возможности приобрести дорогостоящую аппаратуру. Так, например, для использования в работе цитогенетического метода необходимо иметь необходимые специальные реактивы, которые практически невозможно приобрети обычному человеку. Биохимическим методом тоже невозможно воспользоваться, так как он достаточно сложный и дорогостоящий.
Изучив данные методы генетического исследования, я пришла к выводу, что наиболее подходящим в вашем случае является клинико-генеалогический метод. Он действительно удобен, так как для его использования необходимо лишь составить свою родословную, получив информацию о родственниках. Конечно, получение этой информации может и оказаться трудностью, но эту проблему гораздо проще решить с помощью опроса родственников, чем искать аппаратуру для других методов исследования.
Слайд № 5 (приложение)
Генеалогический метод был предложен в конце 19 века Ф.Гальтоном (двоюродный брат Ч.Дарвина по их деду Эразму Дарвину).
Система обозначения родословных была предложена Г.Юстом в 1931г.
Генеалогия как знание родства появилась вместе с человеческим обществом и живёт на всех этапах его развития. В современных зарубежных энциклопедических словарях статья «Генеалогия» начинается с библейского ветхозаветного раздела. Библия рассказывает о происхождении и родстве всех многочисленных народов. Расцвет генеалогии во многих странах Европы совпадает с развитием феодализма. Особое значение знания родословия семьи получило в средние века в связи с установлением и оформлением сословных (особенно дворянских) привилегий. Это вызвало появление особых генеалогических справочников (в форме генеалогического древа или таблиц), в которых указывались все члены основной и боковых ветвей рода, их брачные связи. Особенно много таких справочников появлялось в xvı веке, создавались государственные должности, отвечавшие за правильность составления родословий.
Слайд № 6 (приложение) Родословие бывает восходящее и нисходящее. Определение этих видов было дано Леонидом Михайловичем Савёловым.
При составлении нисходящего родословия начинают с самого отдалённого из известных предков и постепенно переходят к его потомкам. Такое родословие позволяет наглядно представить общую картину жизни и деятельности рода, начиная с более отдалённых времён и постепенно разворачивая до наших дней.
В восходящем родословии объектом исследования является лицо, о предках которого собираются сведения. С него начинают, затем уже идут по восходящим ступеням или коленам, т.е. к отцу, деду, прадеду и т.д. Это вид родословия, когда у исследователя ещё мало сведений, когда он последовательно идёт от известного к неизвестному.
Слайд № 7 (приложение) Основные термины и условные обозначения для генеалогического древа:
Слайд № 8 (приложение) Схема генеалогического древа семьи А.С.Пушкина.
Пример генеалогического древа можно рассмотреть на примере А.С.Пушкина
Как вспоминал А.С.Пушкина его современник М.В. Юзевич, увидевший поэта в 1829г на Кавказе : «..он вовсе не был смугл, ни черноволос….. а был вполне белокож и с вьющимися волосами каштанового цвета».
На генеалогическом древе А..С. Пушкина можно увидеть, чьи внешние черты приобрел поэт.
Изучив биографию А.С.Пушкина можно прийти к следующим выводам:
Вы сами можете изучить автобиографию А.С.Пушкина и дополнить мои выводы. Анализ фенотипических признаков данной семьи не является моей главной задачей, то я ограничилась изучением фенотипа А.С.Пушкина.
Слайд № 9 (приложение)
Один из этапов в сборе родословной – сбор сведений обо всех кровных родственниках по материнской и отцовской линии. Сначала выясняется всё о матери пробанда, её сибсах и их детях. Затем записываются данные о бабке по линии матери, её сибсах. Если возможно, собираются сведения о прабабке и прадеде пробанда. Далее собираются сведения о деде пробанда по линии матери, его сибсах, их детях, внуках. Только после окончательного сбора сведений о родственниках по линии матери, аналогично собираются сведения о родственниках по линии отца. Родственники отца изображаются в левой половине родословной, и следует обратить внимание на правильное обозначение линий пересечения.
Родословие может иметь символический способ оформления (генеалогическое древо), или оформление в виде таблицы. Именно символический способ оформления родословия я и выбрала.
Если родословная очень обширная, то все поколения изображаются не горизонтальными рядами, как в большинстве случаев, а располагаются по окружности.
Если в родословной прослеживаются несколько признаков, то для обозначения каждого из них используются нестандартные символы.
К родословной прилагается пояснительная записка – легенда, включающая список нестандартных обозначений.
Каждое поколение изображается на одной линии и обозначается римскими цифрами сверху вниз. Каждый член поколения, включая супругов, обозначается арабской цифрой (нумерация слева направо для каждого поколения с единицы).
Слайд № 10 (приложение) Вот обратите внимание на еще одну родословную, которую составила моя бывшая ученица Мищенко Кристина, изучающая свои внешние признаки и сравнивая их со своими родственниками. Благодаря составленному родословию, она смогла провести анализ характера наследования данных признаков. Выяснено, что из 50 человек (столько входит в родословие) 25 имеют глаза карего цвета и 25 – голубого, либо серого. Также, согласно проведённым подсчётам, 32 человека имеют светлый оттенок кожи, а 18 – смуглый. 21 человек – обладатели русых волос, 28 – темных, 1- рыжих.
На двух наглядных примерах видно, что составление генеалогического древа очень кропотливая работа, но результат не заставит себя долго ждать.
Слайд №11 (приложение) Динамическая пауза.
Я думаю, что азы составления генеалогического древа вашей семьи я вам дала, а теперь дело за вами.
О своих родственника можно найти на сайтах «Ваша родословная», «Происхождение вашей фамилии», можно делать запросы в архивы, где проживали ваши родственники. И все у вас получится.
Проделав, такую работу, вы узнаете, на кого похожи вы сами и ваши дети. В данной работе может участвовать вся семья ведь их помощь будет вам как никогда кстати.
Слайд 12 (приложение)
Рефлексия. Методика де Греефа.
Слайд №13 (приложение)
Я думаю, итогом вашей работы могут стать слова известного английского генетика Курта Штерна, который считал, что все люди на Земле связаны между собой той или иной степенью родства.
Список используемой литературы:
Готовые решения задач по генетике на составление и анализ родословных
Задача 1
Болезнь наследуется по аутосомно-рецессивному типу. Пробанд болен, и его родословная имеет следующий вид:
Рис. 1. 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?
Решение:
Генная запись скрещивания:
Вероятность рождения здорового ребенка (генотип Аа):
Р = 1/1 = 1 (100%).
Ответ:
Вероятность рождения у пробанда здорового ребенка равна 1 (100%).
Задача 2
Определить тип наследования признака. Установить возможные генотипы всех членов родословной.
Задача 3
Составить родословную, состоящую из пяти поколений по аутосомно-доминантному типу наследования.
Решение:
Аутосомно-доминантное наследование:
1. признак встречается часто, в каждом поколении;
2. признак встречается у детей, у которых хотя бы один из родителей имеет изучаемый признак;
3. мужчины и женщины с изучаемым признаком встречаются с приблизительно одинаковой частотой.
Рис. 3. Графическое изображение родословной по аутосомно-доминантному типу наследованию признака, состоящей из пяти поколений.
Люди с изучаемым признаком встречаются часто, в каждом поколении; человек, имеющий изучаемый признак, рождается в семье, где обязательно хотя бы один из родителей имеет изучаемый признак. Поэтому можно сделать первый предварительный вывод: изучаемый признак является доминантным. В родословной 7 женщин и 6 мужчин имеют изучаемый признак. Можно считать, что изучаемый признак с приблизительно равной частотой встречается и среди мужчин, и среди женщин. Это характерно для признаков, гены которых расположены не в половых хромосомах, а в аутосомах. Поэтому можно сделать второй предварительный вывод: изучаемый признак является аутосомным.
Таким образом, по основным особенностям наследование изучаемого признака в этой родословной можно отнести к аутосомно-доминантному типу. Кроме того, эта родословная не обладает набором особенностей, характерных для других типов наследования.
Символы, используемые при составлении графического изображения родословной: 
— особь мужского пола, не имеющая изучаемого признака; 
— особь женского пола, не имеющая изучаемого признака; 
— особь мужского пола, имеющая изучаемый признак; 
— особь женского пола, имеющая изучаемый признак; 
— брак мужчины и женщины; 
— близкородственный брак; 
— дети одной родительской пары (сибсы); 
— бездетный брак; 
— пробанд.
Задача 4
Составить родословную, состоящую из пяти поколений по аутосомно-рецессивному типу наследования.
Решение:
Аутосомно-рецессивное наследование:
1. признак встречается относительно редко, не в каждом поколении;
2. если признак имеется у обоих родителей, то этот признак имеют все их дети;
3. признак встречается и у детей, родители которых не имеют изучаемого признака;
4. мужчины и женщины с изучаемым признаком встречаются с приблизительно одинаковой частотой.
Рис. 4. Графическое изображение родословной по аутосомно-рецессивному типу наследованию признака, состоящей из пяти поколений.
Признак встречается у детей, родители которых не имеют данный признак. Признак встречается относительно редко не в каждом поколении. Мужчины и женщины имеют этот признак в равной степени, что указывает на то, что ген этого признака локализован в аутосоме и передаётся по аутосомно-рецессивному типу.
Символы, используемые при составлении графического изображения родословной: — особь мужского пола, не имеющая изучаемого признака; — особь женского пола, не имеющая изучаемого признака; — особь мужского пола, имеющая изучаемый признак; — особь женского пола, имеющая изучаемый признак; — брак мужчины и женщины; — близкородственный брак; — дети одной родительской пары (сибсы); — бездетный брак; — пробанд.
Задача 5
Определить тип наследования признака. Установить возможные генотипы всех членов родословной.
Задача 6
Составить родословную, состоящую из пяти поколений по доминантному, сцепленному с Х-хромосомой типу наследования.
Решение:
Доминантное сцепленное с Х-хромосомой наследование:
Рис. 6. Графическое изображение родословной по доминантному признаку, сцеплённому с Х-хромосой.
Признак встречается в каждом поколении. Признак встречается у детей, у которых хотя бы один из родителей имеет данный признак. Признак встречается и у мужчин и у женщин, но у женщин приблизительно в два раза больше, чем у мужчин. Если изучаемый признак имеет мужчина, то все его дочери будут иметь этот признак, а у всех его сыновей этот признак будет отсутствовать.
Символы, используемые при составлении графического изображения родословной: — особь мужского пола, не имеющая изучаемого признака; — особь женского пола, не имеющая изучаемого признака; — особь мужского пола, имеющая изучаемый признак; — особь женского пола, имеющая изучаемый признак; — брак мужчины и женщины; — близкородственный брак; — дети одной родительской пары (сибсы); — бездетный брак; — пробанд.
Задача 7
Определить тип наследования признака. Установить возможные генотипы всех членов родословной.
Задача 8
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.
Символы, используемые при составлении графического изображения родословной: — особь мужского пола, не имеющая изучаемого признака; — особь женского пола, не имеющая изучаемого признака; — особь мужского пола, имеющая изучаемый признак; — особь женского пола, имеющая изучаемый признак; — брак мужчины и женщины; — близкородственный брак; — дети одной родительской пары (сибсы); — бездетный брак; — пробанд.
Задача 9
Определить тип наследования признака. Установить возможные генотипы всех членов родословной.
Задача 10
Определите тип наследования, генотип пробанда в следующей родословной:
Задача 11
Определите тип наследования, генотип пробанда в следующей родословной:
Решение:
Люди с изучаемым признаком встречаются в родословной редко, не в каждом поколении (только в четвёртом поколении), признак встречается у человека, родители которого не имеют изучаемого признака, то можно думать, что изучаемый признак является рецессивным. В родословной 1 женщина и 1 мужчина имеют изучаемый признак. Можно считать, что изучаемый признак с приблизительно равной частотой встречается и среди мужчин, и среди женщин. Это характерно для признаков, гены которых расположены не в половых хромосомах, а в аутосомах. Поэтому можно сделать второй предварительный вывод: изучаемый признак является аутосомным. А – доминантный ген (организм здоров); а – рецессивный ген (организм болен). Генотип пробанда (женский организм) будет иметь вид: «аа». Все организмы, страдающие данной аномалией, имеют генотип «аа», все организмы, у которых отсутствует аномальный признак, имеют генотип «А_».
Задача 12
Определите тип наследования, генотип пробанда в следующей родословной:
Ответ:
Аутосомно-доминантный тип наследования признака.
Генотип 
прбанда: Aа.
Готовые решения задач по генетике на составление и анализ родословных
Задача 1
Болезнь наследуется по аутосомно-рецессивному типу. Пробанд болен, и его родословная имеет следующий вид:
Рис. 1. 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?
Решение:
Генная запись скрещивания:
Вероятность рождения здорового ребенка (генотип Аа):
Р = 1/1 = 1 (100%).
Ответ:
Вероятность рождения у пробанда здорового ребенка равна 1 (100%).
Задача 2
Определить тип наследования признака. Установить возможные генотипы всех членов родословной.
Задача 3
Составить родословную, состоящую из пяти поколений по аутосомно-доминантному типу наследования.
Решение:
Аутосомно-доминантное наследование:
1. признак встречается часто, в каждом поколении;
2. признак встречается у детей, у которых хотя бы один из родителей имеет изучаемый признак;
3. мужчины и женщины с изучаемым признаком встречаются с приблизительно одинаковой частотой.
Рис. 3. Графическое изображение родословной по аутосомно-доминантному типу наследованию признака, состоящей из пяти поколений.
Люди с изучаемым признаком встречаются часто, в каждом поколении; человек, имеющий изучаемый признак, рождается в семье, где обязательно хотя бы один из родителей имеет изучаемый признак. Поэтому можно сделать первый предварительный вывод: изучаемый признак является доминантным. В родословной 7 женщин и 6 мужчин имеют изучаемый признак. Можно считать, что изучаемый признак с приблизительно равной частотой встречается и среди мужчин, и среди женщин. Это характерно для признаков, гены которых расположены не в половых хромосомах, а в аутосомах. Поэтому можно сделать второй предварительный вывод: изучаемый признак является аутосомным.
Таким образом, по основным особенностям наследование изучаемого признака в этой родословной можно отнести к аутосомно-доминантному типу. Кроме того, эта родословная не обладает набором особенностей, характерных для других типов наследования.
Символы, используемые при составлении графического изображения родословной: — особь мужского пола, не имеющая изучаемого признака; — особь женского пола, не имеющая изучаемого признака; — особь мужского пола, имеющая изучаемый признак; — особь женского пола, имеющая изучаемый признак; — брак мужчины и женщины; — близкородственный брак; — дети одной родительской пары (сибсы); — бездетный брак; — пробанд.
Задача 4
Составить родословную, состоящую из пяти поколений по аутосомно-рецессивному типу наследования.
Решение:
Аутосомно-рецессивное наследование:
1. признак встречается относительно редко, не в каждом поколении;
2. если признак имеется у обоих родителей, то этот признак имеют все их дети;
3. признак встречается и у детей, родители которых не имеют изучаемого признака;
4. мужчины и женщины с изучаемым признаком встречаются с приблизительно одинаковой частотой.
Рис. 4. Графическое изображение родословной по аутосомно-рецессивному типу наследованию признака, состоящей из пяти поколений.
Признак встречается у детей, родители которых не имеют данный признак. Признак встречается относительно редко не в каждом поколении. Мужчины и женщины имеют этот признак в равной степени, что указывает на то, что ген этого признака локализован в аутосоме и передаётся по аутосомно-рецессивному типу.
Символы, используемые при составлении графического изображения родословной: — особь мужского пола, не имеющая изучаемого признака; — особь женского пола, не имеющая изучаемого признака; — особь мужского пола, имеющая изучаемый признак; — особь женского пола, имеющая изучаемый признак; — брак мужчины и женщины; — близкородственный брак; — дети одной родительской пары (сибсы); — бездетный брак; — пробанд.
Задача 5
Определить тип наследования признака. Установить возможные генотипы всех членов родословной.
Задача 6
Составить родословную, состоящую из пяти поколений по доминантному, сцепленному с Х-хромосомой типу наследования.
Решение:
Доминантное сцепленное с Х-хромосомой наследование:
Рис. 6. Графическое изображение родословной по доминантному признаку, сцеплённому с Х-хромосой.
Признак встречается в каждом поколении. Признак встречается у детей, у которых хотя бы один из родителей имеет данный признак. Признак встречается и у мужчин и у женщин, но у женщин приблизительно в два раза больше, чем у мужчин. Если изучаемый признак имеет мужчина, то все его дочери будут иметь этот признак, а у всех его сыновей этот признак будет отсутствовать.
Символы, используемые при составлении графического изображения родословной: — особь мужского пола, не имеющая изучаемого признака; — особь женского пола, не имеющая изучаемого признака; — особь мужского пола, имеющая изучаемый признак; — особь женского пола, имеющая изучаемый признак; — брак мужчины и женщины; — близкородственный брак; — дети одной родительской пары (сибсы); — бездетный брак; — пробанд.
Задача 7
Определить тип наследования признака. Установить возможные генотипы всех членов родословной.
Задача 8
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.
Символы, используемые при составлении графического изображения родословной: — особь мужского пола, не имеющая изучаемого признака; — особь женского пола, не имеющая изучаемого признака; — особь мужского пола, имеющая изучаемый признак; — особь женского пола, имеющая изучаемый признак; — брак мужчины и женщины; — близкородственный брак; — дети одной родительской пары (сибсы); — бездетный брак; — пробанд.
Задача 9
Определить тип наследования признака. Установить возможные генотипы всех членов родословной.
Задача 10
Определите тип наследования, генотип пробанда в следующей родословной:
Задача 11
Определите тип наследования, генотип пробанда в следующей родословной:
Решение:
Люди с изучаемым признаком встречаются в родословной редко, не в каждом поколении (только в четвёртом поколении), признак встречается у человека, родители которого не имеют изучаемого признака, то можно думать, что изучаемый признак является рецессивным. В родословной 1 женщина и 1 мужчина имеют изучаемый признак. Можно считать, что изучаемый признак с приблизительно равной частотой встречается и среди мужчин, и среди женщин. Это характерно для признаков, гены которых расположены не в половых хромосомах, а в аутосомах. Поэтому можно сделать второй предварительный вывод: изучаемый признак является аутосомным. А – доминантный ген (организм здоров); а – рецессивный ген (организм болен). Генотип пробанда (женский организм) будет иметь вид: «аа». Все организмы, страдающие данной аномалией, имеют генотип «аа», все организмы, у которых отсутствует аномальный признак, имеют генотип «А_».
Задача 12
Определите тип наследования, генотип пробанда в следующей родословной:
Ответ:
Аутосомно-доминантный тип наследования признака.
Генотип прбанда: Aа.