Задача по биологии на тему «Дальтонизм» (11 класс)
Задача «Дальтонизм».
Составитель: Дудаева Ольга Николаевна, учитель биологии
Общая характеристика задачи.
Предмет: Биология (генетика).
Класс: 10-11.
Цель задачи: задача построена на основе материала, предложенного традиционной программой учащимся 10-11 классов, для ознакомления с наследованием у человека заболевания Дальтонизма.
Действия учащихся: данная задача может быть использована как обучающая для самостоятельного получения знаний по теме «Наследственные болезни. Болезни, связанные с полом», или как контрольная задача для проверки знаний по данной теме, что предполагает обобщение и применение ранее полученных знаний учащимися.
Задача ориентирована на преодоление дефицитов, таких как:
находить точную информацию в тексте;
переводить один вид текста в другой (от схемы к словесному описанию);
работать с составными текстами (сопоставлять, сравнивать, делать заключение);
при решении задачи неоднократно возвращаться к ее условию;
решать задачи на болезни связанные с полом, в условии даны только генотипы;
привлекать личный опыт, известные знания для решения поставленной задачи;
заполнение пропусков в тексте.
Использованные источники:
Биология. 11 класс / Под ред. Каменского А.А., Криксунова Е.А., Пасечника В.В.- М.:Дрофа, 2019г
Сборник Задачи по генетике с решениями./ Под ред.Калиновой Г.С., Вайнера Г.Б.- М.: Лицей, 2017
Текст задачи
Дальтонизм – заболевание связано с неспособностью различать красный и зеленый цвет, красный и синий, или синий и зеленый. У здорового человека в сетчатке глаза имеются фоторецепторы трех типов: «красные», «зеленые» и «синие». Они содержат разные зрительные пигменты. Мутации в генах, кодирующих эти пигменты, вызывают нарушения восприятия цвета.
Иногда болезнь возникает у одного или нескольких детей, родитель которых здоровы, однако являются носителями дефектных генов. Поскольку и нормальный ген и дефективный ген могут попасть в половую клетку с равной вероятностью, то риск рождения больного ребенка 25%. У каждого человека от 2 до 6-7 рецессивных патологических генов. Заболевание может развиться в том случае, если у обоих супругов одинаковый патологический ген. Одним из факторов, способствующих этому является кровное родство.
Задание 1
Если у отца-дальтоника родился сын, страдающий цветной слепотой (признак рецессивный), то правильно ли будет сказать, что он унаследовал болезнь от отца?
Задание 2.
В семье, где родители имеют нормальное цветовое зрение, сын – дальтоник. Гены нормального цветового зрения (D) и дальтонизма (d) располагаются в Х – хромосоме. Определите генотипы родителей, сына – дальтоника, пол и вероятность рождения детей – носителей гена дальтонизма. Составьте схему решения задачи.
Задание 3
Составьте схему, иллюстрирующую текст, приведённый ниже, показав генотипы и характер наследования дальтонизма.
Если женщина, страдающая цветовой слепотой, выходит замуж за мужчину с нормальным зрением, то у их детей наблюдается очень своеобразная картина перекрёстного наследования. Все дочери от такого брака получат признак отца, т. е. они имеют нормальное зрение, а все сыновья, получая признак матери, страдают цветовой слепотой (d-дальтонизм, сцепленный с Х-хромосомой).
В том же случае, когда наоборот, отец является дальтоником, а мать имеет нормальное зрение, все дети оказываются нормальными.
В отдельных браках, где мать и отец обладают нормальным зрением, половина сыновей может оказаться поражёнными цветовой слепотой. В основном наличие цветовой слепоты чаще встречается у мужчин.
Задача 4.
Анна — праворукая женщина с нормальным цветовым зрением вышла замуж за Сергея — леворукого дальтоника. У них родилась праворукая дочь Арина с нормальным цветовым зрением и леворукий сын Василий с дальтонизмом. Составьте схему решения задачи. Определите генотипы родителей, генотипы и фенотипы потомков.
Какой генотип и фенотип имел муж Арины, если известно, что у них родилась леворукая девочка, страдающая дальтонизмом?
Анна считала, что именно Сергей передал Василию свой ген дальтонизма. Была ли Анна права? Ответ поясните.
Лист ответов.
Задание 1.
Деятельность: выявление части информации из анализируемого сюжета.
Ответ: Нет, неправильно. Генотипы: отец – XdY (d – ген дальтонизма); мать – ХDХ? (D – ген нормального зрения); сын – XdY. Ген дальтонизма сцеплен с X-хромосомой, которую сын получает от матери. Следовательно генотип матери – ХDXd (носительница рецессивного гена), поэтому дальтонизм сын наследует от матери.
Критерии оценивания:
Даны ответы и приведено обоснование – 2 балла.
Даны утвердительные ответы, но не приведено обоснование – 1 балл.
Ответ неверный – 0 баллов.
Задание 2.
Деятельность: определение генотипов матери и отца, определение генотипа сына-дальтоника, определение вероятности рождения носителей гена дольтонизма
Ответ:
1) Генотипы родителей: мать — ХDХd, отец ХDУ;
2) генотип сына – дальтоника — ХdУ;
3) вероятность рождения носителей гена дальтонизма (ХDХd) — 25%.
Критерии оценивания:
Ответ включает в себя все элементы ответа – 3 балла.
Ответ включает в себя два элемента ответа – 2 балл.
Ответ включает в себя один элемент ответа – 1 баллов.
Задание 3.
Деятельность: формулировка выводов при составлении схемы, иллюстрирующую текст, приведённый ниже показав генотипы и характер наследования дальтонизма
Ответ
1) Р ♂ ХУ → ♀ХdХd
Гаметы ♂ Х, ♂ У и ♀ Хd
F1 ХdХ, ХdУ,
Девочки носительницы, мальчики дальтоники.
2) Р ♂ ХdУ → ♀ХХ
Гаметы ♂Хd, ♂ У и ♀ Х
F1 ХdХ, ХУ
Девочки носительницы, мальчики здоровы.
3) Р ♂ ХУ → ♀ХdХ
Гаметы ♂Х, ♂У, ♀Хd и ♀Х
F1 ХХ, ХdХ, ХdУ, ХУ
Половина мальчиков и девочек здоровы, половина девочек — носительницы,
половина мальчиков — дальтоники.
Дальтонизм – признак, сцепленный с Х-хромосомой.
Критерии оценивания:
Верно решена задача и даны верные пояснения во всех случаях – 3 балла.
Верно решена задача, но не дано верное пояснение– 2 балла.
Верно дано пояснения, но решение задачи отсутствует – 1 балл.
Ответ неверный – 0 баллов
Задача 4.
Деятельность: решение задачи на наследование болезней в условии даны только фенотипы.
Ответ:
1. P
♀AaXDXd | × | ♂ ааXdY |
правша, нормальное зрение | | левша, дальтонизм |
G
AXd, AXd, aXD, aXd | aXd, aY |
F1
AaXDXd — праворукая дочь Арина с нормальным зрением.
AaXDY — праворукий сын с нормальным зрением.
AaXdXd — праворукая дочь дальтоник.
AaXdY — праворукий сын дальтоник.
aaXDXd — леворукая дочь с нормальным зрением.
aaXDY — леворукий сын с нормальным зрением.
aaXdXd — леворукая дочь дальтоник.
aаXdY — леворукий сын (Василий) дальтоник.
2. F1
AaXDXd | × | aaXdY или AaXdY левша, дальтонизм или правша дальтонизм |
GF1
AXd, AXd, aXD, aXd | aXd, aY или АXd, АY, aXd, aY |
F2
aaXdXd — леворукая дочь дальтоник.
3. Анна была неправа, потому что сын получает от отца Y-хромосому, а значит аллель дальтонизма он получил именно от матери (Анны).
Критерии оценивания:
Ответ включает в себя все названные выше элементы и не содержит биологических ошибок – 3 балла.
Ответ включает в себя два из названных выше элементов и не содержит биологических ошибок – 2 балла.
Ответ включает в себя один из названных выше элементов и не содержит биологических ошибок – 1 балл.
Ответ неправильный – 0 баллов.
Умения.
Естественнонаучные:
1. Использовать естественнонаучные знания для решения реальных жизненных задач.
2. Актуализировать знания, использовать их для принятия решения.
3. Использовать школьные знания для объяснения и прогнозирования явлений окружающего мира.
4. Представлять естественнонаучную информацию в контексте решаемой задачи.
5. Умение объяснять (прогнозировать) природные и техногенные явления на основе разных моделей. 6. Использовать исследовательский метод (сбор, систематизация и анализ фактов, выдвижение гипотез, планирование и проведение эксперимента, анализ полученных результатов, формулировка заключения, выводов) в нестандартных ситуациях.
Информационные:
1. Находить точную информацию в однородных, однотипных текстах.
2. Находить точную информацию в составных, разнотипных текстах.
3. Находить достоверные сведения в разных типах информационных источников: графиках, диаграммах, картах, схемах, таблицах.
4. Синтезировать и сопоставлять информацию разнотипных источников, делать выводы, заключения и обобщения.
5. Использовать разные типы выявления информации: ознакомительный, поисковый, ориентировочный, формулировать информационно и доказательно насыщенное суждение, заключение, выводы.
Общеучебные:
1. Решать задачу с привлечением дополнительной информации, личного опыта.
2. Решать задачу на основе межпредметного подхода с использованием комплексных подходов.
3. Удерживать взаимосвязь отдельных заданий задачи, использовать полученную информацию в одном задании для решения другого.
4. Использовать обоснованные приближения, упрощающие подходы, нетрадиционные способы решения задачи.
5. Уметь давать развернутый ответ на вопрос в свободной форме.
6. Уметь на основе точной информации из текста давать качественную интерпретацию (делать выводы, заключение, обобщение, сравнение и др.).
7. Уметь работать с составными текстами (сопоставлять, сравнивать информацию, соединять их в общую и т.п.).
8. Уметь работать с разными типами текстов: бытовыми, научно-популярными, публицистическими и др.
9. Уметь переходить (переводить) от одного вида текста к другому (от схемы к словесному описанию и, наоборот, от словесного описания к таблице и, наоборот, от карты к словесному описанию, таблице, схеме, диаграмме и, наоборот.
10. Уметь выделять неявную, скрытую дополнительную необходимую информацию из вопроса к поставленной задаче.