MẪU A SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO THANH HÓA SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM “SỬ DỤNG PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC TÍCH CỰC TRONG DẠY HỌC HOÁN VỊ GEN NHẰM PHÁT TRIỂN PHẨM CHẤT VÀ NĂNG LỰC CHO HỌC SINH” Người thực hiện Lê Đức[.]
SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO THANH HÓA SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM “SỬ DỤNG PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC TÍCH CỰC TRONG DẠY HỌC HOÁN VỊ GEN NHẰM PHÁT TRIỂN PHẨM CHẤT VÀ NĂNG LỰC CHO HỌC SINH” Người thực hiện: Lê Đức Bằng Chức vụ: Giáo viên SKKN thuộc lĩnh vực (môn): Sinh học Năm học: 2021– 2022 ==================== skkn MỤC LỤC PHẦN I ĐẶT VẤN ĐỀ .3 1.1 Lý chọn đề tài 1.2 Mục đích đề tài 1.3 Đối tượng phạm vi nghiên cứu 1.4 Phương pháp nghiên cứu 1.5 Dự kiến đóng góp đề tài PHẦN II GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ CHƯƠNG I CƠ SƠ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI .5 1.1 Cơ sở lý luận 1.2 Cơ sở thực tiễn CHƯƠNG II: PHÁT TRIỂN PHẨM CHẤT VÀ NĂNG LỰC CHO HỌC SINH THƠNG QUA DẠY HỌC HỐN VỊ GEN 2.1 Kiến thức 2.1.1 Khái niệm hoán vị gen: 2.1.2 Hệ thống tập hoán vị gen tập tích hợp quy luật di truyền khác với hoán vị gen .8 2 Dạy học hốn vị gen tích hợp quy luật di truyền khác vơi hoán vị gen theo hướng phát triển phẩm chất lực cho học sinh .11 CHƯƠNG III: THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 22 Tiến hành thực nghiệm: .22 Kết cụ thể: 22 PHẦN III: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 23 Kết luận .23 Đề xuất, kiến nghị .23 TÀI LIỆU THAM KHẢO skkn PHẦN I ĐẶT VẤN ĐỀ 1.1 Lý chọn đề tài Cùng với phát triển xã hội, khoa học cơng nghệ tất yếu địi hỏi đổi tồn diện giáo dục Trong việc đổi phương pháp dạy học vấn đề trọng tâm Đảng, phủ ngành giáo dục đặc biệt coi trọng Điều thể rõ Nghị trung ương qua kỳ đại hội Đổi phương pháp, cách thức dạy học xem nhiệm vụ chiến lược, yếu tố quan trọng trực tiếp tác động, ảnh hưởng đến chất lượng dạy học Chương trình dạy học theo định hướng phát triển lực dạy học định hướng đầu ra, trọng lực vận dụng tri thức vào thực tiễn Kiểm tra đánh giá đổi mới, cụ thể Bộ giáo dục đào tạo quan tâm phân loại học sinh theo mức độ, đề thi với mức độ ghi nhớ, hiểu, vận dụng, vận dụng cao Đề thi có mức cho học sinh tốt nghiệp điểm tuyển sinh Trong chương trình Sinh học THPT phần kiến thức Hốn vị gen phần kiến thức phức tạp Nhưng phần bao gồm kiến thức nâng cao, dễ kiểm tra đánh giá lực học sinh, đánh giá công tác giảng dạy giáo viên Qua thực tế dạy học nhận thấy phần lớn giáo viên chủ yếu dạy theo phương pháp truyền thống: thuyết trình, Đàm thoại… Dẫn đến nhiều học sinh mơ màng, lúng túng phần Hoán vị gen, khó khăn làm thi, nhiều học sinh bỏ phần kiến thức Hiện nay, bài kiểm tra thường sử dụng phương pháp làm bài trắc nghiệm Khi làm bài trắc nghiệm thì đòi hỏi học sinh phải rèn luyện kỹ làm bài thật nhanh và chính xác, đó là nhiệm vụ không thể thiếu đối với giáo viên Hơn tài liệu Hoán vị gen tập tích hợp Hốn vị gen đề cập cách hệ thống, hướng dẫn chi tiết phương pháp, kỹ giải tập Trong trình 20 năm dạy học thân nhận thấy cần thiết phải có phương pháp dạy học thích hợp để trang bị cách chắn có hệ thống, kỹ vận dụng, kỹ giải tập Hốn vị gen… Do tơi mạnh dạn chia đúc kết kinh nghiệm đồng nghiệp thông qua đề tài “Sử dụng phương pháp dạy học tích cực dạy học Hốn vị gen theo hướng phát triển phẩm chất lực cho học sinh” Khơi dậy niềm đam mê học tập học sinh với môn học, tạo dựng gốc rễ vững cho việc dạy học giáo dục, nâng cao hiệu dạy học 1.2 Mục đích đề tài Xây dựng hệ thống phẩm chất lực thơng qua dạy học hốn vị gen Xác định nội dung kiến thức cần đạt qua dạy học hốn vị kiến thức tích hợp quy luật hốn vị gen chương trình sinh học trung học phổ thông Hệ thống tập, phân dạng tập, phương pháp giải tập hoán vị gen tập tích hợp hốn vị gen chương trình sinh học THPT skkn Cung cấp thêm cho học sinh, giáo viên tài liệu nâng cao kiến thức, lực giải vấn đề, kỹ giải tập liên quan đến hoán vị gen Cung cấp thêm nguồn tài liệu có hệ thống, logic cho giáo viên học sinh tham khảo học tập bồi dưỡng học sinh kỳ thi, đặc biệt học sinh luyện thi học sinh giỏi học sinh thi cao đẳng đại học 1.3 Đối tượng phạm vi nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu: - Phẩm chất lực học sinh theo định hướng phát triển - Kiến thức hoán vị gen, kiến thức lên quan đến hoán vị gen - Tích hợp kiến thức tương tác gen, phân li độc lập, liên kết giới tính với hốn vị - Các dạng tập, phương pháp giải tập hốn vị gen tập tích hợp hốn vị Phạm vi nghiên cứu: - Phẩm chất lực học sinh hình thành qua dạy học hốn vị gen - Nghiên cứu nội dung kiến thức lý thuyết, tập hoán vị gen tập tích hợp quy lt di truyền với hốn vị gen chương trình sinh học THPT, đề thi THPT quốc gia 1.4 Phương pháp nghiên cứu - Nghiên cứu lý thuyết: Sưu tầm, phân loại, nghiên cứu tài liệu đổi giáo dục, phương pháp dạy học tích cực, hệ thống kiến thức chương trình sinh học THPT, viết, chuyền đề hoán vị gen - Nghiên cứu hệ thống phẩm chất lực hướng tới dạy học đổi - Nghiên cứu dạng tập đề thi phần kiến thức phần hoán vị gen - Thực nghiệm sư phạm: Tiến hành dạy thử nghiệm, kiểm tra đánh giá qua so sánh với dạy phương pháp thơng thường Từ đánh giá hiệu đề tài - Điều tra hiệu việc ứng dụng đề tài thông qua theo dõi việc dạy giáo viên, việc học học sinh (quan sát qua dự giờ), qua kiểm tra, kết thi thử, trao đổi trực tiếp với giáo viên, học sinh qua phiếu điều tra - Phương pháp thống kê: Xử lý số liệu thực nghiệm sư phạm, đánh giá độ tin cậy 1.5 Dự kiến đóng góp đề tài - Đóng góp thêm nguồn tài liệu cho giáo viên học sinh đặc biệt giáo viên học sinh trường không chuyên, học sinh giỏi, học sinh có nguyện vọng thi học sinh giỏi, thi đại học - Đóng góp thêm hướng tiếp cận việc nâng cao hiệu chất lượng dạy mơn nói chung dạy học hốn vị gen nói riêng - Hình thành phát triển cho học sinh lực học tập, kỹ giải tập sinh học thơng qua nâng cao niềm đam mê, hứng thú học tập kết thi, kiểm tra - Góp phần thực sâu rộng phong trào đổi giáo dục đào tạo skkn PHẦN II GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ CHƯƠNG I CƠ SƠ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI 1.1 Cơ sở lý luận Theo định hướng phẩm chất lực cần đạt học sinh chương trình giáo dục tổng thể: phẩm chất 10 lực Ảnh từ http://thpt-tayho-hanoi.edu.vn Hình 1: Minh họa phẩm chất lực người học hướng tới Hoán vị gen bao gồm kiến thức khái niệm, trình, quy luật phần kiến thức khó nghiên cứu vận dụng, đòi hỏi người dạy người học phải có cách tiếp cận phù hợp, phải huy động nhiều kỷ học tập Đây kiến thức phụ thuộc nhiều vào kiến thức phân bào lớp 10 (cơ sở tế bào học) di truyền tế bào (nhiễm sắc thể), kiến thức liên kết gen hoàn toàn lớp 12 Kiến thức phân tán khối lớp khác nhau, học sinh khó để hệ thống Dẫn đến nhiều học sinh mơ màng, lúng túng phần Hoán vị gen, khó khăn làm thi, nhiều học sinh bỏ phần kiến thức Hiện nay, bài kiểm tra thường xuyên sử dụng đề đặc biệt đề thi THPT Quốc gia skkn Vậy giáo viên cần làm cho học sinh nhìn nhận khoa học, logic, hệ thống phát triển lực tư duy, lực học tập, kỹ làm tập, làm thi qua nâng cao hiệu dạy học Dạy học tốt đơn vị kiến thức tạo hội lớn cho nhóm học sinh có nguyện vọng phát triển nghề nghiệp nhóm ngành yêu cầu cao, hội việc làm tốt, trường đại học tốp đầu 1.2 Cơ sở thực tiễn - Hoán vị gen nội dung trọng tâm chương trình sinh học THPT - Hốn vị chương trình lớp 12 nghiên cứu tiếp cận sở kiến thức phân bào lớp 10, di truyền tế bào, liên kết gen lớp 12, học sinh khó hệ thống, gặp trở ngại vận dụng kiến thức để giải vấn đề học tập tương đối phức tạp - Hốn vị gen phần ln có đề thi THPT quốc gia, dạng câu hỏi đánh giá nhiều lực từ biết, hiểu, vận dụng vận dụng cao, tập địi hỏi phải có kỹ tính tốn, lực tư cao Bảng 1: Thống kê câu hỏi liên quan đến hoãn vị gen đề thi THPT quốc gia Đề THPT Phần hốn Tích hợp hốn vị gen với quy Tổng điểm chiếm Quốc gia vị gen (câu) luật di truyền khác (câu) (trong thi) 2017 03 02 1.25 2018 02 02 1.00 2019 04 02 1.50 2020 03 02 1.25 2021 03 02 1.25 - Đây phần kiến thức khó dạy, khó hồn thành tốt theo thời lượng yêu cầu thời gian tại, theo chuẩn kiến thức kỹ Ví dụ Trong phép lai P thu hệ con: 7,5% hoa vàng, kép, đều; 30% hoa vàng, kép, không đều; 30% hoa trắng, kép, đều; 7,5% hoa trắng, kép, không đều; 2,5% hoa vàng, đơn, đều; 10% hoa vàng, đơn, không đều; 10% hoa trắng, đơn, đều; 2.5% hoa trắng, đơn, không Kiểu gen P tần số hoán vị? Biết hoa vàng, kép, tính trạng trội A ; 10% B ; 20% C ; 30% D ; 20% Ví dụ Ở ruồi giấm, alen A quy định thân xám trội hoàn toàn so với alen a quy định thân đen; alen B quy định cánh dài trội hoàn toàn so với alen b quy định cánh cụt Các gen quy định màu thân hình dạng cánh nằm nhiễm sắc thể thường Alen D quy định mắt đỏ trội hoàn toàn so với alen d quy định mắt trắng nằm đoạn không tương đồng nhiễm sắc thể giới tính X Cho giao phối ruồi skkn thân xám, cánh dài, mắt đỏ với ruồi đực thân xám, cánh dài, mắt đỏ (P), tổng số ruồi thu F1, ruồi có kiểu hình thân đen, cánh cụt, mắt trắng chiếm tỉ lệ 2,5% Biết khơng xảy đột biến, tính theo lí thuyết, tỉ lệ kiểu hình thân xám, cánh dài, mắt đỏ F1 là: A.7,5% B 45,0% C.30,0% D 60,0% Tuy nhiên, vận dụng linh hoạt phương phương pháp, kỹ thuật dạy học phù hợp kích thích niềm yêu thích học sinh, mặt khác xây dựng hệ thống kiến thức tập phù hợp phát triển lực, niềm đam mê cho học sinh nâng cao kết học tập cho em CHƯƠNG II DẠY HỌC HOÁN VỊ GEN THEO HƯỚNG PHÁT TRIỂN PHẨM CHẤT VÀ NĂNG LỰC CHO HỌC SINH 2.1 Kiến thức 2.1.1 Khái niệm hoán vị gen: a Khái niệm: - Hoán vị gen là tượng gen tương ứng (gen alen) cặp nhiễm sắc thể tương đồng đổi chỗ cho tiếp hợp trao đổi chéo nhiễm sắc thể giảm phân - Sự tiếp hợp trao đổi chéo xảy cromatit không chị em cromatit cặp NST kép tương đồng xảy vào kì trước giảm phân I Hai cromatit khơng chị em trao đổi với đoạn tương đồng - Sự trao đổi chéo NST dẫn đến hoán vị gen, làm gen nằm NST khác nguồn gốc có dịp tổ hợp NST - Hốn vị gen phụ thuộc vào lồi sinh vật, giới tính, khoảng cách gen, Hình Sơ đồ minh họa trao đổi chéo dẫn đến hoán vị gen b Cơ sở tế bào học: Các gen phân bố theo chiều dọc nhiễm sắc thể nên chia phân bào, giảm phân xảy trao đổi đoạn tương ứng cặp nhiễm sắc thể tương đồng làm tăng số loại giao tử tạo c Ý nghĩa: - Hoán vị gen làm tăng số loại giao tử dẫn đến làm số kiểu biến dị tổ hợp tăng lên - Hoán vị gen tạo tổ hợp gen mới, gen có lợi có hội tổ hợp lại với nhóm liên kết gen Thuận lợi cho tiến hóa chọn giống lựa chọn cá thể sinh vật mang nhiều tính trạng tốt Như vậy, hốn vị gen có ý nghĩa tiến hóa chọn giống skkn Bảng 2: Phân biệt liên kết gen hoàn toàn với hốn vị gen Đặc điểm Liên kết hồn tồn Các gen nằm NST phân li tổ hợp Nội dung quy luật phát sinh giao tử thụ tinh Sự phân li tổ hợp Cơ sở tế bào cặp NST tương đồng Các gen liên kết hoàn Điều kiện toàn Chọn lọc cảc nhóm Ý nghĩa gen quý Lai thể dị hợp cặp gen Lai phân tích thể dị hợp cặp gen Hoán vị gen Các gen cặp NST đổi chỗ cho trao đổi chéo crômatid Trao đổi đoạn tương ứng cặp NST tương đồng Các gen liên kết khơng hồn tồn Tăng nguồn biến dị tổ hợp, cung cấp nguyên liệu cho tiến hóa chọn giống Đời có tỷ lệ: 3:1 Đời có tỷ lệ: nhóm khác tỷ 1:2:1 lệ phân li độc lập Đời có tỷ lệ kiểu hình Đời có lớp kiểu hình, chia phân li: 1:1 nhóm 2.1.2 Hệ thống tập hốn vị gen tập tích hợp quy luật di truyền khác với hoán vị gen a Hệ thống phương pháp giải tập hoán vị gen Dạng Xác định số loại tỷ lệ giao tử - Dựa vào kiểu gen để xác định loại giao tử - Dựa vào tần số hoán vị để tính tỷ lệ loại giao tử Dạng Biết P tìm tỷ lệ đời (F) - Xác định giao tử - Lập bảng punnet hoăc nhân sác xuất để tìm tỷ lệ KG, KH hệ sau (kiểu đa thức) - Sử dụng nguyên lí sau tính tỉ lệ đời con: a Kiểu gen: b Kiểu hình: AB AB ab = (% ) = (% ) ab AB ab Ab Ab aB % = (% ) = (% ) aB Ab aB AB AB Ab aB % = % = % = % Ab aB ab ab % A-bb = % aaB% A- B- + % A-bb ( % aaB- ) = 75% F1 % aabb + % A-bb ( % aaB-) = 25% F1 % Dạng 3: Biết tỷ lệ đời (F) tìm bố mẹ (P): - Xác định quy luật di truyền khẳng định quy luật hoán vị gen dựa vào: skkn + Phép lai thể dị hợp cặp gen với nhau-> F1 khác 3:1 (dị hợp đều) khác 1:2:1 (dị hợp chéo); khác 9:3:3:1 + Lai phân tích thể măng tính trạng trội ->Fb: khác 1:1 khác 1:1:1:1 Hoặc xuất lớp kiểu hình với tỉ lệ: a: a: b: b (a > b) + Tỷ lệ chung tính trạng khơng nhóm tỷ lệ riêng xuất biến dị tổ hợp (nhiều liên kết gen) - Suy luận kiểu gen P: dựa vào tỷ lệ loại giao tử từ kiểu hình đời Dạng 4: Xác định tần số hoán vị gen - Dựa vào phép lai phân tích: f (%) = % loại kiểu hình tái tổ hợp gen = % loại giao tử hoán vị (chiếm tỷ lệ nhỏ) - Dựa tỉ lệ thể có kiểu hình lặn: Tùy thuộc điều kiện cụ thể toán để biện luận hoán vị bên hay bên, xác định xác tần số + Nếu ab > 25% => giao tử liên kết => Liên kết đồng ( ) + Nếu ab < 25% => giao tử hoán vị => Liên kết đối ( ) - Đặt ẩn phụ lập phương trình để giải kết (tính nhanh máy tính) b Hệ thống tập tích hợp quy luật di truyền khác với hốn vị gen Liên kết gen Phân li độc lập Tương tác gen Liên kết với giới tính Hốn vị gen Hình Bàn tay tích hợp quy luật di truyền với hốn vị gen (ngón kết hợp với ngón cịn lại quy luật tích hợp vơi hốn vị gen) skkn Bảng 3: Mơ hình giải tập tích hợp quy luật di truyền khác với hốn vị gen Nhận biết Bài toán thuận: - Đề cho bết kiểu gen kiểu hình hệ P, đề cập đến cặp gen - Đề cho biết quy luật di truyền chi phối Yêu cầu tìm kết lai hệ sau (F1, F2, … Bài tốn ngược - Đề cho biết tỷ lệ kiểu hình đời - Đề đề cập đến số tỷ lệ kiểu hình đặc trưng Yêu cầu tìm qui luật di truyền chi phối kiểu gen bố mẹ Phương pháp chung Bảng 4: Mơ hình giải tập tích hợp quy luật di truyền khác với hốn vị gen Phân dạng Phương pháp chung - Phân tích tỷ lệ tính trạng Tích hợp quy - Qui ước gen cho tính trạng luật hốn vị - Xác định tỷ lệ cặp tính trạng để tìm xem hai cặp gen gen với quy liên kết khơng hồn tồn, hai cặp gen liên kết hoàn toàn luật liên kết - Xác định tần số hoán vị gen gen - Xác định kiểu gen P - Phân tích tỷ lệ tính trạng, xác định quy luật di truyền chi Tích hợp quy phối tính trạng, qui ước gen cho cặp tính trạng luật hoán vị - Xác định tỷ lệ cặp tính trạng để tìm xem cặp gen gen với quy liên kết khơng hồn tồn với cặp gen luật phân li - Biện luận đưa tốn dạng cặp liên kết gen khơng độc lập hoàn toàn cặp phân li độc lập (nhận biết dấu hiệu toán cặp gen qui định cặp tính trạng số loại kiểu hình giảm) - Xác định tần số hốn vị gen kiểu gen P Tích hợp quy - Phân tích tỷ lệ tính trạng, xem tính trạng tương tác, tính luật hốn vị trạng phân li gen với quy - Qui ước gen cho tính trạng luật tương - Biện luận đưa toán dạng (dựa vào dấu hiệu cặp gen skkn 10 tác gen qui đinh cặp tính trạng, tăng biến dị tổ hợp) - Xác định kiểu gen dị hợp hay dị hợp chéo, vào loại kiểu hình có kiểu gen kiểu gen - Xác định tần số hoán vị gen - Xác định kiểu gen P Chú ý: kiểu tương tác vai trò A B nhau, ta lấy hai trường hợp: Aa Bb Aa Bb , kiểu tương tác mà vai trò A khác B phải biện luận lấy trường hợp Đây dạng tập phổ biến đề thi THPT quốc gia năm gần Phổ biến hoán vị gen nhiễm sắc thể giới tính tích hợp hốn vị gen với gen nhiễm sắc thể giới tính Tích hợp quy - Xác định quy luật di truyền chi phối tính trạng, qui ước gen luật hốn vị cho cặp tính trạng gen với quy - Xác định gen nhiễm sắc thể thường gen liên kết với giới luật liên kết tính với giới tính - Biện luận đưa toán dạng cặp liên kết gen khơng hồn tồn cặp phân li độc lập (cặp giới tính) - Xác định tần số hoán vị gen kiểu gen P 2 Dạy học hốn vị gen tích hợp quy luật di truyền khác vơi hoán vị gen theo hướng phát triển phẩm chất lực cho học sinh 2.2.1 Mục tiêu phẩm chất lực cần đạt a Kiến thức hướng tới - HS nhớ lại kiến thức học giảm phân Sinh học 10 - Vận dụng kiến thức giảm phân để giải thích tượng giảm phân bình thường liên kết gen giảm phân khơng bình thường tạo nên hốn vị gen (cơ sở tế bào học) - Phân biệt liên kết gen với hoán vị gen với phân li độc lập - Phương pháp xác định tượng hoán vị gen, vận dụng vào giải tập hoán vị gen tập tích hợp hốn vị gen với quy luật khác b Phẩm chất hướng tới - Xây dựng củng cố hứng thú, niềm đam mê, yêu thích học tập nghiên cứu khoa học - Củng cố quan niệm đắn, khoa học di truyền sinh vật Hoán vị gen sở tạo đa dạng sinh giới - Sống có trách nhiệm với thân, cộng đồng làm việc có trách nhiệm - Bảo vệ nguồn gen, đặc biệt nguồn gen quý cách bảo vệ, góp phần ni dưỡng, chăm sóc động thực vật q c Năng lực hướng tới: skkn 11 Năng lực tự học, sáng tạo; lực giải vấn đề; lực hợp tác theo nhóm; lực giao tiếp, sử dụng ngơn ngữ để thuyết trình; Sử dụng cơng nghệ thơng tin truyền thông; Năng lực chọn lọc kiến thức, vận dụng kiến thức môn học để giải vấn đề, tình học thực tế Năng lực vận dụng lý thuyết, sử dụng máy tính để tính tốn tập: 2.2.2 Dạy học kiến thức lý thuyết hoán vị gen theo hướng phát triển phẩm chât, lực cho học sinh + Tạo tình có vấn đề: (Mâu thuẫn kiến thức cũ kiến thức mới) Bài tập Bài tập Bài tập Cho đậu Hà Lan hạt Cho ruồi đực F1 thân Cho ruồi F1 thân xám, vàng, trơn (dị hợp xám, cánh dài (dị hợp cánh dài (dị hợp cặp gen) ccặp gen) lai với xanh, cặp gen) lai với ruồi giấm lai với ruồi giấm đực thân nhăn đời Fb đực thân đen, cánh ngắn đen, cánh ngắn Đời Fb nào? Viết sơ đồ lai? Đời Fb thế nào? Viết sơ đồ nào? Viết sơ đồ lai? lai? Học sinh dễ dàng giải Học sinh dễ dàng giải Học sinh gặp khó khăn, tìm đáp án (bài tìm đáp án (bài cũ: tranh luận, tạo trạng thái cũ: Phân li độc lập) Liên kết gen) mâu thuẫn tâm lý, khơi dậy nhu cầu khám phá học sinh + Giải vấn đề: Nghiên cứu thí nghiệm Morgan * Thí nghiệm T Morgan tiến hành kết nào? Lai phân tích ruồi F1 với ruồi đực thân đen, cánh cụt thu kết quả: 0, 415 ruồi thân xám, cánh dài 0, 415 ruồi thân đen, cánh cụt 0, 085 ruồi thân xám, cánh cụt 0, 085 ruồi thân đen, cánh dài * Giải thích thí nghiệm: Em phân tích kết thí nghiệm? - Học sinh phát kết khác với phân li độc lập liên kết gen - Có xuất kiểu hình thân xám cánh cụt thân đen, cánh dài 1:1 mà 0,085 ? Giải thích lại xuất tỷ lệ vậy? - Học sinh suy luận: Ruồi đực thân đen, cánh cụt (aabb) nên cho loại giao tử F1 giảm phân phải cho loại giao tử với tỷ lệ: 0,415 BV: 0,415 bv: 0,085 bV: 0,085 Bv - Trong trình giảm phân hình thành giao tử ruồi giấm làm xuất loại giao tử bV Bv (giao tử hoán vị) với tỷ lệ nhỏ (0,085) * Cơ sở tế bào học tượng hoán vị gen? Quan sát tranh Cơ sở tế bào học tượng hoán vị gen trao đổi đoạn tương đồng skkn 12 NST cặp tương đồng kì trước giảm phân I Sự trao đổi chéo NST dẫn đến tượng hoán vị gen tạo loại giao tử hốn vị bV Bv Hình 4: Minh họa trao đổi chéo gen B V Hình 5: Hình liên hệ thực tiễn * Tần số hốn vị gen gì? Tần số hốn vị gen trường hợp bao nhiêu? - Tần số hoán vị gen (f%) tỷ lệ % giao tử hoán vị tao tỷ lệ % cá thể tái tổ hợp tạo - Tần số hốn vị gen tính tổng tỉ lệ % loại giao tử tạo hoán vị gen: f = 0,85 + 0,85 = 0,17 = 17% ? Tại ruồi giấm đời thân xám, cánh cụt thân đen, cánh dài có tỷ lệ nhỏ? - Vì hốn vị gen xảy cromatit không chị em cromatit cặp NST tương đồng nên tỉ lệ loại giao tử có hốn vị gen ln tỉ lệ loại giao tử liên kết gen hoàn tồn ln - Khơng phải tế bào xảy trao đổi chéo trình giảm phân Nếu hoán vị gen xảy tất tế bào trình phát sinh giao tử tần số hốn vị gen đạt 50% nên thực tế tần số hốn vị gen khơng vượt 50% (f ≤ 50%) giao tử hốn vị ln ≤ 25% (vận dụng nhiều giải tập) - Tần số hoán vị gen thể khoảng cách tương đối gen NST - Người ta dựa vào tượng hoán vị gen để lập đồ di truyền Đơn vị đồ cM, cM ứng với 1% trao đổi chéo Hình 6: Minh họa đồ di truyền + Kết luận vấn đề - Các tính trạng gen nằm nhiễm sắc thể, giảm phân có xảy trao đổi skkn 13 chéo di truyền theo quy luật hoán vị gen - Hoán vị gen làm tăng xuất biến dị tổ hợp, tạo điều kiện cho tính trạng tốt có hội tổ hợp nhau, tạo nên nhóm gen liên kết mới, tạo nguồn nguyên liệu cho tiến hóa chọn giống - Tần số hoán vị gen (0 f 50%) thể khoảng cách tương đối gen NST * Dựa vào hình Tần số hốn vị giứa gen quy định mắt gạch với gen quy định cánh cụt? f (%)=67,0 – 57,5 =9,3 (làn khoảng cách cM) ** Học sinh phân biệt phân li độc lập, liên kết gen hồn tồn với hốn vị gen? 2.2.3 Dạy học phần tập hốn vị gen tập tích hợp quy luật di truyền khác với hoán vị gen Đây dạng tập rèn luyện nhiều lực, khơi dậy đam mê tìm tịi sáng tạo thực cho học sinh Yêu cầu học sinh cần nhận dạng được, có phương pháp kỹ thuật giải nhanh Phần trình bày theo hệ thống phân loại tập phương pháp giải nêu phần trên, minh họa tập theo cách tiếp cận Giáo viên định hướng cho học sinh có nhìn tổng thể, hệ thống tập (theo mục 2.1.2 đề tài này) Minh họa tập theo dạng nêu sau I Bài tập minh họa theo mơ hình phương pháp giải tập hoán vị gen: Dạng Xác định số loại tỷ lệ giao tử Ví dụ 1: Biết giảm phân có xảy hốn vị gen Xác định kiểu giao tử tạo từ tế bào có kiểu gen sau? a ; b ; c ; d Hướng dẫn: a giảm phân tạo loại giao tử nhau: AB : Ab : aB : 1ab b giảm phân tạo loại giao tử nhau: AB : Ab : aB : 1ab c Hoặc tạo loại: AB D:1 Ab D:1 aBd:1ab d Hoặc tạo loại: AB d:1 Ab d:1 aBD:1ab D (minh họa bắng hình) d giảm phân tạo 4x4=42 kiểu giao tử; tỷ lệ tích tỷ lệ: AB DE =1/4 x 1/4= 1/16 Ví dụ 2: Cá thể có kiểu gen giảm phân với tần số hoán vị f=30% tạo số loại giao tử tỷ lệ loại A 4; AB = ab=0.15; Ab = aB =0.35 skkn B.8; AB = ab=0.35; Ab=aB =0.15 14 C.2; AB = ab=0.15; Ab = aB =0.35 Hướng dẫn: Kiểu gen D.4; AB = ab=0.2; Ab=aB =0.3 giảm phân tạo loại giao tử nhau: AB : Ab : aB : ab F=30%->giao tử hoán vị = f/2=0.15=> AB = ab=0.15 Giao tử liên kết 0.5 – giao tử hoán vị: Ab = aB =0.50-0.15=0.35 Dạng Biết bố mẹ (P) tìm tỷ lệ đời (F) Ví dụ Một giống cà chua có alen A quy định thân cao, a quy định thân thấp, B quy định tròn, b quy định bầu dục, không xảy đột biến xảy hoán vị gen với tần số hoán vị bên bố mẹ với f=20% Phép lai x lệ kiểu hình cao, trịn : thấp, trịn : cao, bầu dục : thấp, bầu dục là? A 16:9:9:66 B 66:9:9:16 C 9:9:66:16 cho đời có tỷ D 9:3:3:1 * Cách 1: Cách nhất, học sinh dễ làm, tạo sở cách tính nhanh sau 0.4 AB 0.1Ab 0.1 Ab 0.4 ab Giao tử 0.4 AB 0.16 0.04 0.04 0.16 0.1Ab 0.04 0.01 0.01 0.04 0.1 aB 0.04 0.01 0.01 0.04 0.4 ab 0.16 0.04 0.04 0.16 Cao, tròn: 0.16+0.16+0.16+0.04+0.04+0.04+0.04+0.01+0.01=0.66 Thấp, tròn: 0.04+0.04+0.01=0.09; Cao, bầu dục: 0.04+0.04+0.01=0.09 Thấp, bầu dục: 0.16 Chọn đáp án B * Cách 2: Sử dụng nguyên lý tính nhanh bố mẹ dị hợp cặp gen (theo tỷ lệ %) Thấp, bầu dục: (% aabb) = 0.16; %A-bb +% aabb = 0.25=> % thấp, tròn= %cao, bầu dục =%A-bb=%aaB- =0.09 % A- B- + % A-bb ( % aaB- )=0.75 => %Cao, tròn= % A- B-= 0.750.09=0.66 * Cách 3: Xác định giao tử theo dạng 1, nhân giao tử bố với giao tử mẹ theo kiểu đa thức: (0.4 AB: 0.1Ab : 0.1 aB : 0.4 ab) x (0.4 AB: 0.1Ab : 0.1 aB : 0.4 ab) Học sinh có khả tốn học tốt vận dụng linh hoạt cách tính Giao tử y AB x Ab skkn x aB y ab 15 y AB x Ab (trội-trội) xy (trội-trội) xy (trội-trội) y2 (trội-trội) xy (trội-trội) x2 (trội-lặn) xx2 (trội-trội) xy (trội-lặn) x aB xy (trội-trội) x2 (trội-trội) x2 (lặn-trội) xy (lặn-trội) y ab y2 (trội-trội) xy (trội-lặn) xy (lặn-trội) y2 (lặn-lặn) Cao, tròn: x.y + y +2x =4(0.04)+3 (0.16)+2 (0,1)=0.66 Thấp, tròn = Cao, bầu dục =2xy+ x = (0.04) + 0.01=0.09 Thấp, bầu dục = y = (0,4) = 0.16 Dạng Biết tỷ lệ đời (F) tìm bố mẹ (P): Ví dụ Ở lồi thực vật, gen A-thân cao, a-thân thấp, gen B-quả tròn, bquả dài Các cặp gen nằm cặp NST Cây dị hợp tử cặp gen (P) giao phấn với thấp, tròn đời phân li theo tỉ lệ: 310 cao,tròn : 190 cao, dài : 440 thấp, tròn : 60 thấp, dài Cho biết khơng có đột biến xảy Kiểu gen P là: A B C D Hướng dẫn giải: - Xét tính trạng: cao/thấp=1/1->Aa x aa; trịn/dài=3/1-> Bb x bb - Xét chung: (1:1)x(3:1)=3:3:1:1 khác đề bài; mặt khác kiểu hình thấp dài chiếm tỷ lệ nhỏ->có hoán vị gen ab từ P = 0.06/0.5=0.12 P là: => Chọn C Ví dụ Cho biết tính trạng cặp gen quy định Người ta tiến hành tự thụ phấn dị hợp về hai cặp gen có kiểu hình cao, hạt Ở đời thu được: 542 cao, hạt : 209 cao, hạt đục : 212 lùn, hạt : 41 lùn, hạt đục Biết rằng diễn biến q trình sinh nỗn sinh hạt phấn giống Kiểu gen dị hợp đem tự thụ phấn là? A Hướng dẫn: B C ; D =41/(542+209+212+41)=0.04=> ab =0,2 giao tử hoán vị => kiểu ge bố mẹ là: x =>Chọn A Dạng 4: Xác định tần số hoán vị gen skkn 16 Ví dụ Ở lồi thực vật, gen A-thân cao, a-thân thấp, gen B-quả tròn, bquả dài Các cặp gen nằm cặp NST Cây dị hợp tử cặp gen (P) giao phấn với thấp, dài đời phân li theo tỉ lệ: 311 cao,tròn : 189 cao, dài : 190 thấp, tròn : 318 thấp, dài Cho biết khơng có đột biến xảy Tần số hốn vị hai gen nói bao nhiêu? A f= 16% B f= 36% C f= 28% D f= 24% Hướng dẫn giải: Cây thấp, dài có kiểu gen Cây thấp, dài giảm phân tạo loại giao tử: ab =1 (lai phân tích) = 318/(320+189+191+318)=0.36=>cây dị hợp tạo giao tử hoán vị 0.5-0.36 =0,14=> f= 0,28=28% - Dựa tỉ lệ thể có kiểu hình lặn: Tùy thuộc điều kiện cụ thể toán để biện luận hốn vị bên hay bên, xác định xác tần số + Nếu ab > 25% => giao tử liên kết => Liên kết đồng ( ) + Nếu ab < 25% => giao tử hoán vị => Liên kết đối ( ) Ví dụ Cho biết tính trạng cặp gen quy định Người ta tiến hành tự thụ phấn dị hợp về hai cặp gen có kiểu hình cao, hạt Ở đời thu được: 542 cao, hạt : 209 cao, hạt đục : 212 lùn, hạt : 41 lùn, hạt đục Biết rằng diễn biến q trình sinh nỗn sinh hạt phấn giống Tần số hoán vị gen là: A f = 20%; B f = 40%; C f = 10%; D f = 30%; Hướng dẫn: =41/(542+209+212+41)=0.04=> ab =0,2 giao tử hoán vị => tần số hoán vị f=2 giao tử hoán vị = 0,2=0,4=40% =>Chọn B - Đặt ẩn phụ lập phương trình để giải kết (tính nhanh máy tính) II Bài tập minh họa phương pháp giải tập tích hợp quy luật di truyền khác với hoán vị gen (Các dạng phổ biến thường gặp đề thi THPT quốc gia) Bài toán thuận: Ví dụ Tế bào có kiểu gen giảm phân tạo tối đa loại giao tử? Biết gen quy định tính trạng, trội lặn hoàn toàn A 16 B C 10 Hướng dẫn: D giảm phân tối đa tạo loại giao tử (AB Ab); phân tạo loại giao tử( giảm )=> Số giao tử tối đa 2.2=4 => chọn D skkn 17 Ví dụ Phép lai x có tối đa loại kiểu gen, kiểu hình Mỗi gen quy định tính trạng, trội lặn hoàn toàn A 16 B 30 C 30 Hướng dẫn: x tạo 10 kiểu gen, kiêu hình; x D 27 tạo kiểu gen, kiểu hình => 30 kiểu gen; kiểu hình => chọn C Ví dụ Phép lai x có tối đa loại kiểu gen, kiểu hình Biết gen quy định tính trạng, trội lặn hồn tồn A 16 16 B 90 16 C 30 30 Hướng dẫn: x tạo 10 kiểu gen, kiêu hình; D 81 x tạo kiểu gen, kiểu hình => 90 kiểu gen; 16 kiểu hình => chọn B Ví dụ Phép lai x có tối đa loại kiểu gen, kiểu hình loại giao tử? Biết gen quy định tính trạng, trội lặn hoàn toàn A 300 32 B 100 64 C 100 32 D 300 64 Hướng dẫn: kiêu hình; x x tạo 10 kiểu gen, kiêu hình; tạo 10 kiểu gen, tạo kiểu gen, kiểu hình => số kiểu gen=10 10 =300; số kiểu hình=4 =32 Ví dụ Phép lai x => chọn A có tối đa loại kiểu gen, kiểu hình? Biết gen quy định tính trạng, trội lặn hồn toàn A 16 16 B 40 16 C 16 Hướng dẫn: x tạo 10 kiểu gen, kiêu hình; D 40 tạo kiểu gen, kiêu hình=> Số kiểu gen =10.4=40; số kiểu hình=4.2=8 => chọn D Ví dụ Ở lồi thực vật, alen A quy định tròn, alen a quy định dài, alen B quy định ngọt, alen b quy định chua, alen D quy định màu đỏ, alen a quy định màu vàng Các tính trạng trội hồn tồn Ở phép lai: Aa BD BD x Aa bd bd Trong trình giảm phân tạo hạt phấn noãn xảy trao đổi chéo với tần số 40% Tỉ lệ kiểu hình trịn, chua, màu vàng đời là: A 0,0625 B 0,1875 C 0,0675 D 0,3750 Hướng dẫn giải: skkn 18 Tỉ lệ kiểu hình trịn, chua, màu vàng = (A-) (bbdd)=3/4 (0,09)=0,0675 => chọn C Ví dụ Kiểu gen giảm phân tạo giao tử với f = 2x % Tỷ lệ loại giao tử Ab D? A 0.25 x B 1x Hướng dẫn giải: Cặp gen C 0,5.x D 7,5% giảm phân tạo Ab = 2x/2 = x Cặp phân tạo giao tử D =0,5 => Ab D =0,5.x giảm => Chọn C Ví dụ 8: Trong trình giảm phân thể có kiểu gen xảy hốn vị gen alen E e với tần số 30%, alen A a với tần số 10 % Cho biết khơng xảy đột biến, tính theo lí thuyết, tỉ lệ loại giao tử tạo từ thể A 4,25 % B 10 % C 6,75 % D % - Cặp gen hoán vị gen A/a với tần số 10% giao tử AB = 45% - Cặp gen hoán vị gen E/e với tần số 30% tạo giao tử - Vậy ta lấy tích giao tử cần tìm là:AB = 15% = 0,45 x 0,15 = 6,75%.=> chọn C Bài tốn nghịch - Tích hợp quy luật hốn vị gen với quy luật liên kết gen Ví dụ Cho tự thụ phấn F1 dị hợp cặp gen được: 59% thân cao, hạt nhiều, chín sớm: 16% thân cao, hạt ít, chín muộn:16% thân thấp, hạt nhiều, chín sớm:9% thân thấp, hạt ít, chín muộn Biện luận tìm kiểu gen F1 quy luật di truyền chi phối A B C D Hướng dẫn giải Xét tỷ lệ: cao/thấp = 3/1-> Aa x Aa; (A-thân cao; a- thân thấp) Xét tỷ lệ: nhiều/ít = 3/1-> Bb x Bb; (B- hạt nhiều; b-hạt ít) Xét tỷ lệ: sớm/muộn = 3/1-> Dd x Dd; (D- chín sớm; d-chín muộn) - Xét di truyền tính trạng kích thước số lượng phân bố tỷ lệ: 59:16:16:9, tỷ lệ hoán vị gen: kiểu gen (f=0,4) - Xét di truyền tính trạng số hạt thời gian chín phân bố tỷ lệ: 3:1, tỷ lệ liên kết gen hoàn toàn: Kiểu gen skkn 19 Kết luận chung: Kiểu gen F1: (fA/a = 0,4) => Chọn A - Tích hợp quy luật hốn vị gen với quy luật phân li độc lập Ví dụ Trong phép lai P thu hệ con: 7,5% hoa vàng, kép, đều; 30% hoa vàng, kép, không đều; 30% hoa trắng, kép, đều; 7,5% hoa trắng, kép, không đều; 2,5% hoa vàng, đơn, đều; 10% hoa vàng, đơn, không đều; 10% hoa trắng, đơn, đều; 2.5% hoa trắng, đơn, khơng Kiểu gen P tần số hốn vị? Biết hoa vàng, kép, tính trạng trội A ; 10% B ; 20% C ; 30% D ; 20% Hướng dẫn giải: - Xét tính trạng: vàng/trắng = 1:1 kiểu gen P: Aa x aa (A – vàng; a- trắng) - Xét tính trạng: kép/đơn = 3:1 kiểu gen P: Bb x Bb (B – kép; b- đơn) - Xét tính trạng: /khơng = 1:1 kiểu gen P: Dd x dd (D – đều; d- không đều) - Xét mối quan hệ cặp:Aa/Bb: 3:3:1:1 phân li độc lập, kiểu gen là: AaBb x AaBb - Xét mối quan hệ cặp Aa/Dd: 10%:10%:40%:40% hoán vị gen, tần số 20%, kiểu gen: Ad/aD - Xét mối quan hệ cặp Bb/Dd: 3:3:1:1 Phân li độc lập, kiểu gen BbDd x BbDd Vậy kiểu gen cần tìm là: Bb Ad/aD x Bb ad/ad => Chọn B - Tích hợp quy luật hốn vị gen với quy luật tương tác gen Ví dụ Khi tự thụ phấn P dị hợp ba cặp gen hệ con: 2574 hoa đỏ, dạng kép; 351 hoa đỏ dạng đơn; 1326 hoa trắng dạng kép; 949 hoa trắng dạng đơn Kiểu gen P tần số hoán vị? A ; 30% B ; 20% C ; 10% D ; 30% Hướng dẫn giải: - Xét tính trạng màu hoa: đỏ/ trắng = 9/7 P: AaBb x AaBb - Xét tính trạng dạng hoa: kép/đơn = 3/1 P: Dd x Dd - Tỷ lệ chung khác tích hai tỷ lệ riêng khác 16 tổ hợp - Nhận thấy kiểu hình hoa đỏ, kép (A-B-D-) = 49,5% lớn hoa đỏ đơn(A-Bdd) kiểu gen P dị hợp đều, kiểu gen là: Aa BD/bd Bb AD/ad - Gọi tần số hốn vị x, từ tỷ lệ kiểu hình hoa đỏ dạng đơn (A-B- dd) = 0,0675 ta có phương trình: 3/4(2x/2 1-x/2) = 0,0675 => x = 20% - Kiểu gen P là: Aa BD/bd Bb AD/ad vai trò A B nhau, tần số hoán vị 20% =>Chọn C skkn 20 ... định tần số hoán vị gen kiểu gen P 2 Dạy học hốn vị gen tích hợp quy luật di truyền khác vơi hoán vị gen theo hướng phát triển phẩm chất lực cho học sinh 2.2.1 Mục tiêu phẩm chất lực cần đạt... học sinh, mặt khác xây dựng hệ thống kiến thức tập phù hợp phát triển lực, niềm đam mê cho học sinh nâng cao kết học tập cho em CHƯƠNG II DẠY HỌC HOÁN VỊ GEN THEO HƯỚNG PHÁT TRIỂN PHẨM CHẤT VÀ... vận dụng, kỹ giải tập Hốn vị gen? ?? Do tơi mạnh dạn chia đúc kết kinh nghiệm đồng nghiệp thông qua đề tài ? ?Sử dụng phương pháp dạy học tích cực dạy học Hốn vị gen theo hướng phát triển phẩm chất lực