nâng cao hiệu quả giảng dạy sinh học 12 thông qua phương pháp giải nhanh bài toán trắc nghiệm về quy luật phân li độc lập (đỗ t minh hoà - thpt mỹ hào)

Đỗ T Minh Hoà - THPT Mỹ Hào: Nâng cao hiệu quả giảng dạy Sinh học 12 thông qua phương pháp giải nhanh bài toán trắc nghiệm về quy luật phân li độc lập.. Từ những khó khăn trong dạy học S

Đỗ T Minh Hoà - THPT Mỹ Hào: Nâng cao hiệu quả giảng dạy Sinh học

12 thông qua phương pháp giải nhanh bài toán trắc nghiệm về quy luật phân li độc lập

Phần I: MỞ ĐẦU

1 Lí do chọn đề tài

Đổi mới phương pháp dạy học là nhiệm vụ quan trọng của toàn ngành giáo dục trong những năm qua Khoa học kỹ thuật phát triển ngày càng mạnh

mẽ, lượng tri thức của nhân loại tăng nhanh Để bắt kịp xu thế đó, con người cần phải có tư duy, trí tuệ cao, phải có phương pháp làm việc khoa học, hiệu quả Bên cạnh đó, đổi mới chương trình phải đáp ứng theo Chuẩn kiến thức, kĩ năng

và giảm tải cho học sinh

Thực tế giảng dạy môn Sinh học 12 gặp một số khó khăn như:

- Chương trình Sinh học 12 chứa khối lượng lớn kiến thức cả lí thuyết

và bài tập so với chương trình Sinh học các cấp Các chủ đề bài tập tập trung toàn bộ ở lớp 12 (không có tính kế thừa từ lớp 10 lên 12) Ở cấp II có đề cập các quy luật di truyền nhưng mang tính chất giới thiệu ở dạng lí thuyết Thời gian dành cho việc sửa bài tập và rèn kĩ năng giải bài tập cho học sinh rất ít, sau mỗi chương chỉ có 1 đến 2 tiết bài tập, mà số lượng bài tập sau mỗi bài học và sau một chương lại nhiều Vì vậy, học sinh lúng túng trước một bài toán di truyền và ngại suy nghĩ vì không biết phải bắt đầu từ đâu và tiến hành như thế nào, lại rất

dễ nhầm lẫn giữa các quy luật di truyền

- So với các môn tự nhiên khác, môn sinh khó chọn trường, chọn nghề hơn, trong đó một số ngành ra trường lại khó xin việc Vì vậy nhiều em học sinh trường tôi ít chú tâm đến việc đầu tư cho cho môn Sinh dẫn đến kết quả học tập chưa cao, chưa đồng đều

Từ những khó khăn trong dạy học Sinh học 12, dựa trên cơ sở lí luận và một số biện pháp đổi mới phương pháp dạy học, tôi thiết nghĩ phải tìm ra một giải pháp để làm thế nào với lượng thời gian ít ỏi trên lớp mà vẫn giúp các em cảm thấy dễ dàng khi tiếp xúc với các bài toán di truyền Đặc biệt, trong các phương pháp học thì cốt lõi là phương pháp tự học, nếu rèn luyện cho học sinh

có được phương pháp, kĩ năng, thói quen, ý chí tự học thì sẽ khơi dậy lòng ham

học hỏi, nội lực vốn có của các em, kết quả học tập sẽ được nhân lên gấp bội Tuy vậy, muốn phương pháp tự học đạt hiệu quả cao, không gây áp lực nặng nề cho học sinh thì giáo viên phải là người chỉ hướng đi đúng, tổ chức các hoạt động để học sinh giải quyết và tự chiếm lĩnh kiến thức.Xuất phát từ những lí do

đó, qua quá trình nghiên cứu và thử nghiệm, tôi mạnh dạn đưa ra đề tài: “NÂNG CAO HIỆU QUẢ GIẢNG DẠY SINH HỌC 12 THÔNG QUA PHƯƠNG PHÁP GIẢI NHANH BÀI TOÁN TRẮC NGHIỆM VỀ QUY LUẬT PHÂN LI

ĐỘC LẬP”

2 Mục đích nghiên cứu:

Nghiên cứu các phương pháp giải bài tập về các quy luật di truyền nhằm nâng cao hiệu quả giảng dạy phần Di truyền học - Sinh học 12

3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

Quá trình học tập môn Sinh học 12- Phần Di truyền học của học sinh khối

12 trường THPT Mỹ Hào do giáo viên trực tiếp giảng dạy

4 Phương pháp nghiên cứu:

Trong đề tài này tôi đã sử dụng các phương pháp nghiên cứu sau:

- Phương pháp nghiên cứu lý thuyết

- Phương pháp thực nghiệm sư phạm

- Phương pháp điều tra

- Tham khảo ý kiến các giáo viên cùng nhóm chuyên môn

5 Kế hoạch nghiên cứu

- Giai đoạn 1: Nghiên cứu tài liệu từ tháng 8/2011 đến tháng 10/2011

- Giai đoạn 2: Thực nghiệm sư phạm từ tháng 10/2011 đến tháng 01/2012

- Giai đoạn 3: Tổng hợp số liệu và báo cáo kết quả nghiên cứu từ tháng 2/ 2012 đến tháng 5/2012

PHẦN II: NỘI DUNG VÀ KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU

1 CƠ SỞ KHOA HỌC

1.1 Cơ sở lí luận

- Xuất phát từ yêu cầu đổi mới PPDH bám sát chuẩn kiến thức, kỹ năng

Chương trình Giáo dục phổ thông là kết quả của sự điều chỉnh, hoàn thiện, tổ chức lại các chương trình đã được ban hành, làm căn cứ cho việc quản

lí, chỉ đạo, tổ chưc dạy học và kiểm tra, đánh giá ở tất cả các cấp học, trường học trong phạm vi cả nước

Trong chương trình giáo dục phổ thông, Chuẩn kiến thức, kĩ năng được thể hiện cụ thể hóa ở các chủ đề của chương trình môn học, theo từng lớp học, cấp học Dạy học bám sát Chuẩn kiến thức, kĩ năng đảm bảo sự thống nhất trong chỉ đạo dạy học và kiểm tra, đánh giá, góp phần khắc phục tình trạng quá tải trong giảng dạy, học tập

- Mục tiêu dạy học phần các Quy luật Di truyền trong chương trình Sinh học 12 là: Học sinh cần trình bày được cơ sở tế bào học của các quy luật, nêu được các ví dụ và giải được các bài tập cơ bản

1.2 Thực trạng giảng dạy phần Di truyền học

Trong giảng dạy Sinh học 12- phần Di truyền học có nội dung lí thuyết trừu tượng hơn, các bài tập khó hơn, đòi hỏi học sinh biết phân tích và suy luận logic cao hơn so với các phần học khác, đặc biệt là chương 2- Phần Các quy luật

di truyền Đây cũng là nội dung kiến thức đòi hỏi người giáo viên phải có sự tư duy, tìm tòi, sáng tạo cao để có cách giảng dạy phù hợp nhất

Quy luật di truyền Phân li và Phân li độc lập của Menđen là cơ sở để các

em tiếp tục nghiên cứu các quy luật di truyền khác trong phần học, vì vậy nắm vững lí thuyết và phương pháp giải bài tập về quy luật PLĐL có ý nghĩa quan trọng

Cơ sở tế bào học của quy luật di truyền Phân li độc lập là:

- Các alen nằm trên các cặp NST tương đồng khác nhau

- Sự phân li độc lập và tổ hợp ngẫu nhiên của các cặp NST tương đồng trong giảm phân hình thành giao tử dẫn đến sự phân li độc lập và sự tổ hợp ngẫu nhiên của các cặp alen tương ứng

2 MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP GIẢI NHANH BÀI TOÁN TRẮC NGHIỆM VỀ QUY LUẬT PHÂN LI ĐỘC LẬP

2.1 Phương pháp nhận dạng quy luật di truyền:

Trong quá trình làm các bài toán về các QLDT, vấn đề quan trọng đầu tiên là nhận dạng bài toán thuộc QLDT nào Có nhiều cơ sở để nhận dạng bài toán, từ đó đưa ra cách giải phù hợp

Một số dấu hiệu nhận dạng cơ bản:

- Dựa vào điều kiện nghiệm đúng của quy luật PLĐL

- Dựa vào kết quả phân li kiểu hình ở đời con

- Dựa vào tỉ lệ của một loại kiểu hình đã biết ở đời con lai

2.2 Một số phương pháp giải nhanh một số dạng toán trắc nghiệm thường gặp về quy luật Phân li độc lập

2.2.1 Bài toán xác định quy luật di truyền

Trường hợp 1: Bài toán cho biết tỉ lệ tất cả kiểu hình của thế hệ sau, xác đinh QLDT chi phối:

1/ Phương pháp chung:

Bước 1: Tách riêng từng cặp tính trạng và xác định tỉ lệ từng cặp tính trạng Bước 2: Tổ hợp các cặp tính trạng lại nếu tỉ lệ đề bài và tỉ lệ tổ hợp các cặp tính trạng trùng nhau thì các tính trạng bị chi phối bởi quy luật phân li độc lập, nếu khác thì các tính trạng có thể bị chi phối bởi quy luật liên kết hoàn toàn hay liên kết không hoàn toàn

2/ Ví dụ:

Bài 1: Cho lai giữa P đều thuần chủng khác nhau về 2 cặp tính trạng tương

phản, thu được F1 đồng loạt đỏ, bầu dục Tiếp tục cho F1 giao phối nhận được đời F2 phân li kiểu hình theo tỉ lệ sau:

602 đỏ, bầu dục ; 298 đỏ, tròn ; 304 đỏ, dài ; 198 xanh, bầu dục ; 101 xanh, tròn;

99 xanh, dài Quy luật di truyền nào đã chi phối các tính trạng trên?

A Phân li độc lập B Liên kết gen C.Tương tác gen D Hoán vị gen

Giải:

Dựa vào kết quả F1, kết luận: Đỏ trội hoàn toàn so với xanh, bầu dục là tính trạng trung gian giữa tròn và dài

Xét riêng từng cặp tính trạng:

+ Xét tính trạng màu sắc: F2 có 1204 đỏ : 398 xanh  3 đỏ : 1 xanh

+ Xét tính trạng hình dạng: F2 có 399 tròn, 800 bầu dục, 403 dài  1tròn: 2 bầu dục: 1 dài

Tổ hợp các cặp tính trạng: (3 đỏ: 1 xanh)(1 tròn: 2 bầu dục: 1 dài) =

3 đỏ, tròn; 6 đỏ, bầu dục; 3 đỏ, dài; 1 xanh, tròn; 2 xanh, bầu dục; 1 xanh, dài

Tỉ lệ đề bài: (Rút gọn tỉ lệ)

298 đỏ, tròn; 602 đỏ, bầu dục; 304 đỏ, dài; 101 xanh, tròn; 198 xanh, bầu dục ;

99 xanh, dài 3 đỏ, tròn; 6 đỏ, bầu dục; 3 đỏ, dài; 1 xanh, tròn; 2 xanh, bầu dục;

1 xanh, dài

Vậy các tính trạng trên bị chi phối bởi quy luật phân li độc lập

Dựa vào đó chọn đáp án A

trạng tương phản, đời F1 đồng loạt xuất hiện lúa thân cao, chín sớm Tiếp tục cho F1 lai với lúa thân thấp, chín muộn, thu được thế hệ lai 4 kiểu hình như sau:

497 thân cao, chín sớm : 502 thân cao, chín muộn : 495 thân thấp, chín sớm :

503 thân thấp, chín muộn.Quy luật di truyền nào đã chi phối các tính trạng trên?

A Phân li độc lập B Liên kết gen C Tương tác gen D Hoán vị gen

Giải:

- Dựa vào kết quả F1, kết luận: Thân cao trội so với thân thấp; chín sớm trội so với chín muộn

- Xét riêng từng cặp tính trạng:

+ Xét tính trạng chiều cao: F2 có 999 cao : 998 thấp  1 cao : 1 thấp

+ Xét tính trạng thời gian chín: F2 có 992 chín sớm, 1005 chín muộn  1 chín sớm: 1 chín muộn

Tổ hợp 2 cặp tính trạng:

(1 thân cao : 1 thân thấp)(1 chín sớm: 1 chín muộn) =

1 thân cao, chín sớm; 1 thân cao, chín muộn; 1 thân thấp, chín sớm; 1 thân thấp, chín muộn

- Tỉ lệ đề bài: ( Rút gọn tỉ lệ)

497 thân cao, chín sớm : 502 thân cao, chín muộn : 495 thân thấp, chín sớm :

503 thân thấp, chín muộn  1 thân cao, chín sớm; 1 thân cao, chín muộn; 1 thân thấp, chín sớm; 1 thân thấp, chín muộn

Vậy các tính trạng trên bị chi phối bởi quy luật phân li độc lập

Dựa vào đó chọn đáp án A

Trường hợp 2: Bài toán cho lai cặp bố mẹ dị hợp 2 cặp gen, rồi cho tỉ lệ

1 loại kiểu hình, từ đó xác định quy luật di truyền.

1/ Phương pháp chung:

- Cần giả sử: Bài toán tuân theo quy luật phân độc lập thì kết quả của phép lai cặp bố mẹ dị hợp 2 cặp gen đời con sẽ có 4 kiểu hình tỉ lệ phân tính:

9(A-:B-):3(A-:bb): 3(aa:B-): 1(aa:bb) 

56.25%(A-:B-): 37.5%(A-:bb): 37.5%(aa:B-): 18.75%(aa:bb)

Vì vậy nếu tỉ lệ một trong 4 loại kiểu hình (ứng với kiểu gen như trên) của đề bài trùng với tỉ lệ trên thì các tính trạng tuân theo quy luật phân li độc lập

2/ Ví dụ:

Bài 1: Đem lai giữa bố mẹ thuần chủng khác nhau về hai cặp gen tương

phản, thu được F1 đồng loạt xuất hiện cây quả tròn, có mùi thơm Cho F1 tự thụ phấn, nhận được F2 có 4000 cây gồm 4 kiểu hình, trong đó quả dài, thơm chiếm

750 cây Tương phản với tính trạng có mùi thơm là không có mùi Quy luật di truyền chi phối tính trạng trên?

A Tương tác giữa các gen không alen B Phân li độc lập

C Di truyền liên kết D Di truyền giới tính

Giải:

- Dựa vào F1, kết luận: quả tròn trội so với quả dài, có mùi thơm trội so với không có mùi

- Quy ước gen : quả tròn: A; quả dài: a; có mùi thơm: B;không có mùi: b

- Giả sử nếu bài toán tuân theo quy luật di truyền thì: quả dài, có mùi thơm (kiểu gen: aa:B-) chiếm tỉ lệ: 37.5%

Theo đề bài: quả dài thơm có tỉ lệ: 4000/ 750 X100 = 37.5%

Vậy: quy luật phân li độc lập đã chi phối tính trạng trên

Dựa vào đó chọn đáp án: B

Bài 2: Khi lai giữa hai cặp bố mẹ đều thuần chủng khác nhau về hai cặp

gen tương phản, đời F1 đồng loạt xuất hiện cây quả tròn, ngọt Tiếp tục cho F1 tự thụ phấn, thu được đời F2 có 4624 cây, gồm 4 kiểu hình, trong đó có 298 cây quả bầu, chua Cho biết mỗi gen quy định một tính trạng Quy luật di truyền nào đã chi phối phép lai trên?

A Tương tác gen B Phân li độc lập

C Di truyền liên kết D Di truyền giới tính

Giải:

- Dựa vào kết quả F1, kết luận: quả tròn trội so với quả bầu, quả ngọt trội so với quả chua

- Quy ước gen : quả tròn: A; bầu: a; quả ngọt: B;quả chua: b

- Giả sử nếu bài toán tuân theo quy luật di truyền thì: quả bầu, chua (kiểu gen: aa:bb) chiếm tỉ lệ: 18.75%

Theo đề bài: quả bầu,chua có tỉ lệ: 4624/ 298 X100 = 18.75%

Vậy: quy luật phân li độc lập đã chi phối tính trạng trên

Dựa vào đó chọn đáp án: B

2.2.2 Dạng bài toán về xác định kiểu gen của bố mẹ:

Phương pháp 1: Áp dụng cách tính tổng số tổ hợp từ đó suy ra số giao tử

mà bố mẹ phải cho từ đó suy ra kiểu gen bố mẹ

Cụ thể:

Bước 1: Tính tổng số tổ hợp của đời con

Bước 2: Suy ra giao tử mà bố mẹ cho

Bước 3: Tìm kiểu gen bố mẹ dựa vào số giao tử bố mẹ cho

* Bài tập minh họa:

Bài 1 Ở chó biết A: Lông đen là trội hoàn toàn so với a: Lông trắng; B:

lông ngắn trội hoàn toàn so với b: Lông dài P: Đen, ngắn x Đen, ngắn được F1 gồm 89 đen, ngắn; 31 đen, dài; 29 trắng, ngắn; 11 trắng dài Kiểu gen bố mẹ (P) là:

A AaBB x Aabb B AaBb x AaBb

C AAbb x aaBB D AaBb x aabb

Giải:

Kết quả F1 gồm 89 đen, ngắn; 31 đen, dài; 29 trắng, ngắn; 11 trắng dài9 đen, ngắn; 3 đen, dài; 1 trắng, ngắn; 1 trắng dài

Vậy tổng số tổ hợp là: 16 , 16 tổ hợp = 4 giao tử X 4 giao tử

Vậy kiểu gen P cho 4 loại giao tử phải dị hợp 2 cặp gen

Dựa vào đó chọn đáp án B

Bài 2 : Ở một loài thực vật, gen A quy định thân cao, alen a quy định

thân thấp; gen B quy định quả màu đỏ, alen b quy định quả màu trắng; hai cặp gen này nằm trên hai cặp nhiễm sắc thể khác nhau Phép lai nào sau đây cho đời con có kiểu hình thân thấp, quả màu trắng chiếm tỉ lệ 1/16?

Giải:

Dựa vào giữ kiện đề bài, kiểu gen đồng hợp lặn chiếm tỉ lệ 1/16

Vậy tổng số tổ hợp ở đời con là 16, 16 tổ hợp = 4 giao tử X 4 giao tử

Vậy tổng số tổ hợp là: 16 , 16 tổ hợp = 4 giao tử X 4 giao tử

Vậy kiểu gen P cho 4 loại giao tử phải dị hợp 2 cặp gen

Dựa vào đó chọn đáp án B

 Lưu ý: ưu điểm của phương pháp này là giải rất nhanh, học sinh không

phải viết sơ đồ lai để tìm kết quả Ngoài ra, phương pháp này có thể áp dụng đối với quy luật phân li, quy luật tương tác gen, quy luật liên kết gen Học sinh có thể tham khảo thêm qua các ví dụ sau:

a) Áp đụng đối với quy luật phân li:

Bài 1: Ở đậu Hà Lan, gen A quy định hoa đỏ trội hoàn toàn so với alen A

quy định hoa trắng Cho biết quá trình giảm phân diễn ra bình thường, phép lai cho đời con có kiểu hình phân li theo tỉ lệ 1 cây hoa đỏ: 1 cây hoa trắng là:

A Aa x aa B AA x aa C AA x Aa d Aa x Aa

Giải:

Tổng số tổ hợp ở đời con là: 2 , 2 tổ hợp = 2 giao tử x 1 giao tử

Đáp án dự kiến A, C

Nhưng dựa vào đáp án C không thể cho kiểu hình cây hoa trắng

Vậy chọn đáp án A

Bài 2: Đậu hà lan A: Hạt trơn trội hoàn toàn so với a : hạt nhăn Cho đậu

hạt trơn lai với nhau thu được 114 hạt trơn, 40 hạt nhăn Kiểu gen của bố mẹ là

A Aa x Aa B Aa x aa C AA x aa D AA x Aa

Giải:

Dựa vào kết quả của đời con: 114 hạt trơn, 40 hạt nhăn 3 hạt trơn, 1 hạt nhăn Vậy tổng số tổ hợp ở đời con là 4, 4 tổ hợp = 2 giao tử x 2 giao tử

Kiểu gen P cho 2 giao tử phải dị hợp 1 cặp gen

Dựa vào các đáp án đề bài, chọn đáp án A

b/ Áp dụng đối với quy luật liên kết gen hoàn toàn: Bài 1: Phép lai nào sau đây cho tỉ lệ kiểu gen 1: 1: 1: 1?Nếu các gen

liên kết hoàn toàn

A

ab

Ab



ab

aB

B

AB

AB



ab aB

C ab Ab ab ab D AB ab  ab ab

Giải:

- Tổng số tổ hợp ở đời con là 4, 4 tổ hợp = 2 giao tử x 2 giao tử (Vì liên kết gen hoàn toàn nên kiểu gen dị hợp chỉ cho 2 loại giao tử)

- Dựa vào các đáp án đề bài cho:

A

ab

Ab



ab

aB

 2 giao tử x 2 giao tử

B AB AB  aB ab  1 giao tử x 2 giao tử

C ab Ab ab ab  2 giao tử x 1 giao tử

D AB ab  ab ab  2 giao tử x 1 giao tử

Dựa vào đó chọn đáp án A

Bài 2: Phép lai nào dưới đây sẽ làm xuất hiện tỉ lệ phân tính 1: 1? Nếu

các gen liên kết hoàn toàn

A AB

Ab x Ab

aB x Ab

Ab

C AB

aB x aB

Giải:

- Tổng số tổ hợp ở đời con là 2, 2 tổ hợp = 2 giao tử x 1 giao tử (Vì liên kết gen hoàn toàn nên kiểu gen dị hợp chỉ cho 2 loại giao tử)

- Dựa vào các đáp án đề bài cho:

A AB

Ab x Ab

aB  2 giao tử x 2 giao tử

B Ab

aB x Ab

Ab  2 giao tử x 1 giao tử

C

ab

Ab



ab

aB

 2 giao tử x 2 giao tử Dựa vào đó chọn đáp án B

Phương pháp 2: Xét riêng từng cặp tính trạng ở đời con

Cụ thể:

Bước 1: Tìm kiểu gen của từng cặp tính trạng dựa vào tỉ lệ của từng cặp

Bước 2: Tổ hợp lại được kiểu gen của bố mẹ

 Bài tập minh họa:

Bài 1: Ở chó biết A: Lông đen trội hoàn toàn so với a: Lông trắng; B : Lông

ngắn trội hoàn toàn so với b: lông dài P: Trắng, ngắn x Trắng, ngắn được F1 28 trắng , ngắn : 9 trắng, dài

Cặp bố mẹ nào sau đây cho kết quả lai phù hợp?

A AABB x aaBB B aaBb x aaBb

C aaBB x aaBB D AAbb x aaBB

Giải:

- Xét riêng từng cặp tính trạng:

+ Xét tính trạng màu sắc: F1 có 0 ngắn: 37 trắng 0 ngắn: 1 trắng Kiểu gen P của cặp tính trạng màu sắc: aa x aa(1)

+ Xét tính trạng chiều dài lông: F1 có 29 ngắn, 9 dài  3 ngắn: 1 dài  Kiểu gen P của cặp tính trạng chiều dài lông: Bb x Bb (2)