skkn xác định nhanh tỉ lệ kiểu hình của phép lai giữa hai cá thể dị hợp hai cặp gen

Với lý do đú mà bản thõn đưa ra sỏng kiến kinh nghiệm: "Giỳp học sinh xỏc định nhanh tỉ lệ kiểu hỡnh của phộp lai giữa hai cỏ thể dị hợp hai cặp gen".. - Kiểu hình: là tập hợp toàn bộ cá

////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// /////////////////////////////////////////////////////////////////

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO THANH HOÁ

TRƯỜNG: THPT THẠCH THÀNH II

SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM

“GIÚP HỌC SINH XÁC ĐỊNH NHANH TỈ LỆ KIỂU

HÌNH CỦA PHÉP LAI GIỮA HAI CÁ THỂ DỊ HỢP HAI

CẶP GEN”.

Người thực hiện: Bùi Thị Nga Chức vụ : Giáo viên

SKKN thuộc lĩnh vực (môn): Sinh học

THANH HOÁ NĂM 2013

PHẦN I ĐẶT VẤN ĐỀ

Sự nghiệp đổi mới đất nước hiện nay đang diễn ra với tốc độngày càng nhanh, với qui mô ngày càng lớn và đang đợc tiến hànhtrong điều kiện khoa học kỹ thuật phát triển nh vũ bão đã tác động mộtcách toàn diện lên mọi đối tợng, thúc đẩy sự tiến bộ của toàn xã hội.Vì vậy để đáp ứng đợc sự tiến bộ đó thì sự đổi mới nền giáo dục làcông việc cần thiết và là trọng tâm trong xã hội ngày nay

Để có thể bồi dỡng cho học sinh có năng lực sáng tạo, giải quyết

vấn đề đáp ứng đợc những yêu cầu hiện tại, thì chúng ta: Cần phải đa

học sinh vào vị trí chủ thể của hoạt động nhận thức Với những hoạt

động tự lực, tích cực của mình học sinh sẽ chiếm lĩnh đợc kiến thứcthông qua hoạt động học tập Sự lặp đi lặp lại nhiều lần sẽ giúp họcsinh hình thành và phát triển năng lực t duy sáng tạo

Muốn đạt đợc mục đích trên, ngoài hệ thống kiến thức lý thuyết

mà học sinh phải nắm đợc thì việc vận dụng kiến thức vào giải bài tậpsinh học – phần “Tính quy luật của hiện tợng di truyền" sinh học lớp

12 cũng đóng một vị trí quan trọng Hệ thống bài tập “Quy luật ditruyền”giúp ngời giáo viên kiểm tra đánh giá kết quả và năng lực họctập của học sinh Từ đó phân loại học sinh để có kế hoạch kiểm tra

đánh giá học sinh

Bài tập “Quy luật di truyền” rất đa dạng phong phú song vớinhững nhận thức trên, là một giáo viên giảng dạy tại trờng THPTThạch Thành II tôi thấy chất lợng học tập của học sinh ở đây cha đồng

đều, một số học sinh cha biết vận dụng kiến thức để giải bài toán Vì

vậy muốn nâng cao chất lợng ngời giáo viên cần suy nghĩ tìm ra phơngpháp giảng dạy, hớng dẫn học sinh tìm ra cách giải các dạng bài tậpphù hợp với từng đối tợng học sinh khác nhau, từ đó nhằm phát triểnnăng lực t duy, sáng tạo và gây hứng thú học tập cho các em.

Phần quy luật di truyền cú ba quy luật di truyền rất quan trọnglà: Phõn ly độc lập(PLĐL); Liờn kết gen(LKG) và Hoỏn vị gen( HVG) Liờn quan đến kiến thức này cú thể yờu cầu học sinh làm một

số bài tập di truyền về cỏc phộp lai giữa hai cỏ thể dị hợp tử về hai cặpgen Thực tế qua cỏc kỳ thi Tốt nghiệp PTTH và tuyển sinh Đại học,Cao đẳng; rất nhiều đề thi cú cỏc cõu hỏi trắc nghiệm về toỏn lai cúliờn quan đến phộp lai giữa hai cỏ thể dị hợp về hai cặp gen Qua thựctiễn giảng dạy tụi thấy cú rất nhiều học sinh gặp khú khăn, lỳng tỳngkhi làm cỏc bài tập này Hầu hết cỏc tài liệu tham khảo khi hướng dẫnđều lập sơ đồ lai rồi xỏc định kết quả: tỷ lệ kiểu gen và tỷ lệ kiểu hỡnh.Với một bài tập trắc nghiệm mà giải như vậy sẽ mất thời gian và dễsai sút khi thống kờ Với lý do đú mà bản thõn đưa ra sỏng kiến kinh

nghiệm: "Giỳp học sinh xỏc định nhanh tỉ lệ kiểu hỡnh của phộp lai

giữa hai cỏ thể dị hợp hai cặp gen"

PHẦN II GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ

A CƠ SỞ LÍ LUẬN CỦA VẤN ĐỀ.

1 Các khái niệm cơ bản trong di truyền học.

- Gen: là một đoạn của phân tử ADN mang thông tin quy định một

chuỗi polipeptit hay một phân tử ARN

- Gen alen: các trạng thái khác nhau của cùng 1 gen tồn tại trên 1 vị

trí nhất định của cặp nhiễm sắc thể tương đồng có thể giống hoặc khácnhau về số lượng, thành phần, trình tự phân bố các nuclêôtit

- Gen không alen: là các trạng thái khác nhau của các cặp gen không

tương ứng tồn tại trên các nhiễm sắc thể không tương đồng hoặc nằmtrên cùng 1 nhiễm sắc thể thuộc 1 nhóm liên kết

- Cặp gen dị hợp: là cặp gen gồm hai gen alen khác nhau.

- Cặp gen tương phản: là hai trạng thái khác nhau của cùng một gen

nằm ở vị trí tương ứng trên cùng một nhiễm sắc thể tương đồng quyđịnh một cặp tính trạng tương phản nào đó

- Kiểu gen: là tập hợp toàn bộ các gen nằm trong tế bào của cơ thể

sinh vật Trên thực tế , từ "kiểu gen" được dùng để chỉ đến một vàicặp gen liên quan đến một vài cặp tính trạng nào đó

- Kiểu hình: là tập hợp toàn bộ các tính trạng của cơ thể sinh vật.

Trên thực tế từ "kiểu hình" được dùng để chỉ đến một vài cặp tínhtrạng nào đó đang được đề cập

- Thể đồng hợp: là cá thể mà trong kiểu gen, mỗi cặp gen đều gồm

hai alen giống nhau

- Thể dị hợp: là cá thể mà trong kiểu gen, ít nhất có một cặp gen gồm

hai alen khác nhau

- Tính trạng: Là đặc điểm về hình thái, cấu tạo, sinh lí riêng của một

cơ thể nào đó mà có thể làm dấu hiệu để phân biệt với cơ thể khác Cócác loại tính trạng như:

+ Tính trạng tương ứng là những biểu hiện, khác nhau của cùng một

+ Tính trạng tương phản là 2 tính trạng tương ứng có biểu hiện trái

+Tính trạng trội: là tính trạng biểu hiện khi có kiểu gen ở dạng đồng

hợp tử trội hoặc dị hợp tử Thực tế có trội hoàn toàn và trội không

+ Tính trạng lặn: là tính trạng chỉ xuất hiện khi kiểu gen ở trạng thái

đồng hợp lặn

- Di truyền độc lập: là sự di truyền của cặp tính trạng này không phụ

thuộc vào sự di truyền của tính trạng khác

- Liên kết gen: là hiện tượng các gen không alen cùng nằm trong mộtnhóm liên kết, mỗi gen chiếm một vị trí nhất định gọi là locut Nếukhoảng cách giữa các gen gần nhau, sức liên kết bền chặt tạo nên sựliên kết gen hoàn toàn Nếu khoảng cách giữa các gen xa nhau, sứcliên kết lỏng lẻo sẽ dẫn tới hoán vị gen

2.Khái niệm về sự lai giống

Lai giống là phương pháp cho ghép đôi giữa hai cá thể bố mẹnhằm tạo ra con lai mang những đặc tính di truyền mới tốt hơn bố mẹ

B THỰC TRẠNG CỦA VẤN ĐỀ

Thực tế những năm gần đây qua các kỳ thi Tốt nghiệp PTTH vàtuyển sinh Đại học, Cao đẳng; rất nhiều đề thi có các câu hỏi trắcnghiệm về toán lai có liên quan đến phép lai giữa hai cá thể dị hợp vềhai cặp gen Qua thực tịễn giảng dạy ở trường THPT Thạch Thành 2nhiều năm tôi thấy có rất nhiều học sinh gặp khó khăn, lúng túng khilàm các bài tập này Hầu hết các tài liệu tham khảo khi hướng dẫn đềulập sơ đồ lai rồi xác định kết quả: tỷ lệ kiểu gen và tỷ lệ kiểu hình Với

một bài tập trắc nghiệm thời gian làm bài cho phép rất ngắn (khoảngmột đến hai phút) mà các em giải như vậy sẽ mất thời gian và dễ saisót khi thống kê Để giúp các em có thể giải nhanh, chính xác bài toánxác định tỉ lệ kiểu hình phép lai hai cặp tính trạng tôi đã xây dựng và

đưa ra áp dụng thành công sáng kiến kinh nghiệm: "Giúp học sinh

xác định nhanh tỉ lệ kiểu hình của phép lai giữa hai cá thể dị hợp hai cặp gen"

C GIẢI PHÁP VÀ TỔ CHỨC THỰC HIỆN

I GIẢI PHÁP THỰC HIỆN

Để thực hiện thành công sáng kiến kinh nghiệm tôi đã thực hiệncác giải pháp sau:

- Đối với bản thân: Trước hết tôi tìm hiểu đặc điểm của học sinh

về khả năng nắm kiến thức về quy luật di truyền, khả năng giải bài tậpphần này, tìm hiểu nguyên nhân của vấn đề này qua trò chuyện, đàmthoại, điều tra, đưa ra công thức và đưa ra các bài tập vận dụng Cầnkhích lệ các em tinh thần tự nghiên cứu tài liệu, hợp tác trong nhóm

- Đối với học sinh: yờu cầu học sinh cần nắm vững kiến thức,biết phân tích, nhận dạng và vận dụng phơng pháp phù hợp để giảinhanh bài toán.

II CÁC BIỆN PHÁP TỔ CHỨC THỰC HIỆN

Để tổ chức dạy học thành cụng trước hết tụi tiến hành xõy dựngcụng thức tớnh kiểu hỡnh trong phộp lai hai cơ thể dị hợp theo cỏchquy nạp, sau đú tụi đưa ra bài tập vận dụng:

1/ Xõy dựng cụng thức:

1.1 Cơ sở để xỏc định cụng thức: Khi cho lai hai cỏ thể dị hợp hai

cặp gen, mỗi gen quy định một cặp tớnh trạng, thỡ cú cỏc trường hợpsau:

1.1.1 Trường hợp hai cặp gen nằm trờn hai cặp nhiễm sắc thể Phõn ly độc lập: (P) AaBb x AaBb.

Thí dụ của Menđen về lai hai cặp tính trạng:

Ở đậu Hà Lan gen A: quy định hạt vàng; gen a quy định hạt xanh; gen

B quy định vỏ hạt trơn và gen b quy định vỏ hạt nhăn

Cho đậu Hà Lan thuần chủng có hạt vàng, vỏ hạt trơn giao phấn với

đậu thuần chủng có hạt xanh, vỏ hạt nhăn thu đợc F1 đồng loạt hạtvàng, vỏ hạt trơn Tiếp tục cho F1 tự thụ phấn thu đợc F2 có tỉ lệ kiểuhình xấp xỉ 9 hạt vàng, trơn: 3 hạt vàng, nhăn: 3 hạt xanh, trơn: 1 hạtxanh nhăn.Viết sơ đồ lai giải thớch thớ nghiệm

TØ lÖ kiÓu gen cña F2: 1AABB: 2AaBB: 2AABb: 4AaBb: 1AAbb:2Aabb: 1aaBB: 2aaBb: 1aabb.

TØ lÖ kiÓu h×nh cña F2: 9 vµng, tr¬n: 3 vµng, nh¨n: 3 xanh, tr¬n: 1xanhnh¨n

Hay phân li kiểu hình: 56,25 % ( A- B-): 18,75 % ( A-bb): 18,75 %( aaB-): 6,25 % aabb

1.1.2 Trường hợp hai cặp gen cùng nằm trên một cặp nhiễm sắc thể - LKG hoặc HVG.

1.1.2.1 Liên kết gen hoàn toàn ( mỗi gen quy định một tính trạng, tính trạng trội là trội hoàn toàn)

A và B : gen quy định 2 tính trạng trội

a và b : gen quy định 2 tính trạng lặn tương ứng

Ví dụ 1: P : AB ab x AB ab , ta được F1: 75% ( A-, B-) : 25 % ( aa, bb)

Ví dụ 2: P: AbaB x AbaB , ta được F1 : 25 % ( A-,bb) : 50 % ( A-, B-) :

a Liên kết kiểu đồng: (P) AB/ab x AB/ab

* Trường hợp HVG xảy ra một bên bố hoặc mẹ

Ví dụ 1: Khi cho giao phối giữa hai nòi ruồi giấm thuần chủng : Thân

xám, cánh dài với thân đen, cánh ngắn, F1 thu được toàn thân xámcánh dài , cho F1 tạp giao thu được F2 có tỉ lệ phân li như sau:

70% Xám, dài

+ Tính trạng: cánh dài (70% + 5%) : cánh ngắn (20% + 5%) = 3:1( phù hợp định luật phân tính Mendel)  Cánh dài (B) trội hoàn toàn

so cánh ngắn (b ) => P: BB x bb và F1 : Bb x Bb (2)

+ Từ (1) và (2)  P (AA,BB) x (aa,bb) và F1 là (Aa,Bb) x (Aa,Bb)

- Phân tích tỉ lệ phân tính KH của đồng thời hai cặp tính trạng:

( xám : đen ) x ( dài : ngắn ) = (3: 1) x (3: 1) = 9 : 3 : 3 : 1

- Theo bài ra thì F1 có tỉ lệ kiểu hình: xám, dài : xám, ngắn : đen, dài :đen, ngắn = 70%: 5%: 5%: 20%  9 : 3 : 3 : 1  hai cặp tính trạng ditruyền tuân theo qui luật hoán vị gen.

- F1 có kiểu hình đen, ngắn (ab ab ) = 20% = 40% ab x 50% ab

* Trường hợp HVG xảy ra hai bên bố và mẹ

Ví dụ 1: A: quả đỏ, a: quả vàng; B: thân cao, b: thân thấp Hoán vị genxảy ra cả hai bên tần số là 20 % thì phép lai sau cho kết quả phân likiểu hình :

P : AB ( quả đỏ, thân cao) x AB( quả đỏ, thân cao)

ab ab

GP AB = ab = 40 % AB = ab = 40%

Ab = aB = 10 % Ab = aB = 10 %

F1: 66% thân cao, quả đỏ (A-, B-) : 9 % thân cao, quả vàng

( A- ,bb) : 9 % thân thấp, quả đỏ ( aa,B-): 16 % thân thấp, quả vàng(aa,bb)

b Liên kết kiểu đối cả hai bên: (P) Ab/aB x Ab/aB

Ví dụ : Cho những cây đậu F1 có cùng kiểu gen với kiểu hình hoatím, hạt phấn dài tự thụ phấn F2 thu được tỉ lệ phân tính kiểu hình:50,16% hoa tím, hạt phấn dài : 24,84% hoa tím, hạt phấn tròn :24,84% hoa đỏ, hạt phấn dài : 0,16% hoa đỏ, hạt phấn tròn Biện luận

và viết sơ đồ lai từ F1 đến F2 ( cho biết mỗi gen quy định một tínhtrạng )

Giải :

Biện luận:

- Phân tích tỉ lệ phân tính KH của từng cặp tính trạng riêng rẽ:

+ Tính trạng : Hoa tím (50,16 % +24,84 % ) : Hoa đỏ(24,84 % +0,16% ) = 3: 1(phù hợp định luật phân tính Mendel)  Hoa tím(A)trội hoàn toàn so với hoa trắng(a ) => P: AA x aa và F1 : Aa x Aa (1) + Tính trạng : Hạt phấn dài(50,16 % + 24,84 %): Hạt phấn tròn(24,84

% + 0,16 %) = 3: 1(phù hợp định luật phân tính Mendel)  Hạt phấndài (B) trội hoàn toàn so với hạt phấn tròn (b) => P: BB x bb và F1:

Bb x Bb (2)

+ Từ (1) và (2)  P: (AA,BB) x (aa,bb) và F1 là (Aa,Bb) x (Aa,Bb)

- Phân tích tỉ lệ phân tính KH của đồng thời hai cặp tính trạng:

(hoa tím : hoa trắng ) x ( Hạt phấn dài : hạt phấn tròn ) = (3: 1 ) x (3: 1) = 9: 3 : 3 : 1 khác tỉ lệ đề bài cho  hai cặp tính trạng di truyền tuântheo qui luật hoán vị gen.

F2: 0,16% hoa đỏ, hạt phấn tròn ( ab ab ) = 4% ab x 4% ab  Hoán vịgen xảy ra cả hai bên bố mẹ F1 đem lai

Ví dụ 1: Ở loài bướm tằm A và B quy định tính trạng trội hoàn toàn

so với a và b Hoán vị gen xảy ra ở tằm đực với tần số 20 %, tằm cáikhông xảy ra hoán vị gen

Cho P: ♂ ABab x ♀AbaB Xác định kiểu hình của phép lai

→ F1 phân li theo tỉ lệ : 50% (A-B-) : 25 % (A-bb) : 25 % (aaB- )

Ví dụ 2: Ở loài bướm tằm A và B quy định tính trạng trội hoàn toàn

so với a và b Hoán vị gen xảy ra ở tằm đực với tần số 20 %, tằm cáikhông xảy ra hoán vị gen

Cho P: ♀ ABab x ♂ AbaB thì F1 phân li theo tỉ lệ: 55 % (A-,B-) : 20 %(A- ,bb) : 20 % (aaB-) : 5 % (aa,bb)

1.2 Công thức:

Trường hợp bố, mẹ đều dị hợp về hai cặp gen, mỗi gen quy địnhmột tính trạng, tính trạng trội là trội hoàn toàn thì trong các quy luật:phân li độc lập của Menđen, quy luật liên kết gen hay hoán vị gen củaMoocgan dù liên kết đồng hay liên kết đối, hoán vị ở cả một bên hayhai bên và dù xảy ra hoán vị với bất kì tần số nào, nhỏ hơn 50 %, tađều có tỉ lệ phân li kiểu hình ở đời lai theo hệ quả sau:

Ví dụ 1 : Khi cho lai hai cơ thể cây cao, quả đỏ với nhau Mỗi gen

quy định một tính trạng trội hoàn toàn F1 thu được 4,5% cây thấp,quả vàng Xác định các tỷ lệ kiểu hình còn lại của F1?

Giải:

- Khi cho lai hai cơ thể cây cao, quả đỏ với nhau Mỗi gen quy địnhmột tính trạng F1 thu được 4,5% cây thấp, quả vàng → P khôngthuần chủng → P di hợp hai cặp gen→ Cây cao(A), quả đỏ (B) là haitính trạng trội; cây thấp(a), quả vàng(b) là hai tính trạng lặn tươngứng.

- F1 thu được 4,5% cây thấp, quả vàng (aabb).Vậy tỷ lệ:

+ Cây cao, quả vàng(A-,bb) = Cây thấp, quả đỏ(aa,B-) = 25% - 4,5%=20,5%

+ Cây cao, quả đỏ(A-, B-) = 100% - 4,5% - 2 x 20,5% = 54,5 %

Ví dụ 2: Khi cho lai hai cơ thể cây cao, quả đỏ với nhau Mỗi gen

quy định một tính trạng trội hoàn toàn F1 thu được 25% cây thấp, quảvàng Xác định các tỷ lệ kiểu hình còn lại của F1?

Giải:

- Khi cho lai hai cơ thể cây cao, quả đỏ với nhau Mỗi gen quy địnhmột tính trạng F1 thu được 25% cây thấp, quả vàng→ bố mẹ dị hợp 2cặp gen cây cao( A), quả đỏ( B) là hai tính trạng trội; cây thấp( a), quảvàng( b) là hai tính trạng lặn

- F1 thu được 25% cây thấp, quả vàng (aa,bb).Vậy tỷ lệ:

+ Cây cao ,quả vàng(A-,bb) = Cây thấp, quả đỏ(aa,B-) = 25% - 25% =0%.

+ Cây cao, quả đỏ(A-B-) = 25 % + 50 % = 75%

Ví dụ 3: Cho A: lá rộng;a: Lá hẹp; B: hoa trắng, b: hoa tím Giao phấn

giữa hai cây chưa biết kiểu thu được F1 có 4 kiểu hình khác nhautrong đó có 0,64 % cây lá hẹp, hoa tím Tìm tỉ lệ các kiểu hình cònlại?

Giải:

- Vì lai hai tính trạng( mỗi gen quy định một tính trạng) thu được 4kiểu hình nên P đều dị hợp hai cặp gen và tính trạng trội là trội hoàntoàn

- Ta có cây lá hẹp, hoa tím ( aa,bb) chiếm tỉ lệ là 0,64 % nên tỉ lệ cáckiểu hình còn lại là:

+ Cây lá rộng, hoa trắng(A-, B-) = 50 % + 0,64 %= 50, 64 %

+ Cây lá rộng, hoa tím ( A-, bb) = 25 % - 0,64 % = 24,36 %

+ Cây lá hẹp, hoa trắng ( aa, B-)= 25 % - 0,64 % = 24,36 %

Ví dụ 4: Ở một loài thực vật cho cây thân cao, quả đỏ tự thụ phấn thu

được 4 kiểu hình trong đó cây thân thấp, quả đỏ chiếm tỉ lệ 18,75 %

Biết rằng mỗi gen quy định một tính trạng, hãy tìm tỉ lệ các kiểu hìnhcòn lại.

Giải

- Vì lai hai tính trạng( mỗi gen quy định một tính trạng) thu được 4kiểu hình nên P đều dị hợp hai cặp gen và tính trạng trội là trội hoàntoàn: cây cao(A), quả đỏ(B) là hai tính trạng trội; cây thấp(a), quảvàng(b) là hai tính trạng lặn tương ứng

- Ta có cây thân thấp, quả đỏ( aa, B-) chiếm tỉ lệ là 18,75 % nên tỉ lệcác kiểu hình còn lại là:

+ Cây cao ,quả vàng(A-, bb) = Cây thấp, quả đỏ(aa,B-) = 18,75% + Cây thân thấp, quả vàng (aa, bb)= 25 % - 18,75 %= 6,25 %

+ Cây cao, quả đỏ(A-, B-) = 50 % + 6,25% = 56, 25 %

Ví dụ 5: Ở một loài thực vật cho cây thân cao, quả đỏ tự thụ phấn thu

được 4 kiểu hình trong đó cây thân cao, quả đỏ chiếm tỉ lệ 70 % Biếtrằng mỗi gen quy định một tính trạng, hãy tìm tỉ lệ các kiểu hình cònlại

Giải

- Vì lai hai tính trạng( mỗi gen quy định một tính trạng) thu được 4kiểu hình nên P đều dị hợp hai cặp gen và tính trạng trội là trội hoàn