Để giúp các em học sinh học tốt được nội dung phần kiến thức di truyền học, đặc biệt là giải quyết được các bài tập liên quan đến các qui luật di truyền, tôi đã tiến hành thực hiện đề tà
Trang 1SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐỒNG NAI TRƯỜNG THPT XUÂN LỘC
-oOo -Mã số:
(Do HĐKH Sở GD&ĐT ghi)
SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM
“HƯỚNG DẪN HỌC SINH PHƯƠNG PHÁP GIẢI MỘT SỐ BÀI TẬP DI TRUYỀN”
Người thực hiện: LÊ ĐỨC LONG
Lĩnh vực nghiên cứu:
Quản lý giáo dục
Phương pháp dạy học bộ môn Sinh học
Có đính kèm:
Mô hình Đĩa CD Phim ảnh Hiện vật khác
Năm học: 2013 – 2014
Trang 2SƠ LƯỢC LÝ LỊCH KHOA HỌC
1 Họ và tên: LÊ ĐỨC LONG
2 Ngày, tháng, năm sinh: 22/11/1979
3 Nam, nữ: Nam
4 Địa chỉ: Ấp Việt Kiều – Xã Xuân Hiệp – Huyện Xuân Lộc – Tỉnh Đồng Nai
5 Điện thoại: 0912170100
6 E-mail: c3.xl.ldlong@dongnai.edu.vn
7 Chức vụ: Giáo viên
8 Nhiệm vụ được giao: Giảng dạy môn Sinh học, Bí thư Đoàn trường
9 Đơn vị công tác: Trường THPT Xuân Lộc
- Học vị (trình độ chuyên môn nghiệp vụ cao nhất): Thạc sỹ
- Năm nhận bằng: 2008
- Chuyên ngành đào tạo: Sinh học
- Lĩnh vực chuyên môn có kinh nghiệm: giảng dạy Sinh học
- Số năm có kinh nghiệm: 13
- Các sáng kiến kinh nghiệm trong 5 năm gần đây:
Năm 2011: Một số biện pháp quản lý nhằm nâng cao công tác xã hội hóa giáo dục ở trường THPT Xuân Lộc – Xuân Lộc – Đồng Nai
Năm 2012: Một số kinh nghiệm bồi dưỡng học sinh giỏi môn Sinh học lớp 10
Trang 3
I LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI
Chương trình sinh học sách giáo khoa 12 ở bậc THPT gồm 3 phần kiến thức:
Di truyền học, Tiến hóa và Sinh thái học Nội dung kiến thức trong đề kiểm tra, các
kì thi tốt nghiệp THPT hay tuyển sinh vào các trường Cao đẳng, Đại học đều nằm trong các phần kiến thức trên Các kiến thức mà học sinh khó tiếp thu đều thường rơi vào phần V- Di truyền học, đặc biệt là các kiến thức liên quan đến các qui luật
di truyền
Để giúp các em học sinh học tốt được nội dung phần kiến thức di truyền học, đặc biệt là giải quyết được các bài tập liên quan đến các qui luật di truyền, tôi đã tiến hành thực hiện đề tài “ Hướng dẫn học sinh phương pháp giải một số bài tập di truyền”
1 Mục đích của đề tài
Hướng dẫn học sinh biện luận để nhận biết các qui luật di truyền chi phối các tính trạng liên quan đến giả thuyết và yêu cầu của bài Từ đó các em có thể nhận dạng và làm được các bài tập di truyền khác nhau
2 Phương pháp thực hiện đề tài
Hướng dẫn học sinh làm một số dạng bài tập di truyền trong phép lai một cặp và nhiều cặp tính trạng do gen trên nhiễm sắc thể thường qui định
3 Nội dung đề tài
Các bài tập di truyền liên quan đến gen nằm trên NST thường bao gồm các qui luật Menđen, các qui luật tương tác gen không alen, các qui luật liên kết gen
1 Cơ sở lý luận
Di truyền là một bộ môn sinh học, nghiên cứu về tính biến dị và di truyền ở các sinh vật Kể từ thời tiền sử, thực tế về việc các sinh vật sống là thừa hưởng các đặc tính của bố, mẹ truyền đạt lại cho.Tuy nhiên di truyền học hiện đại tìm hiểu về quá trình di truyền, chỉ được ra đời vào giữa thế kỉ XIX với những công trình nghiên cứu của Gregol- Men-đen Các quy luật di truyền của Men-đen lúc đó chỉ mới được đề cập, và thực tế di truyền đóng vai trò to lớn trong sự hình thành và phát triển của sinh vật, ví dụ: khi nghiên cứu một gen người ta có thể xác định được chiều dài của gen, khối lượng gen có thể có trong một cơ thể, hay nghiên cứu màu sắc của hoa ở các thế hệ tiếp theo xuất hiện một số tính trạng khác với thế hệ ban đầu Như vậy với kiến thức về di truyền luôn làm cho học sinh học cảm thấy rất khó, nhất là những bài tập về di truyền
Thực tế cho thấy kiến thức Sinh học về di truyền và biến dị rất trừu tượng, mỗi dạng bài tập khác nhau đều có những đặc trưng và cách giải riêng Bên cạnh
đó nội dung SGK không cung cấp cho học sinh những công thức để giải các dạng bài tập Một lí do khách quan là nhiều học sinh không có hứng thú cao với môn Sinh học, việc nắm bắt kiến thức và tìm hiểu các cách giải các bài tập đối với các
Trang 4em học sinh còn rất nhiều khó khăn Như vậy việc rèn cho học sinh có những phương pháp, kĩ năng cơ ản để vận dụng giải các bài tập phần di truyền đã thúc đẩy tôi nghiên cứu sáng kiến “Hướng dẫn học sinh phương pháp giải một số bài tập di truyền”
2 Cơ sở thực tiễn
Kết quả kiểm tra trên lớp tôi nhận thấy đa số các em đều nắm được kiến thức
lý thuyết nhưng khi vận dụng vào giải các bài tập lại gặp khó khăn, phần lớn các
em giải bài tập dựa vào một phần hướng dẫn của SGK và hướng dẫn của giáo viên, nhưng khi gặp một số bài tập khó hơn vẫn là các kiến thức cơ bản của chương trình Sinh học 12 thì các em đều lúng túng, không biết giải như thế nào Kĩ năng vận dụng từ lý thuyết vào giải các bài tập còn nhiều hạn chế
Nhiều nội dung và giải pháp giảng dạy về giải bài tập di truyền đã được nhiều tác giả đưa ra nhưng để áp dụng đồng bộ vào trường THPT Xuân Lộc gặp không ít khó khăn, bởi các giải pháp đó mang tính chất lý thuyết chung nên cần nghiên cứu đề ra những giải pháp cụ thể trong việc hướng dẫn cho học sinh trường THPT Xuân Lộc – Xuân Lộc – Đồng Nai nhận dạng và giải được một số bài tập phần quy luật di truyền Trong phạm vi của sáng kiến kinh nghiệm này tôi xin trình bày 2 giải pháp:
- Nhận dạng các qui luật di truyền chi phối tính trạng
- Hướng dẫn học sinh giải một số bài tập di truyền hay
Các giải pháp trên đã được áp dụng ở những đơn vị khác trên phạm vi cả nước trong đó có thầy cô ở trường THPT Xuân Lộc mà tôi và những giáo viên khác trong trường đã thực hiện và có hiệu quả
1 Ý tưởng
Giáo viên đưa ra các dạng bài tập di truyền hay thuộc các dạng khác nhau Hướng dẫn học sinh phân tích dữ liệu đề bài để nhận dạng các qui luật di truyền chi phối từ đó có thể làm được bài
2 Nội dung
2.1 Nhận dạng các qui luật di truyền chi phối tính trạng:
2.1.1 Khi lai một cặp tính trạng:
Cần xác định:
- Tính trạng đó do 1 cặp hay nhiều cặp gen chi phối
- Nếu tính trạng do 1 cặp gen chi phối có thể xảy ra 1 trong các trường hợp sau:
+ Tuân theo qui luật Menđen
+ Hiện tượng trội không hoàn toàn
+ Gen gây chết
Trang 5- Nếu tính trạng đó do nhiều gen chi phối thì tuân theo qui luật tương tác gen Cách xác định như sau:
Trường hợp 1: Không phải lai phân tích
Từ tỉ lệ phân tính về kiểu hình ở thế hệ con, xác định qui luật di truyền chi phối
a Khi tổng số tổ hợp giao tử <= 4 thì là tỉ lệ của di truyền mỗi gen quy định một tính trạng
+ 3:1: quy luật di truyền trội lặn hoàn toàn (Theo định luật phân tính của Menđen) + 1:2:1: quy luật di truyền trội không hoàn toàn (xuất hiện tính trạng trung gian do gen nằm trên NST thường hoặc giới tính)
+ 1:1 hoặc 2:1: hiện tượng gen gây chết
b Khi tổng số tổ hợp giao tử > 4 thì là tỉ lệ của tương tác gen
Trong đó, tổng có thể là 16 hoặc 8.
- Tổng các tổ hợp giao tử bằng 16 (16 = 4 x 4 => mỗi bên bố mẹ cho 4 giao tử => bố
mẹ dị hợp về 2 cặp gen => 2 cặp gen quy định 1 tính trạng => tương tác gen) Các tỉ lệ và quy ước gen như sau:
9:3:3:1
(4 KH)
Bổ trợ
AaBb x AaBb => 9A_B_ : 3A_bb : 3aaB_ : 1aabb
9:6:1
(3 KH)
AaBb x AaBb =>
Kiểu hình 1: 9A_B_
Kiểu hình 2: 3A_bb : 3aaB_
Kiểu hình 3: 1aabb 9:7
(2 KH)
AaBb x AaBb =>
Kiểu hình 1: 9A_B_
Kiểu hình 2: 3A_bb : 3aaB_ : 1aabb 12:3:1
(3 KH)
Át chế trội
AaBb x AaBb =>
Kiểu hình 1: 9A_B_ : 3A_bb Kiểu hình 2: 3aaB_
Kiểu hình 3: 1aabb 13:3
(2KH)
AaBb x AaBb =>
Kiểu hình 1: 9A_B_: 3A_bb : 1aabb Kiểu hình 2: 3aaB_
Trang 6(3 KH)
Át chế lặn
AaBb x AaBb =>
Kiểu hình 1: 9A_B_
Kiểu hình 2: 3A_bb Kiểu hình 3: 3aaB_ : 1aabb
-Tổng tổ hợp giao tử bằng 8 (8 = 2 x 4 => một bên bố (mẹ) cho 4 giao tử
=> dị hợp 2 cặp gen, 2 cặp gen quy định tính trạng => tương tác gen) Các tỉ lệ và quy ước gen tương tự quy ước của trường hợp 16 tổ hợp giao tử
Các tỉ lệ
thường gặp:
Tỉ lệ
3:3:1:1
Bổ trợ
AaBb x aaBb hoặc AaBb x Aabb
F: 3A_B_: 3A_bb: 1aaB_: 1aabb
F: 3A_B_: 3A_bb: 1aaB_: 1aabb 6:1:1
(4:3:1)
Át chế trội
6:1:1
AaBb x Aabb F: 3A_B_: 3A_bb: 1aaB_: 1aabb
4:3:1
AaBb x aaBb F: 3A_B_: 1A_bb: 3aaB_: 1aabb
7:1
(5:3)
7:1
AaBb x Aabb F: 3A_B_: 3A_bb: 1aaBb: 1aabb
5:3
AaBb x aaBb F: 3A_B_: 1A_bb: 3aaB_: 1aabb 3:3:2
(3:1:4) Át chế lặn
AaBb x Aabb F: 3A_B_: 3A_bb: 1aaBb: 1aabb
Trang 7tích lũy các gen
trội
F: 3A_B_: 3A_bb: 1aaBb: 1aabb
Trường hợp 2: Lai phân tích
Tỉ lệ kiểu hình có thể thuộc các trường hợp sau:
phối
=> Tương tác gen)
+ Tỉ lệ 3:1 Thuộc một trong các trường hợp:
- Tương tác bổ trợ 9:7
- Tương tác át chế 13:3
- Tương tác cộng gộp 15:1
+ Tỉ lệ 1:2:1 Thuộc một trong các trường hợp:
- Tương tác bổ trợ 9:6:1
- Tương tác át chế lặn 9:3:4
- Tương tác át chế trội 12:3:1
+ Tỉ lệ 1:1:1:1 Thuộc một trường hợp: 9:3:3:1
2.1.2 Khi lai hai hay nhiều cặp tính trạng
Bước 1: Biện luận, xác định qui luật di truyền chi phối tính trạng
- Xác định mỗi tính trạng do 1 cặp gen hay nhiều cặp gen qui định
- Nếu mỗi tính trạng do 1 cặp gen qui định cần xác định:
+ Quan hệ trội lặn
+ Mỗi cặp gen nằm trên 1 cặp NST hay nhiều cặp gen cùng nằm trên 1 NST, phân bố trên NST thường hay NST giới tính
Trường hợp 1: Nếu sự biểu hiện các tính trạng ở giới đực và giới cái như nhau => Gen phân bố trên NST thường
- Nếu mỗi cặp gen nằm trên một cặp nhiễm sắc thể: => tuân theo quy luật phân li độc lập
- Nếu 2 cặp gen nằm trên một cặp nhiễm sắc thể cần xác định liên kết hoàn
bên và tính tần số hoán vị gen
+ Liên kết gen: Tụ thụ phấn hoặc giao phối giữa 2 cá thể dị hợp 2 cặp gen=> đời con có tỉ lệ KH 1: 2: 1 hoặc 3: 1 Hay khi lai phân tích cá thể dị hợp 2 cặp gen được FB có tỉ lệ KH 1: 1
+ Hoán vị gen: Nếu tỉ lệ chung của cá 2 tính trạng biểu hiện tăng biến dị tổ hợp, và không bằng tích các nhóm tỉ lệ (khi xét riêng)
Nếu tỉ lệ giao tử ab > 25% => Cơ thể dị hợp đều
Trang 8Nếu tỉ lệ giao tử ab < 25% => Cơ thể dị hợp chéo
Nếu cơ thể đem lai dị hợp 2 cặp gen và tỉ lệ lặn là số chính phương => Hoán
vị 2 bên, tỉ lệ lặn không phải là số chính phương thì là hoán vị 1 bên bố hoặc mẹ
TH2 Nếu sự biểu hiện các tính trạng ở giới đực và giới cái khác nhau => Gen phân bố trên NST giới tính
Bước 2: Kiểm chứng bằng sơ đồ lai (Hoặc tính toán sử dụng công thức tính nhanh)
2.2 Hướng dẫn học sinh giải một số bài tập di truyền hay
toàn là cây cao quả đỏ F 1 tự thụ phấn được F 2 có 3200 cây Biết mỗi gen quy định một tính trạng.
1 Biện luận và viết sơ đồ lai từ P đến F2 Xác định số lượng mỗi loại cây
2 Lai phân tích cây cà chua F1 Xác định kết quả lai
3 Xác định kết quả lai của các phép lai: AaBb x aaBb; AaBb x Aabb
Hướng dẫn tóm tắt:
1 P: cao, vàng x thấp, đỏ => F1 cao, đỏ => Cao là trội (A), thấp là lặn (a); Đỏ
là trội (B); vàng là lặn (b); P t/c; tính trạng chiều cao cây và màu sắc quả tuân theo quy luật di truyền phân ly độc lập của MenĐen
=> P t/c: AAbb x aaBB => F1: AaBb x AaBb => F2: 9 : 3: 3 :1
2 F1 AaBb x aabb => FB 1:1:1:1
3 P: AaBb x aaBb => kết quả phân ly kiểu hình ở đời con là (1 cao : 1 thấp)(3
đỏ :1 vàng)
P: AaBb x Aabb =>kết quả phân ly kiểu hình ở đời con là (3 cao : 1 thấp)(1 đỏ : 1 vàng)
Bài 2 Ở cà chua gen A: quả đỏ, gen a: quả vàng; gen B: quả tròn, gen b: quả bầu
dục Cho lai 2 cây cà chua lai với nhau thì thu được F 1 gồm: 3 cây quả đỏ-tròn, 3 cây quả đỏ-bầu dục, 1 cây quả vàng-tròn, 1 cây quả vàng-bầu dục.
1 Biện luận và viết sơ đồ lai
2 Xác định số kiểu gen tối đa của quần thể với 2 cặp gen trên.
Hướng dẫn tóm tắt:
1 * Xét riêng từng cặp tính trạng ở F1
- Tính trạng màu sắc quả: Đỏ : vàng = 3 : 1 (theo ĐL phân li) => P: Aa x Aa
- Tính trạng hình dạng quả: Tròn : bầu dục = 1 : 1 (Lai phân tích) =>
P: Bb x bb
* Xét sự di truyền đồng thời của 2 cặp tính trạng: (3:1)(1:1) = 3:3:1:1 => các cặp tính trạng tuân theo quy luật di truyền phân ly độc lập của MenĐen
=> Kiểu gen của P là AaBb x Aabb
Trang 92 Số kiểu gen tối đa = 3 x 3 =9.
Bài 3 Cá thể đực dị hợp hai cặp gen AaBb nằm trên 2 cặp NST khác nhau, cho lai
với cá thể cái Biết 2 tính trạng trên trội hoàn toàn.
1 Xác định kiểu gen của cá thể cái biết F 1 thu được tỉ lệ kiểu hình 3:3:1:1.
2 Lai cá thể cái với cá thể đực khác có kiểu gen Aabb, xác định kết quả lai.
Hướng dẫn tóm tắt:
1 F1 thu được có tỉ lệ kiểu hình là: 3:3:1:1 = (3:1)(1:1 Do đó số tổ hợp của
F1 là: 3 + 3 + 1 + 1= 8 tổ hợp giao tử = 4 x 2, các cặp tính trạng tuân theo quy luật
di truyền phân ly độc lập của MenĐen
Cơ thể đực dị hợp hai cặp gen (AaBb) => cho 4 loại giao tử => Cơ thể cái sẽ cho 2 loại giao tử => cơ thể cái dị hợp một cặp gen 1 cặp gen còn lại phải là cặp gen lặn (Vì 1 tính trạng có tỉ lệ 1:1) => Cơ thể cái có thể có kiểu gen là Aabb hoặc aaBb
2 Xét 2 trường hợp lai giữa cá thể cái có kiểu gen là Aabb hoặc aaBb với cá thể đực có kiểu gen Aabb để xác định kết quả lai của mỗi trường hợp
Bài 4 Một loài thực vật gen A quy định cây cao, gen a- cây thấp; gen B quả đỏ,
gen b- quả trắng Các gen nằm trên nhiễm sắc thể thường, di truyền độc lập Đời con lai có loại kiểu hình cây thấp, quả trắng chiếm 1/16
1 Xác định công thức lai.
2 Lai cơ thể P với một cơ thể khác thu được tỉ lệ 1:1:1:1
Xác định công thức lai
Hướng dẫn tóm tắt:
1 Cây thấp, trắng (aabb) chiếm tỉ lệ 1/16 => suy ra số tổ hợp của phép lai trên là 16 tổ hợp = 4 x 4 => Mỗi bên bố mẹ giảm phân đều cho 4 loại giao tử => P
dị hợp 2 cặp gen => P: AaBb x AaBb
(Lưu ý: cần biện luận thêm trường hợp 16 tổ hợp = 8 x 2 để thấy không phù hợp với giả thuyết và loại trường hợp này)
2 Từ giả thuyết => Lai phân tích => Kiểu gen P: AaBb x aabb
Bài 5 Ở đậu thơm, sự có mặt của 2 gen trội A, B trong cùng kiểu gen qui định màu
hoa đỏ, các tổ hợp gen khác chỉ có 1 trong 2 loại gen trội trên, cũng như kiểu gen đồng hợp lặn sẽ cho kiểu hình hoa màu trắng
Cho biết các gen phân li độc lập trong quá trình di truyền Lai 2 giống đậu hoa trắng thuần chủng, F 1 thu được toàn hoa màu đỏ.
Cho F 1 giao phấn với hoa trắng thu được F 2 phân tính theo tỉ lệ 37.5% đỏ: 62,5% trắng Xác định kiểu gen cây hoa trắng đem lai với F 1.
Hướng dẫn tóm tắt:
Trang 10Xác định quy luật di truyền chi phối tính trạng:
F2 phân tính theo tỉ lệ: 37.5% đỏ: 62,5% trắng = 3 đỏ : 5 trắng => F2 có 8 tổ hợp giao tử = 4 x 2 => Các tính trạng tuân theo quy luật tương tác gen không alen theo kiểu bổ trợ ( kiến thức lý thuyết tổng có 8 kiểu tổ hợp giao tử và có tỉ lệ 3: 5) => F1 AaBb ( đỏ)
=> Một bên bố hoặc mẹ giảm phân cho 4 giao tử, 1 bên giảm phân cho 2 giao tử Cây cho 4 giao tử =>dị hợp 2 cặp gen: AaBb
Cây cho 2 giao tử =>dị hợp 1 cặp gen => Kiểu gen cây hoa trắng đem lai với F1 là: Aabb hoặc aaBb
Bài 6 Lai 2 dòng bí thuần chủng quả tròn, thu được F 1 toàn quả dẹt; cho F 1 tự thụ phấn F 2 thu được 271 quả dẹt : 179 quả tròn : 28 quả dài Xác định kiểu gen của
bố mẹ
Hướng dẫn tóm tắt:
- F2 có 271 quả dẹt : 179 quả tròn : 28 quả dài = 9 quả dẹt : 6 quả tròn : 1 quả dài =>F2 có 9 + 6 + 1 = 16 tổ hợp = 4 x 4 => Các tính trạng tuân theo quy luật tương tác gen không alen theo kiểu bổ trợ ( tỉ lệ 9:6:1)
- F1 dị hợp 2 cặp gen (AaBb)
- Quy ước:
A-B- (9) : quả dẹt; A-bb (3) và aaB- (3): quả tròn; aabb (1) : quả dài
Vậy kiểu gen bố, mẹ thuần chủng là Pt/c: AAbb x aaBB
100% hoa đỏ Cho lai F 1 với cây hoa trắng thuần chủng ở trên, F 2 thu được 3 hoa trắng : 1 hoa đỏ Sự di truyền tính trạng trên tuân theo quy luật nào?
Hướng dẫn tóm tắt:
F1 lai với cây hoa trắng thuần chủng được F2 3 trắng : 1 đỏ => F2 có 4 tổ hợp giao tử
= 4 x 1 (Vì cây hoa trắng t/c chỉ cho 1 giao tử) => F1 cho 4 giao tử => F1 dị hợp
2 cặp gen (AaBb) => KG của hoa trắng thuần chủng là aabb, kiểu gen của cây hoa
đỏ thuần chủng là AABB
Sơ đồ lai:
Pt/c: AABB( đỏ) x aabb( trắng) => F1: AaBb( đỏ) x aabb ( trắng)
=> F2: 1AaBb: 1Aabb: 1aaBb: 1aabb
Cây có kiểu gen AaBb đồng thời có mặt 2 gen trội A và B sẽ quy định hoa đỏ còn cây chỉ có 1 gen trội và đồng hợp gen lặn Aabb, aaBb và 1aabb sẽ quy định tính trạng hoa trắng
=> Sự di truyền tính trạng trên tuân theo quy luật tương tác gen không alen, kiểu tương tác bổ trợ
Bài 8