Phân dạng và phương pháp tính tần số hoán vị gen các bài toán hoán vị gen thường gặp trong kì thi học sinh giỏi và đại học, cao đẳng

PHẦN I: ĐẶT VẤN ĐỀ I LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI Trước thay đổi hình thức kiểm tra, đánh giá chất lượng học tập học sinh kỳ thi đại học, cao đẳng môn sinh học theo hình thức thi trắc nghiệm khách quan, nhằm đánh giá kiến thức người học cách sâu, rộng toàn diện hơn, đề thi phạm vi kiến thức rộng, số lượng câu hỏi tập nhiều, thời gian cho câu ít, câu lại có phương án trả lời, lại có phương án có độ nhiễu cao (tức đáp án sai lại hợp lí giả tạo) Vì đòi hỏi người học phải nắm vững chất, chân tướng kiến thức nắm vững mức độ nhuần nhuyễn chọn phương án nhanh.Việc giải nhanh toán, đường ngắn không giúp học sinh tiết kiệm thời gian làm mà rèn luyện tư lực phát vấn đề người học Xuất phát từ thực tế hàng năm sau học sinh dự thi đại học, cao đẳng qua lần thi thử trước đa số học sinh phản ánh toán vị gen chuyên đề khó, số học sinh giải phần này.Vấn đề hoán vị gen vấn đề rơi vào tình trạng lí thuyết mà sách giáo khoa cung cấp chung chung, thông qua học “Liên gen gen hoán vị gen” học sinh khó đáp ứng yêu cầu cao nhiều đề thi Đại học cao đẳng hàng năm Từ thực tế trăn trở để học sinh trả lời trả lời nhanh câu hỏi lý thuyết tập phần để đáp ứng đề thi Do giảng dạy phần có kế hoạch bổ sung cho học sinh lượng kiến thức cần thiết, đồng thời hướng dẫn cụ thể cách vận dụng kiến thức để trả lời câu hỏi lý thuyết giải tập định lượng, giúp học sinh giải có hiệu cao đáp ứng thời gian, nội dung yêu cầu đề thi phần tập hoán vị gen góp phần nâng cao chất lượng điểm thi môn sinh nói riêng tổng điểm thi đại học nói chung cho học sinh thi khối B hàng năm Vì từ lí thực tế chọn viết đề tài “Phân dạng phương pháp tính tần số hoán vị gen toán hoán vị gen thường gặp kì thi học sinh giỏi đại học, cao đẳng ” II.MỤC ĐÍCH YÊU CẦU VÀ PHẠM VI ỨNG DỤNG: 1.Mục đích yêu cầu : -Nhằm giúp học sinh rèn luyện kĩ tư độc lập, kỹ tính toán suy luận lôgic -Giúp em chủ động làm tập, không đơn tập thầy giáo lớp, cho nhà mà tự làm tập tài liệu, đề thi đại học, cao đẳng đề thi học sinh giỏi cấp - Rèn luyện phương pháp chuyên môn kiến thức chuyên sâu cho thân giáo viên 2.Phạm vi ứng dụng : Bài tập hoán vị gen dạng tập tương đối khó, sâu vào nghiên cứu phức tạp nhiều, đòi hỏi phải tư lôgic tính toán nhiều Do nội dung đề tài chủ yếu dùng để ôn thi học sinh khá, giỏi trường THPT Lê Lợi thi học sinh giỏi cấp ôn thi vào đại học, cao đẳng, trung học chuyên nghiệp III ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU VÀ GIỚI HẠN ĐỀ TÀI : Đối tượng nghiên cứu : Dùng để dạy em học sinh giỏi ôn thi Đại học, cao đẳng 2.Giới hạn đề tài : Áp dụng dạy phần quy luật di truyền hoán vị gen cho việc ôn thi học sinh giỏi thi Đại học, cao đẳng 3.Phương pháp nghiên cứu: - Nghiên cứu phương pháp dạy học GS Trần Bá Hoành, Bài tập di truyền Vũ Đức Lưu… - Nghiên cứu SGK dùng giảng dạy phần quy luật di truyền -Nghiên cứu cấu trúc đề đề thi Đại học, cao đẳng - Nghiên cứu sách chuyên sâu dùng học sinh chuyên PHẦN II CÁC GIẢI PHÁP CẢI TIẾN I Thực trạng vấn đề: Trong tập quy luật di truyền quy luật di truyền hoán vị gen dạng tập vừa đa dạng, vừa phức tạp,và thường đề thi học sinh giỏi tuyển sinh vào trường Đại học-Cao đẳng hàng năm Qua nhiều năm giảng dạy ôn thi học sinh ôn thi đại học, cao đẳng nhận thấy: - Một thực tế cho thấy đa số học sinh hứng thú với tập hoán vị gen chí số câu hỏi lí thuyết, gặp toán hoán vị gen đề thi đại học, cao đẳng học sinh thường bỏ qua với tâm lý thời gian làm mà hết thời gian thôi, điều chứng tỏ em chưa nắm kiến thức bản, chưa biết cách vận dụng chưa có phương pháp làm tập hoán vị gen Đa số học sinh không đủ tự tin để đối mặt với phần - Khi trả lời câu hỏi có liên quan đến hoán vị gen thường hay sai sót, chí không làm tập, có làm thời gian chi phí cho loại thường nhiều so với dạng khác - Trong suy nghĩ đa số học sinh cho phần toán khó nên không chịu khó tìm tòi, tự học để vượt qua mà đa số với tâm lý ngại đối mặt nghĩ vài câu hoán vị gen chưa ảnh hưởng nhiều đến số điểm nên buông xuôi Vì giáo viên trực tiếp giảng dạy môn sinh thực nhiệm vụ giảng dạy, ôn thi đại học, cao đẳng cho học sinh thấy nguy hiểm với lối suy nghĩ đó, tạo tâm lý dây chuyền việc ngại học môn sinh ảnh hưởng nhiều đến chất lượng thi vào trường đại, cao đẳng em, trước thực trạng giảng dạy chủ động đưa số biện pháp cải tiến để khắc phục tồn II Phương pháp thực đề tài : - Sử dụng phương pháp nêu vấn đề gợi mở, dẫn dắt đề công thức hình thành bước giải toán từ lồng ghép tập từ đơn giản đến phức tạp qua học sinh tiếp cận rèn luyện lớp Sau em nhà tự học, tự nghiên cứu từ nguồn tài liệu làm tập SGK, Bài tập Sinh học tài liệu nâng cao Tạo cho em có khả phản ứng nhanh trước loại tập mức hiểu, mức vận dụng từ hình thành cho em tư mức độ cao phân tích, tổng hợp đánh giá - Cho học sinh giải tập theo phương pháp thầy định hướng - Làm kiểm tra nhanh - Đánh giá kết qua năm giảng dạy rút học kinh nghiệm giảng dạy năm học III NỘI DUNG “Phân dạng phương pháp tính tần số hoán vị gen toán hoán vị gen thường gặp kì thi học sinh giỏi đại học, cao đẳng ” A.Cơ sở khoa học: - Hoán vị gen giải thích trao đổi chéo cromatit cặp NST kép kì trước lần phân bào I giảm phân - Hoán vị gen phụ thuộc vào giới tính: + Đa số loài hoán vị gen xảy trình phát sinh giao tử đực trình phát sinh giao tử + Một số loài ( ruồi giấm ) hoán vị gen xảy trình phát sinh giao tử + Một số loài (tằm ) hoán vị gen xảy trình phát sinh giao tử đực -Tần số hoán vị gen thể lực liên kết gen NST,nói chung gen NST có xu hướng liên kết chặt chẽ nên tần số hoán vị gen không vượt 50% (0 P: Bb x bb Bước 2: Xét đồng thời cặp tính trạng: F1 = (1Đỏ : 1Trắng )(1Cao : 1Thấp) = 1:1:1:1 khác với tỉ lệ đề bài, chứng tỏ cặp gen nằm cặp NST tương đồng có tượng liên kết gen không hoàn toàn Vì lai phân tích: TSHVG = {(11+9):(92+88+11+9)}x100% = 10% Cây hoa đỏ, thân thấp hoa trắng, thân cao F1 có tỉ lệ kiểu hình khác P -> kiểu gen hoa đỏ, thân cao P AB Cây hoa trắng, thân thấp ab/ab ab Trường hợp : h ng cho biết ki u hình c a P : Khi xét gen liên kết với ta dựa vào kiểu hình lặn (ab/ab) đời con: - Nếu có tỉ lệ lớn (>25%) thể dị hợp tử có kiểu gen dị hợp tử ( AB ) ab - Nếu có tỉ lệ nhỏ ( F1 x khác: Aa x aa - Ngọt : Chua = 1:1 -> F1 x khác: Bb x bb Bước 2: Xét đồng thời cặp tính trạng: F2 = (1:1)(1:1) = 1:1:1:1 khác đề -> HVG Bước : Tần số hoán vị gen = (5+5):(15+15+5+5) x100% = 25% Tỉ lệ bầu dục, chua F2 có tỷ lệ lớn(>25%) F1dị hợp2 cặp gen -> kiểu gen F1: AB ab Dạng 2: Tính tần số hoán vị cho biết tỉ lệ ki u hình lặn * Phương pháp xác định tần số hoán vị gen( TSHVG) sau: Ta có: %(ab/ab) = % giao tử ab x 100% giao tử ab - % giao tử ab > 25% giao tử liên kết -> TSHVG = 100% - x %ab - % giao tử ab < 25% giao tử hoán vị -> TSHVG = %ab x Chú ý: Khi tỉ lệ kiểu hình hệ lai mà có tỉ lệ kiểu hình lặn, ta biện luận quy luật liên kết gen không hoàn toàn cách tỉ lệ kiểu hình lặn khác 6,25% ( quy luật di truyền phân li độc lập ) khác 25% ( quy luật di truyền liên kết gen hoàn toàn) xét với gen quy định tính trạng trội lặn hoàn toàn, gen nằm NST thường Ví dụ (Trích đề thi n sinh Đại học): Ở loài thực vật cho hạt trơn-vàng giao phấn với hạt nhăn-xanh thu F1: 100% trơn - vàng Cho F1 lai phân tích, đời lai phân tích thu 40% hạt nhăn-xanh Cho biết gen quy định tính trạng, không xảy đột biến Tính theo lý thuyết, tần số hoán vị gen là? Giải: F1: 100% hạt trơn-vàng Theo đề gen quy định tính trạng -> hạt trơnvàng tính trạng trội P chủng Bước 1: Qui ước gen: alen A: trơn, alen a: nhăn; alen B: vàng, alen b: xanh Bước 2: P chủng -> F1 dị hợp cặp gen: Aa, Bb F1 lai phân tích: + Nếu theo quy luật di truyền phân li độc lập tỉ lệ F2 1:1:1:1 + Nếu LKG hoàn toàn tỉ lệ F2 1:1 (hoặc không xuất kiểu hình lặn) Vậy quy luật di truyền chi phối hoán vị gen Bước 3: Ta có %ab/ab = 40% = 40% giao tử ab x 100 % giao tử ab mà 40% ab > 25% -> ab giao tử liên kết -> Kiểu gen F1: AB ab TSHVG = 100% - 2.40% = 20% Dạng : Tính tần số hoán vị cho biết tỉ lệ ki u hình khác P Phương pháp chung: Xác định tỉ lệ giao tử P -> TSHVG Ví dụ(Trích đề thi n sinh Đại học) : Ở cà chua: A: thân cao , a: thân thấp; B: tròn, b: bầu dục Tiến hành phép lai riêng rẽ cà chua thân cao, tròn với cà chua thân thấp, bầu dục Kết phân tích kiểu hình hệ lai nhận từ phép lai cho thấy bên cạnh kiểu hình bố mẹ xuất kiểu hình cà chua thân cao, bầu dục thân thấp, tròn Mỗi kiểu hình phép lai chiếm 10% phép lai chiếm 40%.Biện luận viết sơ đồ lai Giải: - phép lai lai phân tích Ở F1 xuất kiểu hình chứng tỏ caotròn P cho loại giao tử Nếu di truyền phân li độc lập tỉ lệ F1 = 1:1:1:1->quy luật di truyền HVG Kiểu gen thấp - bầu dục có kiểu gen ab/ab cho giao tử ab -> Kiểu gen kiểu hình F1 là: Cây cao-bầu dục: *Phép lai 1: Tỉ lệ kiểu hình Ab thấp-tròn: aB/ab ab Ab aB = = 10% ab ab +10% Ab = 10%giao tử Ab x 100%ab mà 10% < 25% -> Ab giao tử hoán vị ab + 10% aB = 10%giao tử aB x 100%ab mà 10% < 25% -> aB giao tử hoán vị ab Cây cao-tròn phép lai cho loại giao tử hoán vị Ab aB có kiểu gen AB ab TSHVG = 10% + 10% = 20% aB *Phép lai 2: tỉ lệ kiểu hình AB = = 40% ab ab + Ab = 40% = 40%giao tử Ab x 100%ab mà 40% > 25% -> Ab giao tử liên kết ab + aB = 40% = 40%giao tử aB x 100%ab mà ab 40% > 25% -> aB giao tử liên kết Cây cao-tròn phép lai cho loại giao tử liên kết Ab aB có kiểu gen: A b aB TSHVG = 100% - 2.40% = 20% B1.2 Xét toán liên quan đến phép lai tự thự phấn tạp giao giao phối trường hợp hệ lai xuất ki u hình: Phương pháp chung: Bước 1: Quy ước gen Dựa vào kiện toán cho quy ước gen( có) Bước 2: Xác định quy luật di truyền chi phối: + Xét tỉ lệ riêng cặp tính trạng + Xét tỉ lệ chung F suy quy di truyền chi phối Bước 3: Phương pháp xác định tần số hoán vị gen( TSHVG) sau Cách 1: Tần số HVG(p) = (số giao tử HV/ tổng số giao tử tạo thành) x 100% Cách 2: Từ tỉ lệ phân tính hệ lai( thường vào tỉ lệ % KH mang hai tính trạng lặn)  tỉ lệ giao tử liên kết( tỉ lệ giao tử hoán vị)  KG cá thể đem lai Cụ thể : %(ab/ab) = % giao tử ab x % giao tử ab Tỉ lệ giao tử ab hoán vị gen xảy giới Tỉ lệ giao tử ab khác hoán vị gen xảy giới - % giao tử ab > 25% giao tử liên kết -> TSHVG = 100% - x %ab - % giao tử ab < 25% giao tử hoán vị -> TSHVG = %ab x Bước 4:Xác định tỉ lệ KH hệ lai: -Dựa vào dự kiện biện luận xác định KG P -Lập sơ đồ lai tỉ lệ phân tính KH hệ lai Chú ý: +Nếu P chứa cặp gen dị hợp tử thụ phấn mà F1 có kiểu hình lặn chiếm tỉ lệ nhỏ 6,25% hoán vị gen xảy hai bên bố , mẹ kiểu gen P dị hợp tử chéo A b x A b aB aB + Nếu P chứa cặp gen dị hợp tử thụ phấn mà F1 có kiểu hình lặn chiếm tỉ lệ lớn 6,25% nhỏ 25% hoán vị gen xảy hai bên bố mẹ kiểu gen P dị hợp tử AB x AB ab ab + Nếu F1 có kiểu hình lặn chiếm tỉ lệ bàng 6,25% hoán vị gen xảy với tần số 50% gen phân ly độc lập Trường hợp 1: Hoán vị hai bên, ki u gen giống nhau( Dị hợp tử dị hợp tử chéo) Ví dụ ( Trích đề thi n sinh đại học): Cho cà chua F1 có KG với KH cao, đỏ tự thụ phấn F2 thu tỉ lệ phân tính kiểu hình: 50,16% cao, đỏ : 24,84% cao, vàng : 24,84% thấp, đỏ : 0,16% thấp, vàng Cho biết gen quy định tính trạng Biết đột biến xảy ra, tần số hoán vị gen kiểu gen đem lai ? Bài giải: Bước1:- Biện luận: +F2 xuất tính trạng thấp, vàng  F1 không chủng có kiểu gen dị hợp hai cặp gen.Vậy cao, đỏ biểu kiểu gen dị hợp tính trạng trội Qui ước: A qui định cao ; a qui định thấp B qui định đỏ ; b qui định vàng  F1 ( Aa,Bb) x F1 (Aa,Bb) +Tỉ lệ phân tính kiểu hình F2: 50,16% : 28,84% : 28,84% : 0,16%  : 3: 3:1  1: 2: nên di truyền hai cặp tính trạng tuân theo qui luật di truyền hoán vị gen Bước 2:-F2 thấp, vàng( ab ) = 0,16% = 4% ab x 4% ab  Hoán vị gen xảy hai ab bên bố mẹ F1 đem lai -AB = ab = 4%  25% giao tử HVG -Ab = aB = 46% 25% giao tử bình thường KG F1 Ab aB tần số HVG( p) = x 4% = 8% Trường hợp 2: Hoán vị gen bên ( Liên kết hoàn toàn bên dị hợp tử đều) Ví dụ ( Trích đề thi n sinh đại học): Khi cho giao phấn hai loài, người ta thu F1 có tỉ lệ phân ly sau: 70% cao, tròn; 20% thấp, bầu dục; 5% cao, bầu dục; 5% thấp, tròn.Biện luận viết sơ đồ lai từ P đến F1 Cho biết gen quy định tính trạng Bài giải: 10 Bước1: Biện luận: +Phân tích tỉ lệ phân tính KH cặp tính trạng riêng rẽ +Tính trạng chiều cao: cao : thấp = cao : thấp ( phù hợp với ĐL phân tính Mendel)  cao(A) trội hoàn toàn so với thấp (a) P Aa x Aa(1) +Tính trạng dạng quả: tròn : bầu dục = tròn : bầu dục ( phù hợp ĐL phân tính Mendel)  tròn (B) trội hoàn toàn so với bầu dục(b) P Bb x Bb(2) từ (1) (2)  P (Aa,Bb) x (A a,Bb) *Phân tích tỉ lệ phân tính KH đồng thời hai cặp tính trạng: cao, tròn : cao, bầu dục : thấp, tròn : thấp, bầu dục = 70%: 5%: 5%: 20%  9:3:3:1  hai cặp tính trạng di truyền tuân theo quy luật hoán vị gen Bước2: F1 câythấp, bầu dục( ab )= 20% = 40% ab x 50% ab ab  +1 P cho giao tử AB = ab = 40%  Ab = aB = 10% 25% giao tử HVG KG P AB xảy hoán vị gen với tần số hoán vị f = 20% ab +1 P AB = ab =50%  KG P AB (liên kết gen) ab Bước3: Lập sơ đồ lai(HS tự lập) Trường hợp 3: Hoán vị hai bên ki u gen khác nhau( Một bên dị hợp tử đều, bên dị hợp tử chéo) Ví dụ: Ở ruồi giấm gen A quy định tính trạng thân xám trội hoàn toàn so với gen a quy định tính trạng thân đen Gen B quy định tính trạng cánh dài trội hoàn toàn so với gen b quy định tính trạng cánh ngắn Hai cặp gen nằm cặp nhiễm sắc thể thường Cho thể dị hợp hai cặp gen giao phối với thể liên kết có kiểu gen AB , F1 ab xuất loại kiểu hình ruồi thân đen, cánh ngắn chiếm 10% Biết không xảy đột biến, tính theo lý thuyết kiểu gen thể đem lai tần số hoán vị gen? HD: Tỷ lệ kiểu hình lặn ( thân đen, cánh ngắn) có kiểu gen ab chiếm 10% = 20% ab x ab 11 50% => giao tử ab = 20% < 25% => tần số hoán vị f = 40% kiểu gen đem lai dị hợp tử chéo Ab aB Chú ý : Trường hợp đặc biệt hoán vị bên, hai bên dị hợp chéo với tần số cho tỉ lệ kiểu hình 1:2:1 tương tự liên kết gen hoàn toàn B1.3 Bài toán liên quan đến phép lai tự thự phấn tạp giao giao phối trường hợp cho tỉ lệ th mang tính trạng trội, tính trạng lặn Phương pháp xác định tần số hoán vị gen( TSHVG) sau: Cách xác định dùng phương pháp lập phương trình để xác định tần số HVG (p) Gọi tần số hoán vị gen cần tìm x ( < x ≤ 50%) Cách 1: Sử dụng phương pháp loại - suy : * Cho F1 ( AB ) dị hợp tử , dựa vào % kiểu hình A-bb aaB- để lập phương ab trình: Cho F1 ( Ab ) dị hợp tử chéo, dựa vào % kiểu hình A-bb aaB- để lập phương aB trình: Với x < 50%, ta chọn trường hợp Cách 2: Phương pháp chọn trực tiếp: Tổng loại giao tử hoán vị giao tử không hoán vị 50% nên : Gọi y tỉ lệ % loại giao tử Ab aB; z tỉ lệ loại giao tử ab Ta có : ( y + z)2= y2 +2yz + z2 = 0,25 (1) y2 +2yz = % A-bb = % aaB- (2) Từ (1) (2) => z2 = 0,25 -% A-bb = 0,25 -% aaB Từ phương trình tìm z = %ab Từ suy nhóm liên kết tần số hoán vị Ví dụ ( Trích đề thi HSG máy tính Casio) : Khi lai thứ lúa thân cao, hạt gạo với thứ lúa thân thấp, hạt đục F1 thu toàn thân cao, hạt gạo đục Cho F1 tự thụ với F2 thu 15600 bao gồm kiểu hình, có 3744 12 thân cao, hạt trong.( Biết tính trạng gen tác động riêng rẽ qui định) Biện luận viết sơ đồ lai từ P đến F2 Bài giải: Bước P chủng hai cặp tính trạng đem lai F1 đồng tính trạng thân cao, hạt gạo đục ( phù hợp ĐL đồng tính Men del )  tính trạng thân cao(A ) trội hoàn toàn so với thân thấp(a); hạt gạo đục (B ) trội hoàn toàn so với hạt gạo trong(b) kiểu gen F 1(Aa, Bb) -Tỉ lệ cao, hạt trong(A-bb) F2 = 3744 x 100% = 24%(0,24)  18,75%( )  15600 16 25%( )  quy luật di truyền chi phối hai cặp tính trạng quy luật di truyền hoán vị gen  KG(p) Ab aB Ab x  KG(F1) Ab aB aB Bước :Gọi tỉ lệ giao tử F1 AB = ab = x Ab = aB = y Ta có y2 + 2xy = 0,24 (1) x+y= (2) Giải hệ phương trình (1) & (2) ta có x= 0,1 ; y = 0,4 tần số HVG (p) = 0,2 Bước Lập sơ đồ lai từ P đến F2( HS tự lập) B2 Bài toán hoán vị gen liên quan đến ba cặp gen: B2.1: Các gen quy định tính trạng nằm cặp NST Dạng 1: Bài toán liên quan đến phép lai phân tích(Fa) Phương pháp xác định tần số hoán vị gen( TSHVG) sau Giả sử ta có kiểu gen ban đầu đưa lai: Aa BC bc  aa bc bc Đặt giá trị hai loại giao tử có trao đổi chéo Bc = bC = x loại giao tử bình thường BC = bc = 0,5 – x Cặp gen Aa cho loại giao tử A = a = 0,5 Giả sử % số cá thể mang kiểu 13 hình lặn phép lai phân tích g theo lý thuyết ta có phương trình: 0,5 (0,5 – x) = g  Suy tần số loại giao tử có trao đổi chéo:  0, 25  g    1 4g  0,5  f% =  Ví dụ( Trích đề thi đại học ): Lai nòi thỏ lông đen (gen A), dài (gen B),mỡ trắng (gen D) với nòi thỏ lông nâu (gen a), ngắn (b), mỡ vàng (gen d) tất lai F1 lông đen, dài, mỡ trắng.Cho F1 giao phối với nòi thỏ lông nâu , ngắn, vàng tỉ lệ sau: 20% lông đen, dài, mỡ trắng 5% lông nâu, dài, mỡ trắng 20% lông đen, dài, mỡ vàng 5%.lông nâu, dài, mỡ vàng 20% lông nâu, ngắn, mỡ trắng 5% lông đen, ngắn, mỡ trắng 20% lông nâu, ngắn, mỡ vàng 5% lông đen, ngắn, mỡ vàng Không xảy đột biến.Tính theo lí thuyết, tần số hoán vị gen ? HD : Áp dụng công thức ta có tần số loại giao tử có trao đổi chéo: f% = 1- x 20% = 20% Chú ý: Có thể HS áp dụng phép lai phân tích xác định tần số hoán vị gen f = Tổng số cá thể mang giao tử hoán vị gen x 100% Tổng số cá thể thu Dạng 2: Bài toán liên quan đến phép lai tự thự phấn tạp giao giao phối Phương pháp xác định tần số hoán vị gen( TSHVG) sau Giả sử kiểu gen F1 đưa lai: Aa BC BC  Aa bc bc * Trao đổi chéo xảy giới tính: Đặt giá trị hai loại giao tử có trao đổi chéo Bc = bC = x loại giao tử bình thường BC = bc = 0,5 – x Cặp gen Aa cho loại giao tử A = a = 0,5 % số cá thể có kiểu hình 14 lặn tính trạng m dựa vào lý thuyết theo giả thiết ta có phương trình: 0,5 (0,5 – x) 0,5 (0,5 – x) = m Rút gọn phương trình ta có: 0,25x2 – 0,25x + 0,0625 – m = Giải phương trình xác định giá trị x Nếu cho giá trị x = Q ta có tần số loại giao tử có trao đổi chéo: f% = 2Q * Trao đổi chéo xảy giới tính: Đặt giá trị hai loại giao tử có trao đổi chéo Bc = bC = x loại giao tử bình thường BC = bc = 0,5 – x Cặp gen Aa cho loại giao tử A = a = 0,5, cá thể trao đổi chéo tạo nên loại giao tử: (0,5A : 0,5a) (0,5BC : 0,5 bc) = 0,25ABC : 0,25Abc : 0,25aBC : 0,25abc % số cá thể mang tính trạng lặn s Vậy ta có phương trình: 0,5 (0,5 – x).0,25 = s suy Vậy tần số loại giao tử có trao đổi chéo f% = 1-16s Chú ý : Trường hợp thể đưa lai dị hợp tử chéo gen liên kết NST giới tính xác định tương tự Nếu di truyền cặp gen phép lai phân tích sử dụng phân lớp kiểu hình thuộc tính Nếu có nhiều cặp gen liên kết không hoàn toàn dựa vào phân lớp kiểu hình tạo giới dị giao tử Ví dụ ( Trích đề thi đại học 2011) Ở loài thực vật, alen A quy định thân cao trội hoàn toàn so với alen a quy định thân thấp; alen B quy định hoa đỏ trội hoàn toàn so với alen b quy định hoa vàng Hai cặp gen nằm cặp nhiễm sắc thể tương đồng số Alen D quy định tròn trội hoàn toàn so với alen d quy định dài, cặp gen Dd nằm cặp nhiễm sắc thể tương đồng số Cho giao phấn hai (P) chủng F1 dị hợp cặp gen Cho F1 giao phấn với thu F2, có kiểu hình thân thấp, hoa vàng, dài chiếm tỉ lệ 4% Biết hoán vị gen xảy trình phát sinh giao tử đực giao tử với tần số Tính theo lí thuyết, tần số hoán vị gen ? HD : Áp dụng lí luận ta có phương trình: 0,25x2 – 0,25x + 0,0625 – 0,04 = Giải x= 0,1  tần số hoán vị gen f = 0,1 x = 0,2 = 20% 15 B2.2: Các gen quy định tính trạng nằm cặp NST tương đồng: Cơ sở khoa học : * Trật tự gen NST:Nếu gen ABD nằm NST kiểu xếp gen có 3!/2 = khả năng: ABD, ADB, BAD * Kiểu xếp gen cá thể mang cặp gen dị hợp liên kết Xét cá thể mang cặp gen dị hợp Aa, Bb, Dd có (3-1)2 x (3!/2) =12 KG , đó: + Nhóm gen trội không elen (hoặc gen lặn không elen) nằm NST= C33 x3!/2=3 kiểu gen: ABD ADB BAD , , ; abd adb bad + Nhóm gen trội không elen gen lặn không elen nằm NST = C32 x 3!/2 = kiểu gen: ABd AdB BAd AbD ADb bAD aBD aDB BaD , , ; , , ; , , abD aDb baD aBd adB Bad Abd Adb bAd * Công thức ghi nhớ giải toán hoán vị cặp gen xảy hoán vị kép: Tần số trao đổi chéo đơn gen liền kề (F1) F1 = Số cá thể chéo đơn / Tổng số cá thể Fa Tần số trao đổi chéo kép thực tế (F2) F2 = Số cá thể chéo kép thực tế quan sát / Tổng số cá thể Fa Tần số trao đổi chéo kép lý thuyết (F3) F3 = Tích số khoảng cách gen liền kề AB BD đồ gen F3 = Tích số tần số trao đổi chéo đơn gen liền kề AB BD Tần số trao đổi chéo gen liền kề (F4) F4 = Khoảng gen liền kề đồ gen F4 = Tần số trao đổi chéo đơn + Tần số trao đổi chéo kép thực tế F4 = (Số cá thể chéo đơn + Số cá thể trao đổi chéo kép thực tế) Tổng số cá thể Fa Khoảng cách gen liền kề đồ gen (Da) Da = Tần số trao đổi chéo gen liền kề Da = (Tần số trao đổi chéo đơn + Tần số trao đổi chéo kép thực tế) 16 Da = (Số cá thể TĐC đơn + Số cá thể TĐC kép thực tế) / Tổng số cá thể Fa Khoảng cách gen đầu mút đồ gen (De) De = (Số cá thể TĐC đơn + Số cá thể TĐC đơn + lần số cá thể TĐC kép) Tổng số cá thể hệ Fa Hệ số trùng hợp (C) C = Tần số hoán vị kép thực tế/ Tần số hoán vị kép lý thuyết Ví dụ 1: Trong cá thể giả định, thân bè, lông trắng, thẳng lai với đực thân mảnh, lông đen, quăn tạo F1 thân mảnh, lông trắng, thẳng Cho F1 giao phối với đực thân bè, lông đen, quăn thu đời sau: Kiểu hình lai Số Thân mảnh, lông trắng, thẳng 169 Thân bè, lông đen, quăn 172 Thân mảnh, lông đen, thẳng 19 Thân bè, lông trắng, quăn 21 Thân mảnh, lông trắng, quăn Thân bè, lông đen, thẳng Thân mảnh, lông đen, quăn 301 Thân bè, lông trắng, thẳng 304 Tổng 1000 Tổng Tỉ lệ % 341 34,1% 40 4% 14 1,4% 605 60,5% 1000 100% Hãy lập đồ di truyền xác định trật tự gen khoảng cách chúng Hướng dẫn giải : Kết phân li F2 → di truyền liên kết, có hoán vị gen Theo đầu bài, ta có: A/a: thân mảnh/bè; B/b: thân trắng/đen; C/c: lông thẳng/quăn F2: aaB-C-; A-bbcc: không xảy tái tổ hợp A-B-C-; aabbcc: trao đổi chéo đơn (A với B) A-bbC-; aaB-cc: trao đổi chéo đơn (B với C) A-B-cc; aabbC-: trao đổi chép kép (A, B, C) Từ kết → trình tự xếp gen: A – B – C, kiểu gen 17 F1: aBC abc  Abc abc f (A-B)= 169  172    100%  35,5% 1000 f (B-C)= 21  19    100%  5,4% 1000 a Ví dụ Cho P = (35,5) B (5,4) C ABD , khoảng cách A B = 30 cM , B D 20 cM Cho biết hệ số abd trùng hợp 0,7 Tính tỉ lệ loại giao tử tạo thành? Tần số trao đổi chéo kép lý thuyết 0,3 x 0,2 = 0,06 HD: Hệ số trùng hợp = Tan so trao doi chéo kép thuc te = 0,7 Tan so trao doi chéo kép lí thuyet Suy tần số trao đổi chéo kép thực tế = 0,7 x 0,06 = 0,042  tỉ lệ giao tử trao đổi chéo kép thực tế AbD = aBd = 0,042/2 = 0,021 Tần số trao đổi chéo đơn A B là: 0,3 – 0,042 = 0,258  tỉ lệ giao tử aBD = Abd = 0,258/2 = 0,129 Tần số trao đổi chéo đơn B C 0,2 – 0,042 = 0,158  tỉ lệ giao tử ABd = abD = 0,158/2 = 0,079  tỉ lệ giao tử liên kết hoàn toàn ABD = abd = (1 - 0,042 - 0,258 - 0,158)/2= 0,271 Đáp số: ABD cho tỉ lệ giao tử: abd AbD = aBd = 0,021 aBD = Abd = 0,129 ABd = abD = 0,079 ABD = abd = 0,271 18 PHẦN III ẾT QUẢ ĐẠT ĐƯỢC VÀ BÀI HỌC I INH NGHIỆM ẾT QUẢ ĐẠT ĐƯỢC Qua thực tế giảng dạy nhiều năm chắt lọc đúc rút vấn đề cần thiết (phần nội dung) để cung cấp cho học sinh, nhằm giúp cho học sinh có lượng kiến thức ,trọng tâm vấn đề hoán vị gen Bên cạnh có số kinh nghiệm nhỏ giúp học sinh dễ nhớ, hiểu vận dụng kiến thức tốt Nội dung kiến thức hướng dẫn có hệ thống từ đơn giản đến phức tạp, giúp học sinh tiếp thu dễ dàng chủ động Tạo tâm lí tự tin, hứng thú học phần hoán vị gen Để áp dụng lí thuyết rèn luyện khả vận dụng xây dựng hệ thống câu hỏi lí thuyết tập hình thức trắc nghiệm khách quan, kèm theo số nhận xét, tập mẫu tập tương tự để học sinh vận dụng qua giúp học sinh nhuần nhuyễn kiến thức, tăng kĩ rút ngắn thời gian làm Bản sáng kiến kinh nghiệm tiếp tục ứng dụng để giảng dạy trường học THPT cho học sinh, đặc biệt cho đối tượng học sinh ôn thi vào đại học, cao đẳng Qua thời gian ứng dụng thấy kết khả quan là: - Đa số học sinh nắm vững kiến thức trọng tâm, hoán vị gen - Nâng cao kiến thức hoán vị gen cho học sinh, tạo điều kiện cho học sinh phát huy tính tích cực học tập, óc sáng tạo say mê tìm tòi kiến thức - Rèn luyện kỹ giải tập hoán vị gen thành thạo, ngắn gọn nhanh hơn, không ngại gặp toán hoán vị gen đề thi Sau kết thực nghiệm Trong trình giảng dạy thấy kết học sinh giỏi tăng lên rõ rệt học sinh yếu, giảm so với năm chưa đưa ý tưởng vào áp dụng Tỉ lệ kết học sinh chưa áp dụng sáng kiến Năm học Lớp Tổng số học sinh đem so sánh 2006 -2007 2007 - 2008 2008 - 2009 11 11 12 60 60 60 Học sinh yếu 2 5% 3,3% 3,3% Học sinh Trung bình 35 35 29 58,3% 58,3% 48,3% Học sinh Khá 20 21 26 33,3% 35% 43,3% Học sinh Giỏi 3,3% 3,3% 5% Số học sinh lớp 12 thi ĐH đạt điểm Sinh từ trở lên 13 17 Tỉ lệ kết học sinh áp dụng sáng kiến 19 Năm học Lớp Tổng số HS đem so sánh 2009 - 2010 2010 - 2011 2011 - 2012 12 12 12 60 60 60 II BÀI HỌC Học sinh yếu 0 0 0 Học sinh Trung bình 30 22 15 50% 36,7% 25% Học sinh Khá 24 28 32 40% 46,7% 53,3% Học sinh Giỏi 10 13 Số học sinh lớp 12 thi ĐH đạt điểm Sinh từ trở lên 10% 16,6% 21,7% 36 37 44 INH NGHIỆM Từ trình giảng dạy bồi dưỡng học sinh ôn thi Đại học, Cao đẳng rút vài kinh nghiệm nhỏ việc dạy tập nâng cao chất lượng: + Học sinh nắm bắt kiến thức dễ dàng, nhẹ nhàng từ hứng thú học tập theo giảng lý thuyết chăm + Phải cho học sinh nắm vững phương pháp cách nhận biết dạng tập thuộc chương, phần + Phải cho học sinh nắm phương pháp giải tập theo dạng, chủ đề + Học sinh phát huy tính tích cực, kỹ rèn luyện so sánh tư trừu tượng + Chất lượng học sinh tăng lên rõ rệt đảm bảo xác 100% học sinh hiểu vận dụng sau học Phương pháp phải nghiên cứu sâu để khai thác nnững mạnh nó, đồng thời khắc phục nhược điểm nó, cụ thể: - Ưu điểm: Tôi trình bày đề tài sáng kiến kinh nghiệm - Nhược điểm: Đề tài áp dụng cho đối tượng học sinh ôn thi Đại học, cao đẳng cần có khéo léo giáo viên để dẫn dắt học sinh tìm phương pháp giải nhanh III IẾN NGHỊ Trong đề tài đề cập số tập mong muốn đề tài bổ sung thêm nhiều tập để đưa vào áp dụng rộng rãi Tôi xin chân thành cảm ơn! 20 Thanh Hóa, ngày 29 tháng năm 2013 XÁC NHẬN CỦA THỦ TRƯỞNG ĐƠN VỊ Tôi xin cam đoan SKKN viết, không chép nội dung người khác Người viết SKKN : Trần Anh Tú V.TÀI LIỆU THAM HẢO 1.Phương pháp dạy học sinh học trung học phổ thông.NXBGD Phương pháp giải tập sinh học 3.Bài tập di truyền hay khó 4.Sinh học 12 chuyên sâu 5.Đề thi đại học, cao đẳng từ năm 2002 đến 21 [...]... biến .Tính theo lí thuyết, tần số hoán vị gen là ? HD : Áp dụng công thức ta có tần số các loại giao tử có trao đổi chéo: f% = 1- 4 x 20% = 20% Chú ý: Có thể HS áp dụng phép lai phân tích xác định tần số hoán vị gen f = Tổng số cá thể mang giao tử hoán vị gen x 100% Tổng số cá thể thu được Dạng 2: Bài toán liên quan đến phép lai tự thự phấn hoặc tạp giao hoặc giao phối Phương pháp xác định tần số hoán vị. .. làm bài Bản sáng kiến kinh nghiệm này tôi đã và đang tiếp tục ứng dụng nó để giảng dạy tại trường học THPT cho học sinh, đặc biệt cho đối tượng học sinh ôn thi vào đại học, cao đẳng Qua thời gian ứng dụng tôi thấy kết quả rất khả quan đó là: - Đa số học sinh nắm vững kiến thức trọng tâm, cơ bản về hoán vị gen - Nâng cao được kiến thức hoán vị gen cho học sinh, tạo điều kiện cho học sinh phát huy tính. .. vài kinh nghiệm nhỏ trong việc dạy bài tập nâng cao chất lượng: + Học sinh nắm bắt kiến thức cơ bản dễ dàng, nhẹ nhàng từ đó hứng thú trong học tập và theo giờ giảng lý thuyết chăm chú + Phải cho học sinh nắm vững các phương pháp cơ bản và cách nhận biết các dạng bài tập thuộc các chương, phần + Phải cho học sinh nắm được phương pháp giải bài tập theo dạng, chủ đề + Học sinh phát huy tính tích cực, kỹ... Tổng số HS được đem so sánh 2009 - 2010 2010 - 2011 2011 - 2012 12 12 12 60 60 60 II BÀI HỌC Học sinh yếu 0 0 0 0 0 0 Học sinh Trung bình 30 22 15 50% 36,7% 25% Học sinh Khá 24 28 32 40% 46,7% 53,3% Học sinh Giỏi 6 10 13 Số học sinh lớp 12 thi ĐH đạt điểm Sinh từ 7 trở lên 10% 16,6% 21,7% 36 37 44 INH NGHIỆM Từ quá trình giảng dạy và bồi dưỡng học sinh ôn thi Đại học, Cao đẳng tôi rút ra một vài kinh... học tập, óc sáng tạo và say mê tìm tòi kiến thức - Rèn luyện kỹ năng giải bài tập hoán vị gen thành thạo, ngắn gọn và nhanh hơn, không còn ngại khi gặp bài toán hoán vị gen trong các đề thi Sau đây là kết quả thực nghiệm Trong quá trình giảng dạy tôi thấy kết quả học sinh khá giỏi tăng lên rõ rệt còn học sinh yếu, kém thì giảm so với những năm khi chưa đưa ý tưởng này vào áp dụng Tỉ lệ và kết quả học. .. học sinh khi chưa áp dụng sáng kiến Năm học Lớp Tổng số học sinh được đem so sánh 2006 -2007 2007 - 2008 2008 - 2009 11 11 12 60 60 60 Học sinh yếu 3 2 2 5% 3,3% 3,3% Học sinh Trung bình 35 35 29 58,3% 58,3% 48,3% Học sinh Khá 20 21 26 33,3% 35% 43,3% Học sinh Giỏi 2 1 3 3,3% 3,3% 5% Số học sinh lớp 12 thi ĐH đạt điểm Sinh từ 7 trở lên 9 13 17 Tỉ lệ và kết quả học sinh khi áp dụng sáng kiến 19 Năm học. .. Giải hệ phương trình (1) & (2) ta có x= 0,1 ; y = 0,4 tần số HVG (p) = 0,2 Bước 3 Lập sơ đồ lai từ P đến F2( HS tự lập) B2 Bài toán hoán vị gen liên quan đến ba cặp gen: B2.1: Các gen quy định tính trạng nằm trên 2 cặp NST Dạng 1: Bài toán liên quan đến phép lai phân tích(Fa) Phương pháp xác định tần số hoán vị gen( TSHVG) như sau Giả sử ta có kiểu gen ban đầu đưa lai: Aa BC bc  aa bc bc Đặt giá trị... biệt hoán vị một bên, cả hai bên cùng dị hợp chéo với tần số bất kỳ cho tỉ lệ kiểu hình 1:2:1 tương tự liên kết gen hoàn toàn B1.3 Bài toán liên quan đến phép lai tự thự phấn hoặc tạp giao hoặc giao phối trường hợp bài ra cho tỉ lệ cơ th mang 1 tính trạng trội, một tính trạng lặn Phương pháp xác định tần số hoán vị gen( TSHVG) như sau: Cách xác định dùng phương pháp lập phương trình để xác định tần số. .. = Khoảng các của 2 gen liền kề trên bản đồ gen F4 = Tần số trao đổi chéo đơn + Tần số trao đổi chéo kép thực tế F4 = (Số cá thể do chéo đơn + Số cá thể do trao đổi chéo kép thực tế) Tổng số cá thể Fa Khoảng cách giữa 2 gen liền kề trên bản đồ gen (Da) Da = Tần số trao đổi chéo giữa 2 gen liền kề Da = (Tần số trao đổi chéo đơn + Tần số trao đổi chéo kép thực tế) 16 Da = (Số cá thể TĐC đơn + Số cá thể... chéo đơn giữa 2 gen liền kề (F1) F1 = Số cá thể do chéo đơn / Tổng số cá thể Fa Tần số trao đổi chéo kép thực tế (F2) F2 = Số cá thể do chéo kép thực tế quan sát được / Tổng số cá thể Fa Tần số trao đổi chéo kép lý thuyết (F3) F3 = Tích số khoảng cách của 2 gen liền kề AB và BD trên bản đồ gen F3 = Tích số tần số trao đổi chéo đơn giữa 2 gen liền kề AB và BD Tần số trao đổi chéo giữa 2 gen liền kề (F4)