Phần I : MỞ ĐẦU Đặc thù môn Sinh Học phần lớn nội dung thời lượng giành cho việc nghiên cứu sở lý thuyết, khoa học kiến thức (tức nghiên cứu lý thuyết), việc vận dụng kiến thức vào thực tiễn đặc biệt vận dụng sở lý thuyết để giải tập Sinh học hạn chế Chính lẽ mà số phận không học sinh bỏ qua kĩ gần vận dụng để giải toán Sinh học Qua năm giảng dạy môn Sinh Học trường THPT mạnh dạn xin đề xuất kinh nghiệm để giới thiệu đến em học sinh phương pháp giải số tập liên quan đến phép lai hai hay nhiều tính MenĐen Đề tài giới thiệu “ Phương pháp giải toán liên quan đến quy luật phân li độc lập MenĐen” Đề tài mà giới thiệu phương pháp giải toán theo phương pháp tự luận Tuy phương pháp năm gần không vận dụng cho ký thi tốt nghiệp THPT thi Đại học – Cao đẳng Nhưng phương pháp có khả kích thích tư khả phân tích , lập luận, nhận định …đối với em học sinh khá, giỏi Nhìn chung tài liệu tham khảo tác giả đưa phác đồ tổng quát cho việc giải tập, chưa sâu vào thiết kế bước cụ thể cho chuyên đề hẹp việc giải tập Sinh Học đặc biệt tập nâng cao Vì giới thiệu đề tài nhằm nâng cao khả hứng thú yêu thích môn Sinh Học phận em học sinh Do thời gian có hạn nên vào giải số tập liên quan đến đề tài mà lựa chọn Tuy nhiên tránh khỏi thiếu sót, mong đồng nghiệp góp ý để đề tài hoàn chỉnh Tôi xin chân thành cảm ơn! Phần II : NỘI DUNG I.Cơ Sở Lý Luận Và Thực Tiễn Của Đề Tài : Tôi mong đề tài giới thiệu đến em học sinh nhằm phát huy tính tích cực, chủ động, sáng tạo học sinh đặc biệt học sinh khá, giỏi có yêu thích môn Ngoài phương pháp giúp em học sinh có tảng hiểu biết sở lý luận lý thuyết II.Đối Tượng Nghiên Cứu Của Đề Tài : Các tập liên quan đến quy luật di truyền MenĐen (Phép lai hai hay nhiều tính trạng phân li độc lập) III Cơ Sở Khoa Học Của phương Pháp : Dựa khả suy luận logic, lập luận, phân tích để nhận dạng giải toán liên quan đến quy luật di truyền phân li độc lập hai hay nhiều cặp tính trạng Menđen IV Các giải pháp cụ thể : 1.Đối với giáo viên : Phải hệ thống hoá kiến thức trọng tâm chương trình cách logic khái quát Nắm vững sở lý luận kiến thức nhằm xây dựng phương pháp suy luận phương pháp giải tập cách hệ thống, đơn giản, hiệu quả, đa dạng Tận dụng thời gian để hướng dẫn đến em học sinh nhằm tạo hứng thú học tập môn học sinh 2.Đối với học sinh : Phải tích cự rèn luyện cho thân khả tự học, tự ôn tập kiến thức học, rèn luyện kĩ phân tích, lập luận, tổng hợp … để vận dụng giải toán Sinh Học V Phương Pháp Cụ Thể : 1.Kiến thức cần nhớ : A Thí nghiệm Menđen lai thứ đậu Hà Lan chủng khác cặp tính trạng tương phản : thứ có hạt vỏ trơn, màu vàng thứ có hạt vỏ nhăn, màu xanh B Kết Menđen nhận thấy F1 đồng tính hạt trơn, màu vàng Kết phù hợp với định luật đồng tính chứng tỏ tính trạng hạt trơn, màu vàng tính trạng trội Menđen cho 15 F1 tự thụ phấn giao phấn với F2 ông thu tất 556 hạt gồm loại kiểu sau: 315 hạt vàng, trơn 101 hạt vàng, nhăn 108 hạt xanh, trơn 32 hạt xanh, nhăn Đến lại thấy hệ thứ phân li kiểu hình phức tạp lai cặp tính trạng Ở trường hợp có đến loại kiểu hình: hai loại kiểu hình giống hệ xuất phát P vàng, trơn xanh, nhăn; đồng thời xuất loại kiểu hình mới: vàng, nhăn xanh, trơn Sự xuất tổ hợp tính trạng bố mẹ lai giống gọi biến dị tổ hợp Nếu xét riêng cặp tính trạng tương phản thấy: 315 + 101 3 ≈ , hạt vàng tính trạng trội chiếm , 108 + 32 hạt xanh tính trạng lặn chiếm 315 + 108 3 ≈ , hạt trơn tính trạng trội chiếm , hạt trơn/hạt nhăn = 101 + 32 hạt nhăn tính trạng lặn chiếm hạt vàng/hạt xanh = Như vậy, cặp tính trạng tương phản phân li theo định luật Menđen không phụ thuộc vào Tỉ lệ kiểu hình F2 tích tỉ lệ cặp tính trạng hợp thành chúng, cụ thể kiểu hình F2 phép lai (3 hạt vàng : hạt xanh ) x (3 hạt trơn : hạt nhăn ) ≈ : : : Tiến hành nhiều thí nghiệm khác, ông thu kết tương tự C Định luật Menđen Khi lai thể chủng khác hai hay nhiều cặp tình trạng tương phản di truyền cặp tính trạng không phụ thuộc vào di truyền cặp tính trạng D Giải thích định luật Menđen theo thuyết nhiễm sắc thể Định luật Menđen phân li độc lập cặp tính trạng tương phản giải thích phân li độc lập tổ hợp tự cặp nhiễm sắc thể tương đồng lai F1 hình thành giao tử, đồng thời có kết hợp ngẫu nhiên loại giao tử thụ tinh Điều kiện cần thiết đế có phân li độc lập cặp alen xác định cặp tính trạng tương phản phải nằm cặp nhiễm sắc thể tương đồng khác Ví dụ, di truyền tính trạng màu sắc hình dạng hạt đậu thí nghiệm Menđen Cặp nhiễm sắc thể tương đồng mang gen A (xác định hạt vàng) hay gen a (xác định hạt xanh) cặp khác mang gen B (xác định hạt trơn) hay gen b (xác định hạt nhăn) Tỉ lệ phân li kiểu gen kiểu hình lai F2 thí nghiệm lai cặp tính trạng Menđen nhau: AB AB Ab aB AABB AABb AaBB VT VT VT Ab AABb AAbb AaBb VT VN VT aB AaBB AaBb aaBB VT VT XT ab AaBb Aabb aaBb VT VN XT A – B – : Vàng trơn A – bb : Vàng nhăn aa B - : Xanh trơn aabb : Xanh nhăn Tỷ lệ hoàn toàn phù hợp với kết thí nghiệm ab AaBb VT Aabb VN aaBb XT aabb XN E.Công thức tổng quát Định luật di truyền độc lập giải thích phân li độc lập tổ hợp ngẫu nhiên cặp NST dẫn tới phân li độc lập, tổ hợp ngẫu nhiên gen Sự phân li kiểu hình theo tỉ lệ chung (3 : 1)n kết qủa phân li gen theo tỉ lệ (1 : : 1)n Menđen rút điều khái quát sau di truyền n cặp gen dị hợp di truyền độc lập: Số Số Tỉ lệ Số Số cặp Số kiểu lượng Tỉ lệ lượng phân li lượng gen dị tổ hợp loại phân li loại kiểu loại hợp kiểu kiểu gen giao tử hình kiểu gen hình 1 21 (3:1)1 31 (1:2:1)1 22 42 22 (3:1)2 32 (1:2:1)2 23 43 23 (3:1)3 33 (1:2:1)3 n 2n 4n 2n (3:1)n 3n (1:2:1)n F.Điều kiện nghiệm định luật Định luật di truyền độc lập nghiệm điều kiện sau: - P chủng khác cặp tính trạng - Nhân tố di truyền trội phải lấn át hoàn toàn nhân tố di truyền lặn - Các loại giao tử sinh phải nhau, sức sống phải ngang - Khả gặp phối hợp với loại giao tử trình thụ tinh phải ngang - Sức sống hệ hợp tử thể trưởng thành phải giống - Phải xử lí tính toán số lượng lớn cá thể thu đời lai - Mỗi cặp nhân tố di truyền xác định tính trạng phải tồn NST khác để phân li độc lập không lệ thuộc vào G Ý nghĩa định luật Định luật di truyền độc lập sở góp phần giải thích tính đa dạng phong phú sinh vật tự nhiên, tạo cho sinh vật ngày thích nghi với môi trường sống Định luật di truyền độc lập sở khoa học phương pháp lai tạo hình thành nhiều biến dị, tạo điều kiện hình thành nhiều giống có suất phẩm chất cao, chống chịu tốt với điều kiện bất lợi môi trường 2.Các phương pháp xác định quy luật di truyền: - Trong điều kiện gen quy định tính trạng trội, lặn hoàn toàn Khi xét di truyền cặp tính trạng, xảy biểu sau ta kết luận di truyền cặp tính trạng tuân theo quy luật phân li độc lập Menđen + Khi tự thụ phấn giao phối cá thể dị hợp cặp gen kết xuất loại kiểu hình theo tỉ lệ (3:1)2 = 9: 3: 3: Ta suy cặp tính trạng di truyền theo quy luật phân li độc lập Menđen + Khi lai phân tích cá thể dị hợp cặp gen Fb xuất loại kiểu hình theo tỉ lệ (1:1)2 = 1: 1: 1: Ta suy cặp tính trạng di truyền theo quy luật phân li độc lập Menđen + Nếu tỉ lệ chung tính trạng tích số nhóm tỉ lệ xét riêng … 3.Phương pháp giải tập phân li độc lập Menđen: a)Trong trường hợp biết trước tính trạng trội, lặn : -Bước : Quy ước gen -Bước : Phân tích lập luận để tìm kiểu gen phép lai * Nếu P chủng kiểu gen P Viết sơ đồ lai thống kê kết đối chiếu với đề * Nếu P có chủng hay không + Phân tích kết đời phép lai theo cặp tính trạng Nếu có tỉ lệ 3: nghiệm quy luật phân li Menđen, kiểu gen P F1 : Aa x Aa Nếu có tỉ lệ 1: nghiệm phép lai phân tích tính Menđen, kiểu gen P F1 : Aa x aa -Bước : Sau lấy tỉ lệ chung hay nhiều tính trạng Kiểu gen chung Tỉ lệ kiểu hình chung tương ứng với kiểu gen chung -Bước : Viết sơ đồ lai -Bước5 : Sau đối chiếu với tỉ lệ phân li kiểu hình đề bài, giống kiểu gen cần tìm b)Trong trường hợp trước tính trạng trội, lặn : -Bước : Xét di truyền cặp tính trạng Nếu có tỉ lệ 3: nghiệm quy luật phân li Menđenquy ước gen kiểu gen P F1 : Aa x Aa Nếu có tỉ lệ 1: nghiệm phép lai phân tích tính Menđenquy ước gen kiểu gen P F1 : Aa x aa -Bước : Sau lấy tỉ lệ chung hay nhiều tính trạng Kiểu gen chung Tỉ lệ kiểu hình chung tương ứng với kiểu gen chung -Bước : Viết sơ đồ lai -Bước : Sau đối chiếu với tỉ lệ phân li kiểu hình đề bài, giống kiểu gen cần tìm 4.Bài tập vận dụng : Bài : Khi lai hai giống cà chua chủng màu đỏ, dạng bầu màu vàng, dạng tròn F1 cà chua đỏ, dạng tròn Tiếp tục cho F1 giao phấn với F2 thu 901 đỏ, tròn ; 299 qua đỏ, bầu ; 301 vàng tròn; 103 vàng, bầu a)Xác định kiểu gen P viết sơ đồ lai từ P đến F2? b)Cho đỏ, tròn đỏ, bầu giao phấn với thu tỉ lệ đỏ, tròn: đỏ, bầu : vàng, tròn : vàng, bầu Xác định kiểu gen cà chua viết sơ đồ lai từ F2 đến F3 ? Giải : a) Xác định kiều gen P viết sơ đồ lai từ P đến F2 ? Theo quy luật phân li Menđen tính trạng biểu F1 tính trạng trôi, tính trạng không biểu F1 tính trạng lặn Vậy đỏ, dạng tròn tính trạng trội vàng, dạng bầu tính trạng lặn - Bước : Quy ước gen : A : quy định đỏ, a : quy định vàng B : quy định tròn , b : quy định bầu -Bước : Phân tích kết F2 theo cặp tính trạng 901 + 299 ≈ 301 + 103 901 + 301 ≈ tròn/quả bầu = 299 + 103 đỏ/quả vàng = = tổ hợp (2x2) kiểu gen F1 : Aa x Aa = tổ hợp (2x2) kiểu gen F1 : Bb x Bb - Bước : Nếu gen quy định tính trạng phân li độc lập tổ hợp tự , kiểu gen chung F1 : (Aa x Aa ) x (Bb x Bb) hay AaBb x AaBb, tương ứng tỉ lệ phân li kiểu hình F2 : ( : ) x ( : ) hay : : : - Theo đề có tỉ lệ phân li kiểu hình F2 : 901 : 299 : 301 : 103 ≈ : : : Vậy phù hợp với giả thiết, nên cặp gen quy định cặp tính trạng phân li độc lập theo quy luật Menđen - P chủng đỏ, dạng bầu có kiểu gen : AAbb P chủng vàng, dạng tròn có kiểu gen : aaBB - Bước : Sơ đồ lai : PTC Gp F1 F1 x F1 AAbb Ab AaBb x AaBb x aaBB aB AaBb Tỉ lệ phân li kiểu gen kiểu hình lai F2 thí nghiệm lai cặp tính trạng Menđen nhau: AB Ab aB ab AB Ab aB ab AABB ĐT AABb ĐT AaBB ĐT AaBb ĐT AABb ĐT Aabb ĐB AaBb ĐT Aabb ĐB AaBB ĐT AaBb ĐT aaBB VT aaBb VT AaBb ĐT Aabb ĐB aaBb VT aabb VB - Bước : kết A – B – : Đỏ, tròn A – bb : Đỏ, bầu aa B - : Vàng, tròn aabb : Vàng, bầu b)Xác định kiểu gen cà chua viết sơ đồ lai từ F2 đến F3 ? -Bước : Phân tích kết F3 theo cặp tính trạng đỏ/quả vàng = 3+3 ≈ = tổ hợp (2x2) kiểu gen F2 : Aa x Aa 1+1 tròn/quả bầu = +1 ≈ = tổ hợp (2x1) kiểu gen F2 : Bb x bb +1 - Bước : Nếu gen quy định tính trạng phân li độc lập tổ hợp tự , kiểu gen chung F2 ( Đỏ, tròn x đỏ, bầu) : (Aa x Aa ) x (Bb x bb) hay AaBb x Aabb, tương ứng tỉ lệ phân li kiểu hình F3 : ( : ) x ( : ) hay : : : - Theo đề có tỉ lệ phân li kiểu hình F3 : : : : Vậy phù hợp với giả thiết, nên cặp gen quy định cặp tính trạng phân li độc lập theo quy luật Menđen