Hình thành kỹ năng giải nhanh bài tập tạp giao bằng phương pháp tính tỉ lệ giao tử

PHẦN 1: ĐẶT VẤN ĐỀ 1.1 Lí chọn đề tài Một nhiệm vụ trọng tâm dạy học Sinh học phát triển tư sáng tạo khả phân tích học sinh, việc dạy tập có vai trò lớn trình hình thành cho học sinh phẩm chất Để giải tốt tập sinh học kiến thức quy luật di truyền học chương trình giáo khoa, học sinh cần phải có khả phân tích, nhận dạng từ xác định bước giải đắn dạng tập Trong dạy học nói chung dạy học Sinh học nói riêng, tập có vai trò định hướng hoạt động tư học sinh, giúp học sinh phát huy tính tích cực, lực chủ động sáng tạo học tập Đặc biệt nội dung kiến thức có nhiều mối quan hệ việc giải tập giúp học sinh mở rộng kiến thức Vì kỹ giải tập có vai trò quan trong biện pháp tổ chức hoạt động học tập cho học sinh Học sinh có kỹ giải tập thuận lợi cho việc tổ chức hoạt động nhận thức củng cố mở rộng kiến thức Bên cạnh việc thi đại học môn sinh theo hình thức trắc nghiệm đòi hỏi học sinh phải có kỷ giải nhanh tập, đặc biệt tập quy luật di truyền Vì thế, với kinh nghiệm giảng dạy thân, mạnh dạn đưa đề tài: “Hình thành kỹ giải nhanh tập tạp giao phương pháp tính tỉ lệ giao tử” 1.2 Mục đích nghiên cứu: Nhằm nâng cao nghiệp vụ công tác thân nâng cao chất lượng học tập học sinh giúp, đặc biệt học sinh thi Đại học khối B, từ làm cho học sinh yêu thích môn học hơn.Mặt khác thông qua đề tài giúp đồng nghiệp thêm vài kinh nghiệm giảng dạy 1.3 Phạm vi đối tượng nghiên cứu Đề tài thực nội dung kiến thức chương II: Tính quy luật tượng di truyền chương trình chuẩn Sinh học lớp 12 nghiên cứu đối tượng học sinh khối 12 1.4 Phương pháp nghiên cứu: - Phân tích giảng giải - Nghiên cứu tài liệu Trong trình thực nghiên cứu đề tài kinh nghiệm thân, học hỏi trao đổi kinh nghiệm từ đồng nghiệp PHẦN 2: NỘI DUNG NGHIÊN CỨU 2.1 Cơ sở lý luận: 2.1.1 Kỹ - Quan niệm kỹ Theo Trần Bá Hoành (1996), kỹ khả vận dụng tri thức thu lĩnh vực vào thực tiễn Kỹ đạt tới mức thành thạo, khéo léo trở thành kỹ xảo Mỗi kỹ biểu thông qua nội dung (Trần Bá Hoành - Kỹ thuật dạy học sinh học - 1996 - NXB Giáo dục) Vậy kỹ không kỹ thuật, cách thức hành động mà kỹ biểu lực người, đòi hỏi người phải luyện tập theo quy trình xác định hình thành được kỹ - Vai trò kỹ Kỹ thành tố cấu trúc nên mục tiêu dạy học thành tố tạo nên lực người học Do dạy học, tùy mục đích mà sử dụng kỹ tương ứng Mặc khác, kiến thức kỹ hai thành tố chúng lại thống tác động lẫn Nhờ có kiến thức hình thành kỹ năng, có kỹ tức vận dụng kiến thức Do nắm vững kiến thức điều kiện để hình thành kỹ 2.1.2 Bài tập - Khái niệm tập Theo từ điển Tiếng việt Hoàng Phê chủ biên, tập cho học sinh làm để tập vận dụng điều học (Hoàng Phê - Từ điển Tiếng Việt - 2000) Bài tập chia làm hai nhóm : tập định tính tập định lượng Bài tập định tính tập mà muốn hoàn thành chúng học sinh phải sử dụng tư phân tích, tổng hợp, so sánh, khái quát hóa, cụ thể hóa,… nhằm giải vấn đề nhận thức Bài tập định lượng dạng tập mà giải học sinh phải thực thao tác tính toán - Bài tập sinh học - Bài tập QLDT Bản chất tập sinh học mâu thuẫn mối quan hệ sinh học biết với mối quan hệ sinh học cần tìm Bài tập QLDT dạng tập chứa đựng mối quan hệ di truyền Chẳng hạn tập lai cặp tính trạng, phân ly độc lập, liên kết gen, hoán vị gen,… Bài tập tạp giao dạng tập cho thể bố mẹ giao phối ngẫu nhiên với 2.1.3 Cơ sở xác định kỹ giải tập QLDT – tập tạp giao a) Dựa vào mục tiêu dạy học QLDT *) Về kiến thức - Học sinh giải thích chế hình thành tính trạng sinh vật - Giải thích chế QLDT tính trạng từ hệ trước sang hệ sau - Chỉ mối quan hệ kiểu gen, kiểu hình điều kiện môi trường định - Học sinh giải thích cách tạo giao tử qua trình giảm phân, tỉ lệ loại giao tử - Mối quan hệ tỉ lệ giao tử cặp gên với tỉ lệ kiểu gen, kiểu hình phép lai tạp giao hay nhiếu cặp gen phân li độc lập *) Về kỹ : Vận dụng kiến thức nội dung QLDT, nắm vững mối quan hệ thuận - nghịch hệ trước hệ sau để xác định : + Kiểu di truyền + Kiểu gen bố, mẹ + Giao tử bố, mẹ : số loại, tỷ lệ loại + Tỷ lệ tổ hợp kiểu gen đời + Tỷ lệ loại kiểu hình đời + Thiết lập mối quan hệ kiểu gen, kiểu hình tỉ lệ giao tử b) Dựa vào đặc điểm tập QLDT Việc hình thành kỹ giải tập nói chung, tập QLDT nói riêng phải vào đặc điểm tập Nghĩa vào đặc điểm mối quan hệ chứa đựng tập Bài tập QLDT chứa đựng mối quan hệ kiểu gen , kiểu hình , kiểu di truyền , kiểu phân ly cách khắng khít lôgic mặt định tính định lượng Qua nghiên cứu phạm vi P F nhận thấy có mối quan hệ sau : (Sơ đồ 1) Kiểu tương tác P Kiểu hình Các cặp gen Kiểu phân ly Kiểu gen F Tỷ lệ giao tử Tỷ lệ kiểu gen Tỷ lệ kiểu hình Sơ đồ : Các mối quan hệ thường gặp quy luật di truyền Từ sơ đồ cho thấy tập QLDT chứa nhiều mối quan hệ, muốn giải tập QLDT học sinh phải có kỹ bản, : kỹ xác định kiểu gen , kỹ xác định giao tử, kỹ xác định tổ hợp gen, kỹ xác định kiểu hình ,… 2.1.4 Cơ sở lí luận hình thành kỹ giải tập tập tạp giao phương pháp tính tỉ lệ giao tử a) Quy luật phân ly MenĐen Trong TB nhân thực, nhiễm sắc thể tạo thành cặp tương đồng bố mẹ (2n) phân ly vào giao tử (n) kết hợp lại hợp tử (2n) thụ tinh Nhân tố di truyền mà Menđen giả định thành cặp bố mẹ, chúng tồn quy định nên tính trạng không hòa lẫn vào mà phân ly lại tổ hợp lại hệ sau Các nhân tố di truyền Menđengiả định sau gọi gen (Johannsen - 1909) Ví dụ cặp thể nhiễm sắc tương đồng, (bố) mang alen A (mẹ) mang alen a (hoặc ngược lại) Cơ thể bố mẹ 2n AA(đồng hợp trội), aa (đồng hợp lặn) Aa(dị hợp) phân ly cho Avà a, tổ hợp lại cho AA, aa Aa Đó qui luật phân ly Menđen: P Hạt vàng (AA) × Hạt xanh (aa) Giao tử P A a F1 Aa (vàng) Giao tử F1 (½ A : ½ a)cái (½ A : ½ a)đực F2 Tỷ lệ kiểu gen 1/4 AA : 2/4 Aa : 1/4 aa Tỷ lệ kiểu hình 3/4 vàng (A-) : 1/4 xanh (aa) - Nội dung quy luật phân ly Menđen: “ Mỗi tính trạng cặp gen quy định, có nguồn gốc từ bố,một có nguồn gốc từ mẹ.Các alen bố mẹ tồn tế bào thể cách riêng rẽ, không hòa trộn vào Khi hình thành giao tử, thành viên cặp alen phân li đồng giao tử, nên 50% số giao tử chứa alen 50% giao tử chứa alen kia” ( SGK Sinh học 12 bản- trang 35) b) Quy luật phân ly độc lập MenĐen Để xác định di truyền đồng thời nhiều tính trạng, MenĐen tiến hành nhiều thí nghiệm khác - Trong phép lai hai tính trạng, lai bố mẹ chủng hạt vàng, vỏ hạt trơn với hạt xanh, vỏ hạt nhăn tất lai F có kiểu hình trội kép hạt vàng trơn Khi cho F1 tự thụ phấn, F2 xuất kiểu hình vàng-trơn, vàng-nhăn, xanh-trơn xanh-nhăn với kết quả: 315: 101: 108: 32, kết xấp xỉ = 9:3:3:1 - Nếu xét tỷ lệ phân ly tính trạng F 2, ta có: 315 + 101 = 416 vàng 108 + 32 = 140 xanh, xấp xỉ vàng : xanh Tương tự, hình dạng hạt, ta có 315 + 108 = 423 trơn 101 + 32 = 133 nhăn, xấp xỉ trơn : nhăn Điều chứng tỏ tính trạng tuân theo quy luật phân ly trội :1 lặn - Bằng cách áp dụng quy tắc nhân xác suất biến cố độc lập, ta dễ dàng chứng minh phân ly hai tỷ lệ hoàn toàn độc lập dự đoán ban đầu Thật vậy, (3 vàng :1 xanh)(3 trơn :1nhăn) = vàngtrơn : vàng-nhăn : xanh-trơn : xanh-nhăn - Nội dung quy luật “Các cặp nhân tố di truyền quy định tính trạng khác phân li độc lập trình hình thành giao tử”( SGK Sinh học 12 – trang 38) 2.2 Thực trạng: Trong trình giảng dạy mong muốn cao giáo viên sau tiết dạy, học, chương học sinh vận dụng kiến thức học vào thực tế rõ vào luyện tập để từ học sinh đạt kết cao học tập Thực tế năm học gần hình thức kiểm tra môn Sinh học 12 thay đổi theo hướng trắc nghiệm khách quan nên thân trình giảng chương “Tính quy luật tượng di truyền” nhận thấy cần phải có thay đổi phương pháp việc giúp học sinh tìm nhanh tỉ lệ kiểu hình, kiểu gen phép lai đặc biệt phép tạp giao phức tạp Thực tế số môn học khoa học tự nhiên : Toán, Vật lý, Hóa học, …việc hình thành kỹ giải tập việc làm thường xuyên thiếu thông qua tiết tập, luyện tập, tự chọn, học thêm, học theo nhóm Tuy nhiên môn Sinh học, qua điều tra thực trạng kỹ giải tập Sinh học nói chung đặc biệt tập tạp giao phức tạp quy luật di truyền (QLDT) học sinh nói riêng cho thấy phần lớn học sinh lúng túng Chính điều hạn chế nhiều đến việc tiếp thu kiến thức di truyền học học sinh cấp trung học phổ thông, hạn chế học sinh nắm mối quan hệ chặt chẽ kiến thức học để từ nắm chất kiến thức, phù hợp với đề thi Đại Học Bộ Giáo Dục Đào Tạo vài năm trở lại Nguyên nhân thực trạng trên, theo có số nguyên nhân sau : - Về phía giáo viên : Việc trang bị cho học sinh kiến thức có liên quan đến kỹ giải tập di truyền chưa đầy đủ Ví dụ kiến thức trình giảm phân phát sinh giao tử,tỉ lệ loại giao tử, trình tổ hợp tự loại giao tử thụ tinh; mối quan hệ QLDT, đặc biệt kiến thức cốt lõi quy luật di truyền quy luật Menđen - Về phía học sinh : Nhiều em chưa có phương pháp học tập phù hợp, học theo kiểu thụ động xem môn Sinh học môn học phụ Chính điều ảnh hưởng không đến chất lượng học tập môn - Theo phân phối chương trình Bộ Giáo dục Đào tạo, bố trí tiết tập cho học sinh ít, chương quy luật di truyền có tiết : tiết 16 tiết 17 phân phối chương trình Sinh học lớp 12 Vì vậy, giáo viên khó hướng dẫn tập cho học sinh theo yêu cầu chưa nói đến dạng tập mà đề thi Đại Học thường đề cập, đặc biệt dạng tập tạp giao phức tạp Mặt khác thời gian học thêm môn Sinh Học trường THPT hạn chế - Một vài năm gần đây, số học sinh thi Đại Học khối B trường THPT Quảng Xương giảm rõ rệt, phần số trường Y lấy điểm đầu vào cao nên đa số học sinh không mặn mà với môn Sinh Học, phần thời gian lớp để hướng dẫn kỷ em kiến thức vận dụng giải tập Từ thực trạng để nâng cao chất lượng dạy học môn Sinh học nói chung QLDT nói riêng, đòi hỏi giáo viên cần có biện pháp cụ thể, hình thành cho học sinh kỹ giải tập di truyền, đặc biệt tập tạp giao phức tạp góp phần khắc phục yếu học sinh 2.3 Các giải pháp để hình thành kỹ giải nhanh tập tạp giao phương pháp tính tỉ lệ giao tử Nếu quần thể thời điểm xác định có n kiểu gen số phép lai tạp giao xảy là: n + C n2 = n(n + 1) Vì quần thể có nhiều kiểu gen số phép lai xảy nhiều nên việc viết kết phép lai đó,đồng thời thống kê kết kiểu gen kiểu hình tất phép lai phức tạp, tốn thời gian nhiều sai sót, không phù hợp với hình thức thi trắc nghiệm Nhưng áp dụng cách tính tỉ lệ giao tử đơn giản nhanh nhiều, phù hợp làm tập trắc nghiệm đặc biệt thi đại học 2.3.1.Trong phép lai tính trạng cặp gen quy định : Từ quy luật phân li MenĐen, giáo viên yêu cầu học sinh hình thành sơ đồ lai, kết tỉ lệ kiểu gen, kiểu hình tỉ lệ giao tử tương ứng sau: Phép lai P AAx AA Tỉ lệ KG F1 100% AA Tỉ lệ KH F1 Tỉ lệ giao tử tạo F1 100% AA= ( 100% trội) AA x Aa 1AA: 1Aa 100% AA= ¾ ( 100% trội) a = 1/4 AA x aa 100% Aa 100% AA= ½ ( 100% trội) a = 1/2 Aa x Aa 1AA: 2Aa: 1aa A- : aa A = 1/2 (3 trội : lặn) a = 1/2 Aa x aa 1Aa : 1aa A- : 1aa A= ¼ (1 trội : lặn) a = 3/4 aa x aa 100% aa 100% aa a=1 (100% lặn) Trong trình giảng dạy, giáo viên yêu cầu học sinh phải nắm sơ đồ để áp dụng vào giải tập, sở để giải nhanh tập quy luật di truyền nói chung tập tạp giao phức tạp phương pháp tính tỉ lệ giao tử nói riêng Ngoài ra, nhũng tập không thuộc dạng giáo viên đưa công thức tổng quát cách cho học sinh tự hoàn thành tập sau: Cho hệ ban đầu có kiểu gen sau: dAA + hAa + r aa ( d + h + r = 1), tính tỉ lệ giao tử tạo Từ học sinh rút công thức tổng quát: tỉ lệ giao tử tạo là: A = d + h/2 a = h/2 + r Khi gặp tập tạp giao nhiều kiểu gen với nên tính tỉ lệ giao tử, sau cho alen kết hợp cách ngẫu nhiên với để xác định tỉ lệ kiểu gen, kiểu hình tiêu liên quan đến kiểu gen kiểu hình mà đề yêu cầu Ví dụ 1: Cho cà chua thân cao giao phối với nhau, F1 xuất toàn thân cao.Tiếp tục cho F1 giao phối với thu F2 có thân cao với thân thấp.Biết chiều cao thân gen quy định.xác định kiểu gen F tính chung từ tổ hợp lai F1: A 3AA:2Aa:3aa B 9AA:6Aa:1aa C.1AA:6Aa:9aa D 1AA:2Aa:1aa - Cách giải : Từ đề suy thân cao( A) trội hoàn toàn so với thân thấp(a) Ta có: P : AA X Aa → F1: AA: Aa ( 100% thân cao) - Cách giải truyền thống : Cho F1 giao phối với nhau, có phép lai xảy AA X AA AA X Aa Aa x Aa Để viết kết phép lai sau tổng hợp kết chung thời gian, phức tạp, dễ nhầm kết - Cách giải sử dụng sáng kiến kinh nghiệm: Từ kết F1: 1AA:1Aa ta tính tỉ lệ giao tử bố mẹ 3/4A: 1/4a.Khi cho F phối với ta có: (3/4A:1/4a)(3/4A:1/4a) = 9/16 AA: 6/16Aa: 1/16 aa nên chọn đáp án B Ví dụ 2: Cho hoa đỏ lai với hoa vàng, F thu toàn hoa đỏ Cho F1 tự thụ phấn thu F có tỉ lệ 601 hoa đỏ: 198 hoa vàng.Tiếp tục cho F2 hoa đỏ giao phối ngẫu nhiên với nhau.Tỉ lệ kiểu hình thu hệ lai là: A 8:1 B 5:1 C 3:1 D.1:2:1 - Cách giải: Từ kết ta có tính trạng hoa đỏ trội hoàn toàn so với tính trạng hoa vàng Qui ước: A: đỏ; a: vàng.Ta có sơ đồ lai sau: → F1 : P: AA x aa Aa → F2: 1AA: 2Aa : 1aa - Cách giải truyền thống : F2 hoa đỏ( có kiểu gen AA Aa) giao phối ngẫu nhiên, có phép lai xảy ra: AA x AA AA x Aa Aa x Aa - Cách giải sử dụng sáng kiến kinh nghiệm: F2: 1AA: 2Aa : 1aa F2 hoa đỏ giao phối ngẫu nhiên, tức cho 1AA, 2Aa giao phối ngẫu nhiên với → F2 = (1/3 AA: 2/3 Aa) x (1/3 AA: 2/3 Aa) Giao tử F2 là: A = 2/3; a = 1/3 → F3: aa = 1/3 x 1/3 = 1/9 nên A- = 8/9, chọn đáp án A - Ví dụ ( ĐH 2012) Ở quần thể thực vật lưỡng bội, xét gen có hai alen nằm nhiễm sắc thể thường:alen A quy định hoa đỏ trội hoàn toàn so với alen a quy định hoa trắng Khi quần thể ởtrạng thái cân di truyền có số hoa trắng chiếm tỉ lệ 4% Cho toàn hoa đỏ quần thể giao phấn ngẫu nhiên với nhau, theo lí thuyết, tỉ lệ kiểu h.nh thu đời là: A 15 hoa đỏ : hoa trắng B 35 hoa đỏ : hoa trắng C 24 hoa đỏ : hoa trắng D hoa đỏ : hoa trắng Hướng dẫn: aa = 4% → tần số alen a = 0.2 ; Tần số alen A = 0.8 → CTDT QT: 0.64AA : 0.32Aa : 0.04aa Toàn hoa đỏ gồm 0.64AA : 0.32Aa → 2AA : 1Aa → Tỉ lệ giao tử tạo ra: a = 1/6 , A = 5/6 → Tỷ lệ hoa trắng (aa) đời = 1/6 x 1/6 = 1/36 → Tỷ lệ hoa đỏ (A-) đời = - 1/36 = 35/36 nên ta chọn đáp án B 2.3.2.Trong phép lai hai hay nhiều tính trạng hai hay nhiều cặp gen quy định phân li độc lập: Giáo viên sử dụng hệ qui luật phân li độc lập Menden “Khi lai cặp bố mẹ chủng khác hai hay nhiều cặp tính trạng tương phản ,di tryền độc lập với nhau, xác suất xuất kiểu hình F tích xác suất tính trạng hợp thành nó” Ví dụ 4: Ở đậu Hà Lan, gen A: thân cao, alen a: thân thấp; gen B: hoa đỏ, alen b: hoa trắng nằm cặp NST tương đồng Cho đậu thân cao, hoa đỏ dị hợp cặp gen tự thụ phấn F1 Chọn ngẫu nhiên thân cao, hoa trắng thân thấp, hoa đỏ F cho giao phấn với Nếu đột biến chọn lọc, tính theo lí thuyết xác suất xuất đậu thân cao, hoa đỏ F2 A 4/9 B 2/9 C 1/9 D 8/9 - Cách giải truyền thống: F1 có tỉ lệ phân li sau: 9A-B-: 3A-bb: 3aaB-: 1aabb Vậy cho giao phấn F có kiểu hình cao, hoa trắng (Abb) với F1 thân thấp, hoa đỏ ( aaB-) ta có trường hợp xảy sau: - 1AAbb x 1aaBB - 1AAbb x 2aaBb - 2Aabb x 1aaBB - 2Aabb x aaBb Việc viết kết phép lai phức tạp - Cách giải sử dụng sáng kiến kinh nghiệm: Ta có phép lai: cao, hoa trắng (A-bb) x thấp, hoa đỏ (aaB-) + Xét riêng tính trạng chiều cao cây: cao (A-), ta có: A- = 1AA + 2Aa nên ta tính tỉ lệ giao tử sinh từ A = 2/3 a = 1/3, thấp aa sinh giao tử a = 100% Vậy xác suất bắt gặp cao là: A- = 2/3.1 = 2/3 + Xét riêng tính trạng màu sắc hoa, tương tự ta có, hoa đỏ(B-) = 1BB+2Bb tạo giao tử B = 2/3 b = 1/3, hoa trắng tạo b = 100% Vậy xác suất bắt gặp hoa đỏ là: 2/3.1 = 2/3 Kết luận: Xác suất cần tìm theo đề là: 2/3.2/3 = 4/9 nên ta chọn đáp án A Ví dụ 5: Các cặp gen nằm cặp NST thường khác Cho giao phối thể có KG AaBb aaBb với nhau, sau cho F1 tạp giao a) Tỉ lệ kiểu gen AaBB F2 A 1/16 B 1/8 C 3/32 D 3/16 b) Tỉ lệ kiểu gen aabb AaBb F2 A 1/8 3/16 B 9/64 3/16 C 1/8 1/4 D 9/64 1/4 c) Tỉ lệ kiều hình A-B- F2 A 21/64 B 18/64 C 14/64 D 27/64 - Cách giải truyền thống : P: AaBb X aaBb GP: AB, Ab,aB, ab aB, ab F1: Thu loại kiểu gen là: AaBB; AaBb; Aabb; aaBB; aaBb; aabb Vậy cho F1 tạp giao với xảy 6(6 + 1) = 21 phép lai, để viết 21 phép lai thống kê kết thời gian, phức tạp mà kết không xác - Cách giải sử dụng sáng kiến kinh nghiệm: Tách riêng cặp gen ta có: P (Aa x aa)(Bb x Bb) Ta có kết F1: ( 1Aa: 1aa)( 1BB : 2Bb : 1bb) Tính tần số alen ta có: A = ¼; a = ¾; B = ½; b = ½; Khi cho F1 tạp giao tức là: (1/4A: 3/4a)(1/4A: 3/4a)(1/2B:1/2b)(1/2B:1/2b) Qua ta tính nhanh câu hỏi là: 1 4 2 a Tỉ lệ kiểu gen AaBB = = nên chọn đáp án C 32 b Tỉ lệ kiểu gen aabb = ¾.3/4.1/2.1/2 = 9/64; KG AaBb = 2.1/4.3/4.2 ½.1/2 = 3/16 nên chọn đáp án B c Tỉ lệ kiểu hình A-B- = (1- aa)(1- bb) = (1- ¾.3/4)(1- ½.1/2) = 9/16.1/4= 9/64 nên chọn đáp án A Ví dụ Một loài thực vật giao phấn có alen A quy định hạt tròn trội hoàn toàn so với alen a qui định hạt dài; alen B qui định hạt đỏ trội hoàn toàn so với alen b qui định hạt trắng Hai cặp gen A, a B, b phân li độc lập Khi thu hoạch quần thể cân di truyền, người ta thu 475 hạt tròn, trắng; 6075 hạt 10 dài, đỏ; 1425 hạt tròn, đỏ; 2025 hạt dài, trắng.Nếu vụ sau mang tất hạt có kiểu hình dài, đỏ trồng tỉ lệ kiểu hình hạt thu hoạch nào? - Cách giải truyền thống Nếu sử dụng cách giải thông thường theo bước: xét riêng cặp tính trạng, xét xem cặp tính trạng di truyền theo quy luật di truyền nào, tìm kiểu gen bố mẹ, viết sơ đồ lai, tìm kiểu gen hạt có kiểu hình dài, đỏ, sau viết sơ đồ lai kiểu gen có kiểu hình dài, đỏ với nhau, thống kê kết thời gian, học sinh bị rối dẫn đến dễ sai sót - Cách giải sử dụng sáng kiến kinh nghiệm đơn giản sau: Xét tính trạng quần thể: + Dạng hạt: 19% hạt tròn : 81% hạt dài → Tỉ lệ giao tử tạo ra: a = 0,9; A = 0,1 → cấu trúc di truyền gen qui định hình dạng hạt là: 0,01AA : 0,18Aa : 0,81aa + Màu hạt: 75% hạt đỏ : 25% hạt trắng → Tỉ lệ giao tử tạo ra: b = 0,5; B = 0,5 → cấu trúc di truyền gen qui đinh màu hạt là: 0,25BB : 0,5Bb: 0,25bb Các hạt dài,đỏ có tần số kiểu gen là: (0,81 aa 0,25 BB): (0,81 aa 0,5 Bb) = 1aaBB: 2aaBb Nếu tách riêng cặp gen ta có: aa x aa → 100%aa cần xét BB, 2Bb giao phấn ngẫu nhiên với với tỉ lệ giao tử: B = 2/3; b = 1/3 → Nếu đem hạt trồng có tỉ lệ phân li kiểu hình tính (theo lí thuyết) thu vụ sau là: (2/3 B: 1/3 b)(2/3 B:1/3 b) = 8/9 B-: 1/9 bb = đỏ: trắng Vậy xét cặp gen ta có t lệ là: hạt dài đỏ(aaB-): dài trắng (aabb) 2.3.3 Dùng phương pháp tính tỉ lệ giao tử để giải nhanh tập tạp giao thuộc quy luật di truyền tương tác gen Về chất quy luật di truyền tương tác giống với quy luật phân li độc lập Menđen tức cặp gen nằm cặp NST tương đồng khác nên chúng phân li độc lập, khác quy luật phân li Menđen cặp gên quy định tính trạng tương tác gen nhiều cặp gen quy định tính trạng nên áp dụng phương pháp tính giao tử để giải nhanh tập có nhiều phép lai phức tạp Ví dụ 7( ĐH 2012): Ở loài thực vật lưỡng bội, lai hai hoa trắng chủng với nhau, thu F1 toàn hoa trắng Cho F1 giao phấn với thu F2 gồm 81,25% hoa trắng 18,75% hoa đỏ Cho F1 giao phấn với tất hoa đỏ F2 thu đời Biết không xảy đột biến, theo lí thuyết, đời số có kiểu gen đồng hợp tử lặn hai cặp gen chiếm tỉ lệ: A 1/12 B 1/24 C 1/8 D 1/16 Cách giải: - F2 có tỉ lệ 81,25% trắng : 18,57% đỏ = 13 : => Tương tác át chế nên (A-B-: A- bb : aabb) quy định hoa trắng ; aaB- quy định hoa đỏ - F2 có 16 tổ hợp => F1 dị hợp cặp gen (AaBb) - Ở hệ F1 có kiểu gen AaBb => Tỉ lệ giao tạo từ F1 là: 11 A = a = 1/2 ; B = b = 1/2 - Cây hoa đỏ F2 gồm có 1aaBB : 2aaBb F2 có 100% aa => Tỉ lệ giao tử a = F2 có 1BB : 2Bb => Tỉ lệ giao tử B = 2/3 , b = 1/3 => Tần số kiểu gen aa = 1/2 x = 1/2 Tần số kiểu gen bb = 1/2 x 1/3 = 1/6 => Kiểu gen aabb = 1/2 x 1/6 = 1/12 nên ta chọn đáp án A 2.3.4 Dùng phương pháp tính tỉ lệ giao tử để giải nhanh tập tạp giao thuộc quy luật di truyền liên kết với giới tính Sự di truyền tính trạng liên kết với giới tính có nhiều điểm khác biệt với di truyền tính trạng gen nhiễm sắc thể thường quy định chất di truyền cặp NST Vì tập tạp giao phức tạp ta sử dụng phương pháp tính tỉ lệ giao tử nhanh đơn giản nhiều, nhiên tính tỉ lệ giao tử tính riêng cho giới đực, Đối với gen liên kết với giới tính, có n loại kiểu gen thể đực m kiểu gen thể số phép lai tiến hành tạp giao n x m Ví dụ 8: Ở ruồi giấm, tính trạng mắt trắng gen lặn nằm NST giới tính X vùng không tương đồng với Y, alen trội tương ứng qui định mắt đỏ Thế hệ xuất phát cho giao phối ruồi mắt đỏ dị hợp với ruồi đực mắt trắng sau cho F1 tạp giao Trong số ruồi F2 ruồi mắt đỏ chiếm tỉ lệ: A 62,5% B 75% C 50% D 31,25% A a - Cách giải: Theo đề ta có phép lai: P: X X x XaY F1 thu được: 1XAXa; 1XaXa ; 1XAY ; 1XaY Khi cho F1 tạp giao, tức có phép lai xảy ra, tính tỉ lệ giao tử: - Ở giới có 1XAXa; 1XaXa tạo tier lệ giao tử là: XA = ¼ Xa = ¾ - Ở giới đực có 1XAY ; 1XaY tạo tỉ lệ giao tử là: XA = ¼ ; Xa = ¼ Y = 2/4 Vậy số ruồi F2 ruồi mắt đỏ chiếm tỉ lệ: ¼ ¼ + ¼ ¼ + ¾ ¼ = 5/16 = 31,25% nên ta chọn D Với phương pháp tính ta dễ dàng giải nhiều câu hỏi liên quan đến tỉ lệ kiểu hình, tỉ lệ kiểu gen từ tập ví dụ Còn toán yêu cầu tính giới tính tất thu F2 có cách tính sau: - Cách 1: Chúng ta tính tương tự sau lấy kết chia cho tỉ lệ đực: = 1: - Cách 2: Chỉ tính tỉ lệ giao tử giới XY theo yêu cầu bài, cụ thể: + Nếu tính giới XX quan tâm đến tỉ lệ loại giao tử XA ; Xa + Nếu tính giới XY quan tâm đến loại giao tử Y = Ví dụ 9: Ở ruồi giấm, tính trạng mắt trắng gen lặn nằm NST giới tính X vùng không tương đồng với Y, alen trội tương ứng qui định mắt đỏ Thế 12 hệ xuất phát cho giao phối ruồi mắt đỏ dị hợp với ruồi đực mắt đỏ sau cho F1 tạp giao Tỉ lệ phân tính F2 là: A 13 đỏ: trắng B 11đỏ: trắng C đỏ: trắng D đỏ: trắng - Cách giải: Theo đề ta có phép lai: P: XAXa x XAY F1 thu được: 1XAXA; 1XAXa ; 1XAY ; 1XaY Khi cho F1 tạp giao, tức có phép lai xảy ra, tính tỉ lệ giao tử: - Ở giới có 1XAXA; 1XAXa tạo tỉ lệ giao tử là: XA = 3/4 Xa = 1/4 - Ở giới đực có 1XAY ; 1XaY tạo tỉ lệ giao tử là: XA = ¼ ; Xa = ¼ Y = 2/4 Ta dễ dàng tính số ruồi trắng thu F2 là: ¼ 1/4 (XaXa) + ¼ 2/4 (XaY) = 3/16 nên tỉ lệ phân tính F2 là: 13 đỏ: trắng, chọn đáp án A 2.3.5 Dùng phương pháp tính tần số alen để giải nhanh tập tạp giao thuộc quy luật di truyền tổng hợp Ví dụ 10 (ĐH 2013): Ở người, gen quy định dạng tóc nằm nhiễm sắc thể thường có alen, alen A quy định tóc quăn trội hoàn toàn so với alen a quy định tóc thẳng Bệnh mù màu đỏ - xanh lục alen lặn b nằm vùng không tương đồng nhiễm sắc thể giới tính X quy định, alen trội B quy định mắt nhìn màu bình thường Cho sơ đồ phả hệ sau I II Quy ước : Nam tóc quăn không bị mù màu : Nữ tóc quăn không bị mù màu : Nam tóc thẳng bị mù màu ? III 10 11 12 Biết không phát sinh đột biến tất cá thể phả hệ Cặp vợ chồng III 10 − III 11 phả hệ sinh con, xác suất đứa đầu lòng không mang alen lặn hai gen A 4/9 B 1/6 C 1/8 D 1/3 Cách giải: - Xét riêng cặp gen: + Cặp (A, a): Số 9: aa => 5, Aa => 10 (1/3AA: 2/3Aa) => Tỉ lệ giao tử A = 1/3 + 1/6 = 2/3 => a =1/3 Tương tự cho số 11: Tỉ lệ giao tử A = 1/3 + 1/6 = 2/3 => a =1/3  xác suất 10 x 11 không mang gen a là: 2/3 A x 2/3A = 4/9 AA + Cặp XM, Xm: Số 10 – XMY không mang gen bệnh nên tỉ lệ giao tử XM = 1/2  số 11: (1/2 XMXm: ½ XMXM) nên tỉ lệ giao tử XM = ¾ 13  Xác xuất sinh không chứa Xm = ¾ x 1/2 = 3/8 => Xác xuất sinh không chứa alen lặn: 4/9 x 3/8 = 1/6, nên chọn đáp án B 2.4 Hiệu của sáng kiến kinh nghiệm Để đánh giá hiệu sáng kiến kinh nghiệm, Tôi tiến hành chọn lớp học sinh có lực tương đương để hướng dẫn em giải dạng tập quy luật di truyền, tập tạp giao + Lớp thực nghiệm 12B năm học 2015 - 2016: Dạy học sinh cách giải tập tạp giao theo phương pháp tính tỉ lệ giao tử + Lớp đối chứng 12B năm học 2015 - 2016: Dạy học sinh theo phương pháp giải tập truyền thống Trong trình giảng dạy, nhóm lớp thực nghiệm đối chứng tiến kiểm tra sau kết thúc chủ đề dạy ( kết thúc chương 2: quy luật di truyền) Sau tiến hành kiểm tra, làm biểu điểm, chấm chi tiết, xử lí số liệu toán thống kê thu kết Kết thống kê tỷ lệ HS khá, giỏi lớp thực nghiệm so với lớp đối chứng: Loại Lớp 12B2 Sĩ số 47 12B1 Sĩ số 44 Loại Số lượng 30 hs Yếu Tỉ lệ % TB Tỉ lệ % 63.8% Loại Số lượng 16hs 10 hs Khá Tỉ lệ % 34% Loại Số lượng 1hs 22.7% hs Giỏi Tỉ lệ % 2.2% Loại Số lượng 20.6% 15 hs 34% 10 hs 22.7% Nhận thấy: - Tỉ lệ % số học sinh đạt loại khá, giỏi lớp thực nghiệm (56.7%) cao lớp đối chứng (2.2%) Ngược lại số học sinh tỉ lệ học sinh yếu lớp đối chứng( 63.8%) cao nhiều lần lớp thực nghiệm (22.7%) - Nếu dạng tập tạp giao phức tạp mà giáo viên không hướng dẫn cho học sinh cách giải cụ thể học sinh làm ( lớp 12C có hs làm câu đơn giản), kể học sinh có lực học tập khá, giỏi kết cao kiểm tra môn Sinh học trước - Ở lớp đối chứng, giáo viên hướng dẫn cách giải cụ thể cúng có nhiều em không giải dạng tương tự kiểm tra, qua thấy tập tạp giao dạng tập Sinh học khó năm gần dạng tập thường xuất đề thi học sinh giỏi cấp tỉnh đề thi đại học 14 PHẦN 3: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 3.1 Kết luận Sau thực xong sáng kiến kinh nghiệm, thân cá nhân nhận thấy : Khi học sinh thực dùng tỉ lệ giao tử để xác định tỉ lệ kiểu gen kiểu hình tập tạp giao rút ngắn thời gian làm ,có tính xác cao học sinh dễ dàng thực phép lai nhiều tính trạng, phép lai tổng hợp nhiều qui luật di truyền Đây điểm mạnh phương pháp Mặt khác, sử dụng phương pháp thường dựa sáu phép lai quy luật phân li Menđen nên bắt buộc học sinh phải nhớ sáu phép lai này, cúng kiến thức cốt lõi để thực dạng tập đơn giản, thông thường quy luật di truyền giúp học sinh hứng thú, sáng tạo học tập Với phương pháp này, áp dụng để dạy bồi dưỡng đội tuyển học sinh giỏi cấp tỉnh khối 12 dạy ôn thi đại học Khi biết cách giải tập tạp giao phương pháp tính tỉ lệ giao tử học sinh dễ dàng giải dạng tập tạp giao chương 3: di truyền học quần thể 3.2 Kiến nghị - Do thời gian dành cho nghiên cứu có hạn, lực thân hạn chế, thực nghiệm sư phạm chưa nhiều, cần tiếp tục triển khai thực nghiệm nhiều đối tượng HS khác mong đồng nghiệp góp ý, bổ sung thêm dạng tập cho đề tài phong phú - Có thể áp dụng phương pháp cho công tác bồi dưỡng học sinh giỏi luyện thi đại học Tôi xin chân thành cảm ơn! XÁC NHẬN CỦA THỦ TRƯỞNG ĐƠN VỊ Thanh Hóa, ngày 25 tháng năm 2016 Tôi xin cam đoan SKKN viết, không chép nội dung người khác Người viết SKKN 15 Viên Đình Hợp PHỤ LỤC ĐỀ KIỂM TRA HỌC SINH ĐỂ ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ ĐỀ TÀI Đề gồm 10 câu trắc nghiệm Thời gian làm bài: 25 phút( không kể thời gian giao đề) Câu 1: Trong thí nghiệm lai cặp tính trạng Menđen lai tính hoa đỏ trắng chủng.Nếu cho F2 giao phấn ngẫu nhiên với tỉ lệ kiểu hình F3 dự đoán là: A hoa đỏ: hoa trắng B hoa đỏ: hoa trắng C hoa đỏ: hoa trắng D 15 hoa đỏ: hoa trắng Câu 2: Ở đậu Hà Lan, gen A: thân cao, alen a: thân thấp; gen B: hoa đỏ, alen b: hoa trắng nằm cặp NST tương đồng Cho đậu thân cao, hoa đỏ dị hợp cặp gen tự thụ phấn F1 Nếu đột biến, tính theo lí thuyết thì: Khi chọn ngẫu nhiên thân cao, hoa trắng thân thấp, hoa đỏ F cho giao phấn với Nếu đột biến chọn lọc, tính theo lí thuyết xác suất xuất đậu thân cao, hoa trắng F2 A 4/9 B 2/9 C 1/9 D 8/9 Câu 3: Các cặp gen nằm cặp NST thường khác Cho giao phối thể có KG AaBb aaBb với nhau, sau cho F tạp giao.Tỉ lệ kiểu hình Abb aaB- F2 A 9/64 21/64 B 7/64 21/64 C 9/64 27/64 D 7/64 27/64 Câu 4: Ở ruồi giấm, tính trạng mắt trắng gen lặn nằm NST giới tính X vùng không tương đồng với Y, alen trội tương ứng qui định mắt đỏ Thế hệ xuất phát cho giao phối ruồi mắt đỏ dị hợp với ruồi đực mắt trắng sau cho F tạp giao Trong số ruồi F2 ruồi mắt đỏ chiếm tỉ lệ: A 62,5% B 75% C 50% D 31,25% Câu 5: Ở loài động vật, gen quy định độ dài cánh nằm nhiễm sắc thể thường có alen, alen A quy định cánh dài trội hoàn toàn so với alen a quy định cánh ngắn Cho đực cánh dài giao phối ngẫu nhiên với cánh ngắn (P), thu F1 gồm 75% số cánh dài, 25% số cánh ngắn Tiếp tục cho F1 giao phối ngẫu nhiên thu F2 Theo lí thuyết, F2 số cánh ngắn chiếm tỉ lệ A 39/64 B 1/4 C 3/8 D 25/64 16 Câu 6: Ở ruồi giấm, gen quy định màu mắt nằm vùng không tương đồng nhiễm sắc thể giới tính X có alen, alen A quy định mắt đỏ hoàn toàn so với alen a quy định mắt trắng Lai ruồi mắt đỏ với ruồi đực mắt trắng (P) thu F1 gồm 50% ruồi mắt đỏ, 50% ruồi mắt trắng Cho F giao phối tự với thu F2 Theo lí thuyết, tổng số ruồi F 2, ruồi mắt đỏ chiếm tỉ lệ A 6,25% B 31,25% C 75% D 18,75% Câu 7: Ở loài động vật, xét gen nhiễm sắc thể thường có alen, alen A trội hoàn toàn so với alen đột biến a Giả sử phép lai, tổng số giao tử đực, giao tử mang alen a chiếm 5% Trong tổng số giao tử cái, giao tử mang alen a chiếm 10% Theo lí thuyết, tổng số cá thể mang alen đột biến đời con, thể đột biến chiếm tỉ lệ A 0,5% B 90,5% C 3,45% D 85,5% Câu Ở quần thể thực vật lưỡng bội, xét gen có hai alen nằm nhiễm sắc thể thường:alen A quy định hoa đỏ trội hoàn toàn so với alen a quy định hoa trắng Khi quần thể trạng thái cân di truyền có số hoa trắng chiếm tỉ lệ 4% Cho toàn hoa đỏ quần thể giao phấn ngẫu nhiên với nhau, theo lí thuyết, tỉ lệ kiểu hình thu đời là: A 15 hoa đỏ : hoa trắng B 35 hoa đỏ : hoa trắng C 24 hoa đỏ : hoa trắng D hoa đỏ : hoa trắng Câu 9: Ở loài động vật (con XX; đực XY), chiều dài cánh gen có alen nằm NST thường quy định Hình dạng mắt gen có alen nằm vùng tương đồng NST X Y quy định Biết tính trạng cánh dài mắt tròn trội hoàn toàn so với cánh ngắn mắt dẹt Thế hệ xuất phát cho giao phối chủng cánh dài, mắt dẹt với đực chủng cánh ngắn, mắt tròn F Cho cá thể F1 giao phối với F2, không xét phát sinh đột biến.Cho tất đực có kiểu hình cánh dài, mắt tròn F2 giao phối ngẫu nhiên với Kiểu hình cánh ngắn, mắt dẹt thu F3 chiếm tỉ lệ A 1/72 B 1/48 C 3/144 D 1/36 Câu 10: Ở ruồi giấm, gen qui định màu mắt nằm NST X đoạn không tương đồng với Y Alen B qui định mắt màu đỏ trội hoàn toàn so với alen b qui định mắt màu trắng Cho giao phối ruồi đực mắt đỏ, F có ruồi mắt đỏ mắt trắng Cho F1 tạp giao.Ruồi mắt đỏ F2 chiếm tỉ lệ: A 3/16 B 7/16 C.9/16 D.13/16 ĐÁP ÁN: 1A 2B 3D 4A 5D 6B 7C 8B 9A 10D 17 TÀI LIỆU THAM KHẢO: 1.Nguyễn Thành Đạt cộng (2008), Sách sinh học 12 chương trình chuẩn -Nhà xuất giáo dục Nguyễn Thành Đạt cộng (2008), Sách giáo viên sinh học 12 chương trình chuẩn - Nhà xuất giáo dục Vũ Văn Vụ cộng (2008),Sách sinh học 12 chương trình nâng cao, Nhà xuất giáo dục Vũ Văn Vụ cộng (2008),Sách giáo viên sinh học 12 chương trình nâng cao, Nhà xuất giáo dục Đề thi Đại học, cao đẳng năm Đề thi học sinh giỏi Tỉnh Thanh Hóa năm 18 ... giải tập di truyền, đặc biệt tập tạp giao phức tạp góp phần khắc phục yếu học sinh 2.3 Các giải pháp để hình thành kỹ giải nhanh tập tạp giao phương pháp tính tỉ lệ giao tử Nếu quần thể thời điểm... giải tập QLDT học sinh phải có kỹ bản, : kỹ xác định kiểu gen , kỹ xác định giao tử, kỹ xác định tổ hợp gen, kỹ xác định kiểu hình ,… 2.1.4 Cơ sở lí luận hình thành kỹ giải tập tập tạp giao phương. .. truyền tính trạng gen nhiễm sắc thể thường quy định chất di truyền cặp NST Vì tập tạp giao phức tạp ta sử dụng phương pháp tính tỉ lệ giao tử nhanh đơn giản nhiều, nhiên tính tỉ lệ giao tử tính