Kinh nghiệm giúp học sinh giải nhanh một số dạng bài tập di truyền hoán vị gen, tương tác gen hay và khó

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO THANH HÓA TRƯỜNG THPT THẠCH THÀNH SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM KINH NGHIỆM GIÚP HỌC SINH GIẢI NHANH MỘT SỐ DẠNG BÀI TẬP DI TRUYỀN HOÁN VỊ GEN, TƯƠNG TÁC GEN HAY VÀ KHÓ Người thực hiện: Từ Văn Hùng Chức vụ: Giáo viên Đơn vị công tác: Trường THPT Thạch Thành SKKN thuộc lĩnh vực: Sinh học THANH HÓA NĂM 2016 MỤC LỤC Nội dung Trang I Mở đầu II Nội dung Cơ sở lý luận Thực trạng vấn đề 3 Giải pháp - Nhận dạng, tính tần số hoán vị gen, xác định kiểu gen, kiểu hình tập hoán vị gen - Nhận dạng, xác định kiểu gen, tập tương tác gen trường hợp cặp gen nằm cặp nhiễm sắc thể thường liên kết hoàn toàn - Giới thiệu mộ số tập vận dụng nâng cao 11 - Bài tập tự luyện 14 Kết 17 III Kết luận kiến nghị 18 - Tài liệu tham khảo 19 I MỞ ĐẦU Lí chọn đề tài Một nhiệm vụ trọng tâm dạy học nói chung dạy môn sinh học nói riêng phát triển tư sáng tạo khả phân tích suy học sinh Vì giáo viên hướng dẫn cho học sinh giải tập mà vận dụng kiến thức để giải dạng tập khó nâng cao Xong việc giải nhanh, xác dạng tập khó điều dễ dàng tất học sinh giáo viên chủ động tìm tòi, học hỏi nghiên cứu Mặt khác từ năm 2015 Bộ Giáo Dục Đào Tạo đổi kì thi tốt nghiệp thi đại học - cao đẳng, với việc đề đòi hỏi yêu cầu cao hơn, có nhiều dạng tập khó gây khó khăn cho học sinh thầy cô giáo việc tiếp cận thay đổi cách học cách dạy Với thời gian môn thi không thay đổi mà kiến thức đòi hỏi nâng cao khiến học sinh phải chạy đua với thời gian trình làm Vì việc đưa phương pháp nhận dạng giải nhanh số dạng tập khó thường gặp đóng vai trò quan trọng Qua nhiều năm đứng lớp tham gia ôn thi học sinh giỏi, ôn thi đại học cao đẳng cho học sinh, trước thực tiễn yêu cầu thúc nghiên cứu đề tài "Kinh nghiệm giúp học sinh giải nhanh số dạng tập di truyền hoán vị gen, tương tác gen hay khó" làm sáng kiến kinh nghiệm năm học Mục đích nghiên cứu Đề tài cung cấp cho học sinh kiến thức bản, khoa học từ giúp cho học sinh có kĩ nhận dạng giải nhanh số tập phần hoán vị gen tương tác gen thường gặp đề thi cách xác, khoa học Đối tượng nghiên cứu Đề tài tập trung nghiên cứu: - Nhận dạng, xác định tần số hoán vị gen, xác định kiểu gen, kiểu hình phần tập hoán vị gen trường hợp cặp gen nằm cặp nhiễm sắc thể thường liên kết không hoàn toàn - Nhận dạng, xác định nhanh kiểu gen phần tập tương tác gen trường hợp cặp gen nằm cặp nhiễm sắc thể thường liên kết hoàn toàn Phương pháp nghiên cứu - Xây dựng sở lý thuyết phương pháp nhận dạng, cách giải vấn đề - Biên soạn dạng tập phù hợp với vấn đề nghiên cứu - Tiến hành giảng dạy thực tiễn lớp 12A1, 12A2 - Kiểm tra khảo sát, thống kê đánh giá hiệu đạt từ rút nhận xét hiệu áp dụng đề tài II NỘI DUNG Cơ sở lí luận 1.1 Hoán vị gen - Trường hợp: hai cặp gen nẳm cặp nhiễm sắc thể thường, tương tác với theo kiểu trội - lặn hoàn toàn - Trong trình giảm phân tạo giao tử, kỳ đầu giảm phân I có tượng nhiễm sắc thể kép cặp tương đồng tiếp hợp với nhau, nên xảy tượng đứt trao đổi đoạn tương ứng hai crômatit không nguồn gốc dẫn đến chuyển vị gen nằm nhiễm sắc thể tương ướng gây nên tượng hoán vị gen - Các gen nhiễm sắc thể có xu hướng liên kết với chủ yếu, tế bào giảm phân xảy hoán vị, tế bào xảy hoán vị cho giao 1/2 tử liên kết, nên tần số hoán vị gen (f) không vượt 50% - Tần số hoán vị gen thể thể lực liên kết gen nhiễm sắc thể, khoảng cách tương đối gen xa lực liên kết yếu tần số hoán vị gen lớn ngược lại - Tần số hoán vị gen f(%) tính tổng tỉ lệ loại giao tử mang gen hoán vị 1.2 Tương tác gen - Tương tác gen: Là tác động qua lại không alen gen việc hình thành tính trạng Thực chất tác động gữa sản phẩm gen - Các gen không alen tương tác với lên hình thành tính tạng theo kiểu tương tác bổ sung, tương tác át chế, tương tác cộng gộp Thực trạng vấn đề - Thực tiễn cho thấy dạng tập khó thường gặp đề thi học sinh giỏi đề thi đại học - cao đẳng năm gần đây, với thời gian để giải tập hạn chế khiến cho không giáo viên lúng túng việc giảng dạy, học sinh khó khăn nhiều thời gian để làm - Khảo sát thực tiễn tổng số 82 học sinh khối 12 thuộc lớp A1, A2 trường THPT Thạch Thành với 20 tập, thời gian 30 phút (10 câu thuộc dạng tập hoán vị gen, 10 câu thuộc dạng tập tương tác gen) cho thấy: Lớp 12A1 12A2 Điểm -10 Số Tỉ lệ lượn % g 11,9 % 5,0 Điểm - 7,5 Số Tỉ lệ lượn % g 7,1 % 10 Điểm 3,0 - 4,5 Số Tỉ lệ lượn % g 14,3 % 10 Điểm 0,5 - 2,5 Số Tỉ lệ lượn % g 12 28,6 % 22,5 Điểm Số Tỉ lệ lượn % g 16 38,1 % 21 52,5 % % % % % Giải pháp 3.1 Nhận dạng, tính tần số hoán vị gen, xác định kiểu gen, kiểu hình tập hoán vị gen * Trường hợp: + Hai cặp gen dị hợp nằm cặp nhiễm sắc thường liên kết không hoàn toàn + Mỗi gen quy định tính trạng, tính trạng trội trội hoàn toàn 3.1.1 Phép lai phân tích a) Nhận dạng Kết lai phân tích thể dị hợp tử cặp gen (Aa,Bb) Fb cho loại kiểu hình với tỉ lệ khác tỉ lệ kiểu hình phân li độc lập (1:1:1:1) chi thành phân lớp, phân lớp chiếm tỉ lệ lớn phân lớp chếm tỉ lệ nhỏ b) Tính tần số hoán vị gen f(%) = tổng tỉ lệ % kiểu hình chiếm tỉ lệ nhỏ c) Xác định kiểu gen - Nếu Fb xuất kiểu hình mang tính trạng lặn ( 25% kiểu gen (P) liên kết thuận ( ab ) chiếm tỉ lệ lớn ab AB ) ab - Nếu Fb không xuất kiểu hình mang tính trạng lặn ( nhỏ 25% kiểu gen (P) liên kết nghịch ( ab ) chiếm tỉ lệ ab Ab ) aB Ví dụ 1: Cho ruồi giấm thân xám, cánh dài dị hợp tử cặp gen lai với ruồi giấm đực thân đen, cánh cụt đời sau thu được: 950 ruồi thân xám, cánh dài : 945 ruồi thân đen, cánh cụt: 206 ruồi thân xám, cánh cụt: 185 ruồi thân đen, cánh dài Biết gen quy định tính trạng, tính trạng thân xám, cánh dài tính trạng trội Xác định kiểu gen tính tần số hoán vị gen (nếu có) Giải: - Phép lai phân tích -> Fb cho kiểu hình tỉ lệ khác 1:1:1:1 phân i độc lập -> tỉ lệ quy luật hoán vị gen - Tần số hoán vị gen: f(%) = x 100 = 17,1% - Mặt khác ruồi thân đen, cánh cụt () chiếm tỉ lệ cao -> ruồi giấm có kiểu gen liên kết thuận () Ví dụ 2: Ở ruồi giấm, gen A quy định thân xám trội hoàn toàn so với gen a quy định thân đen, gen B quy định cánh dài trội hoàn toàn so với gen b quy định cánh cụt Cho ruồi giấm dị hợp tử cặp gen lai phân tích, thu F2 có tỉ lệ kiểu hình 41% ruồi thân xám, cánh cụt: 41% ruồi thân đen, cánh dài: 9% ruồi thân xám, cánh dài: 9% ruồi thân đen, cánh cụt Tính tần số hoán vị gen xác định kiểu gen ruồi giấm phép lai trên? Giải: - Nhận thấy phép lai phân tích, tỉ lệ kiểu hình khác bố mẹ chiếm 9% tổ hợp giao tử hoán vị - Tần số hoán vị gen: f(%) = 9% + 9% = 18% - Mặt khác ruồi thân đen, cánh cụt () chiếm tỉ lệ thấp 9% < 25% -> ruồi giấm có kiểu gen liên kết nghịch () 3.1.2 Phép lai thể dị hợp cặp gen (Aa,Bb) a) Nhận dạng Trong phép lai cá thể dị hợp cặp gen (Aa,Bb), ta dựa vào tỉ lệ phân li kiểu hình đời sau: - Cho loại kiểu hình với tỉ lệ khác 9:3:3:1 phân li độc lập - Cho loại kiểu hình tỉ lệ kiểu hình mang tính trạng trội tính trạng lặn (AA-bb; aaB-) khác 18,75% phân li độc lập - Cho loại kiểu hình tỉ lệ kiểu hình mang tính trạng lặn khác 6,25% phân li độc lập b) Tính tần số hoán vị gen suy kiểu liên kết Trường hợp 1: Dựa vào tỉ lệ kiểu hình mang tính trạng lặn * Tỉ lệ kiểu hình mang tính trạng lặn = x% số phương hoán vị gen xảy bên Ta có: = x% ab x ab = x% ab x 50% = x% => ab = x% 50% Nếu tỉ lệ giao tử ab < 25% tỉ lệ giao tử hoán vị => kiểu gen phép lai là: x tần số hoán vị gen: f = x % ab Nếu tỉ lệ giao tử ab > 25% tỉ lệ giao tử liên kết => kiểu gen phép lai là: x tần số hoán vị gen: f = 100% - x % ab Ví dụ 1: Ở ruồi giấm Drosophila, cho lai cá thể có kiểu hình mắt đỏ, không bị liệt nhiệt độ cao với thu F1 phân li kiểu hình theo tỉ lệ 53,75% mắt đỏ, không bị liệt nhiệt độ cao: 21,25% mắt đỏ, liệt nhiệt độ cao : 21,25% mắt nâu, không bị liệt nhiệt độ cao: 3,57% mắt nâu, liệt nhiệt độ cao Giải thích kết phép lai Biết gen quy định tính trạng Giải: - Xét riêng cặp tính trạng Mắt đỏ/mắt nâu = = 3/1 -> P: Aa x Aa -> màu mắt đỏ (A) trội hoàn toàn so với màu mắt nâu (a) Không bị liệt nhiệt độ cao/bị liệt nhiệt độ cao = = 3/1 -> P: Bb x Bb -> Không bị liệt nhiệt độ cao (B) trội hoàn toàn so với tính trạng bị liệt nhiệt độ cao (b) - Xét chung cặp tính trạng -> F1 cho kiểu hình không 53,75% mắt đỏ, không bị liệt nhiệt độ cao : 21,25% mắt đỏ, liệt nhiệt độ cao : 21,25% mắt nâu, không bị liệt nhiệt độ cao: 3,75% mắt nâu, liệt nhiệt độ cao khác tỉ lệ 9:3:3:1 phân li độc lập -> tỉ lệ phù hợp với quy luật hoán vị gen - F1 xuất ruồi mắt nâu, bị liệt nhiệt độ cao: ab/ab = 3,75% ab x 50% = 3,75% ab = 7,5% < 0,25 giao tử hoán vị - Tần số hoán vị gen: f(%) = 7,5% x = 15% - Kiểu gen P: ♀ x ♂ Ví dụ 2: Ở loài thực vật, cho thân cao, hoa đỏ lai với thân thấp, hoa trắng F1 toàn thân cao, hoa đỏ Cho F1 tự thụ phấn F2 thu 72,5% thân cao, hoa đỏ : 22,5% thân thấp, hoa trắng : 2,5% thân thấp, hoa đỏ : 2,5% thân cao, hoa trắng Hãy biện luận xác định quy luật di truyền chi phối phép lai Biết gen quy định tính trạng Giải: - F1100% cao, hoa đỏ -> Tính trạng thân cao (A) trội hoàn toàn so với thân thấp (a); Hoa đỏ (B) trội hoàn toàn so với hoa trắng (b) - F1 dị hợp cặp gen, F2 cho loại kiểu hình phân li theo tỉ lệ: 72,5% : 22,5% : 2,5% : 2,5% khác với tỉ lệ 9:3:3:1 quy luật phân li độc lập -> tỉ lệ phù hợp với quy luật hoán vị gen - F2 thấp, trắng (ab/ab) = 22,5% số phương ab = 22,5 % => ab x 50% = 22,5% => ab = 0,225/0,5 = 0,45 = 45% > 25% => ab AB ab tổ hợp giao tử liên kết => kiểu gen F1: => kiểu gen P: x ab ab - Tần số hoán vị gen: f = 100% – 45% =10% * Tỉ lệ kiểu hình mang tính trạng lặn = x% số phương hoán vị gen xảy bên bên: - Hoán vị gen xảy bên ta áp dụng giống với trường hợp x% số phương - Hoán vị gen xảy bên với tần số nhau, kiểu gen bố mẹ giống ta có: = x% ab x ab = x% => ab = x% Nếu tỉ lệ giao tử ab < 25% tỉ lệ giao tử hoán vị => kiểu gen phép lai là: x tần số hoán vị gen: f = x % ab Nếu tỉ lệ giao tử ab > 25% tỉ lệ giao tử liên kết => kiểu gen phép lai là: x tần số hoán vị gen: f = 100% - x % ab - Hoán vị gen xảy bên với tần số nhau, kiểu gen bố mẹ khác ta gọi m, n lần lượ tỉ lệ giao tử ab giới đực giới ta có: m+n = 50% m.n = x% Giải hệ phương trình ta tìm m, n từ ta tính tần số hoán vị gen xác định kiểu gen: Nếu m > 25% -> giao tử liên kết -> thể bố có kiểu gen tần số hoán vị: f = 100% - x m% n < 25% -> giao tử hoán vị -> thể mẹ có kiểu gen tần số hoán vị: f = x m% Ví dụ 1: Cho giao phấn loài (P) khác cặp tính trạng tương phản chủng, thu F1 gồm 100% thân cao, tròn Cho giao phấn F1, thu F2 phân li theo tỉ lệ 50,16% thân cao, tròn : 24,84% thân cao, dài : 24,84% thân thấp, tròn : 0,16% thân thấp, dài Xác định quy luật di truyền chi phối phép lai tính tần số hoán vị gen (nếu có) Biết gen quy định tính trạng, tính trạng trội trội hoàn toàn Giải: - F1 100% thân cao, tròn -> Tính trạng thân cao (A) trội hoàn toàn so với thân thấp (a); tròn (B) trội hoàn toàn so với dài(b) - F1 dị hợp cặp gen, F2 cho loại kiểu hình phân li theo tỉ lệ: 50,16% : 4,84% : 24,84% : 0,16% khác với tỉ lệ 9:3:3:1 quy luật phân li độc lập -> tỉ lệ phù hợp với quy luật hoán vị gen - Kiểu hình thân tấp, dài: ab/ab = 0,16% ab x ab = 0,16% ab = 0,0016 = 0,04 = 4% < 25% => giao tử hoán vị - Kiểu gen F1: - Hoán vị gen bên với tần số: f = x 4% = 8% Ví dụ 2: Cho cao, hoa trắng dị hợp tử cặp gen (Aa, Bb) lai với hệ sau thu loại kiểu hình, kiểu hình thấp, hoa trắng chiếm tỉ lệ 4% Biết gen quy định tính trạng, diễn biến nhiễm sắc thể trình giảm phân tạo giao tử giới Biện luận xác định kiểu gen tần số hóan vị gen phép lai trên? Giải: - F1 xuất kiểu hình, thân thấp, hoa trắng: ab/ab = 4% khác 6,25% quy luật phân li độc lập -> tỉ lệ quy luật hoán vị gen - F2 xuất thấp, hoa trắng: ab = 4% ab x ab = 4% ab Gọi m, n tỉ lệ giao tử ab giới đực giới ta có: m + n = 50% m n = 4% => m = 10% %, n = 40% => Cơ thể cho giao tử: ab = 10% giao tử hoán vị -> kiểu gen: tần số hoán vị gen: f = x 10% = 20% Cơ thể cho giao tử: ab = 40% giao tử liên kết -> kiểu gen: tần số hoán vị gen: f = 100% - x 40% = 20% => Phép lai: ♀ x ♂ Trường hợp 2: Dựa vào tỉ lệ kiểu hình mang tính trạng trội tính trạng lặn (A-bb; aaB-) - Trường hợp bó mẹ dị hợp tử cặp gen, gen quy định tính trạng, trội lặn hoàn toàn Dù liên kết thuận hay liên kết nghịch, hoán vị gen bên hay bên với tần số nhỏ 50% Ta có tỉ lệ phân li kiểu hình F1 theo hệ sau: % (A-bb) = % (aaB-) % (A-bb) +% (aabb) = 25% % (aaB-) +% (aabb) = 25% %(A-B-) = 50% + %(aabb) - Như dựa vào tỉ lệ kiểu hình (A-bb) (aaB-) ta suy tỉ lệ kiểu hình (aabb) = 25% - (A-bb) (aabb) = 25% - (aaB-), sau áp dụng theo trường hợp để tính tần số hoán vị gen xác định kiểu gen phép lai Ví dụ 1: Cho bướm tằm có kiểu hình kén trắng, dài dị hợp cặp gen (Aa, Bb) giao phối với thu F có kiểu hình kiểu hình kén vàng, dài chiếm 7,5% Xác định kiểu gen tỉ lệ giao tử bướm tằm đực (P) Giải: - F1 có kiểu hình, kiểu hình kén vàng, dài (aaB-) = 7,5% khác 18,75% phân li độc lập -> tỉ lệ phù hợp với quy luật hoán vị gen - Ta có: aaB- = 7,5% aabb = 25% - 7,5% = 17,5% ab x 50% = 17,5% => ab = 35% >25% tỉ lệ giao tử liên kết => kiểu gen tằm đực: tần số hoán vị gen: f = 100% - x 35% = 30% - Tỉ lệ loại giao tử: AB = ab = 35% Ab = aB = 15% Ví dụ 2: Một loài hoa, lai hoa kép, màu đỏ với hoa đơn, màu vàng F1 toàn hoa kép, màu đỏ Cho F1 tự thụ phấn thu F2 với loại kiểu hình Trong 5000 có 450 hoa kép, màu vàng Biết gen quy định tính trạng a) Xác định tỉ lệ giao tử F1? b) Xác định số hoa kép, màu đỏ F2 Giải: a) - F1 100% hoa kép, màu đỏ -> Hoa kép (A) trội hoàn toàn so với hoa đơn (a) Màu hoa đỏ (B) trội hoàn toàn so với màu vàng (b) - F1 dị hợp tử cặp gen - F2 cho kiểu hình, kiểu hình hoa kép, màu vàng: A-bb = 450/5000 = 9% khác 18,75% quy luật phân li độc lập -> phù hợp với tỉ lệ quy luật hoán vị gen - Ta có: % (A-bb) +% (aabb) = 25% => ab/ab = 16% ab = 0,16 = 40% giao tử liên kết => kiểu gen F1: hoán vị gen xảy bên với tần số: f = 100% - 2x 40% = 20% Tỉ lệ giao tử F1: AB = ab = 40%; Ab = aB = 10% b) Số hoa kép, màu đỏ F2: %(A-B-) = 50% + %(aabb) = 50% + 16% = 66% x 5000 = 3960 (cây) 3.2 Nhận dạng, xác định kiểu gen, tập tương tác gen trường hợp cặp gen nằm cặp nhiễm sắc thể thường liên kết hoàn toàn Để làm dạng tập ta cần tiến hành theo bước sau đây: Bước 1: Xét riêng cặp tính trạng - Xét cặp tính trạng -> kết luận quy luật tương tác gen -> Quy ước gen phù hợp với kiểu tương tác - Xét cặp tính trạng lại -> xác định quy luật chi phối -> Xác định tính trạng trội, lặn -> quy ước gen phù hợp Bước 2: Xét chung cặp tính trạng -> dựa vào tỉ lệ phân li kiểu hình thu đời để kết luận cặp gen nằm cặp nhiễm sắc thể liên kết hoàn toàn Bước 3: Xác định kiểu liên kết xác định kiểu gen (P) * Xác định kiểu liên kết - Đời sau có tỉ lệ kiểu hình nguyên chuẩn => (P) có liên kết thuận - Đời sau có tỉ lệ kiểu hình không nguyên chuẩn => (P) có liên kết nghịch * Xác định kiểu gen Trường hợp 1: (P) có liên kết thuận - Nếu kiểu gen (A-bb, aaB-) quy định kiểu hình -> trường hợp tỉ lệ (9:6:1; 9:7) cặp Aa liên kết với Dd Bb liên kết với Dd phù hợp => Kiểu gen (P): AD BD Bb Aa ad bd - Nếu kiểu gen (A-bb, aaB-) quy định kiểu hình khác -> tỉ lệ (9:3:3:1; 12:3:1; 13:3; 9:3:4) ta xét xuất kiểu gen A-bbdd aaB-dd + Xuất kiểu hình quy định kiểu gen A-bbdd (không xuất kiểu hình aaB-dd) -> cặp Bb liên kết Dd -> Kiểu gen (P): Aa BD bd + Xuất kiểu hình quy định kiểu gen aaB-dd (không xuất kiểu hình A-bbdd) -> cặp Aa liên kết Dd -> Kiểu gen: Aa BD bd Trường hợp 2: (P) có liên kết nghịch - Nếu kiểu gen (A-bb, aaB-) quy định kiểu hình -> tỉ lệ (9:6:1; 9:7; 15:1) cặp Aa liên kết với Dd Bb liên kết với Dd phù hợp => Kiểu gen: Ad Bd Bb Aa aD bD - Nếu kiểu gen (A-bb, aaB-) quy định kiểu hình khác -> tỉ lệ (9:3:3:1; 12:3:1; 13:3; 9:3:4) ta xét xuất kiểu gen A-bbdd aaBdd + Xuất kiểu hình quy định kiểu gen A-bbdd (không xuất kiểu hình aaB-dd) -> cặp Aa liên kết Dd -> Kiểu gen: Ad Bb aD + Xuất kiểu hình quy định kiểu gen aaB-dd (không xuất kiểu hình A-bbdd) -> cặp Bb liên kết Dd -> Kiểu gen: Aa Bd bD Ví dụ 1: Cho F1 có kiểu hình cao, hoa tím lai với F2 37,5 cao, hoa tím: 18,75% thấp, hoa tím: 18,75% cao, hoa đỏ: 12,5% cao, hoa vàng: 6,25% thấp, hoa vàng: 6,25% thấp, hoa trắng Biết tính trạng chiều cao cặp gen quy định Biện luận di truyền tính trạng màu hoa tính trạng chiều cao xác định kiểu gen phép lai Giải nhanh: - Xét riêng cặp tính trạng: 10 + Hoa tím : hoa đỏ : hoa vàng : hoa trắng = 9:3:3:1 = 16 tổ hợp = giao tử x giao tử -> F1 dị tử cặp gen (Aa,Bb) quy định tính trạng -> tương tác gen kiểu bổ sung: Quy ước: A-B- -> tím; A-bb - đỏ ,aaB- -> vàng ,aabb -> trắng + Cây cao/cây thấp = 3:1 -> Dd xdd (D: cao, d: thấp) - Xét chung cặp tính trạng F2 tỉ lệ phân li kiểu hình: 37,5%: 18,75%: 18,75%:12,5%: 6,25%: 6,25% = 6:3:3:2:1:1 khác (9:3:3:1)(3:1) tỉ lệ phân li độc lập Menđen => cặp quy định chiều cao liên kết hoàn toàn với cặp quy định màu sắc - Xác định kiểu gen F1: + Tỉ lệ phân li F2 không nguyên chuẩn -> kiểu gen F1 có liên kết nghịch + F2 xuất kiểu hình vàng, thấp (aaB-dd) => Cặp Bb liên kết với Dd (nói cách khác không xuất kiểu hình A-bbdd) => Kiểu gen phép lai: Aa Bd bD x Aa Bd bD Ví dụ 2: Cho F1 tự thụ phấn, thu hệ F2 có tỉ lệ kiểu hình 37,5% thân cao, hoa vàng: 37,5% thấp, hoa vàng: 18,75% cao, hoa trắng: 62,5% thân thấp, hoa trắng Biết tính trạng màu sắc hoa cặp gen quy định Biện luận xác định kiểu gen phép lai Giải nhanh: - Xét riêng cặp tính trạng: + Cây cao/cây thấp = 9:7 = 16 tổ hợp = giao tử x giao tử -> F1 dị hợp cặp gen (Aa,Bb) mà quy định tính tạng -> tương tác gen kiểu bổ sung Quy ước: A-B- -> cao; A-bb,aaB-,aabb -> thấp + Hoa vàng/hoa trắng = 3:1 -> Dd xdd (D: vàng, d: trắng) - Xét chung cặp tính trạng F2 phân li kiểu hình: 37,5%: 37,5%:18,75%: 6,25% = 6:6:3:1 khác (9:7)(3:1) => cặp quy định chiều cao liên kết hoàn toàn với cặp quy định màu sắc - Xác định kiểu gen F1: + Tỉ lệ phân li F2 không nguyên chuẩn -> F1 liên kết nghịch + Cặp Aa Bb liên kết với cặp Dd thõa mãn (vì hai kiểu gen Abb,aaB- quy định kiểu hình) => Kiểu gen phép lai: Ad Bb aD x Ad Bd Bb Aa aD bD x Aa Bd bD GIỚI THIỆU MỘT SỐ BÀI TẬP VẬN DỤNG VÀ NÂNG CAO Bài tập 1: Ở ruồi giấm, gen B quy định thân xám trội so với alen b quy định thân đen Gen V quy định cánh dài trội so với alen v quy định cánh cụt Cho ruồi giấm dị hợp tử cặp gen lai phân tích, thu Fa có tỉ lệ kiểu hình 41% thân xám, cánh cụt : 41% thân đen, cánh dài : 9% thân xám, cánh dài: 9% thân đen, cánh cụt a) Các cặp gen quy định cặp tính trạng liên kết cặp nhiễm sắc thể hay phân li độc lập với nhau? 11 b) Nếu chúng nằm cặp nhiễm sắc thể tính tần số hoán vị gen (Trích đề thi HSG tỉnh năm 2010) Giải nhanh: a) Fa cho kiểu hình khác 1:1:1:1 phân li độc lập -> tỉ lệ quy luật hoán vị gen -> Các cặp gen quy định cặp tính trạng liên kết cặp nhiễm sắc thể b) Fa kiểu hình mang tính trạng lặn chiếm tỉ lệ nhỏ -> kiểu gen (P) Bv tần số hoán vị gen: f = 9%+9% = 18% bV Bài tập 2: Ở ruồi giấm, xét hai cặp gen nằm cặp nhiễm sắc thể thường Cho hai cá thể ruồi giấm giao phối với thu F Trong tổng số cá thể thu F1, số cá thể có hình trội số cá thể có kiểu gen đồng hợp tử lặn hai cặp gen chiếm tỉ lệ 4% Biết không xảy đột biến, theo lí thuyết, F1 số cá thể có kiểu gen dị hợp tử hai cặp gen chiếm tỉ lệ A 4% B 8% C 2% D 26% (Trích đề thi ĐH-CĐ năm 2012) Giải nhanh: - Ta nhận thấy kiểu hình mang tính trạng lặn (aabb) = 4% khác 6,25% -> tỉ lệ quy luật hoán vị gen Ruồi giấm - Theo ra: ab/ab = 4% => ab = 4%:50% = 8% => f = 16% => Kiểu gen (P): x - Tỉ lệ kiểu gen dị hợp cặp gen: Aa-Bb = (50%.8%) = 8% Bài tập 3: 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 đỏ trội hoàn toàn so với alen b quy định vàng Cho thân cao, đỏ giao phấn với thân cao, đỏ (P), tổng số thu F1, số có kiểu hình thân thấp, vàng chiếm tỉ lệ 1% Biết không xảy đột biến, tính theo lí thuyết, tỉ lệ kiểu hình thân cao, đỏ có kiểu gen đồng hợp tử hai cặp gen nói F1 là: A.1% B 66% C 59% D 51% (Trích đề thi ĐH-CĐ năm 2011) Giải nhanh: - Ta nhận thấy kiểu hình mang tính trạng lặn (aabb) = 1% khác 6,25% -> tỉ lệ quy luật hoán vị gen bên - Theo ra: ab/ab = 1% => ab = 10% => f = 20% => Kiểu gen F1: x - Tỉ lệ kiểu hình thân cao, đỏ có kiểu gen đồng hợp tử hai cặp gen: AABB = 10%x10% = 1% Bài tập 4: Ở loài thực vật, gen A quy định thân cao trội hoàn toàn so với gen a quy định thân thấp, gen B quy định hoa đỏ trội hoàn toàn so với gen b quy định hoa trắng Lai thân cao, hoa đỏ với thân thấp, hoa trắng thu F1 phân li theo tỉ lệ : 37,5% thân cao, hoa trắng : 37,5% thân thấp, hoa đỏ : 12,5% thân cao, hoa đỏ : 12,5% thân thấp, hoa 12 trắng Cho biết đột biến xảy Kiểu gen bố, mẹ phép lai A x B AaBB x aabb C AaBb x aabb D x (Trích đề thi ĐH-CĐ năm 2008) Giải nhanh: - Phép lai phân tích thể dị hợp cặp gen -> Fb cho kiểu hình khác 1:1:1:1 -> phù hợp với tỉ lệ quy luật hoán vị gen - Fb xuất kiểu hình thân thấp hoa trắng (ab/ab) chiếm tỉ lệ thấp -> kiểu gen P: x Bài tập 5: 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 tím trội hoàn toàn so với alen b quy định hoa trắng; alen D quy định đỏ trội hoàn toàn với alen d quy định vàng; alen E quy định tròn trội hoàn toàn so với alen e quy định dài Tính theo lí thuyết, phép lai (P) AB DE AB DE x trường hợp giảm phân ab de ab de bình thường, trình phát sinh giao tử đực giao tử xảy hoán vị gen alen B b với tần số 20%, alen E e có tần số 40%, cho F1 có kiểu hình thân cao, hoa tím, đỏ, tròn chiếm tỉ lệ: A.38,94% B.18,75% C 56,25 % D 30,25% (Trích đề thi ĐH-CĐ năm 2011) Giải nhanh: AB DE ab de AB ( x ab (P) x AB DE )( ab de AB DE ab de DE x ) de f = 20% f = 20% f = 40% f = 40% - Kiểu hình thân cao, hoa tím: A-B- = 50% + (aabb) = 50% + 40%x 40% = 66% - Kiểu hình đỏ, tròn: D-E- = 50% + (ddee) = 50% + 30%x30% = 59% => Kiểu hình thân cao, hoa tím, đỏ, tròn: 66% x 50% = 38,94% Bài tập 6: Cho phép lai P: XDXd x XdY, thu F1 Trong tổng số cá thể F1, số cá thể không mang alen trội gen chiếm 3% Biết không xảy đột biến xảy hoán vị gen giới với tần số Theo lí thuyết F1 số cá thể mang alen trội gen chiếm tỉ lệ A 46% B 28% C 32% D 22% (Trích đề thi THPT quốc gia năm 2015) Giải nhanh: P: XDXd x XdY ( x ) (XDXd x XdY) - Theo ra: ab/ab (XdXd + XdY) = 3% ab/ab = 6% Kiểu hình : A-B- = 50% +6% = 56%; XDXd +XDY = 50% => Số cá thể mang alen trội gen trên: 56% x 50% = 28% Bài tập 7: Ở loài thực vật, tính trạng hình dạng cặp gen không alen (Aa, Bb) phân li độc lập quy định Khi có mặt alen trội (A-B-) 13 quy định tròn; A-bb quy định bầu dục; aaB- aabb: dài Tính trạng màu sắc hoa gen có alen (D d) quy định Cho (P) tự thụ phấn, thu F1 phân li kiểu hìnhtheo tỉ lệ 56,25% tròn, hoa đỏ: 18,75% bầu dục, hoa đỏ: 25% dài, hao trắng Biết không xảy đột biến, kiểu gen (P) sau phù hợp với kết trên? Ad Ad Bb x Bb aD aD BD BD C Aa x Aa bd bd AD AD Bb x Bb ad ad bD bD D Aa x Aa Bd Bd A B Giải nhanh: - Nhận thấy tính trạng hình dạng chi phối quy luật tương tác gen theo kiểu át chế gen lặn tỉ lệ 9:3:4 -> cặp gen quy định hình dạng liên kết hoàn toàn với cặp gen quy định màu sắc hoa - Tỉ lệ kiểu hình thu F1 không nguyên chuẩn -> kiểu gen (P) liên kết thuận Mặt khác kiểu gen A-bb aaB- quy định kiểu hình khác nhau; F1 xuất kiểu hình aaB- (không xuất kiểu hình A-bb) => cặp Aa liên kết với cặp Dd kiểu gen phép lai: AD AD Bb x Bb ad ad Bài tập 8: Ở ruồi giấm, giẳ gen thứ gồm alen A, a nằm cặp nhiễm sắc thể số 1; cặp gen thứ hai gồm alen B, b cặp gen thứ ba gồm alen D d nằm cặp nhiễm sắc thể số cách 40cM; cặp gen thứ tư gồm alen E, e nằm cặp nhiễm sắc thể giới tính Biết gen quy định tính trạng tính trạng trội trội hoàn toàn Nếu lai cặp bố mẹ (P): Aa BD E BD E e X Y x aa X X đời con, kiểu hình gồm tính tạng trội bd bd tính trạng lặn chiếm tỉ lệ là: A 12,5% B 41,5% C 25% D 40% (Trích đề thi khảo sát chất lượng lớp 12 THPT tỉnh Thanh Hóa năm 2016) Giải nhanh: (P): Aa BD E XY bd (Aa x aa)( F1: Aa =1/2 aa = 1/2 x BD bd x aa BD E e XX bd BD )(XEY x XEXe) bd B-D- = 59% XEX- + XEY = 75% B-dd = 16% XeY = 25% bbD- = 16% bbdd = 9% - Ta có: A-B-D-XeY = 50% x 59% x 25% = 7,375% A-B-dd(XEX- + XEY) = 50% x 16% x 75% = 6% A-bbD-(XEX- + XEY) = 50% x 16% x 75% = 6% aaB-D-(XEX- + XEY) = 50% x 59% x 75% = 22,125% => Kiểu hình tính trạng trội tính trạng lặn: 41,5% 14 MỘT SỐ BÀI TẬP TỰ LUYỆN Bài tập 1: Ở loài thực vật, gen A quy định thân cao, alen a quy định thân thấp; gen B quy định màu đỏ, alen b quy định màu vàng; gen D quy định tròn, alen d quy định dài Biết gen trội trội hoàn toàn Cho giao phấn thân cao, màu đỏ, tròn với thân thấp, màu vàng, dài thu F1 gồm 81 cay thân cao, màu đỏ, dài; 80 thân cao, màu vàng, dài; 79 thân thấp, màu đỏ, tròn; 80 thân thấp, màu vàng, tròn Trong trường hợp không xảy hoán vị gen, sơ đồ lai cho kết phù hợp với phép lai ? A Dd x dd B Bb x bb C Aa x aa D Bb x bb (Trích đề thi ĐH-CĐ năm 2009) Bài tập 2: 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 trắng; alen D quy định tròn trội hoàn toàn so với alen d quy định dài Cho thân cao, hoa đỏ, tròn (P) tự thụ phấn, thu F1 gồm 301 thân cao, hoa đỏ, dài ; 99 thân cao, hoa trắng, dài; 600 thân cao, hoa đỏ, tròn; 199 thân cao, hoa trắng , tròn; 301 thân thấp, hoa đỏ, tròn; 100 thân thấp,hoa trắng, tròn Biết không xảy đột biến, kiểu gen (P) là: A AB Dd ab B Ad Bb aD C AD Bb ad D Bd Aa bD (Trích đề thi ĐH-CĐ năm 2011) Bài tập 3: Ở loài thực vật, tình trạng hình dạng hai gen không alen phân li độc lập quy định Khi kiểu gen có mặt đồng thời hai alen trội A B cho dẹt, có hai alen cho tròn alen trội cho dài Tính trạng màu sắc hoa gen có alen quy định, alen D quy định hoa đỏ trội hoàn toàn so với alen d quy định hoa trắng Cho dẹt hoa đỏ (P) tự thụ phấn, thu F có kiểu hình phân li theo tỉ lệ dẹt, hoa đỏ : tròn, hoa trắng : dẹt, hoa trắng :1 tròn hoa trắng : dài, hoa đỏ Biết không xảy đột biến, kiểu gen (P) sau phù hợp với kết trên? A Ad Bb aD B BD Aa bd C Ad BB AD D AD Bb ad (Trích đề thi ĐH-CĐ năm 2012) Bài tập 4: Ở ruồi giấm, gen A quy định thân xám trội hoàn toàn so với alen a quy định thân đen, gen B quy định cánh dài trội hoàn toàn so với alen b quy định cánh cụt Hai cặp gen nằm cặp nhiễm sắc thể thường Gen D quy định mắt đỏ trội hoàn toàn so với alen d quy định mắc trắng.Gen quy định màu mắt nằm nhiễm sắc thể giới tính X, alen tương ứng Y Phép lai 15 XDXd x XDY cho F1 có kiểu hình thân đen, cánh cụt, mắt đỏ chiếm tỉ lệ 15% Tính theo lí thuyết, tỉ lệ ruồi đực F1 có kiểu hình thân đen, cánh cụt, mắt đỏ A 5% B 7,5% C 15% D 2,5% (Trích đề thi ĐH-CĐ năm 2009) Bài tập 5: Ở ruồi giấm, alen A quy định thân xám trội hoàn toàn so với alen a quy định thân đen; alen B quy định cánh dài trội hoàn toàn so với alen b quy định cánh cụt Các gen quy định màu thân hình dạng cánh nằm nhiễm sắc thể thường Alen D quy định mắt đỏ trội hoàn toàn so với alen d quy định mắt trắng nằm đoạn không tương đồng nhiễm sắc thể giới tính X Cho giao phối ruồi thân xám, cánh dài, mắt đỏ với ruồi đực thân xám, cánh dài, mắt đỏ (P), tổng số ruồi thu F 1, ruồi có kiểu hình thân đen, cánh cụt, mắt trắng chiếm tỉ lệ 2,5% Biết không xảy đột biến, tính theo lí thuyết, tỉ lệ kiểu hình thân xám, cánh dài, mắt đỏ F1 là: A.7,5% B 45,0% C.30,0% D 60,0% (Trích đề thi ĐH-CĐ năm 2011) Bài tập 6: Ở ruồi giấm, alen A quy định thân xám trội hoàn toàn so với alen a quy định thân đen; alen B quy định cánh dài trội hoàn toàn so với alen b quy định cánh cụt; alen D quy định mắt đỏ trội hoàn toàn so với alen d quy định mắt trắng Thực phép lai P: AB D d AB D X X × X Y thu F1 Trong tổng số ab ab ruồi F1, ruồi thân xám, cánh dài, mắt đỏ chiếm tỉ lệ 52,5% Biết không xảy đột biến, theo lí thuyết, F tỉ lệ ruồi đực thân xám, cánh cụt, mắt đỏ A 3,75% B 1,25% C 2,5% D 7,5% (Trích đề thi ĐH-CĐ năm 2012) Bài tập 7: Ở loài thực vật, màu sắc hoa số gen có alen quy định, alen A quy định hoa đỏ trội hoàn toàn so với alen a quy định hoa trắng; Chiều cao cây, hai cặp gen B,b D,d quy định Cho thân cao, hoa đỏ dị hợp ba cặp gen ( ký hiệu M ) lai với đồng hợp lặn ba cặp gen trên, thu đời gồm: 140 thân cao, hoa đỏ; 360 thân cao, hoa trắng; 640 thân thấp, hoa trắng; 860 thân thấp, hoa đỏ Kiểu gen M : A AaBbDd B Aa Bd bD C Ab Dd aB D AB Dd ab (Trích đề thi ĐH-CĐ năm 2013) Bài tập 8: Ở loài động vật, alen A quy định lông xám trội hoàn toàn so với alen a quy định lông hung; alen B quy định chân cao trội hoàn toàn so với alen b quy định chân thấp; alen D quy định mắt nâu trội hoàn toàn so với alen d quy định mắt đen Phép lai P: ♀ AB D d Ab X X x ♂ XdY thu F Trong tổng số cá thể F1, số cá thể ab aB 16 có lông hung, chân thấp, mắt đen chiếm tỉ lệ 1% Biết trình giảm phân không xảy đột biến xảy hoán vị gen hai giới với tần số Theo lí thuyết, số cá thể lông xám dị hợp, chân thấp, mắt nâu F1 chiếm tỉ lệ A 8,5% B 2% C 10% D 17% (Trích đề thi ĐH-CĐ năm 2013) Bài tập 9: Cho biết gen quy định tính trạng, alen trội trội hoàn toàn, trình giảm phân không xảy đột biến xảy hoán vị gen hai giới với tần số Tiến hành phép lai P: AB AB Dd × Dd tổng số ab ab cá thể thu F1, số cá thể có kiểu hình trội ba tính trạng chiếm tỉ lệ 50,73% Theo lí thuyết, số cá thể F1 có kiểu hình lặn ba tính trạng chiếm tỉ lệ A 11,04% B 22,43% C 27,95% D 16,91% (Trích đề thi ĐH-CĐ năm 2013) Bài tập 10: Ở loài sinh vật, hai cặp gen A,a B,b nằm cặp nhiễm sắc thể cách 20cM Hai cặp gen D,d E, e nằm cặp nhiễm sắc thể khác cách 10cM Cho phép lai: AB DE AB DE × ab de ab de Biết không phát sinh đột biến hoán vị gen xảy hai giới với tần số Theo lí thuyết, tổng số cá thể thu đời con, số cá thể có kiểu gen đồng hợp lặn tất gen chiếm tỉ lệ A 0,8% B 8% C 2% D 7,2% (Trích đề thi ĐH-CĐ năm 2012) Kết Được quan tâm, tạo điều kiện Ban giám hiệu ủng hộ thầy, cô giáo tổ chuyên môn, đề tài triển khai giảng dạy lớp khối 12 (12A1, 12A2) năm học 2015 - 2016, với nỗ lực thân tích cực học tập em học sinh, việc thực đề tài diễn thuận lợi Sau triển khai đề tài tiến hành lặp lại khảo sát lại việc đề kiểm tra với 20 tập, thời gian 30 phút (10 câu thuộc dạng tập hoán vị gen, 10 câu thuộc dạng tập tương tác gen), tiến hành chấm thống kê kết tổng số 82 học sinh thuộc lớp 12A1, A2 kết đạt sau: Lớp 12A1 12A2 Điểm -10 Số Tỉ lượn lệ g % 26 61,9 % 21 52,5 % Điểm - 7,5 Số Tỉ lượn lệ g % 9,5 % 20 % Điểm 3,0 - 4,5 Số Tỉ lượn lệ g % 14,3 % 10 % Điểm 0,5 - 2,5 Số Tỉ lượn lệ g % 9,5 % 7,5 % Điểm Số Tỉ lượn lệ g % 4,8 % 10 % 17 Như sau đề tài triển khai áp dụng, nhận thấy kết có chuyển biến tích cực, đa số học sinh làm nhanh, xác dạng tập Ngoài theo dõi so sánh kết lần thi thi khảo sát chất lượng lớp khối thi khảo sát THPT quốc gia, kết nhận thấy số học sinh áp dụng phương pháp làm tốt dạng tập di truyền nhiều học sinh không áp dụng làm Như đề tài: "Kinh nghiệm giúp học sinh giải nhanh số dạng tập di truyền hoán vị gen, tương tác gen hay khó" tài liệu bổ ích Áp dụng đề tài giảng dạy học tập giúp cho quý thầy cô em học sinh tiết kiệm nhiều thời gian, công sức giải nhanh xác số dạng tập di truyền phần hoán vị gen tương tác gen thường gặp trong đề thi đại học - cao đẳng đề thi học sinh giỏi III KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Qua trình nghiên cứu nhiều tài liệu qua thực tiễn giảng dạy lớp, luyện thi học sinh giỏi, luyện thi ĐH-CĐ thân rút kinh nghiệm từ xây dựng nên đề tài "Kinh nghiệm giúp học sinh giải nhanh số dạng tập di truyền hoán vị gen, tương tác gen hay khó", đề tài áp dụng thành công THPT Thạch Thành năm học 2015 2016 Với thân đề tài có ý nghĩa to lớn kinh nghiệm quý báu đúc rút sau năm làm công tác giảng dạy trường THPT Thạch Thành Tôi hi vọng đề tài áp dụng rộng rãi nhà trường THPT Thạch Thành nói riêng nhà trường THPT nói chung Khi áp dụng đề tài trình giảng dạy chắn quý thầy cô giáo em học sinh cảm thấy hài lòng nhanh chóng thu kết tốt Trong trình xây dựng đề tài, thân cố gắng, chắn khó tránh khỏi thiếu sót Tôi mong đóng góp ý kiến chân thành quý thầy cô để đề tài hoàn thiện XÁC NHẬN CỦA HIỆU TRƯỞNG Thanh Hóa, ngày 22 tháng 05 năm 2016 Tôi xin cam đoan SKKN viết, không chép nội dung người khác Từ Văn Hùng 18 TÀI LIỆU THAM KHẢO 1) Sách giáo khoa sinh học lớp 12 nâng cao - NXB GD 2008 2) Sách Bài tập sinh học lớp 12 nâng cao - NXB GD 2008 3) Sách giáo viên sinh học 12 nâng cao - NXB GD 2008 4) Phương pháp giải dạng tập sinh học có lôgic toán - NXB ĐHSP 2010 5) Phương pháp giải dạng toán khó - NXB ĐH quốc gia hà nội 2013 6) Bồi dưỡng học sinh giỏi NXB ĐH quốc gia Hà Nội 2013 7) Đề thi tuyển sinh vào trường đại học - cao đẳng qua năm 2008 - 2015 8) Đề thi chọn học sinh giỏi giải toán máy tính cầm tay đề thi chọn học sinh giỏi tỉnh Thanh Hóa môn sinh học qua năm 2007 - 2015 9) Đề thi chọn học sinh giỏi giải toán máy tính cầm tay đề thi chọn học sinh giỏi quốc gia môn sinh học qua năm 2009 - 2015 10) Nguồn tư liệu mạng Internet 19 ... cứu đề tài "Kinh nghiệm giúp học sinh giải nhanh số dạng tập di truyền hoán vị gen, tương tác gen hay khó" làm sáng kiến kinh nghiệm năm học Mục đích nghiên cứu Đề tài cung cấp cho học sinh kiến... phương pháp làm tốt dạng tập di truyền nhiều học sinh không áp dụng làm Như đề tài: "Kinh nghiệm giúp học sinh giải nhanh số dạng tập di truyền hoán vị gen, tương tác gen hay khó" tài liệu bổ ích... từ xây dựng nên đề tài "Kinh nghiệm giúp học sinh giải nhanh số dạng tập di truyền hoán vị gen, tương tác gen hay khó" , đề tài áp dụng thành công THPT Thạch Thành năm học 2015 2016 Với thân đề