Phân dạng các bài tập tương tác gen sinh học 12 trường THPT hàm rồng

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO THANH HOÁ TRƯỜNG THPT HÀM RỒNG SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM PHÂN DẠNG CÁC BÀI TẬP TƯƠNG TÁC GEN DÀNH CHO HỌC SINH LỚP 12 TRƯỜNG THPT HÀM RỒNG Người thực hiện: Phạm Thị Hằng Chức vụ: Giáo viên SKKN thuộc môn: Sinh học THANH HOÁ NĂM 2020 MỤC LỤC A MỞ ĐẦU 1.1 Lí chọn đề tài Hiện chương trình sinh học 12 THPT có số quy luật di truyền khai thác sử dụng nhiều kì thi là: Quy luật phân li Quy luật phân li độc lập Quy luật di truyền liên kết Quy luật di truyền liên kết với giới tính Quy luật tương tác gen không alen Trong quy luật trên, có quy luật học sinh hiểu nhanh vận dụng có quy luật lại khó học sinh Trong kì thi học sinh giỏi, đại học thường hay lồng ghép đưa vào đề thi Trong thực tế trình giảng dạy mơn sinh học trường THPT Hàm Rồng - TP Thanh Hố tơi nhận thấy việc giải được, giải nhanh, giải xác tập sinh học phần quy luật di truyền vấn đề cịn gặp nhiều vướng mắc khó khăn Hơn nữa, thời gian để chữa tập quy luật di truyền ít, có tiết Quỹ thời gian chưa đủ để giáo viên hướng dẫn học sinh cách giải tập vận dụng củng cố lý thuyết khó mà để dẫn dắt em có kỹ giải tập quy luật di truyền Qui luật di truyền tương tác gen dạng liên quan xuất nhiều đề thi Đây qui luật hay khó, kí hiệu phức tạp dễ gây cảm giác không hứng thú cho học sinh nên học sinh ngại làm, hay bỏ qua, có khơng đọc đề thi Bài “Sự tác động nhiều gen tính đa hiệu gen’’ theo phân phối chương trình có tiết, nội dung đề cập đến tượng tương tác gen đơn dạng bổ trợ cộng gộp, khơng có dạng tương tác át chế câu hỏi thi tốt nghiệp, thi đại học, thi học sinh giỏi cấp có tập dạng tương tác át chế, ngồi cịn có dạng tập tổng hợp liên quan đến di truyền tính trạng chịu chi phối quy luật tương tác gen - phân li độc lập, tương tác gen - liên kết gen hoàn toàn; tương tác gen - hoán vị gen; tương tác gen - di truyền liên kết với giới tính, tính xác suất liên quan đến tương tác gen Đây dạng tập khó học sinh Mặt khác, Bộ GD&ĐT áp dụng hình thức thi trắc nghiệm môn sinh học từ năm học 2006 - 2007 đến kì thi tốt nghiệp THPT, đại học - cao đẳng Kiến thức đề thi rộng bao quát chương trình Học sinh muốn đạt kết cao, bên cạnh việc trả lời cịn phải nhanh Trước thực trạng tơi mạnh dạn đưa hệ thống dạng tập liên quan đến quy luật tương tác gen đề xuất phương pháp giải nhanh Mong muốn em tích cực chủ động vận dụng giải thành công tập quy luật di truyền đề thi, tài liệu tham khảo, đồng thời góp phần nhỏ tháo gỡ phần vướng mắc cho đồng nghiệp với đề tài: “Phân dạng bài tập tương tác gen dành cho học sinh lớp 12 trường THPT Hàm Rồng” 1.2 Mục đích nghiên cứu - Nghiên cứu phương pháp giải tập nhanh hiệu cho phần tương tác gen giúp học sinh học tốt dạng tập qui luật di truyền tương tác gen 1.3 Đối tượng nghiên cứu - Chương trình ơn thi học sinh giỏi ôn thi THPT Quốc gia lớp 12 - Học sinh lớp 12 trường THPT Hàm Rồng, TP Thanh Hóa 1.4 Phương pháp nghiên cứu - Hệ thống lại kiến thức trọng tâm phần tương tác gen - Hệ thống cụ thể chi tiết dạng tập phần - Đề xuất phương pháp giải cụ thể - Giới thiệu ví dụ cụ thể tập vận dụng 1.5 Những điểm sáng kiến kinh nghiệm Hệ thống hóa tồn dạng tập tương tác gen Giúp học sinh có nhìn tổng qt dạng tập tương tác có phương pháp giải nhanh B NỘI DUNG SÁNG KIẾN I Hệ thống kiến thức trọng tâm Khái niệm tương tác gen - Nhiều gen khơng alen tương tác với quy định tính trạng - Thực chất tương tác gen tương tác sản phẩm gen với sản phẩm gen khác Cơ sở tế bào học Sự phân li độc lập tổ hợp tự cặp NST tương đồng giảm phân hình thành giao tử dẫn đến phân li độc lập tổ hợp tự cặp alen tương ứng Có tương tác gen không alen Phân loại a) Tác động bổ trợ (bổ sung) – Các gen không alen tác động bổ sung với cho kiểu hình riêng biệt – Khi lai F1 dị hợp cặp gen với F2 có tỉ lệ: +9:6:1 +9:7 + : : :1 + : : b) Tác động át chế – Gen át chế biểu gen khác khơng alen hình thành tính trạng – Khi lai F1 dị hợp cặp gen với F2 có tỉ lệ: + 12 : : + 13 : + : : (át chế lặn) c) Tác động cộng gộp – Các gen alen gen không alen tương tác với quy định tính trạng gen (trội lặn) đóng góp phần vào biểu tính trạng – Khi lai F1 dị hợp cặp gen với F2 có tỉ lệ: + 15 : + 1: : : : Ý nghĩa – Làm tăng xuất biến dị tổ hợp, xuất tính trạng chưa có bố mẹ Mở khả tìm kiếm tính trạng công tác lai tạo giống II Phương pháp nhận biết và giải bài tập tương tác gen: Phương pháp nhận biết gen không alen quy định tính trạng – Đề cho liên quan đến tính trạng – Dựa vào đề cho kết phép lai cặp gen dị hợp với hay kết lai phân tích Fb hay thể dị hợp cặp gen lai với thể khác để biện luận tính trạng hay nhiều cặp gen chi phối – Cụ thể, tỉ lệ sau: Kiểu tương tác Bổ trợ Phép lai AaBb x AaBb : : :1 9:6:1 9:7 9:3:4 Lai phân tích AaBb x aabb 1:1:1:1 1:2:1 3:1 1:2:1 AaBb x Aabb (AaBb x aaBb) 3:3:1:1 : : : :1 5:3 : : : : Át chế Cộng gộp 12 : : 13 : 15 : (1 : : : : 1) 1:2:1 3:1 3:1 (1 : : 1) : : : :1 : : 7:1 (1 : : : 1) Tóm lại: Khi xét di truyền tính trạng, điều giúp nhận biết tính trạng di truyền theo quy luật tương tác gen khơng alen + Tính trạng phân li KH hệ sau theo tỉ lệ 9:3:3:1 hay biến đổi tỉ lệ + Tính trạng phân li KH hệ sau theo tỉ lệ 3:3:1:1 hay biến đổi tỉ lệ + Kết lai phân tích xuất tỉ lệ KH 1:1:1:1 hay biến đổi tỉ lệ Phân dạng bài tập tương tác gen và phương pháp giải 2.1 Dạng 1: Bài toán tương tác gen đơn a Dạng toán thuận Nhận biết: Cho biết kiểu tương tác, kiểu gen P, tìm tỉ lệ phân li đời Phương pháp: - Bước 1: Quy ước gen - Bước 2: Xác định kiểu gen, kiểu hình đời thơng qua sơ đồ lai Lưu ý: Sử dụng phép nhân xác suất sơ đồ phân nhánh để tìm tỉ lệ kiểu gen, kiểu hình Ví dụ: Màu lơng thỏ cặp gen nằm hai cặp NST thường qui định Trong đó: B qui định lơng xám, b: qui định lông nâu; A át chế B; b cho màu lông trắng; a: không át Cho thỏ lông trắng lai với thỏ lơng nâu F tồn thỏ lơng trắng Cho F1 lai với F2 Trong số thỏ lơng trắng thu F2, tính theo lí thuyết số thỏ lông trắng đồng hợp chiếm tỉ lệ bao nhiêu? A.1/8 B.1/6 C 1/16 D.1/3 Giải: - Bước 1: Quy ước gen B: Xám; b: Nâu A: át; a: không át A-B-: A-bb: Trắng aaB-: Xám aabb: Nâu - Bước 2: Xác định kiểu gen, kiểu hình đời thông qua sơ đồ lai P: AABB (Trắng) x aabb (Nâu) GP: AB ab F1: AaBb (100% trắng) F1 x F1 : AaBb ( Trắng) x AaBb ( Trắng) GF1: AB; Ab;aB; ab F2: TLKG: 9A-B-: 3A-bb: 3aaB-: 1aabb TLKH: 12 trắng : xám : nâu Trong số 12 trắng F2 có đồng hợp chiếm tỉ lệ: 2/12=1/6 ⇒ Đáp án C b Dạng tốn nghịch Nhận biết: Cho biết kiểu hình bố mẹ (P), tỉ lệ phân li đời con, xác định kiểu gen P Phương pháp: - Bước 1: Biện luận tính trạng di truyền theo quy luật tương tác gen và xác định kiểu tương tác + Khi lai F1 x F1 tạo F2 có 16 kiểu tổ hợp như: 9:3:3:1; 9:6:1; 9:7; 12:3:1; 13:3, 9:3:4; 15:1 có kiểu hình chiếm tỉ lệ 1/16 (16 = 4.4 ⇒ P giảm phân cho loại giao tử) + Khi lai F1 với cá thể khác tạo F2 có kiểu tổ hợp như: 3:3:1:1; 4:3:1; 3:3:2; 5:3; 6:1:1; 7:1 (8 = 4.2 ⇒ bên P cho loại giao tử, bên P cho loại giao tử) + Khi lai phân tích F1 tạo F2 có kiểu tổ hợp như: 3:1; 1:2:1; 1:1:1:1 (4 = 4.1 ⇒ bên P cho loại giao tử, bên P cho loại giao tử) - Bước 2: Quy ước gen - Bước 3: Xác định kiểu gen P và lập sơ đồ lai ( Lưu ý: Tương tác bổ trợ có trường hợp vai trị gen trội nhau) Ví dụ: Người ta cho hoa (X) giao phấn với với khác: - Với I thu F1-1 : 101 hoa đỏ: 203 hoa hồng: 100 hoa trắng - Với II thu đượcF1-2: 55 hoa đỏ : 37 hoa hồng : hoa trắng Biện luận viết sơ đồ lai cho trường hợp Biết gen nằm NST thường Giải: - Bước 1: Biện luận tính trạng di truyền theo quy luật tương tác gen Xét phép lai 2: F1-2: phân li theo tỉ lệ: 55 đỏ : 37 hồng : trắng = đỏ : hồng : trắng Số tổ hợp giao tử: + + = 16 = 4.4 → P cho loại giao tử ⇒ P dị hợp cặp gen (giả sử AaBb) quy định tính trạng màu sắc hoa ⇒ tượng tương tác gen kiểu bổ trợ - Bước 2: Quy ước gen Quy ước: A-B- : hoa đỏ aaB-; A-bb: hoa hồng aabb: hoa trắng - Bước 3: Xác định kiểu gen P và lập sơ đồ lai Sơ đồ lai: P: AaBb (đỏ) x AaBb (đỏ) G: AB, Ab, aB, ab AB, Ab, aB, ab F1-2: A-B- : A-bb : aaB- : 1aabb đỏ : hồng : trắng Tương tự xét phép lai 1: + F1-1 có tỉ lệ: đỏ: hồng : trắng ⇒ số tổ hợp giao tử = = 4.1 + Vì (X) cho loại giao tử nên (I) cho loại giao tử F 1-1 xuất hoa trắng ⇒ Kiểu gen (X): aabb + Sơ đồ lai: P: AaBb (đỏ) x aabb (trắng) G: AB, Ab, aB, ab ab F1-1: AaBb : Aabb : aaBb : 1aabb đỏ: hồng : trắng c Từ sở sinh hóa xác định kiểu tương tác Nhận biết: Về thực chất kiểu tương tác gen khơng alen cácgen không trực tiếp tương tác với mà sản phẩm chúng enzym (bản chất Protein) hay sản phẩm sau hoạt động enzym phốihợp gây ảnh hưởng qua lại theo cách khác dẫn đến biểu kiểu hình khác Trường hợp có sản phẩm enzym gen không alen tương tác với nhau: - Để làm xuất kiểu hình trường hợp tương tác bổ trợ - Enzym gen ức chế hoạt động enzym tạo gen khác không alen trường hợp tương tác át chế - Cùng làm tăng cường biểu tính trạng trường hợp tương tác cộng gộp Phương pháp: - Bước 1: Xác định kiểu tương tác và qui ước gen Dựa vào ảnh hưởng enzim để xác định kiểu gen qui định kiểu hình tương ứng từ xác định kiểu tương tác - Bước 2: Lập sơ đồ lai tính toán yêu cầu đề bài Ví dụ : Ở loài hoa, xét ba cặp gen phân li độc lập, gen quy định enzim khác tham gia vào chuỗi phàn ứng hóa sinh để tạo nên sắc tố cánh hoa theo sơ đồ sau: Các alen lặn đột biến a, b, c không tạo enzim A, B C tương ứng Khi sắc tố khơng hình thành hoa có màu trắng Cho hoa đỏ đồng hợp tử ba cặp gen giao phấn với hoa trắng đồng hợp tử ba cặp gen lặn, thu F Cho F1 giao phấn với nhau, thu F2 Biết không xảy đột biến Có phát biểu sau mặt lý thuyết? (1) Ở F2 có kiểu gen qui định kiểu hình hoa đỏ (2) Ở F2 có 12 kiểu gen qui định kiểu hình trắng (3) Ở F2, kiểu hình hoa vàng có kiểu gen qui định (4) Trong số hoa trắng F2, tỉ lệ hoa trắng có kiểu gen dị hợp 78,57% (5) Nếu cho tất hoa đỏ F tạp giao, tỉ lệ hoa trắng thu đời lai 29,77% A B C D Giải Bước 1: Xác định kiểu tương tác và qui ước gen Quy ước: A-B-C: Đỏ; A-B-cc: Vàng; Các kiểu gen lại quy định hoa vàng Bước 2: Lập sơ đồ lai tính toán yêu cầu đề bài P: AABBCC (đỏ) × aabbcc (vàng) GP: ABC abc F1 : AaBbCc (Đỏ) F1 x F1: AaBbCc (Đỏ) × AaBbCc (Đỏ) F2 : (1) đúng, số kiểu gen qui định hoa đỏ A-B-C- = (AA + Aa)(BB + Bb) (CC + Cc) = × × = (2) sai: + Tổng số loại kiểu gen = × × = 27 loại kiểu gen + Tổng số loại kiểu gen quy định hoa vàng = A-B-cc (AA + Aa)(BB + Bb)cc = × × = + Số kiểu gen quy định hoa trắng = 27 – – = 15 (3) : = - Tỉ lệ hoa đỏ = A-B-C- 3 27 x x = 4 64 = 3 x x = 4 64 - Tỉ lệ hoa vàng = A-B-cc 27 28 = 1− − = 64 64 64 - Tỉ lệ hoa trắng (4) đúng:- Ở F2 : + Tỉ lệ trắng chủng (aabbcc, aabbCC, aaBBcc, aaBBCC, AAbbcc, AAbbCC) = ( )3 x6 = 32 = + Tỉ lệ trắng F2 dị hợp 28 22 − = 64 64 64 = • 22 = 78,57% 28 → Ở F2, hoa trắng, tỉ lệ trắng dị hợp (5) sai, đỏ F2 tạp giao: (1AA:2Aa)(1BB:2Bb)(1CC:2Cc) × (1AA:2Aa) (1BB:2Bb)(1CC:2Cc) → : (8/9A- : 1/9aa)(8/9B- : 1/9bb)(8/9C- : 1/9cc) 512 64 = = 729 729 → vậy: + Đỏ F3 ; Vàng F3 512 64 153 = 1− − = = 20,99% 729 729 729 + Trắng F3 ⇒ Vậy có phương án 1, 3, Đáp án A Lưu ý: Bài toán có vận dụng chất cặp gen qui định tính trạng nằm cặp NST tương đồng phân li độc lập 2.2 Dạng 2: Vận dụng toán xác suất vào tương tác gen Nhận biết: Có thể hướng dẫn học sinh vận dụng toán xác suất giải tập tương tác gen cách linh hoạt + Trường hợp tương tác cộng gộp Khi bố mẹ có kiểu gen giống dị hợp n cặp gen Ở F1:-Loại cá thể có m alen trội (m≤2n) chiếm tỉ lệ Cm2n/4n - Loại cá thể có n alen trội chiếm tỉ lệ lớn (khi n = m) Cnn/4n • Khi gen tương tác cộng gộp theo kiểu tương tác alen trội làm tăng giảm biểu kiểu hình, thể P có n cặp gen dị hợp phân li độc lập tự phối ngẫu phối tạo 2n + loại kiểu hình Phương pháp: Bước 1: Xác định dạng tương tác gen Bước 2: Xác định tỉ lệ và cơng thức tốn phù hợp Ví dụ 1: (Đề thi THPT Quốc Gia năm 2014) Ở loài hoa, xét ba cặp gen phân li độc lập, gen quy định enzim khác tham vào chuỗi phản ứng hóa sinh để tạo nên sắc tố cánh hoa theo sơ đồ sau: Gen K Enzim K Gen L Enzim L Gen M Enzim M Chất không Chất không màu Sắc tố vàng Sắc tố đỏ màu Các alen lặn đột biến k, l, m không tạo enzim K, L M tương ứng Khi sắc tố khơng hình thành hoa có màu trắng Cho hoa đỏ đồng hợp tử ba cặp gen giao phấn với hoa trắng đồng hợp tử ba cặp gen lặn, thu F Cho F1 giao phấn với nhau, thu F2 Biết không xảy đột biến, theo lí thuyết, tổng hợp số thu F2, số hoa trắng chiếm tỉ lệ A 7/16 B 37/64 C 9/16 D 9/64 Giải: Bước 1: Xác định dạng tương tác gen - Theo đề bài: K-L-M-: hoa đỏ; K-L-mm : hoa vàng; KG lại cho hoa trắng - P: KKLLMM x kkllmm ⇒ F1: KkLlMm; F1 x F1: KkLlMm x KkLlMm Bước 2: Xác định tỉ lệ và công thức toán phù hợp  3      +         16 - Số hoa trắng F2 = – có màu = – = → Đáp án A Ví dụ 2: Ở lồi thực vật, tính trạng chiều cao cặp gen Aa, Bb Dd nằm cặp NST thường khác tương tác theo kiểu cộng gộp Cây có kiểu gen đồng hợp lặn có chiều cao 120cm; Trong kiểu gen, có thêm alen trội cao thêm 10cm Cho thấp giao phấn với cao (P) tạo F1 gồm tất có kiểu gen giống nhau, F1 tự thụ phấn thu F2 Biết không xảy tượng đột biến Theo lí thuyết, có phát biểu sau đúng? Cây cao có chiều cao 180cm Ở F2, loại có chiều cao 130cm chiếm tỉ lệ 3/32 10 Ở F2, loại có chiều cao 150cm chiếm tỉ lệ 5/16 Ở F2, loại cao chiếm tỉ lệ 1/64 A B C D Giải: Cả phát biểu → Đáp án D Cây cao có chiều cao 180 cm → Đúng Cây cao mang alen trội nên chiều cao 120+6×10 =180 cm Ở F2, loại có chiều cao 130c m chiếm tỉ lệ → Đúng Cây cao 130 cm có alen trội Như vậy, có cặp gen di hợp (n = 3) cần tìm loại kiểu gen có alen trội (m = 1) Áp dụng cơng thức, ta có loại cao 130cm (có alen trội) chiếm tỉ lệ Ở F2, loại có chiều cao 150cm chiếm tỉ lệ 3/32 → Đúng Cây cao 150cm có alen trội Như vậy, có cặp gen dị hợp (n = 3) cần tìm loại kiểu gen có alen trội (m = 3) Áp dụng cơng thức, ta có loại cao 150cm (có alen trội) chiếm tỉ lệ Cm2n C36 = = n 4 16 Ở F2, loại cao chiếm tỉ lệ 1/64 → Đúng Cây cao có kiểu gen Cm2n C66 = = 4n 43 64 AABBDD có alen trội Tỉ lệ cao 2.3 Dạng 3: Bài toán tương tác gen kết hợp với qui luật di truyền khác a Tương tác gen và liên kết gen (1 tính trạng cặp gen không alen tương tác, tính trạng cặp gen quy định liên kết với gen quy định tính trạng tương tác) Nhận biết: – Đề xét đến tính trạng – Tỉ lệ kiểu hình chung cho hai tính trạng khơng tích hai nhóm tỉ lệ xét riêng thấy giảm xuất biến dị tổ hợp – Có trường hợp: + Nếu tỉ lệ chung hai tính trạng giống tỉ lệ tương tác đơn 9: 3: 3:1; 9: 6: 1; 9: 7; 12: 3: 1; 13: 3; 9: 3: 4… chắn gen liên kết đồng + Nếu tỉ lệ chung tính trạng khác tỉ lệ đơn : : : : 1; : : 3: 1; : : 2: 1; : : :1 :1; 10 : : : 1; 8: : : chắn gen liên kết đối + Ngoại lệ, tương tác át chế 13 : 3, tỉ lệ chung hai tính trạng : : phù hợp liên kết đồng liên kết đối 11 A B C D Phương pháp: – Bước 1: Biện luận xác định quy luật di truyền + Tách riêng tính trạng để xét: có tính trạng di truyền tương tác, tính trạng cặp gen quy định + Xét chung: Tỉ lệ kiểu hình chung cho hai tính trạng khơng tích hai nhóm tỉ lệ xét riêng thấy giảm xuất biến dị tổ hợp → gen quy định tính trạng di truyền theo quy luật Menđen liên kết hoàn toàn với gen quy định tính trạng tương tác – Bước 2: Xác định kiểu gen Xác định gen liên kết đồng hay đối dựa vào xuất hay không xuất loại kiểu hình có kiểu gen (vd: đời sau xuất kiểu hình có kiểu gen aa bbdd → P có giao tử abd → liên kết đồng) Xác định gen liên kết, gen phân li độc lập.(chú ý kiểu tương tác có cách quy ước gen, vai trị A = B ( 9: 6: 1; 9: 7; 15: 1) ta chọn trường hợp – Bước 3: Viết sơ đồ lai Ví dụ: Cho (P) thân cao, hoa đỏ tự thụ phấn, thu F gồm: 37,5% thân cao, hoa đỏ; 37,5% thân cao, hoa trắng; 18,75% thân thấp, hoa đỏ; 6,25% thân thấp, hoa trắng Biết tính trạng chiều cao cặp gen quy định, tính trạng màu sắc hoa hai cặp gen khác quy định, khơng có hốn vị gen không xảy đột biến Nếu cho (P) giao phấn với có kiểu gen đồng hợp tử lặn ba cặp gen tỉ lệ phân li kiểu hình đời thân thấp, hoa đỏ : thân thấp, hoa trắng : thân cao, hoa đỏ : thân cao, hoa trắng thân cao, hoa đỏ : thân thấp, hoa trắng thân thấp, hoa đỏ : thân cao, hoa trắng : thân thấp, hoa trắng thân thấp, hoa đỏ : thân cao, hoa trắng : thân thấp, hoa trắng Giải: Bước 1: Biện luận xác định quy luật di truyền - TLKH F1: cao, đỏ: cao, trắng: thấp, đỏ: thấp, trắng - Xét tính trạng chiều cao cây: cao: thấp ⇒ Aa x Aa - Xét tính trạng màu sắc: đỏ: trắng ⇒ BbDd x BbDd TLKG : 9BD- : 3B-dd : 3bbD- : 1bbdd ≠ - Với (3 : 1)(9 : 7) : : : ⇒ có liên kết gen quy định chiều cao với gen quy định màu sắc hoa Và tỷ lệ thấp, hoa trắng = 6,25% ⇒ gen liên kết hoàn toàn – Bước 2: Xác định kiểu gen 12 Xác định gen liên kết đồng hay đối dựa vào xuất hay không xuất loại kiểu hình có kiểu gen - Theo đề bài, thấp, hoa đỏ có KG aa, B-D- ⇒ a liên kết với B a liên kết với D Bước 3: Viết sơ đồ lai - KG P là: AB Dd ab Ad Bb aD - Khi P giao phần với có KG đồng hợp tử lặn: Ab Dd aB x ab dd ab ⇒  Ab ab  x ÷   aB ab  (Dd x dd) ⇒ (1A-bb : 1aaB-)(1D- : 1dd) = 1A-bbD- : 1A-bbdd : 1aaB-D- : 1aaB-dd - TLKH đời con: thấp, đỏ : cao, trắng : thấp, trắng → Đáp án C b Tương tác gen và hoán vị gen Nhận biết: – Đề xét di truyền tính trạng – Tỉ lệ phân li kiểu hình chung tính trạng khác tỉ lệ trường hợp tương tác- liên kết; xuất nhiều biến dị tổ hợp Phương pháp: – Bước 1: Biện luận xác định quy luật di truyền Tách riêng tính trạng để xét: có tính trạng di truyền tương tác, tính trạng cặp gen quy định Xét chung : Tỉ lệ kiểu hình chung cho hai tính trạng khơng tích hai nhóm tỉ lệ xét riêng thấy tăng xuất biến dị tổ hợp –> gen quy định tính trạng di truyền theo quy luật Menđen liên kết khơng hồn tồn với gen quy định tính trạng tương tác – Bước 2: Xác định kiểu gen và viết sơ đồ lai + Xác định gen liên kết đồng hay đối: dựa vào xuất tỉ lệ lớn hay bé loại kiểu hình có kiểu gen Vd: đời sau xuất kiểu hình có Aa bd bd aa bD bd kiểu gen lớn → đời trước tạo giao tử abd lớn loại giao tử abD ⇒ liên kết đồng + Xác định gen liên kết: kiểu tương tác vai trị gen A, B khơng ta phải dựa vào hệ sau loại kiểu hình có tổ hợp gen (aaB-dd) có tỉ lệ lớn hay nhỏ để suy gen liên kết 13 + Tính tần số hốn vị: dựa vào kiểu hình có kiểu gen đơn giản hệ sau để lập phương trình, giải chọn nghiệm Ví dụ : Ở loài thực vật, alen A quy định hoa đỏ trội hoàn toàn so với alen a quy định hoa trắng; tính trạng chiều cao quy định hai gen, gen có hai alen (B, b D, d) phân li độc lập Cho hoa đỏ, thân cao (P) dị hợp tử cặp gen lai phân tích, thu F a có kiểu hình phân li theo tỉ lệ thân cao, hoa đỏ : 18 thân cao, hoa trắng : 32 thân thấp, hoa trắng : 43 thân thấp, hoa đỏ Trong kết luận sau đây, có kết luận đúng? Kiểu AB Dd ab gen (P) Ở Fa có loại kiểu gen Cho (P) tự thụ phấn, theo lí thuyết, đời kiểu gen đồng hợp tử lặn cặp gen chiếm tỉ lệ 0,49% Cho (P) tự thụ phấn, theo lí thuyết, đời có tối đa 21 loại kiểu gen loại kiểu hình A B C D Giải: Bước 1: Biện luận xác định quy luật di trùn Phân tích tỉ lệ kiểu hình thu Fa: Tính trạng chiều cao : 25 thân cao : 75 thân thấp = : → Quy ước gen: B_D_: thân cao; B_dd, bbD_, bbdd : thân thấp ⇒ Tương tác gen kiểu bổ trợ : Nếu gen phân li độc lập ta có phép lai phân tích: AaBbDd × aabbdd, phép lai cho đời có tỉ lệ kiểu hình (1 đỏ : trắng) × (1 cao : thấp) = : : : ≠ giả thiết : 18 : 32 : 43 → Có tượng liên kết gen gen Aa với gen Bb Dd ( Vai trò gen Bb Dd nhau) Bước 2: Xác định kiểu gen và viết sơ đồ lai Xét trường hợp genAa liên kết với gen Bb: = AB Dd ab Xét thân cao hoa đỏ Fa: 0,07 = 0,07 ABD × 1abd → Cây P cho giao tử ABD = 0,07 = 0,14AB × 1/2D → Ở P có tượng hốn vị gen với tần số f= 2× 0,14 = 0,28 = 28% → Ở P có kiểu gen Ab Dd aB , hoán vị gen với tần số 28% 14 → Kết luận (1) sai = Ta có phép lai: Ab Dd ab aB Dd ab Ab Dd x aB ab dd ab Ab aB AB dd dd Dd ab ab ab , đời thu loại kiểu gen AB dd ab ab ab Dd dd ab ab , , , , , , , → Kết luận (2) Cho (P) tự thụ phấn, ta có phép lai Theo lí thuyết, đời kiểu gen đồng hợp tử lặn cặp gen chiếm tỉ lệ 0,07abd × 0,07abd = 0,49% → Kết luận (3) Ab Dd x aB Ab Dd aB ab dd ab (f = 28%) Cho (P) tự thụ phấn, ta có phép lai Theo lí thuyết, đời có tối đa số loại kiểu gen (AB/AB, AB/Ab, AB/aB, AB/ab, Ab/aB, Ab/Ab, Ab/ab, aB/aB, aB/ab, ab/ab) × (DD, Dd, dd) = 10 × = 30 Số loại kiểu hình (cao, thấp) × (đỏ, trắng) = × = → Kết luận (4) sai Xét tương tự cho trường hợp gen Aa liên kết với gen Dd Vậy có kết luận kết luận số (2) (3) c Tương tác gen và liên kết với giới tính Nhận biết: – Khi xét di truyền cặp tính trạng, di truyền tính trạng vừa biểu tương tác hai cặp gen khơng alen, vừa biểu liên kết giới tính, ta suy hai cặp alen phải có cặp NST thường phân ly độc lập với cặp – Khi xét di truyền cặp tính trạng, có tính trạng thường tương tác gen, tính trạng liên kết với giới tính, ta dựa vào tỉ lệ phân ly kiểu hình tính trạng, suy kiểu gen tương ứng Sau kết hợp lại ta có kiểu gen chung tính trạng Phương pháp: – Bước 1: Xét di truyền tính trạng để suy tính trạng tương tác gen không alen quy định – Bước 2: Biện luận để thấy tính trạng phân bố khơng đều giới → có cặp gen nằm NST giới tính, cặp nằm NST thường – Bước 3: Viết sơ đồ lai Ví dụ 1: Lai ruồi giấm mắt đỏ tươi chủng với ruồi đực có mắt trắng chủng người ta thu 100% ruồi F có mắt đỏ tía 100% ruồi đực F có 15 mắt đỏ tươi Cho ruồi F1 giao phối ngẫu nhiên với người ta thu F với tỉ lệ phân li kiểu hình : 3/8 số ruồi F có mắt đỏ tía, 3/8 số ruồi F có mắt đỏ tươi 2/8 số ruồi F2 có mắt trắng Biết khơng có tượng đột biến xảy khơng có tượng gen gây chết Nếu cho ruồi mắt đỏ tía F ngẫu phối tỉ lệ ruồi đực mắt trắng thu 9 18 A B C D Giải: Bước 1: Xét di truyền tính trạng để suy tính trạng tương tác gen không alen quy định - Pt/c: ♀đỏ tươi × ♂trắng → F1: ♀ đỏ tía + ♂ đỏ tươi, F1 giao phối cho F2: 3/8 đỏ tía, 3/8 đỏ tươi, 2/8 trắng - Ta thấy: Đây phép lai tính trạng, Ptc F1 giao phối cho F2 có tổ hợp kiểu hình (lớn 4) → có tương tác gen Tỉ lệ : : tỉ lệ đặc thù tương tác : : - Quy ước gen: A-B- : đỏ tía; A-bb: đỏ tươi; aaB- + aabb : Trắng – Bước 2: Biện luận để thấy tính trạng phân bố không đều giới → có cặp gen nằm NST giới tính, cặp nằm NST thường - Tính trạng F1 biểu không giới → Aa Bb nằm NST giới tính X, cặp NST cịn lại nằ NST thường – Bước 3: Viết sơ đồ lai * Nếu gen Aa nằm NST giới tính X: P: XAXAbb × XaYBB → F1: XAXaBb XAYBb (100% đỏ tía) → loại * Nếu Bb nằm NST giới tính X:- P: AAXbXb × aaXBY - F1: AaXBXb , AaXbY - F2: (1AA:2Aa:1aa)(1XBXb:1XbXb:1XBY:1XbY) * Cho đỏ tía F2 giao phối: (1/3AA:2/3Aa)XBXb ×(1/3AA:2/3Aa)XBY → Con đực mắt trắng thu = aaXBY + aaXbY = 1 1 1 ( x )( x + x ) = 3 2 2 18 d Tương tác gen và di truyền học quần thể Bước 1: Xác định qui luật di truyền tương tác Bước 2: Áp dụng công thức di truyền học quần thể giải bài toán Ví dụ : Tính trạng màu hoa cặp gen Aa, Bb nằm cặp NST tương đồng tương tác bổ sung Khi có gen trội A B kiểu gen cho kiểu hình hoa đỏ, kiểu gen cịn lại cho kiểu hình hoa trắng Một quần thể cân di truyền có tần số A 0,3 B 0,6 Lấy ngẫu nhiên hai trongquần thể xác suất để thu hoa đỏ là: 16 A 0,36 B 0,49 C.0,45 D.0,38 Giải:- Bước 1: Xác định qui luật di truyền tương tác TLKH F2: trắng: đỏ ⇒ KG F1: AaBb KG F2: 9A-B-: 7(3A-bb: 3aaB-: 1aabb) ⇒ giải bái toán theo hướng di truyền quần thể - Bước 2: Áp dụng công thức di truyền học quần thể giải bài toán Cấu trúc di truyền quần thể theo gen A: 0,09AA+ 0,42Aa+ 0,49aa=1 Cấu trúc di truyền quần thể theo gen B: 0,36BB + 0,48Bb+ 0,16bb=1 Cây hoa đỏ có kiểu gen A-B- = (A-).(B-) = (1-aa) (1-bb)= (1-0,49) (10,16)=0,4284 Cây hoa trắng có tỉ lệ: – 0,4284= 0,5716 Lấy ngẫu nhiên xác suất để có hoa đỏ: C 12 0,4284.0,5716= 0,49=> Đáp án B 2.5 Hiệu sáng kiến kinh nghiệm - Bản thân tơi rèn luyện cho kĩ giải tập tương tác, nâng cao hiệu dạy - Phân dạng nêu đươc phương pháp giải tập tương tác gen tạo cho em say mê hứng thú với môn học, học trở nên nhẹ nhàng, hiểu mà không áp lực - Các đồng nghiệp tích cực tham khảo áp dụng vào dạy lớp hiệu - Trong năm học gần chất lượng học sinh đại trà tăng lên mũi nhọn tăng MỘT SỐ BÀI TẬP TƯƠNG TÁC GEN Bài 1: Ở loài thực vật, để xác định quy luật di truyền tính trạng màu hoa người ta tiến hành phép lai thu kết sau: Kiểu hình bố mẹ Kiểu hình đời Hoa đỏ x Hoa trắng 25% hoa đỏ; 50% hoa vàng; 25% hoa trắng Hoa đỏ x Hoa đỏ 56,25% hoa đỏ; 37,55 hoa vàng; 6,25% hoa trắng Hoa vàng x Hoa trắng 25% hoa trắng; 75% hoa vàng Tính trạng màu hoa loài thực vật di truyền theo quy luật A Tương tác cộng gộp B Trội khơng hồn tồn C Tương tác át chế D Tương tác bổ sung Hướng dẫn: Ở phép lai 2: Hoa đỏ x Hoa đỏ 17 56,25% hoa đỏ; 37,55 hoa vàng; 6,25% hoa trắng = : : 1⇒ Hoa đỏ đem lai có kiểu gen AaBb Vì A B đứng chung kiểu gen qui định hoa đỏ nên tương tác bổ sung Bài 2: Chủng thu F1 tồn hoa tím Đem F1 lai phân tích thu đời có loại kiểu hình hoa tím, hoa trắng, hoa đỏ hoa vàng với tỉ lệ ngang Đem F1 tự thụ phấn thu F Đem loại bỏ hoa đỏ hoa trắng F2, sau cho lại giao phấn ngẫu nhiên với thu F3 Biết khơng có đột biến xảy Tính theo lý thuyết có kết luận sau đúng? I Tỉ lệ hoa đỏ chủng F3 1/9 II Có loại kiểu gen quy định hoa vàng loài thực vật III Tính trạng di truyền theo quy luật tương tác gen không alen kiểu bổ trợ IV Tỉ lệ hoa tím chủng tổng số hoa tím F3 1/6 A B C D Hướng dẫn: Đáp án B Pt/c: Hoa trắng x Hoa trắng → F1 tồn hoa tím Số tổ hợp giao tử phép lai phân tích = x → F có kiểu gen AaBb gen quy định màu hoa bị chi phối quy luật tương tác bổ sung → III Ta có sơ đồ phân tích: AaBb x aabb → Fb : 1AaBb (Tím) : 1Aabb (vàng) : 1aaBb (đỏ) : 1aabb (trắng) F1 tự thụ phấn : AaBb x AaBb → F 2: 9A-B- (tím) : 3A-bb (vàng) : 3aaB(đỏ) : 1aabb (trắng) Đem loại bỏ hoa đỏ hoa trắng F2 ta được: F2: 9A-B- (tím) : 3A-bb (vàng) = 1AABB : 2AaBB : 2AABb : 4AaBb : 1AAbb : 2Aabb = 1/12AABB : 2/12 AaBB : 2/12AABb : 4/12AaBb : 1/12Aabb : 2/12Aabb Giao tử F2: 1/3AB : 1/3 Ab : 1/6aB : 1/6ab F2 giao phấn ngẫu nhiên với nhau: (1/3AB : 1/3Ab : 1/6aB : 1/6ab)(1/3AB : 1/3Ab : 1/6aB : 1/6ab) - Tỉ lệ hoa đỏ chủng F3 là: aaBB = 1/6.1/6 = 1/36 → I sai - II sai có kiểu gen quy định hoa vàng là: Aabb Aabb - Hoa đỏ F3 = - Hoa trắng F3 = 1 = 6 12 1 = 6 36 ; - Hoa vàng F3 = 1 1 + = 3 1− → Tỉ lệ hoa tím F3 là: 2 − − = 12 36 18 1 AABB = = 3 Tỉ lệ hoa tím chủng là: - Tỉ lệ hoa tím chủng (AABB) tổng số hoa tím là: : = 4 → IV đúng.Vậy có kết luận Bài 3: Ở loài thực vật, tính trạng khối lượng cặp gen Aa, Bb, Dd nằm cặp NST khác tương tác cộng gộp quy định, có gen trội nặng thêm 10 gam Quả có khối lượng nhẹ 80g Cho lai nhẹ với nặng (P) thu F1, F1 tự thụ phấn thu F2 Biết khơng có tượng đột biến Theo lí thuyết, có phát biểu sau : Ở F2 tính trạng khối lượng có kiểu hình Ở F2, có kiểu gen quy định có khối lượng 100g Ở F2, có khối lượng 110g chiếm tỉ lệ lớn Ở F2, có kiểu gen quy định có khối lượng 130g A B C D Hướng dẫn : Cả phát biểu → Đáp án D Cho lai nhẹ với nặng (P) thu F1, F1 tự thụ phấn thu F2→ F2 có cặp gen dị hợp AaBbDd Vận dụng công thức giải nhanh ta có: Ở F2, tính trạng khối lượng có kiểu hình → Đúng Số loại kiểu hình =2n+1=2×3+1=7=2n+1=2×3+1=7 kiểu hình Ở F2, có kiểu gen quy định có khối lượng 100g → Đúng Quả 100g có alen trội Số loại kiểu gen F2 có alen trội =C32+C31 = kiểu gen Ở F2, có khối lượng 110g chiếm tỉ lệ lớn → Đúng Quả có khối lượng 110g có alen trội = n, chiếm tỉ lệ lớn Ở F2, có kiểu gen quy định có khối lượng 130g → Đúng Số loại kiểu gen quy định len trội =3C33=3 (vì n = 3) Bài 4: Đề thi THPT QG 2018 Một loài thực vật, xét cặp gen phân li độc lập tham gia vào q trình chuyển hóa chất K màu trắng tế bàọ cánh hoa: alen A quy định enzim A chuyển hóa chất K thành sắc tố đỏ, alen B quy định enzim B chuyển hóa chất K thành sẩc tố xanh Khi tế bào có sắc tố đỏ sắc tố xanh cánh hoa có màu vàng Các alen đột biến lặn a b quy định prơtêin khơng có hoạt tính enzim Biết khơng xảy đột biến Theo lí thuyết, có phát biểu sau đúng? I Cho dị họp tử cặp gen tự thụ phấn cho giao phấn với hoa trắng phép lai đểu cho đời có loại kiểu hình 19 II Cho hoa đỏ giao phấn với hoa xanh, thu đời có tối đa loại kiểu gen III Cho hai hoa đỏ có kiểu gen khác giao phấn với nhau, thu đời gồm toàn hoa đỏ IV Cho hoa vàng giao phẩn với hoa trắng, có thề thu dược đời cỏ 75% sổ hoa đỏ A B C D Hướng dẫn: Theo gt: A-B-: vàng; A-bb: đỏ; aaB-: xanh; aabb: trắng I → Vì AaBb × AaBb (aabb) → F1 4KH = 9:3:3:1 (hay 1:1:1:1) II → Aabb × aaBb → tối đa kg III → AAbb × Aabb → 100%A-bb (đỏ) IV→ sai A-B- × aabb → khơng thể đời có đỏ (A-bb) = 75% CHỌN A Bài 5: Cho bố mẹ (P) cao lai phân tích ta thu tỉ lệ đời cao: thấp Lấy thấp đời Xác suất thu thấp đồng hợp kiểu gen bao nhiêu? Hướng dẫn P lai phân tích có tổ hợp: 4= 4.1Ta có : A – B- : A-bb : aa B- : aabb = cao : thấp ⇒ Tuân theo qui luật tương tác gen kiểu bổ trợ 9:7 - Sơ đồ lai: AaBb x aabb Lấy đời con: Xác suất thu thấp đồng hợp kiểu gen → Xác suất có thấp chủng (aabb) = 1/3 Xác suất có thấp khơng chủng = 2/3 Xác suất cần tìm là: C13 = 1/3 (2/3)2 20 C KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ Kết luận Qua đề tài phân dạng nêu phương pháp giải cụ thể tập tương tác phù hợp với đối tượng học sinh Chính điều thuận lợi cho giáo viên học sinh học cách giải loại tập Sử dụng phương pháp phát huy hiệu tính sáng tạo, độc lập học sinh Học sinh vừa có khả hoạt động độc lập vừa phối hợp hiệu tạo cho học sinh hứng thú học tập tập Nếu nắm cách xử lí toán thuộc qui luật chắn học sinh chinh phục phần vận dụng cao đề thi để có kết tốt Đề nghị Xây dựng phương pháp kĩ thuật giải nhanh hiệu cho nội dung tập cụ thể, phù hợp với xu hướng đổi phương pháp dạy học Vì cần áp dụng rộng rãi với nhiều nội dung khác môn học để tạo thành kĩ mang lại hiệu dạy học Sáng kiến cịn mang màu sắc chủ quan, chưa hồn thiện nhiều hạn chế Vì vậy, tơi mong đóng góp ý kiến quý báu thầy cơ, bạn đồng nghiệp để ngày hồn thiện XÁC NHẬN Thanh Hóa, ngày 16 tháng năm 2020 21 CỦA THỦ TRƯỞNG ĐƠN VỊ Tôi xin cam đoan SKKN viết, khơng chép nội dung người khác Người viết Phạm Thị Hằng TÀI LIỆU THAM KHẢO Sách giáo khoa sinh học 12 bản, nâng cao, NXB GD Sách giáo viên sinh học 12 bản, nâng cao, nhà XB GD Bồi dưỡng học sinh giỏi 12, Phan Khắc Nghệ-TRần Mạnh Hùng, nhà XB ĐHQG HN Công phá tập sinh , Lê Thế Kiên, nhà XB ĐHQG HN Cơng phá lí thuyết sinh, Phạm Thị Thanh Thảo, nhà XB ĐHQG HN Bồi dưỡng học sinh giỏi THPT, Phạm Thị Tâm, nhà XB ĐHQG HN Phương pháp giải nhanh tập di truyền cơng thức tốn, Huỳnh Quốc Thành, Nhà XB ĐHQG HN Phương pháp giải nhanh dạng tập sinh học, Phan Khắc Nghệ, Nhà XB ĐHQG HN Chinh phục đề thi Quốc gia THPT, Gia đình love book, Nhà XB ĐHQG HN 10 Phương pháp siêu tốc giải trắc nghiệm , Thịnh Nam, Nhà XB ĐHQG HN 11 Phương pháp giải dạng tốn sinh học máy tính cầm tay, Phan Khắc Nghệ, nhà XB ĐHQG HN 12 Ứng dụng tổ hợp xác suất giải tập di truyền, Hoàng Trọng Phán, nhà XB ĐHQG HN 13 Sinh học Campbell, tái lần thứ nhà XB GD 14 Trang Web: Sinh hoc.com; Tuyển sinh đại học.com 22 DANH MỤC CÁC ĐỀ TÀI SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM ĐÃ ĐƯỢC HỘI ĐỒNG ĐÁNH GIÁ XẾP LOẠI CẤP SỞ GD& ĐT VÀ CÁC CẤP CAO HƠN XẾP LOẠI TỪ C TRỞ LÊN Họ tên tác giả: Phạm Thị Hằng Chức vụ đơn vị công tác: Giáo viên trường THPT Hàm Rồng TT Tến đề tài SKKN Xây dựng sử dụng sơ đồ Graph vào giảng dạy môn sinh học 10 “Ứng dụng phầm mềm tin học Powerpoint soạn giảng “Chương - Sinh trưởng phát triển” để nâng cao chất lượng hiệu lên lớp” Cấp đánh giá xếp loại Sở Kết đánh giá xếp loại C Năm học đánh giá xếp loại 2006 2007 Sở C 20082009 “Hệ thống phương pháp giải dạng tập di truyền liên kết với giới tính” Sở C 20122013 “Phương pháp giải tập di truyền liên quan đến cặp gen cặp NST thường nhằm nâng cao hiệu dạy học sinh học 12” Sở C 20142015 23 “ Sử dụng kĩ thuật dạy học khăn trải bàn để dạy học chương IV sinh sản sinh học 11” Xây dựng sử dụng câu hỏi trắc nghiệm khách quan thực hành sinh học lớp 10 trường THPT Hàm Rồng Sở C 20162017 Sở C 20182019 24 ... ? ?Phân dạng bài tập tương tác gen dành cho học sinh lớp 12 trường THPT Hàm Rồng? ?? 1.2 Mục đích nghiên cứu - Nghiên cứu phương pháp giải tập nhanh hiệu cho phần tương tác gen giúp học sinh học. .. đại học, thi học sinh giỏi cấp có tập dạng tương tác át chế, ngồi cịn có dạng tập tổng hợp liên quan đến di truyền tính trạng chịu chi phối quy luật tương tác gen - phân li độc lập, tương tác gen. .. sinh học tốt dạng tập qui luật di truyền tương tác gen 1.3 Đối tượng nghiên cứu - Chương trình ôn thi học sinh giỏi ôn thi THPT Quốc gia lớp 12 - Học sinh lớp 12 trường THPT Hàm Rồng, TP Thanh