Đề tài Phương pháp giải bài tập qui luật di truyền hoán vị gen

Phương pháp giải:”Bài tập qui luật DT Hoán vị Gen…” GV: Nguyễn Ngọc Huy -Qua nhiều năm thực hiện giảng dạy và hướng dẫn học sinh ôn thi đại học, cũng như tham gia bồi dưỡng học sinh giỏi[r]

Phương pháp giải:”Bài tập qui luật DT Hoán vị Gen…” GV: Nguyễn Ngọc Huy I/ĐẶT VẤN ĐỀ -Trong các bài tập qui luật di truyền thì qui luật di truyền hoán vị gen là dạng bài tập vừa đa dạng, vừa phức tạp,và thường các đề thi tuyển sinh vào các trường Đại học-Cao đẳng- THCN Mặc khác theo phân phối chương trình sinh học số tiết giải bài tập không nhiều và thường bài tập cụ thể, rời rạc, chưa có tính hệ thống, đó phần lớn HS trường THPT còn lúng túng phương pháp giải bài tập Vì để tạo điều kiện cho HS vận dụng kiến thức lý thuyết vào giải các dạng bài tập liên quan đến Hoán vị gen,là cần thiết II/ PHẦN NỘI DUNG A:Cơ sở khoa học: -Vì số lượng gen tế bào củng nhiều số cặp NST tương đồng, nên trên cặp NST tương đồng củng có nhiều cặp gen alen phân bố, cặp gen phân bố trên NST vị trí định gọi là lôcút -Trong quá trình giảm phân tạo giao tử kỳ trước giảm phân lần thứ có tượng tiếp hợp hai NST kép cặp tương đồng, nên có thể xảy tượng trao đổi đoạn tương ứng hai crômatit không cùng nguồn, gây nên tượng hoán vị gen -Tần số hoán vị gen (p) thể lực liên kết các gen trên NST, nói chung , các gen trên NST có xu hướng liên kết chặt chẽ nên tần số hoán vị gen không vượt quá 50% ( p 50% ) -Tần số hoán vị gen thể khoảng cách tương đối các gen trên NST: các gen nằm càng xa thì tần số hoán vị gen càng lớn và ngược lại các gen nằm gần thì tần số hoán vị gen càng nhỏ -Công thức tính tần số HVG (p) (p) = (số giao tử HV / tổng số giao tử tạo thành) x 100% (p) = (số cá thể có kiểu hình HV/ tổng số cá thể thu được) x 100% (p) = x % giao tử HV B.Các dạng bài tập và phương pháp giải các dạng bài tập Dạng I: Dự kiện bài cho: -Cặp tính trạng trội, lặn hoàn toàn -Số tế bào trải qua giảm phân tạo giao tử ,và số tế bào xảy hoán vị gen -Các giao tử tham gia vào quá trình thụ tinh Yêu cầu: -Xác định tỉ lệ kiểu hình hệ lai Cách giải chung: Bước1:Xác định tần số hoán vị gen *Cơ sở lý thuyết: -1 tế bào sinh giao tử đực qua giảm phân tạo giao tử đực tham gia thụ tinh -Nếu tế bào sinh giao tử xảy HVG cặp alen cho hai loại giao tử : giao tử liên kết = giao tử HVG=1/2 -Tần số HVG(p) = (số giao tử HV/ tổng số giao tử tạo thành) x 100% Bước2:Xác định tỉ lệ KH hệ lai: -Dựa vào dự kiện bài biện luận xác định KG P -Lập sơ đồ lai tỉ lệ phân tính KH hệ lai Bài tập vận dụng: Ví dụ: Cây đậu lai F1 mang kiểu hình hoa tím- hạt phấn dài tương ứng với có mặt hai cặp gen dị hợp trên NST tương đồng Giả sử có 1000 tế bào sinh giao tử trải qua giảm phân để phát sinh hạt Lop12.net Phương pháp giải:”Bài tập qui luật DT Hoán vị Gen…” GV: Nguyễn Ngọc Huy phấn, đó có 100 tế bào xảy hoán vị gen Cây F1 dùng làm phép lai phân tích hệ lai.Tính tỉ lệ % các loại kiểu hình hệ lai.Biết tất hạt phấn sinh tham gia thụ tinh và hoa tím trội hoàn toàn so với hoa đỏ, hạt phấn dài trội hoàn toàn so với hạt phấn tròn Bài giải: 1.Xác định tần số Hoán vị gen: - Số hạt phấn hình thành từ 1000 tế bào sinh hạt phấn là: 4.1000 = 4000 - Nếu tế bào sinh hạt phấn xảy hoán vị gen cho hai loại giao tử với tỉ lệ loại giao tử là: +giao tử liên kết = giao tử hoán vị gen = Vì từ 100 tế bào sinh hạt phấn xảy hoán vị gen thì số hạt phấn xảy hoán vị gen là: 4.100 = 200 200 Vậy tần số hoán vị gen là: p = x 100% = 5% 4000 2.Xác định tỉ lệ phân tính KH hệ lai(F2) : -Biện luận xác định KG F1 +Qui ước A: hoa tím a: hoa đỏ B: hạt phấn dài b: hạt phấn tròn AB +F1 mang cặp gen dị hợp trên cùng cặp NST tương đồng  KG F1 có thể là ab Ab aB AB + Nếu F1 có KG ab AB ab Lai phân tích F1: x ab ab Giao tử F1 AB= ab = 47,5% 100% ab Ab = aB =2,5% AB ab Ab aB Tỉ lệ KG F2 47,5% : 47,5% : 2,5% : 2,5% ab ab ab ab Tỉ lệ KH F2 47,5% hoa tím,hạt phấn dài: 47,5% hoa đỏ,hạt phấn tròn : 2,5% hoa tím, hạt phấn tròn: 2,5% hoa đỏ, hạt phấn tròn: Ab +Nếu F1 có KG aB Ab ab Lai phân tích F1: x aB ab Giao tử F1 Ab = aB= 47,5% 100% ab AB = ab= 2,5% AB ab Ab aB Tỉ lệ KG F2 2,5% : 2,5% : 47,5% : 47,5% ab ab ab ab Tỉ lệ KH F2 2,5% hoa tím,hạt phấn dài : 2,5% hoa đỏ,hạt phấn tròn : 47,5% hoa tím, hạt phấn tròn: 47,5% hoa đỏ, hạt phấn tròn: Lop12.net Phương pháp giải:”Bài tập qui luật DT Hoán vị Gen…” GV: Nguyễn Ngọc Huy Dạng II: Dự kiện bài cho: -Cho KH P -Tỉ lệ phân tính kiểu hình hệ lai Yêu cầu: -Biện luận và viết sơ đồ lai Cách giải chung: Bước -Biện luận xác định tính trạng trội lặn, và qui luật di truyền chi phối di truyền hai cặp tính trạng *Cơ sở lý thuyết: -Dựa vào định luật đồng tính, phân tính G Mendel để xác định tính trạng trội lặn -Nếu hệ lai xuất loại KH phân tính  9:3:3:1 (hay 1:1:1:1 lai phân tích) thì di truyền chi phối tuân theo qui luật di truyền hoán vị gen Bước Xác định tần số hoán vị gen từ đó suy KG P và tần số hoán vị gen *Cơ sở lý thuyết:Dùng phương pháp phân tích giao tử để xác định tần số HVG(p) Từ tỉ lệ phân tính hệ lai( thường vào tỉ lệ % KH mang hai tính trạng lặn)  tỉ lệ giao tử liên kết( tỉ lệ giao tử hoán vị)  KG cá thể đem lai Bước 3: Lập sơ đồ lai kiểm chứng Bài tập vận dụng: 1.Trường hợp HVG xảy bên bố mẹ Ví dụ 1: Khi cho giao phấn hai cây cùng loài, người ta thu F1 có tỉ lệ phân ly sau: 70% cây cao, tròn; 20% cây thấp, bầu dục; 5% cây cao, bầu dục; 5% cây thấp, tròn; 1.Biện luận và viết sơ đồ lai từ P đến F1 Bài giải: Bước1 -Biện luận: +Phân tích tỉ lệ phân tính KH cặp tính trạng riêng rẽ +Tính trạng chiều cao: cây cao : cây thấp = cao : thấp ( phù hợp với ĐL phân tính Mendel)  cây cao(A) trội hoàn toàn so với cây thấp (a) và P Aa x Aa(1) +Tính trạng dạng quả: tròn : bầu dục = tròn : bầu dục ( phù hợp ĐL phân tính Mendel)  tròn (B) trội hoàn toàn so với bầu dục(b) và P Bb x Bb(2) từ (1) và (2)  P (Aa,Bb) x (A a,Bb) *Phân tích tỉ lệ phân tính KH đồng thời hai cặp tính trạng: cao, tròn : cao, bầu dục : thấp, tròn : thấp, bầu dục = 70%: 5%: 5%: 20%  9:3:3:1  hai cặp tính trạng di truyền tuân theo qui luật hoán vị gen Bước2: ab F1 câythấp, bầu dục( )= 20% = 40% ab x 50% ab ab  +1 cây P cho giao tử AB = ab = 40%  Ab = aB = 10% 25% là giao tử HVG KG P AB xảy hoán vị gen với tần số p = 20% ab Lop12.net Phương pháp giải:”Bài tập qui luật DT Hoán vị Gen…” GV: Nguyễn Ngọc Huy +1 cây P AB = ab =50%  KG P AB (liên kết gen) ab Bước3: Viết sơ đồ lai( HS tự lập) 2.Trường hợp HVG xảy hai bên bố và mẹ Ví dụ 2: Cho cây cà chua F1 có cùng KG với KH cây cao, đỏ tự thụ phấn F2 thu tỉ lệ phân tính kiểu hình: 50,16% cao, đỏ : 24,84% cao, vàng : 24,84% thấp, đỏ : 0,16% thấp, vàng 1Biện luận và viết sơ đồ lai từ F1 đến F2 Bài giải: Bước1: -Biện luận: +F2 xuất tính trạng cây thấp, vàng  F1 không chủng có kiểu gen dị hợp hai cặp gen.Vậy cây cao, đỏ biểu kiểu gen dị hợp là tính trạng trội Qui ước: A qui định cây cao ; a qui định cây thấp B qui định đỏ ; b qui định vàng  F1 ( Aa,Bb) x F1 (Aa,Bb) +Tỉ lệ phân tính kiểu hình F2: 50,16% : 28,84% : 28,84% : 0,16%  : 3: 3:1  1: 2: nên di truyền hai cặp tính trạng tuân theo qui luật di truyền hoán vị gen Bước 2: ab -F2 cây thấp, vàng( ) = 0,16% = 4% ab x 4% ab  Hoán vị gen xảy hai bên bố mẹ F1 ab đem lai -AB = ab = 4%  25% là giao tử HVG Ab -Ab = aB = 46% 25% là giao tử bình thường KG F1 là và aB tần số HVG( p) = x 4% = 8% Bước3: Lập sơ đồ lai(HS tự lập) DạngIII: Dự kiện bài cho: - KH P và cho biết trước KG F1 không cho biết trước KH P và kiểu gen cuả F1 -Tỉ lệ % loại KH hệ lai F2 không phải là mang hai tính trạng lặn (aa,bb), mà thường mang tính trạng trội và tính trạng lặn(A-,bb aa,B-) Yêu cầu: -Biện luận và viết sơ đồ lai từ P đến F2 Cách giải chung: Bước -Biện luận xác định tính trạng trội, lặn và xác định qui luật di truyền chi phối hai cặp tính trạng (thực tương tự bước dạng II) Bước -Xác định tần số HVG KG F1 KG củaP *Cơ sở lý thuyết:Dùng phương pháp lập phương trình để xác định tần số HVG (p) Gọi tỉ lệ giao tử F1 AB = ab = x Ab = aB = y x + y = 0,5(1) Lop12.net Phương pháp giải:”Bài tập qui luật DT Hoán vị Gen…” GV: Nguyễn Ngọc Huy +Dựa vào tỉ lệ KH mang tính trạng trội, tính trạng lặn (A-bb; aaB-) = a% để lập phương trình y2 + 2xy = a% (2) giải hệ phương trình(1) & (2) chọn ẩn phù hợp từ đó suy tần số HVG và kiểu gen P và F1 Bước3 -Lập sơ đồ lai kiểm chứng: 1.Trường hợp 1: Đề cho biết KH P và đã biết trước KG F1 Ví dụ1 Khi lai thứ lúa thân cao, hạt gạo với thứ lúa thân thấp, hạt đục F1 thu toàn cây thân cao, hạt gạo đục Cho các cây F1 tự thụ với F2 thu 15600 cây bao gồm kiểu hình, đó có 3744 cây thân cao, hạt trong.( Biết tính trạng gen tác động riêng rẽ qui định) Biện luận và viết sơ đồ lai từ P đến F2 Bài giải: Bước1 -P chủng hai cặp tính trạng đem lai F1 đồng tính trạng thân cao, hạt gạo đục ( phù hợp ĐL đồng tính Men del )  tính trạng thân cao(A ) là trội hoàn toàn so với thân thấp(a); hạt gạo đục (B ) là trội hoàn toàn so với hạt gạo trong(b) và kiểu gen F1(Aa, Bb) 3744 -Tỉ lệ cây cao, hạt trong(A-bb) F2 = x 100% = 24%(0,24)  18,75%( )  25%( )  15600 16 Ab aB qui luật di truyền chi phối hai cặp tính trạng là qui luật di truyền hoán vị gen  KG(p) x Ab aB Ab  KG(F1) aB Bước Gọi tỉ lệ giao tử F1 AB = ab = x Ab = aB = y Ta có y2 + 2xy = 0,24 (1) x+y= (2) Giải hệ phương trình (1) & (2) ta có x= 0,1 ; y = 0,4 tần số HVG (p) = 0,2 Bước3 Lập sơ đồ lai từ p đến F2( HS tự lập) 2.Trường hợp2:Đề chưa cho biết KH P và chưa biết KG F1 Ví dụ2: Đem giao phối bố mẹ chủng khác hai cặp gen tương phản thu F1 đồng loạt cây cao, chín sớm F2 có kiểu hình đó kiểu hình cây cao, chín muộn chiếm 12,75% Biện luận và viết sơ đồ lai từ P đến F2 Bài giải: Bước1: -P chủng hai cặp tính trạng tương phản đem lai F1 đồng tính trạng cây cao, chín sớm( phù hợp định luật đồng tính Melđen )  cao, sớm trội so với thấp muộn +qui ước A: cao a: thấp B: chín sớm b: chín muộn +F1 có kiểu gen dị hợp hai cặp gen (Aa,Bb) -Tỉ lệ phân tính kiểu hình F2 Lop12.net Phương pháp giải:”Bài tập qui luật DT Hoán vị Gen…” GV: Nguyễn Ngọc Huy   qui luật di truyền chi phối di truyền hai 16 cặp tính trạng là qui luật di truyền hoán vị gen Bước2: -Gọi tỉ lệ giao tử F1 AB = ab = x Ab = aB = y Ta có y2 + 2xy = 0,1275(1) x + y = (2) giải hệ phương trình (1) & (2) ta có +x = 0,35  0,25 ( giao tử liên kết) ; +y = 0,15  0,25 (giao tử hoán vị gen) AB +Suy kiểu gen F1 là và tần số HVG (p) = 0,15 x = 0,3 ab AB ab +Kiểu gen P x AB ab -Bước 3: Lập sơ đồ lai từ P đến F2 (HS tự lập) cây cao, chín muộn ( A-;bb) = 12,75%  *Bài tập tự giải: Bài 1:Cho lai hai nòi thỏ chủng khác hai cặp tính trạng tương phản lông dài, đen và lông ngắn, trắng F1 thu toàn thỏ lông ngắn, và trắng.Cho F1 tạp giao F2 thu 502 thỏ lông ngắn, trắng : 166 thỏ lông dài, đen : 16 thỏ lông dài, trắng :18 thỏ lông ngắn, đen -Biện luận và viết sơ đồ lai từ P đến F2 Bài 2: Khi lai hai thứ cà chua chủng cây cao, hạt tròn với cây thấp, hạt dài, thu đồng loạt cây cao, hạt dài Cho các cây F1 tự thụ phấn, F2 thu 4000 cây đó có160 cây thấp, hạt tròn Biện luận và viết sơ đồ lai từ P đến F2 Bài3: Cho giao phối hai giống ruồi giấm chủng khác hai cặp tính trạng tương phản F1 đồng loạt thu ruồi thân xám, cánh dài.Cho lai F1 với F2 thu 70,5% ruồi thân xám, cánh dài : 20,5% ruồi mình đen, cánh ngắn : 4,5% ruồi thân xám, cánh ngắn : 4,5% ruồi thân đen, cánh dài -Biện luận và viết sơ đồ lai từ P đến F2 Bài4: Cho lai thứ cây chủng khác hai cặp tính trạng tương phản F1thu đồng loạt cây cao, hoa có màu Cho F1 giao phấn với cây cao, hoa trắng (px) F2 thu 1600 cây thuộc kiểu tổ hợp giao tử, đó có 480 cây cao, hoa trắng -Biện luận và viết sơ đồ lai từ P đến F2 III/ PHẦN KẾT LUẬN: 1.Kết thực tiển: Lop12.net Phương pháp giải:”Bài tập qui luật DT Hoán vị Gen…” GV: Nguyễn Ngọc Huy -Qua nhiều năm thực giảng dạy và hướng dẫn học sinh ôn thi đại học, tham gia bồi dưỡng học sinh giỏi, khả tiếp thu và vận dụng vào giải các bài tập liên quan đến qui luật di truyền hoán vị gen đạt kết đáng mừng : +Số học sinh hiểu bài và vận dụng giải bài tập có hiệu cao (khoảng 90% học sinh xử lý bài tập có liên quan) +Đa số HS tỏ tự tin giải các bài tập qui luật di truyền hoán vị gen sau đã tiếp cận với nội dung phương pháp giải các dạng bài tập nêu sáng kiến kinh nghiệm này 2.Bài học kinh nghiệm: -Trong việc hướng dẫn học sinh giải các bài tập phần qui luật di truyền giáo viên đã phân dạng và xây dựng phương pháp giải chung cho dạng thì thuận lợi cho giáo viên dạy tiết giải bài tập, bồi dưỡng học sinh giỏi, nhờ đó tiết dạy có tính chủ động và tạo hứng thú cho học sinh -Học sinh sau đã tiếp cận với dạng bài tập và phương pháp giải dạng bài tập thì tự tin và lập luận chặt chẽ không bỏ bước giải, nhờ đó hiệu bài giải cao Bài tập hoán vị gen là khó không phải là không thể vượt qua, Chào các em!Chúc các em thành công! Lop12.net