Vì vaäy, vieäc daïy hoïc naém ñöôïc moät soá phöông phaùp phaân tích di truyeàn vaø höôùng daãn caùc em vaän duïng ñeå giaûi baøi taäp nhaän thöùc (giaûi thích cô sôû teá baøo hoïc cuûa [r]
(1)VẬN DỤNG VIỆC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ VAØO GIẢNG DẠY DI TRUYỀN HỌC CỦA MENĐEN Ở THCS VI ĐẶT VẤN ĐỀ :
1 Cơ sở thực tiễn :
Di truyền học Menđen môn khoa học quan trọng sinh học sở khoa học làm sáng tỏ nhiều vấn đề phần sinh học khác Kiến thức di truyền học Menđen có phần trừu tượng, khó hiểu cần phải có u thích, hứng thú, tập trung tư cao nhận thức khắc sâu kiến thức Việc vận dụng dạy học giải vấn đề đáp ứng u cầu Chính vậy, vận dụng dạy học giải vấn đề tập nhận thức Trong giảng dạy di truyền học Menđen nhằm gây hứng thú học, kích thích tư duy, nhận thức kiến thức mới, củng cố hoàn thiện khắc sâu kiến thức cho học sinh Tạo cho học sinh phương pháp nghiên cứu độc lập tư duy, thực nghiệm thực tiễn sống
2 Cơ sở khoa học :
Việc dạy học giải vấn đề quy luật di truyền, phép giải khác chi tiết, tùy theo tốn cụ thể, nhìn chung có phép giải Những phép giải có liên quan đến phương pháp phân tích di truyền mà Menđen thực
Cống hiến Menđen trở thành tri thức khoa học nhân loại, tri thức bao gồm quy luật di truyền phương pháp nghiên cứu mà ơng sử dụng để tìm định luật Thiên tài sức sáng tạo Menđen việc tìm phương pháp nghiên cứu tượng di truyền Phương pháp chìa khóa, nguồn gốc cho ơng cho người phát quy luật di truyền Vì tốn nhận thức quy luật di truyền giải thực phương pháp phân tích di truyền Ví dụ ban đầu phân tích di truyền cặp tính trạng, sau phân tích di truyền nhiều cặp tính trạng Sự phân tích dựa vào tỉ lệ kiểu hình thu F1 hay F2 Thơng qua phát quy luật di truyền chi phối cho
từng tính trạng hay nhiều tính trạng Cho nên trình dạy học, giáo viên phải ý thức sâu sắc dạy phương pháp làm sản phẩm quan trọng so với dạy cho người học sản phẩm cụ thể Bởi vì, trang bị phương pháp vừa tri thức phương pháp, tri thức cụ thể, vừa có điều kiện tổ chức hoạt động nhận thức tích cực, sáng tạo học sinh Vì vậy, việc dạy học nắm số phương pháp phân tích di truyền hướng dẫn em vận dụng để giải tập nhận thức (giải thích sở tế bào học tượng thu thực nghiệm) quan trọng
(2)thức thực chất mối quan hệ phương pháp không đơn giản với học sinh Do người dạy cần trọng tới điều
Trong phương pháp điều quan trọng không việc trình bày cách thức tiến hành mà cịn phải nhấn mạnh mục đích no.ù Phương pháp phân tích hệ lai nhằm xác định quy luật di truyền chi phối tính trạng Vì vậy, trình bày quy luật di truyền hay nhiều tính trạng dứt khốt phải thể phương pháp này, nghĩa sơ đồ lai thể từ P F1 Nếu phép lai hay nhiều tính trạng
trình bày khơng tn thủ theo phương pháp phân tích hệ lai (mà dừng lại F1 kết luận tính chất di truyền tính trạng đó), tạo cho học sinh
nhận thức nhầm lẫn đáng tiếc Tính chất di truyền tính trạng gen nhân chi phối hay phát quy luật di truyền chi phối xác định biết tỉ lệ phân li F2 Để làm sáng tỏ ý phân tích tơi xin dẫn số ví dụ sau :
Đối tượng : Đậu Hà Lan Ngơ
P(t/c) : Thân Cao x Thân Lùn P(t/c) : Thân Cao x Thân Lùn
F1 : Đều Thân Cao F1 : Đều Thân Cao
F2 : Thân cao; Thân Lùn F2 : Thân cao; Thân Lùn
Kết phép lai cho thấy chiều cao đậu Hà Lan tuân theo quy luật phân tính Menđen Trong Thân Cao trội hịan tồn Như vậy, chiều cao gen chi phối, cịn chiều cao Ngơ bị chi phối gen khơng alen Trong thân cao hai gen trội tác động bổ trợ tạo thành Ví thử phép lai dừng lại F1, ví dụ Ngô, kết luận Thân cao trội hồn tồn ảnh
hưởng âm tính tới nhận thức học sinh Điều nhấn thêm ví dụ sau : Đối tượng : Gà Chuột
P(t/c) : Lông đen x Lông trắng P(t/c) : Lông đen x Lông trắng
F1 : Lông xám F1 : Xám nâu
F2 : đen : xám : trắng F2 : xám nâu : đen : trắng
Từ sơ đồ ta thấy di truyền màu lơng gà trội khơng hồn tồn, chuột tác động gen không alen Màu xám xác định trội khơng hịan tồn biết tỉ lệ phân tính F2 : :
Những điều phân tích chứng minh cho thấy tầm quan trọng việc hiểu thực chất phương pháp giúp cho em vừa vận dụng để giải toán nhận thức vừa tránh sai lầm xảy
Như việc thiết kế giải tập nhận thức theo phương pháp phân tích hệ lai sử dụng nhiều khâu giới thiệu Cách giải toán nhận thức dựa vào số tổ hợp kiểu hình F2 phương pháp quy nạp, từ suy
cơ chế tế bào học xác định sơ đồ lai Thơng qua xác định quy luật di truyền chi phối kiểu hình Điều khái quát sơ đồ đưới đây:
KH : P(t/c) F1 F2
(1)
(3)KG : P F1 F2
(4)
điều kiện -> chiều nhận thức để giải
yêu cầu -số- bước giải
Để minh họa điều Xin đưa cách giải tập nhận thức quy luật phân li độc lập sau :
P(t/c) Đậu vàng, trơn x Xanh, nhăn F1 : Toàn vàng, trơn
F2 : vàng,trơn : vàng nhăn :3 xanh, trơn : xanh, nhaên
Biện luận viết sơ đồ lai từ P F2
Dựa vào sơ đồ người giải lập luận giải toán sau :
F2 có tỉ lệ : vàng, trơn + vàng, nhăn + xanh, trơn + xanh, nhaên = 16 F1
phải dị hợp cặp gen nằm cặp nhiễm sắc thể tương đồng tạo giao tử (vì 16 = x 4) Xác định sơ đồ kiểu gen từ F1 F2 sau đối chiếu tỉ
lệ kiểu gen kiểu hình F2 Từ suy kiểu gen P
F2 : + + + + = 16 = x
(1) F1 : DdTt
(2) GF1 : DT, Dt, dT, dt
F2 : 9(D_T_) : (D_tt) : 3(ddT_) : 1(ddtt)
(3) P : DDTT x ddtt
Phương pháp phân tích di truyền thứ hai lai phân tích Phương pháp trình bày sau học sinh học xong định luật phân tính Tại lai phân tích hiểu phép lai cá thể mang tính trạng trội với cá thể mang tính trạng lặn để kiểm tra kiểu gen thể mang tính trạng trội Cần lưu ý khác với phương pháp phân tích thể hệ lai, lai phân tích tính chất di truyền tính trạng biết Khái niệm lai phân tích mở rộng phạm vi quy luật di truyền Sau trình bày xong tương tác hỗ trợ qua sơ đồ đậu nêu Ta thấy muốn xác định kiểu gen đầu hạt Vàng – Trơn F2 phải cho lai với đậu xanh – nhăn, mang kiểu gen đồng hợp lăn
(ddtt), vào kết phép lai để nhận biết kiểu gen đối tượng Thực chất phép lai phân tích Ví dụ :
Pa : vàng – trơn x xanh – nhăn D_T_ ddtt
Nếu ta có : 100% vàng – trơn Pa(F2) có kiểu gen : DDTT
Hoặc : vàng – nhăn : xanh – nhăn Pa(F2) có kiểu gen : Ddtt
Hoặc : vàng – trơn : vàng – nhăn : xanh – trơn : xanh – nhăn Pa(F2)
có kiểu gen : DdTt
(4)là đồng tính đối tượng có kiểu gen đồng hợp trội, cịn có phân tính tùy thuộc tỉ lệ mà đối tượng dị hợp tử hay nhiều cặp gen Khái niệm bao quát cho khái niệm lai phân tích nêu
Như hiểu thực chất ý nghĩa lai phân tích Học sinh chủ động giải tập nhận thức khâu củng cố Dựa vào kết kiểu hình Fa Học sinh suy kiểu gen Pa từ kiểu hình Fa suy kiểu gen Fa kiểu gen Pa hình dung phép giải tập nhận thức liên quan với lai phân tích qua sơ đồ sau :
KH : Pa Fa
2 KG Pa Pa Fa
(Những kí hiệu giống sơ đồ 1)
Ví dụ : tập nhận thức giới thiệu phép lai phân tích khâu củng cố
Pa : Hoa đỏ x Hoa trắng Fa : hoa đỏ : hoa trắng Hãy xác định kiểu gen Pa
Sơ đồ giải : Fa : + = Pa : Aa Fa : 1AA : aa
Hoặc, tập nhận thức giới thiệu định luật phân li độc lập khâu củng cố tập nhận thức nêu tiếp:
Pa : hạt vàng, trơn x hạt xanh, nhăn Fa : vàng, trơn : vàng, nhăn : xanh, trơn : xanh, nhăn Xác định kiểu gen Pa
Sơ đồ giải : Fa : + + + = Pa : AaBb Fa : 1AaBb : 1Aabb : 1aaBb: 1aabb
Tóm lại điều phân tích cịn cho thấy mối quan hệ mật thiết lai phân tích phương pháp phân tích hệ lai, phương pháp phân tích hệ lai tiền đề lai phân tích Cịn lai phân tích mục đích chủ yếu xác định kiểu gen đối tượng, tiến hành biết tính chất di truyền tính trạng xác định phương pháp phân tích hệ lai
VII/ GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ :
Trong kiểu dạy học giải vấn đề, hoạt động chủ yếu giáo viên tổ chức tình có vấn đề bộc lộ toán nhận thức hướng dẫn học sinh tự lực giải vấn đề đặt cách nêu lên giả thuyết thảo luận thực nghiệm, chứng minh, tới kiến thức dựa kiến thức có Bằng đường đó, học sinh khơng nắm vững kiến thức mà cịn phát triển lực tư duy, nắm cách thức hành động
(5)Trong trình thực tốn nhận thức, học sinh có trở ngại định giải hay chưa biết khái quát nội dung quy luật di truyền Do đó, hỗ trợ từ giáo viên đàm thoại cần thiết
Để minh họa điều nói trên, xin đưa toán sau : * Bài :
Khi dạy định luật phân tính Menđen Giáo viên chuyển liệu thí nghiệm thành tốn nhận thức sau :
P(t/c) : Hoa đỏ x Hoa trắng F1 : hoa đỏ F2 : hoa đỏ : hoa trắng
Hãy biện luận viết sơ đồ lai từ P F2
Đây khó phép lai cặp tính trạng Tình có vấn đề học sinh tỉ lệ kiểu hình F2 : Nhưng học sinh dần tìm hiểu
chất quy luật phân tính cách chủ động nhờ hỗ trợ giáo viên qua câu hỏi gợi mở : Từ kiểu hình F2 (3 : 1) cho biết F1 có loại giao tử ?
và kiểu hình F1 ? sau học sinh trả lời câu hỏi Học sinh tự viết sơ đồ kiểu gen từ F1 F2 đối chiếu với kiểu hình học sinh phát
gen không alen tương tác với để qui định tính trạng Đồng thời cịn nhận thức thêm mơt điều tính trạng F1 khơng phải tính trạng
trội định luật đồng tính Menđen
Trong khâu cố giáo viên đưa tiếp tập nhận thức sau : Cho hoa đỏ hoa trắng F2 giao phấn với kết F3 ?
Khi giải tập nhận thức học sinh mở rộng nhận thức phép lai phân tích
* Bài :
Khi dạy định luật phân li độc lập giáo viên chuyển kiện thí nghiệm thành toán sau :
P(t/c) hạt vàng, trơn x hạt xanh, nhăn F1 vàng, trơn F2 : hạt vàng,
trơn : hạt vàng, nhăn : hạt xanh, trơn : hạt xanh, nhăn Biện luận sơ đồ từ P F2
Đây toán phép lai nhiều tính trạng theo lịch trình Cho nên khó học sinh Nhưng học sinh nhận thức cách chủ động chất định luật phân li độc lập tính trạng qua trợ giúp giáo viên câu hỏi gợi mở :
- Có nhận xét tỉ lệ phân ly cặp tính trạng tương phản F2 ? Nhờ
(6)- Từ số tổ hợp kiểu hình F2 suy kiểu hình F1 khơng ? Câu hỏi
hướng dẫn học sinh nhanh chóng xác định F1 dị hợp tử cặp gen nằm
cặp nhiễm sắc thể tương đồng
Từ học sinh viết sơ đồ từ P F2 đối chiếu với tỉ lệ kiểu hình
Thơng qua đó, học sinh nhận thức phân li độc lập tổ hợp tự vật chất di truyền (gen) tác động ác hoàn toàn gen trội gen lặn nguyên nhân sinh kiểu hình F2
Các tỉ lệ phân li cặp tính trạng tỉ lệ phân li kiểu hình F2 có mối
quan hệ khơng ? Câu hỏi hướng học sinh phát phân li kiểu hình F2
bằng tích tỉ lệ phân li cặp tính trạng tỉ lệ kiểu hình tích tỉ lệ phân li cặp tính trạng tỉ lệ kiểu hình tích tỉ lệ tính trạng tạo nên kiểu hình
Ví dụ : 9/
16 vàng – trơn = 3/4vàng x 3/4 trơn
Chính nhận thức quan trọng dấu hiệu đặc trưng để nhận biết định luật phân li độc lập tính trạng học sinh
Để khai thác tiềm toán để củng cố kiểm tra đánh giá Giáo viên nêu tiếp : cho hạt vàng – trơn F1 giao phấn với hạt xanh –
nhăn kết phép lai ? Học sinh vận dụng kiến thức viết tiếp sơ đồ lai xác định thêm tỉ lệ phân li kiểu gen kiểu hình : : : : Kết tạo cho học sinh thêm nhận thức phép lai phân tích nhiều tính trạng, đồng thời tạo sở cho nhận thức quy luật liên kết gen Moocgan trình bày sau
2 Bài tập nhận thức dùng khâu ôn tập, tổng kết :
Việc tổ chức thực tập nhận thức thông qua hoạt động tích cực học sinh việc viết sơ đồ lai Giáo viên có vai trị dẫn dắt, trợ giúp thông qua việc thay đổi liệu toán, nêu câu hỏi gợi mở nhằm giúp học sinh tự khái quát khái niệm, quy luật, mối quan hệ quy luật di truyền
Để minh họa điều nêu trên, xin đưa toán nhằm hệ thống khái quát hóa quy luật di truyền Menđen sau :
* Baøi :
P : đỏ x vàng F1 : đỏ : vàng Biện luận
viết sơ đồ lai từ P F1 Học sinh nhanh chóng giải tốn dựa vào quy luật phân
tính
P : Aa x Aa F1 : AA : 2Aa : 1aa
(7)P(t/c) Hoa kép trắng x hoa đơn đỏ F2 : kép đỏ + kép hồng + kép
trắng + đơn đỏ + đơn hồng + đơn trắng Hãy biện luận viết sơ đồ lai từ P F2?
Đây toán tương đối khó với học sinh lai cặp tính trạng Nhưng học sinh làm qua số câu hỏi gợi mở giáo viên
Qua tỉ lệ kiểu hình F2 ta nhận xét tỉ lệ cặp tính trạng
F2? Học sinh nêu : cặp tính trạng, hình dạng hoa phân li theo tỉ lệ (3 : 1); cịn
cặp tính trạng màu sắc hoa có tỉ lệ (1 : : 1)(hiện tượng trội khơng hồn tồn màu sắc hoa)
Các tỉ lệ phân li cặp tính trạng tỉ lệ phân li kiểu hình F2 có
mối quan hệ khơng? Câu hỏi hướng học sinh phát phân li kiểu hình F2 tích tỉ lệ phân li cặp tính trạng
Ví dụ: 3/16 kép – đỏ = 3/4 kép x 1/4 đỏ
Từ kết giải toán, học sinh nhận thức toán lai hai cặp tnhs trạng khơng phải lúc xét cặp tính trạng phân li theo tỉ lệ : mà chúng cịn thể tượng trội khơng hồn toàn
VIII KẾT LUẬN : VIII.1 Thực nghiệm Phương pháp thực nghiệm:
+ Chọn lớp thực nghiệm: Qúa trình thực nghiệm tiến hành lớp 9/1 lớp 9/2 trường THCS Nguyễn Trãi Trong lớp 9/1 lớp đối chứng lớp 9/2 lớp thực nghiệm Đây hai lớp có đồng trình độ điều kiện khác như: nội dung giảng dạy, giáo viên dạy, tiêu chí đánh giá Nhưng khác chỗ giảng lớp thực nghiệm thiết kế theo hướng phương pháp mà sáng kiến đề xuất lớp đối chứng soạn giảng thơng thường
+ Sau thực nghiệm tiến hành kiểm tra, đánh giá câu hỏi trắc nghiệm tập di truyền
1 Kết thực nghiệm:
a Định tính:
So sánh giửa hai lớp thực nghiệm đối chứng trình sử dụng việc giải vấn đề vào giảng dạy di truyền học Menden lớp trung học sở tơi nhận thấy:
- Tiết dạy lớp thực nghiệm sôi hơn, học sinh hứng thú học tiếp thu nhanh hơn, em tích cợc tham gia học
- Khi kiểm tra cũ em nhớ hiểu có hệ thống hơn, có kỹ giải tập di truyền, nên hầu hết em làm tập nhà chuẩn bị cho học
(8)Tôi tiến hành kiểm tra hai lớp thợc nghiệm đối chứng câu hỏi trắc nghiệm tập di truyền kết thu sau:
Điểm số Lớp thực nghiệm Lớp đối chứng
Số lượng Tỉ lệ ( % ) Số lượng Tỉ lệ ( % )
9 10 27.2 5.8
7 15 45.6 23.6
5 27.2 17 50.0
< 20.6
Tổng số 33 100 34 100
VIII.2 Kết luận
Dạy học giải vấn đề quy luật di truyền Menden THCS tổ chớc dạng cácbài toán nhận thức Cácbài toán nhận thức cấu thành từ phép lai hay nhiều tính trạng dựa phương pháp phân tích hệ lai vàlai phân tích Mỗi tốn nhận thức tạo nên tình có vấn đề, với trợ giúp GV, HS giải đượcbài toán nhận thức nghĩa tự giải vấn đề Thông qua đó, HS nhận thức đặc điểm chung, riêng mối quan hệ quy luật di truyền Việc tổ chức toán nhận thức thể trình dạy học, nghiên cứu mới, củng cố luyện tập Nhờ tích cực hố trình học tập HS phát huy chất lượng lĩnh họi tri thức quy luật di truyền nâng cao
Qua phần dạy tiến hành trên, HS học tập hào hứng, tham gia tích cực vào giảng
HS suy nghĩ nhiều bộc lộ suy nghĩ qua trao đổi nhóm tranh luận trước lớp qua cáctình có vấn đề