SKKN: Phát triển kĩ năng giải bài tập “các quy luật di truyền” thông qua dạng toán “di truyền tương tác giữa các gen không alen”.

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO NAM ĐỊNH TRƯỜNG THPT GIAO THỦY BÁO CÁO SÁNG KIẾN PHÁT TRIỂN KĨ NĂNG GIẢI BÀI TẬP “CÁC QUY LUẬT DI TRUYỀN” THÔNG QUA DẠNG TỐN “DI TRUYỀN TƯƠNG TÁC GIỮA CÁC GEN KHƠNG ALEN” Tác giả: Đặng Thị Tho Trình độ chun mơn: Cử nhân Chức vụ: Giáo viên Nơi làm việc: Trường THPT giao Thủy GIỚI THIỆU CHUNG VỀ SÁNG KIẾN Tên sáng kiến: Phát triển kĩ giải tập “các quy luật di truyền” thơng qua dạng tốn “di truyền tương tác gen không alen” Lĩnh vực áp dụng sáng kiến: Chương trình Sinh học 12: ôn tập, học nâng cao, hướng dẫn học sinh tự học, bồi dưỡng học sinh giỏi Thời gian áp dụng sáng kiến: Từ tháng năm 2013 đến tháng năm 2015 Tác giả: Họ tên: Đặng Thị Tho Năm sinh: 1983 Nơi thường trú: Giao Hải- Giao Thủy- Nam Định Trình độ chun mơn: Cử nhân Sinh học Chức vụ công tác: Giáo viên Nơi làm việc: Trường THPT Giao Thủy- Huyện Giao Thủy- Tỉnh Nam Định Điện thoại: 0975 28 1983 Tỷ lệ đóng góp tạo sáng kiến: 100% Đồng tác giả: Không Đơn vị áp dụng sáng kiến: Tên đơn vị: Trường THPT Giao Thủy Địa chỉ: Thị trấn Ngô Đồng- Huyện Giao Thủy- Tỉnh Nam Định Điện thoại: 0350 3895 126 I ĐIỀU KIỆN HOÀN CẢNH TẠO RA SÁNG KIẾN Nội dung “Các quy luật di truyền” nằm phần “V- Di truyền học” thuộc chương trình Sinh học 12 có vai trị đặc biệt quan trọng, khơng ln chiếm tỉ lệ điểm số cao cấu trúc đề thi cấp Tỉnh đề thi cấp Quốc gia mà nội dung chứa đựng nhiều thách thức với tốn khó thuộc dạng tập tổng hợp- phải đặc biệt kể đến dạng tập Di truyền tương tác gen không alen có kết hợp đồng thời với số quy luật di truyền khác ( như: di truyền liên kết hồn tồn khơng hồn tồn, di truyền liên kết giới tính, phân li độc lập, ) Bản thân tơi q trình tham gia giảng dạy Sinh học 12 hướng dẫn đội tuyển học sinh giỏi nhà trường dự thi cấp Tỉnh, nhằm giúp học sinh có kết tốt, tơi trọng dạng toán liên quan đến quy luật di truyền tương tác gen không alen, nhiều thời gian, cơng sức tìm tài liệu, nghiên cứu, tuyển chọn xếp tập cho có hệ thống từ dễ đến khó, từ dạng đơn giản đến dạng tổng hợp để phát triển tốt kĩ tư logic cho học sinh theo thấy, việc học sinh luyện giải toán tổng hợp quy luật di truyền không giúp học sinh tự củng cố kiến thức liên quan đến quy luật di truyền riêng rẽ mà cịn giúp phát triển, nâng cao lực giải tốn em toán thuộc chương “Các quy luật di truyền” Vì tơi bước đầu xây dựng hệ thống số dạng toán quy luật di truyền tương tác gen khơng alen, đặc biệt trọng đến dạng toán phối hợp di truyền tương tác gen không alen với số quy luật di truyền khác áp dụng trình giảng dạy cho học sinh hướng dẫn học sinh luyện tập II MƠ TẢ GIẢI PHÁP Mơ tả giải pháp trước tạo sáng kiến Khi nghiên cứu “chương II- Các quy luật di truyền” “phần V- Di truyền học” thuộc chương trình Sinh học 12, quy luật di truyền phân phối theo bài, tiết riêng rẽ theo hướng dẫn thực chuẩn kiến thức- kĩ năng, giáo viên giúp học sinh nghiên cứu quy luật, có điều kiện đầu tư cho việc phát triển kĩ giải tốn Mặt khác, nay, có nhiều tài liệu biên soạn để hỗ trợ giáo viên học sinh nghiên cứu quy luật di truyền quy luật Menđen, Liên kết gen, Hốn vị gen, Di truyền liên kết với giới tính, riêng quy luật di truyền Tương tác gen khơng alen tài liệu tập trung giới thiệu dạng nhất: tương tác bổ sung, tương tác cộng gộp, tương tác át chế Trong tốn có phối hợp đồng thời di truyền tương tác gen không alen với quy luật di truyền khác- dạng toán giúp học sinh phát triển tư logic, phát triển kĩ giải tốn tổng hợp quy luật di truyền lại chưa đề cập cách có hệ thống Do vậy, học sinh có nhận thức tốt gặp toán tương tác gen tổng hợp, có di truyền đồng thời nhiều tính trạng với quy luật di truyền khác phần lớn em thường rơi vào tình trạng bối rối, phương hướng, nhiều thời gian công sức, nhiều học sinh không xác định cách giải Đây số nguyên nhân làm cho học sinh khó đạt điểm số cao kiểm tra quan trọng Mơ tả giải pháp sau có sáng kiến 2.1 Khái quát chung quy luật di truyền tương tác gen không alen 2.1.1 Khái niệm: - Gen không alen: Là alen thuộc gen khác Ví dụ: A B (hoặc A b, a B a b) alen thuộc gen khác - Tương tác gen không alen: tác động qua lại alen gen khác việc quy định tính trạng Ví dụ: A B tương tác với để quy định tính trạng màu sắc hoa loài thực vật: Kiểu gen có A B quy định kiểu hình hoa màu đỏ, kiểu gen khơng có A khơng có B khơng có A B quy định kiểu hình hoa màu trắng Như vậy, A B tương tác với việc quy định màu đỏ hoa, khơng có tương tác hoa có màu trắng 2.1.2 Bản chất di truyền tương tác gen không alen: Các gen tế bào không tương tác trực tiếp với mà có sản phẩm gen tác động qua lại với việc tạo nên kiểu hình 2.1.3 Các kiểu tương tác gen khơng alen: Có kiểu tương tác gen bản: - Tương tác bổ sung (tương tác bổ trợ) - Tương tác cộng gộp - Tương tác át chế a Tương tác bổ sung( tương tác bổ trợ): * Nhận dạng: Trong phép lai tính trạng, P chủng, F xuất loại kiểu hình phân li theo số tỉ lệ sau: 9:7, 9:6:1, 9:3:4, 9:3:3:1 * Quy ước gen: - Đối với tỉ lệ 9:7: Quy ước gen sau: (A-B-) (A-bb) = (aaB-) = aabb - Đối với tỉ lệ 9:6:1: Quy ước gen sau: (A-B-) (A-bb) = (aaB-) aabb - Đối với tỉ lệ 9:3:4: Có thể quy ước gen theo cách sau: Cách 1: (A-B-) (A-bb) (aaB-) = aabb Cách 2: (A-B-) (A-bb) = aabb - Đối với tỉ lệ 9:3:3:1: Có thể quy ước gen theo cách: Cách 1: (A-B-) Cách 2: b Tương tác át chế: (A-B-) (A-bb) (aaB-) (aaB-) (aaB-) (A-bb aabb aabb * Nhận dạng: Trong phép lai tính trạng, P chủng, F xuất loại kiểu hình phân li theo số tỉ lệ sau: 12:3:1, 13:3, 9:3:4 * Quy ước gen: - Tỉ lệ 12:3:1: Có thể quy ước gen theo cách: Cách 1: (A-B-) (A-bb) Cách 2: (A-B-) - Tỉ lệ 13:3: Có cách quy ước gen: Cách 1: (A-B-) (aaB-) aabb (A-bb) (A-bb) aabb (aaB-) Cách 2: (A-B-) (A-bb) - Tỉ lệ 9:3:4: Có thể quy ước gen theo cách: Cách 1: Cách 2: c Tương tác cộng gộp (A-B-) (A-bb) (aaB-) = aabb (A-B-) (A-bb) = aabb (aaB-) * Nhận dạng: Trong phép lai tính trạng, P chủng, F xuất loại kiểu hình phân li theo số tỉ lệ sau: 15:1, 1:4:6:4:1 * Quy ước gen: - Tỉ lệ 15:1: Có cách quy ước gen: (A-B-) (A-bb) (aaB-) aabb - Tỉ lệ 1:4:6:4:1: Có cách quy ước gen: AABB AABb= AaBB AAbb= aaBB =AaBb Aabb =aaBb aabb * Một vài lưu ý làm tập di truyền tương tác gen không alen: - Muốn kết luận tính trạng di truyền theo quy luật tương tác gen không alen, trước hết ta phải chứng minh tính trạng hay nhiều cặp gen chi phối - Trong phép lai, sử dụng tỉ lệ phân li kiểu gen, kiểu hình đời làm để xác định kiểu tương tác gen cụ thể 2.1.4 Ví dụ Ví dụ 1: Lai ruồi giấm chủng mắt đỏ cờ với ruồi giấm chủng mắt nâu, người ta thu tồn ruồi F1 có mắt đỏ kiểu dại, F2 có tỉ lệ phân li mắt đỏ kiểu dại: mắt đỏ cờ: mắt nâu: mắt trắng Xác định quy luật di truyền chi phối màu mắt ruồi giấm phép lai Lời giải - Thế hệ bố mẹ khác tính trạng - F1 xuất tính trạng chưa có bố mẹ - F2 xuất loại kiểu hình phân li theo tỉ lệ 9:3:3:1 => Tính trạng màu mắt di truyền theo quy luật tương tác gen khơng alen theo kiểu tương tác bổ trợ, đó: A quy định mắt nâu, B quy định mắt đỏ cờ, A- B- quy định mắt đỏ kiểu dại, aabb quy định mắt trắng - Sơ đồ lai: P: Mắt đỏ cờ (aaBB) x Mắt nâu (Aabb) (A-bb): mắt nâu F1 : F2 : AaBb (mắt đỏ kiểu dại) (A-B-): Mắt đỏ kiểu dại 3(aaB-): mắt đỏ cờ aabb: mắt trắng Ví dụ 2: Khi lai giống tằm có kén màu trắng lấy từ địa phương khác nhau, người ta thu tằm F1 tất có kén màu vàng F2 có tỉ lệ phân li tằm có kén màu vàng: tằm có kén màu trắng Hãi giải thích quy luật di truyền chi phối hình thành màu sắc kén tằm phép lai Lời giải - Phép lai tính trạng (màu sắc kén tằm) - F1 xuất tính trạng khác bố mẹ (kén vàng) - F2 xuất 16 tổ hợp với loại kiểu hình phân li theo tỉ lệ 9:7 => Tính trạng màu sắc kén tằm gen phân li độc lập quy định theo quy luật tương tác bổ sung, (A-B-) quy định màu kén vàng, kiểu gen lại quy định kén màu trắng - Sơ đồ lai: P: AAbb (kén trắng) F1 F2 : x aaBB (kén trắng) AaBb (kén vàng) (A-B-): Kén vàng (A-bb): kén trắng 3(aaB-): kén trắng aabb: Kén trắng Ví dụ 3: Lai bí ngơ chủng màu trắng với bí ngơ chủng màu xanh, người ta thu F1 có màu trắng F2 phân li sau: 12 trắng: vàng: xanh Xác định quy luật di truyền màu bí ngơ thí nghiệm lập sơ đồ lai? Lời giải: - Phép lai tính trạng (màu sắc bí) - F2 xuất 16 tổ hợp với loại kiểu hình phân li theo tỉ lệ 12:3:1 => Có tượng tương tác gen át chế, đó: A quy định vàng, a quy định xanh, B át chế biểu gen A nên kiểu gen có A B kiểu hình trắng, b khơng có khả át chế - Sơ đồ lai: P: AABB (quả trắng) F1 x aabb (quả xanh) AaBb (quả trắng) F2 : (A-B-): Quả trắng (A-bb): Quả vàng 3(aaB-): Quả trắng aabb: Quả xanh Ví dụ 4: Lai hai giống gà chủng, giống có túm lơng chân, giống khơng có, người ta thu F1 có túm lơng chân F2 phân li theo tỉ lệ: 15 gà có túm lơng chân: gà khơng có túm lơng chân Giải thích kết thu Lời giải: - Phép lai tính trạng (túm lông) - F2 xuất 16 tổ hợp với loại kiểu hình phân li theo tỉ lệ 15:1 => Tính trạng túm lơng chân gà gen phân li độc lập quy định theo kiểu tương tác cộng gộp, kiểu gen có alen trội quy định tính trạng có túm lơng chân, kiểu gen lặn quy định tính trạng khơng có túm lông chân - Sơ đồ lai: P: AABB (có túm lơng chân) x aabb (khơng có túm lơng chân) F1 F2 : AaBb (có túm lơng chân) (A-B-): Có túm lơng chân (A-bb): Có túm lơng chân 3(aaB-): Có túm lơng chân aabb: Khơng có túm lơng chân Ví dụ Lai hai hoa màu trắng chủng, người ta thu toàn F có hoa màu trắng Cho F1 giao phấn với hai khác có hoa màu trắng, đời phân li sau: Phép lai với thứ nhất: 701 hoa trắng: 102 hoa vàng Phép lai với thứ hai: 262 hoa trắng: 61 hoa vàng Hãy biện luận lập sơ đồ lai cho phép lai Lời giải: * Xét phép lai với thứ 2: = => Tính trạng màu sắc hoa gen không alen tương tác theo kiểu át chế quy định Đời có 16 tổ hợp giao tử nên F hoa trắng thứ dị hợp cặp gen + Quy ước: B quy định hoa vàng, b quy định hoa trắng, A át chế B b, a không át Ta có: A- B-: hoa trắng A- bb: hoa trắng aaB-: hoa vàng aabb: hoa trắng => Kiểu gen F1 hoa trắng thứ là: AaBb + Sơ đồ lai F1 với hoa trắng thứ 2: F1 hoa trắng(AaBb) x G: AB, Ab, aB, ab F2-2: (A-B-): Hoa trắng (A-bb): Hoa trắng 3(aaB-): Hoa vàng aabb: Hoa trắng Cây hoa trắng thứ (AaBb) * Xét P: Vì F1 có kiểu gen AaBb nên P phải có sơ đồ lai sau: P: F1 : AABB(hoa trắng) x aabb(hoa trắng) AaBb ( hoa trắng) * Xét phép lai F1 với hoa trắng thứ nhất: Ta thấy đời có loại kiểu hình phân li theo tỉ lệ: = = tổ hợp giao tử = x => Cây hoa trắng thứ phải có kiểu gen Aabb Sơ đồ lai: F1 ( hoa trắng ) G: AaBb x Cây hoa trắng thứ (Aabb) AB, Ab, aB, ab F2-1: Ab, ab 2AaBb hoa trắng 2Aabb hoa trắng 1AABb hoa trắng 1AAbb hoa trắng 1aabb hoa trắng 1aaBb hoa vàng 2.1.5 Bài tập áp dụng a Bài tập tự luận Bài Cho phép lai sau: P (tc): Bí ngơ trắng F1 : F1 x F1 x Bí ngơ xanh 100% bí ngơ trắng F2 : 602 bí trắng: 149 bí vàng: 49 bí xanh 1) Biện luận viết sơ đồ lai từ P đến F2 2) Cho xanh giao phấn với trắng F kết F3 kiểu gen kiểu hình? Gợi ý: F2 phân li theo tỉ lệ 12:3:1-> tính trạng màu sắc bí di truyền theo quy luật tương tác át chế Cây xanh có kiểu gen aabb, trắng F có kiểu gen sau đây: AABB, AaBb, AaBB, AABb, AAbb, Aabb ( với giả thiết A át chế B) Bài Khi cho giao phối gà mào hạt đào với gà mào hình tỉ lệ: gà mào hạt đào: gà mào hình lá: gà mào hoa hồng: gà mào hạt đậu 10 ... đồng thời di truyền tương tác gen không alen với quy luật di truyền khác- dạng toán giúp học sinh phát triển tư logic, phát triển kĩ giải toán tổng hợp quy luật di truyền lại chưa đề cập cách có... luật di truyền riêng rẽ mà giúp phát triển, nâng cao lực giải toán em toán thuộc chương ? ?Các quy luật di truyền? ?? Vì tơi bước đầu xây dựng hệ thống số dạng toán quy luật di truyền tương tác gen khơng... Tên sáng kiến: Phát triển kĩ giải tập ? ?các quy luật di truyền? ?? thơng qua dạng tốn ? ?di truyền tương tác gen không alen” Lĩnh vực áp dụng sáng kiến: Chương trình Sinh học 12: ơn tập, học nâng cao,