Với dạng bài toán này sau khi giải học sinh thấy tất cả các quy luật di truyền đều được học đã quen Nhưng cái lạ ở đây là hai cặp gen một cặp nằm trên NST thường một cặp nằm trên NST gi[r]
(1)Kinh nghiệm dạy học KIỂM TRA TƯ DUY SÁNG TẠO CỦA HỌC SINH GIỎI 12 BẰNG NHỮNG BÀI TOÁN SINH VẬT QUEN MÀ LẠ THS.Nguyễn Đăng Ban TTCM THPT Hồng lĩnh I ĐẶT VẤN ĐỀ: Làm tổ trưởng chuyên môn nhiều năm, nhiệm vụ chính là giảng dạy và bồi dưỡng đội tuyển học sinh giỏi khối lớp nào đó theo phân công BGH nhà trường Tổ trưởng còn có vai trò theo dõi, kiểm tra quá trình giảng dạy giáo viên và chất lượng các đội tuyển trước thi Để làm việc này có hiệu và không lãng phí thời gian học sinh, tổ trưởng ngoài việc thống chương trình ôn luyện thi cho giáo viên theo khối lớp còn phải làm việc số buổi với đội tuyển theo yêu cầu Trong đó việc kiểm tra chất lượng đội tuyển đề thi nào để kiểm tra kỷ và tư sáng tạo học trò là việc làm đòi hỏi tổ trưởng chuyên môn cần có kiến thức và kinh nghiệm định Một kinh nghiệm tôi thấy có hiểu có tính thuyết phục với học sinh đội tuyển đó là “ bài toán Quen mà lạ” để kiểm tra học sinh sau ôn luyện Như chúng ta đã biết học sinh giáo viên đưa thi là học sinh khá giỏi, giáo viên ôn luyện khá nhiều kỷ giải các bài toán thông thường các em làm quen Nhưng bài toán quen mắt liệu có thể còn chổ nào làm lạ mắt cô trò hay không? Đó là ý tưởng tôi đã làm nhiều năm với nhiều bài toán tôi đã ra, nó len lõi cái quen làm cho học trò vài điều lạ, gây ấn tượng mạnh học sinh đội tuyển HSG trước lúc thi Ý tưởng đó là nội dung để tôi viết đề tài:.“ Kiểm tra tư sáng tạo học sinh giỏi lớp 12 bài toán sinh vật quen mà lạ” (2) II.GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ Sau thời gian theo dõi quá trình giảng dạy giáo viên với đội tuyển khoảng 6- buổi tôi số bài toán dựa vào nội dung mà giáo viên đã dạy với cách tư khác Những bài toán đó chuyển cho giáo viên và học sinh trước hàng tuần để học sinh và giáo viên dạy có quá trình trao đổi tìm cách giải đồng thời tìm lối tư ý người đề Nếu sau tuần làm giáo viên và học sinh không tìm cách giải thuyết phục thì tôi làm việc với đội tuyển Chương trình thi học sinh giỏi 12 có nhiều nội dung vì đây là chương trình cuối khóa học nó có liên quan đến tuyển chọn học sinh giỏi quốc gia Mỗi phạm vi cụm kiến thức tôi thường có bài toán riêng, theo cách tư khác với sách đã viết trên thị trường mà các em đã giáo viên dạy Với nội dung đề tài này tôi gói gọn vào vài bài toán liên quan đến phần các quy luật di truyền để chứng minh cho ý tưởng đã tôi thực nhiều năm Để giải các bài toán này tôi coi học sinh là người đã giáo viên rèn luyện thành thạo các động tác giải các bài toán liên quan đến các quy luật di truyền Trong vấn đề học sinh coi là quen biết tôi tìm “những tổ hợp cái quen” để kiểm tra tính khái quát học sinh đạt đến mức độ nào Thông qua đó kiểm tra kỷ phân tích tình học sinh giáo viên dạy đến đâu? Sau đây tôi xin trình bày vài bài toán tôi đã làm thời gian nhiều năm qua và đã thu kết định Bài toán Cho cây mẹ Hoa vàng, Thân cao, Lá dài lai chủng với cây bố Hoa trắng, Thân thấp, Lá ngắn chủng Thu F1 tất là Hoa vàng, Thân cao, Lá dài Tiến hành làm phép lai: PL1 Cho F1 cái lai với cây Hoa trắng, Thân thấp, Lá ngắn thu được: F2.1:10 cây Hoa vàng, Thân cao, Lá dài : 30 cây Hoa vàng, Thân thấp, Lá ngắn (3) PL2 Cây cái Hoa trắng, Thân thấp, Lá ngắn TC lai với cây bố F1 Hoa vàng, Thân cao, Lá dài thu được: F2.2: Hoa trắng, Thân cao, Lá dài: Hoa trắng, Thân thấp, Lá ngắn Tìm quy luật DT tính trạng Giải thích kết sơ đồ lai Hướng dẫn giải) : Bài toán lai tính - Xét tính trạng Màu hoa ta thấy ba phép lai tính trạng luôn di truyền theo dòng mẹ suy tính trạng này DT theo dòng mẹ - Từ phép lai Tính trạng Thân cao, Lá dài chủng x Thân thấp,Lá ngắn TC Được F1 toàn Thân cao, Lá dài Ở đây học sinh thấy quen là tính trạng di truyền theo tính trội thực tế không phải - Ở phép lai (PL1) F1 cái Hoa vàng ,Thân cao, Lá dài x Hoa trắng, Thân thấp, Lá ngắn F2.1:10 cây Hoa vàng, Thân cao, lá dài : 30 cây Hoa vàng, Thân thấp, Lá ngắn.(tỷ lệ 1: 3) F2-1 có tổ hợp gen cho hai tính chứng tỏ F1 có hai cặp gen dị hợp quy định tính trạng Thân và Lá, Thân thấp, Lá ngắn hai cặp gen lặn quy định Tính trạng Thân và Lá hai cặp gen phân ly độc lập tương tác với theo kiểu bổ trợ tỷ lệ (9:7) nên phép lai phân tích (PL1) phép lai 2(PL2) cho tỷ lệ 1: Trong đó là có mặt hai alen trội KG, còn là không có mặt đồng thời hai gen trội Như cái lạ đây là học sinh biết hai tính trạng hai cặp gen PLĐL đồng thời quy định, không theo kiểu quy định độc lập mà theo kiểu tương tác bổ trợ hai cặp gen quy định đồng thời hai tính trạng Vấn đề này phù hợp với lý thuyết tính có thể nhiều cặp gen quy định và ngược lại nhiều cặp gen có thể quy định tính - Như ta có thể cho biết kiểu gen P sau: (4) P Cái Hoa vàng, Thân cao,Lá dài x đực Hoa trắng, Thân thấp, Lá ngắn HV-AABB F1 HT-aabb HV Aa Bb Cái F1 Vàng ,Cao, Dài (HV AaBb) x đực HT – Thấp ,Ngắn (HT-aabb) F2-1 1AaBb :1A abb:1aaBb: 1aabb tất Hoa vàng vì mẹ Vàng Biên luận phép lai tương tự Tóm lai: Bài toán có tính thì: - Tính trạng Di truyền theo tế bào chất - Tính trạng và đồng thời hai cặp gen PLĐL tương tác bổ trợ 9:7 Cũng dạng bài toán này tôi có thể biến tướng tính trạng và theo quy luật vừa tương tác vừa liên kết hoàn toàn không hoàn toàn Bài toán 1.2.Cho cây mẹ Hoa vàng, Thân cao, Lá dài lai chủng với cây bố Hoa trắng, Thân thấp, Lá ngắn chủng Thu F1 tất là Hoa vàng, Thân cao, Lá dài Tiến hành làm phép lai: PL1 Cho F1 cái lai với cây Hoa trắng, Thân thấp, Lá ngắn thu được: F2.1:40% cây Hoa vàng, Thân cao, Lá dài : 60% cây Hoa vàng, Thân thấp, Lá ngắn PL2 Cây cái Hoa trắng, Thân thấp, Lá ngắn TC lai với cây bố F1 Hoa vàng, Thân cao, Lá dài thu được: F2.2: 40% Hoa trắng, Thân cao, Lá dài: 60% Hoa trắng, Thân thấp, Lá ngắn Tìm quy luật DT tính trạng Giải thích kết sơ đồ lai Biết các tượng diễn kỳ đầu giảm phân I cây đực và cái Bài này chúng ta tự giải biết tính trạng 2,3 vừa tương tác vừa liên kết không hoàn toàn đực và cái Hướng dẫn giải: (5) Nhìn tổng thể thấy lai luôn mang kiểu hình mẹ.-> tính trạng màu hoa di truyền qua tế bào chất P chủng suy F1 có hai cặp gen dị hợp Trong hai phép lai cho thấy là phép lai phân tích tỷ lệ kiểu hình không giống PLĐL không giống liên kết gen hoàn toàn đây đã có tượng liên kết gen không hoàn toàn vừa có tượng tương tác gen không alen cho tỷ lệ không bình thường 3/2 ta gọi tần số trao đổi chéo là 2x thì ta có sư đồ lai sau: F1 AB/ab x ab/ab (50- x) AB ;(50- x) ab ; xAb ; xaB ; ab F2-1 (50- x) AB/ab ;(50- x) ab/ab ; xAb/ab ; xaB/ab (50- x) Thân cao, Lá dài( có tương tác hai gen trội không alen liên kết không hoàn toàn ;(50- x + x + x ) thân thấp lá ngắn chí có gen trội không có gen trội nào Tỷ lệ trên cho ta phương trình sau: 50- x = 40% 50- x + x +x = 60% ta có x= 10 % suy tần số hoán vị là 20% Đọc giả tự lập sơ đồ lai kiểm chứng Bài toán Một loài động vật giao phối Da đen, Chân dài, thích nghi với nắng, ngược lại Chân ngắn, Da trắng, không thích nghi với nắng Người ta tiến hành phép lai: Con cái Chân dài, Da đen, thích nghi với nắng x Đực Chân ngắn, Da trắng , không thích nghi với nắng Được F1 tất Chân dài, Da đen, thích nghi với nắng Cho F1 giao phối với F2 có tỷ lệ: Chân dài, Da đen, thích nghi với nắng Chân ngắn, Da đen, không thích nghi với nắng (6) Chân dài, Da trắng, không thích nghi với nắng Chân ngắn, Da trắng, không thích nghi với nắng (toàn đực) Tìm quy luật DT tính trạng Giải thích kết sơ đồ lai Hướng dẫn giải: Nhìn vào giả thuyết bài toán ta thấy vùng nắng nóng động vật chân dài (chạy mau) Da đen (chịu nắng) nên thích nghi với nắng Còn thiếu hai tiêu chí đó thì khó chịu nắng nóng (Tính thực tế) Mặt khác sinh vật tính trạng chịu nóng còn khả giải tỏa nhiệt nhiệt độ ngoài trời cao, liên quan đến nhiều chế sinh lý khác và cặp gen quy định Từ đây dễ dàng nhìn thấy tính trạng Chân và tính trạng Màu da hai cặp gen PLĐL quy định đó tính trạng Chân dài trội tính trạng Chân ngắn, tính trạng Da đen trội tính trạng Da trắng Nhưng hai cặp gen này còn quy định tính trạng khả thích nghi với nắng theo kiểu tương tác bổ trợ 9/7 - Trong đó có tỷ lệ chân ngắn da trắng không thích nghi với nắng chứng tỏ có liên quan di truyền NST giới tính X Ở đây tính trạng màu da di truyền gen lặn trên NST GT X Tính trạng độ dài chân, trạng thái chân dài trội tính trạng chân ngắn QUG: A chân dài, a chân ngắn B Da đen b da trắng tính trạng này di truyền gen LKGT X SĐL: F1 ♀Aa XBXb x ♂AaXBY 1/4AXB : gt♀1/A Xb : 1/4aXB : 1/a Xb x gt ♂/4AXB : 1/A Y : 1/4aXB : 1/a Y Tự giải ta có… Cho 16 tổ hợp đó có tổ hợp 1/16 aa Xb Y là đực Chân ngắn, Da trắng không thích nghi với nắng - Tóm lại bài toán nhằm kiểm tra kiến thức quy luật + Quy luật phân li độc lập (7) + Quy luật tương tác gen( đó có dạng nhiều gen tính và gen quy định nhiều tính.) + quy luật liên kết giới tính có tương tác gen Với dạng bài toán này sau giải học sinh thấy tất các quy luật di truyền học ( đã quen) Nhưng cái lạ đây là hai cặp gen cặp nằm trên NST thường cặp nằm trên NST giới tính vừa tác động độc lập quy định hai tính trạng độ dài chân và màu da hai cặp gen còn tương tác với để hình thành tính trạng thích nghi với nắng Bài toán bên ngoài vừa có tính hài hước bên kiểm tra khả tư học sinh suy luận logic khả có thể biểu gen qua kiến thức đã học Bài toán Xử lý đột biến 100 hạt loài thực vật A sinh từ cây hoa đỏ chủng tự phối Gieo trồng riêng biệt hạt đã xử lý cho thấy xuất 70 cây có màu hoa đỏ, 20 cây có màu hoa nâu, 10 cây có màu hoa tím Tiếp tục cho chúng tự phối nhiều lần người ta thấy hoa nâu và hoa tím gần biến mất, mà xuất màu Đỏ, Vàng, Hồng Cuối cùng người ta cho chúng giao phối tự ba loại cây có các màu trên đến quần thể cân thì tỷ lệ KG KH nào? Tính tần số đột biến gen? Giải thích kết trên sơ đồ lai? HƯỚNG DẪN GIẢI: 100 (F1)sinh từ cây hoa đỏ chủng tự phối chắn có kiểu gen chủng giống P - 70 cây hoa đỏ giống F1 có kiểu gen AA không bị đột biến - Khi gây đột biến gen làm cho gen chuyển trạng thái biểu từ A->A1 -> A2 Ít hai alen gen bị đột biến nên đã sinh 20 cây có kiểu gen AA1 A trội không hoàn toàn với A1 cho kiểu hình hoa nâu -10 cây có kiểu gen AA2 A trội không hoàn toàn với A2 cho kiểu hình hoa tím (8) -Khi cho tự thụ thì kiểu gen di hợp giảm đến triệt tiêu quần thể tồn kiểu gen là AA ( Hoa đỏ); A1A1Hoa vàng; kiểu gen A2A2 hoa hồng Với dạng bài toán này nhằm kiểm tra kỷ thực hành vận dụng kiến thức liên qun đến phép lai tự phối, giao phối và hệ chúng Nếu học sinh không nắm phần này thì khó có thể giải Cũng nên nhớ tự phối nhiều lần người ta thấy hoa nâu và hoa tím gần biến mất, không triệt tiêu cho dù số lượng không đáng kể III KẾT LUẬN Với kinh nghiệm bài toán trên nhiều năm ứng dụng vào đội tuyển HSG 12 tôi phụ trách hay đồng nghiệp chủ nhiệm đội tuyển tôi kiểm tra và bổ sung cho các em theo hướng này thì đội tuyển nào đậu HSG tỉnh 100% Đó là đội tuyển HSG 12 trường Hồng lĩnh năm 2008-2009 đồng chí Sơn phục trách tôi kiểm tra và dạy buổi Đổi tuyển 12 năm 2009-20010 đồng chí Khoa phục trách tôi kiểm tra và dạy buổi Đội tuyển 2010-2011 đồng chí Thuần phục trách,tôi kiểm tra và dạy buổi, tất các đội tuyển trên đậu 100% Như việc để có chất lượng cao cho học sinh thi HSG tỉnh thì việc dạy giáo viên nào đó là nội dung việc tổ trưởng chuyên môn cần phải có kế sách để kiểm tra định hướng mở mang khả tư cho học sinh theo hướng vô cùng quan trọng Nó có tầm quan trọng đặc biệt không học sinh thi HSG, thi đại học mà học sinh học lên bậc đại học và trên đại học các em cảm ơn tôi đã cho cách tư có ý nghĩa lớn quá trình tìm tòi sáng tạo Trên đây là kinh nghiệm tôi nhiều năm đạo quản lý đội tuyển học sinh giỏi tôi thấy nó đã có tác dụng lớn việc ôn luyện cho học sinh Với ý tưởng này tôi đã làm nhiều năm và số lượng bài toán không ít với dung lượng chuyên đề này tôi trình bày vài ví dụ để làm sáng tỏ ý tưởng mà thôi , đây tôi định hướng cách giải không giải cụ thể Mong các (9) đồng nghiệp tham khảo và cùng trao đổi bổ sung cho hệ thống bài toán “quen mà lạ”càng thêm phong phú, góp phần đưa môn sinh tỉnh ta ngày càng phát triển HL 5/2012 NĐB Sở giáo dục và đào tạo hà tĩnh (10) Kinh nghiệm dạy học KIỂM TRA TƯ DUY SÁNG TẠO CỦA HỌC SINH BẰNG NHỮNG BÀI TOÁN SINH VẬT QUEN MÀ LẠ T¸c gi¶: Th.s.NguyÔn §¨ng Ban TTCM trêng THPT Hång LÜnh -Hµ tÜnh Sè ph¸ch :………………………… HL 5-2012 (11)