Để làm tốt đợc các bài tập ở phần này học sinh phải nắm vững nội dung kiến thức của các quy luật di truyền, giải thích đợc cơ sở tế bào học của mỗi quy luật, biết biện luận để xác định đ[r]
(1)Ph¬ng ph¸p gi¶i bµi tËp c¸c quy luËt di truyÒn cña Men §en d¹y häc vµ båi dìng häc sinh giái líp ë ch¬ng tr×nh thcs I Đặt vấn đề Hiện nay, Khoa học kĩ thuật có tốc độ phát triển cực kì nhanh chóng, khoảng – năm khối tri thức lại tăng gấp đôi Trong phát triển chung đó thì Sinh học có gia tốc phát triển nhanh Sự gia tăng khối tri thức cùng với đổi khoa học sinh học, tất yếu phải đổi phơng pháp dạy học Thực tế cho thấy vấn đề bất cập “ Làm nào để giữ vững cán cân thăng b»ng gi÷a mét bªn lµ khèi tri thøc khæng lå víi mét bªn lµ thêi lîng cã h¹n chØ tiết dạy ” Đổi SGK đã làm tăng tri thức nhng thời lợng lại giảm, đó cùng với các phơng tiện thông tin đại chúng khối tri thức các em thu thập ngày nhiều lên, điều đó đã thúc đẩy tò mò và khát vọng muốn khám phá tri thức học sinh qua tõng bµi häc Víi m«n sinh häc tiÕp cËn víi c¸c kh¸i niÖm vÒ: quy luËt di truyÒn, gen, nhiÔm s¾c thÓ, c«ng nghÖ tÕ bµo, c«ng nghÖ gen NhiÒu gi¸o viªn, nhÊt lµ gi¸o viªn d¹y ë c¸c trêng miÒn nói gÆp kh«ng Ýt khã kh¨n viÖc thùc hiÖn c¸c ph¬ng ph¸p d¹y häc Lµm nào để tích cực hoá việc dạy, để học sinh chủ động tìm kiến thức mà các phơng tiện dạy học còn thiếu, mà các em cha có dịp làm quen với tin học, cha lần đợc ứng dụng các phần mềm hỗ trợ dạy học nh: phần mềm powerpoint, violet d¹y häc ë nhµ trêng Trong ch¬ng Di truyÒn vµ BiÕn dÞ – s¸ch gi¸o khoa sinh häc BiÕn dÞ vµ Di truyÒn g¾n liÒn víi qu¸ tr×nh sinh s¶n, liªn quan tíi c¸c c¬ chÕ di truyÒn vµ biÕn dÞ diÔn ë cÊp độ phân tử và cấp độ tế bào, thông tin di truyền đợc lu giữ ADN tế bào Sự nhân đôi ADN là sở đa đến nhân đôi nhiễm sắc thể Sự nhân đôi và phân li NST đa đến phân bào; chính phân bào là hình thức sinh sản tế bào Nhờ đó các tính trạng hệ trớc đợc truyền lại cho các hệ sau Với lô gíc kiến thức trừu tợng nh vậy, học sinh cha đợc quan sát thực tế, muốn quan sát nhìn thấy chúng trên tiêu thì buộc phải có kính hiển vi điện tử với độ phóng đại lớn, cha kể đến còn nhiều công đoạn kĩ thuật công phu, phức tạp và tốn nhiều thời gian Thế nhng hầu hết các Trờng THCS chúng ta các dụng cụ thí nghiệm, đồ dùng dạy học còn cha đợc trang bị đầy đủ là các trờng vùng miền núi Vì giảng dạy các bài chơng này giáo viên gặp khó khăn liên quan đến đồ dùng dạy học Đối với phơng pháp dạy học truyền thống thờng đợc áp dụng giảng dạy các bài này là thuyết trình, gi¸o viªn sö dông c¸c bøc tranh in s½n cho c¸c em quan s¸t – gi¸o viªn diÔn gi¶ng råi yêu cầu các em ghi chép lại các ý Với cách làm này không phát huy đợc cao độ tính tích cực, chủ động sáng tạo học tập và học sinh không thể làm tốt đợc c¸c bµi tËp, nhÊt lµ viÖc båi dìng, lùa chän häc sinh giái Là giáo viên trực tiếp bồi dỡng đội tuyển học sinh giỏi lớp nhà trờng nhiều năm và đã thu đợc kết định Tôi muốn trao đổi với đồng nghiệp để cùng nâng cao nghiệp vụ chuyên môn, góp phần đào tạo các em học sinh tốt h¬n Chuyên đề “ Giải bài tập quy luật di truyền Men Đen ”, là chuyên đề mở đầu phần di truyền và biến dị Để làm tốt đợc các bài tập phần này học sinh phải nắm vững nội dung kiến thức các quy luật di truyền, giải thích đợc sở tế bào học quy luật, biết biện luận để xác định đợc kiểu gen bố mẹ, hệ lai F1, F2, từ đó viết đợc sơ đồ lai Muốn làm đợc điều đó thì phải có say mê hứng thú với môn nói chung và tham gia bồi dỡng đội tuyển học sinh giỏi lớp nói riêng Làm nào để có thể khai thác xây dựng, hình thành kiến thức mới, mở rộng và kh¾c s©u kiÕn thøc cho häc sinh, gióp c¸c em vËn dông tèt kiÕn thøc míi gi¶i thÝch c¸c sù vËt, hiÖn tîng x¶y cuéc sèng nh: “ Giá nhµ ai, quai nhµ nÊy”, “ nhµ tông không giống lông giống cánh” Hay các vấn đề bệnh và tật di truyền nh: (2) Bè mÑ kh«ng bÞ bÖnh b¹ch t¹ng nhng sinh l¹i bÞ bÖnh b¹ch t¹ng vµ cã thÓ hoµn thµnh tèt c¸c d¹ng bµi tËp di truyÒn - biÕn dÞ, gióp häc sinh cã thªm høng thó vµ say mª học tập, ngày yêu thích môn Sinh học Đây chính là lí mà tôi chọn đề tµi “ Ph¬ng ph¸p gi¶i bµi tËp c¸c quy luËt di truyÒn cña Men §en d¹y häc vµ båi dìng häc sinh giái líp ë trêng THCS ” II Nội dung đề xuất “ Ph¬ng ph¸p gi¶i bµi tËp vÒ quy luËt di truyÒn cña Men §en d¹y häc vµ båi dìng häc sinh giái líp ë trêng THCS ” A Bồi dỡng niềm say mê hứng thú môn Đây là việc làm cần thiết vì niềm say mê hứng thú môn là động lực để học sinh tích cực chủ động tiếp thu kiến thức, biến học sinh thành chủ thể nhận biết kiÕn thøc §ång thêi còng lµ mét qu¸ tr×nh cung cÊp, bæ sung c¸c kÜ n¨ng cÇn cã cña mét häc sinh giái m«n Sinh häc Để tạo niềm say mê hứng thú ban đầu cho học sinh, tôi cố gắng chuẩn bị chu đáo đồ dïng d¹y häc nh: Tranh ¶nh, m¸y chiÕu, b¨ng h×nh vÒ c¬ së tÕ bµo häc cña c¸c quy luËt di truyền để các em hiểu rõ đợc chất các phép lai: Vì lai cặp bố mẹ chủng thì F1 lại đồng tính và F2 lại phân li, vì lai hoa màu đỏ với hoa màu trắng lại xuất hoa màu hồng Từ đó phát triển t lôgic, ý chí tâm chÞu khã tham gia t×m hiÓu vµ tiÕp nhËn kiÕn thøc §ång thêi t«i cßn chuÈn bÞ mét hÖ thống bài tập chi tiết vừa sức với mức độ khó tăng dần, bài tập tôi phân chia thành các dạng khác nhau, dạng có cách giải riêng Sau học sinh đã thành thạo c¸c d¹ng bµi tËp, t«i d¹ng bµi tËp tæng hîp nh»m rÌn luyÖn cho c¸c em c¸c kÜ n¨ng nhËn biÕt c¸c d¹ng bµi tËp vµ c¸ch gi¶i phï hîp, thêng xuyªn chÊm bµi båi dìng, ph¸t và khuyến khích động viên tiến các em để qua buổi bồi dỡng các em ngµy cµng tiÕn bé vµ quyÕt t©m h¬n B Qu¸ tr×nh båi dìng ph¬ng ph¸p gi¶i bµi tËp vÒ c¸c quy luËt di truyÒn cña Men §en Thông thờng các luyện tập, học sinh thờng làm các bài tập đã cho sẵn sách giáo khoa Các bài tập này đơn giản là củng cố kiến thức vốn có học sinh Vì vậy, giáo viên phải tổ chức “bài toán nhận thức” cho học sinh đó là phơng pháp thiết lập giải bài toán quy luật di truyền dới dạng sơ đồ lai từ P F1 F2 “Bài toán nhận thức” là hệ thông tin xác định gồm hai tập hợp gắn bó chặt chẽ với và tác động qua lại với + Nh÷ng ®iÒu kiÖn cña bµi to¸n: Lµ c¸c d÷ kiÖn vÒ kiÓu gen vµ kiÓu h×nh cña P hay kiÓu gen, kiÓu h×nh vµ tØ lÖ ph©n li cña chóng ë F1, F2 + Yêu cầu xác định kiểu gen, kiểu hình P F1, F2 “Bài toán nhận thức” dùng để luyện tập, phản ánh mối quan hệ các quy luật di truyền, đặc biệt là quy luật di truyền chi phối cặp tính trạng với nhiều cặp tính trạng Thông qua đó học sinh càng nhận thức sâu sắc chất các quy luật di truyÒn §èi víi quy luËt di truyÒn Men §en gi¸o viªn tæ chøc “ bµi to¸n nhËn thøc” thông qua việc thiết lập mối quan hệ kiểu gen, kiểu hình P, F1, F2 Từ đó học sinh lĩnh hội đợc các tri thức Lai mét cÆp tÝnh tr¹ng: Tríc hÕt lµ kh¾c s©u cho c¸c em c¸c kh¸i niÖm: CÆp tÝnh tr¹ng t¬ng ph¶n, phÐp lai thuận nghịch, phơng pháp phân tích thể lai, giải thích đợc sở tế bào học định luËt a Nội dung định luật đồng tính và định luật phân li (3) Để học sinh nắm đợc nội dung định luật và Men Đen, giáo viên có thể bài tập thí nghiệm Men Đen theo sơ đồ lai sau, cho học sinh nghiên cứu để trả lêi c©u hái: ThÝ nghiÖm ë c©y ®Ëu Hµ Lan PhÐp lai Pt/c : o H¹t tr¬n X o H¹t nh¨n ( thuÇn chñng) F1: F1: Gåm 253 h¹t tr¬n ( 100%) Tù thô phÊn F2: gåm 7324 h¹t ( Cã 5474 h¹t tr¬n + 1850 h¹t nh¨n ) PhÐp lai 2: Pt/c: F1: F1: o H¹t tr¬n X o H¹t nh¨n Gåm 253 h¹t tr¬n ( 100%) Tù thô phÊn F2: gåm 7324 h¹t ( cã 5474 h¹t tr¬n + 1850 h¹t nh¨n ) Hãy so sánh phép lai trên? có nhận xét gì kết phép lai từ F1 đến F2? Qua so s¸nh phÐp lai vÒ dÊu hiÖu gièng vµ kh¸c c¸ch bè trÝ thÝ nghiệm và kết quả, học sinh rút đợc: + Kh¸c nhau: Lµ phÐp lai thuËn vµ phÐp lai nghÞch + Gièng nhau: KÕt qu¶ phÐp lai thuËn vµ phÐp lai nghÞch gièng F1: §ång tÝnh ( F1 gièng mét bªn bè hoÆc mÑ) F2: Ph©n tÝnh víi tØ lÖ 3:1 Nhận xét: Khi thay đổi vai trò làm bố, làm mẹ P thì thu đợc kết F1 và F2 giống Từ nhận xét học sinh, Giáo viên có thể hớng cho hiểu đợc khái niệm phép lai thuận nghịch: “là phép lai thay đổi vị trí làm bố, làm mẹ” các bài học sau phép lai thuận nghịch đợc sử dụng nhiều, vì giáo viên cần cho học sinh hiểu, nắm đợc khái niệm phép lai thuận nghịch Mặt khác, khẳng định cho học sinh theo thí nghiệm Men Đen xét gen trên NST thờng, di truyền qua NST thờng thì vai trò tế bào sinh dục đực và tế bào sinh dục cái là ngang Học sinh rút đợc giống hai phép lai trên chính là sở để tự phát triển nội dung định luật và Men Đen Sau học sinh ph¸t biÓu néi dung §Þnh luËt, gi¸o viªn tiÕp tôc nªu c©u hái: - Vì định luật Men Đen gọi là định luật tính trội ? - Vì định luật Men Đen gọi là định luật phân li ? Học sinh có thể giải đợc câu hỏi trên - Định luật 1: Gọi là định luật tính trội vì F1 biểu tính trạng bên bố mẹ Tính trạng nào đợc biểu F1 gọi là tính trạng trội, còn tính trạng không đợc biÓu hiÖn ë F1 gäi lµ tÝnh tr¹ng lÆn - Định luật 2: Gọi là định luật phân li vì F2 không biểu tính trạng trội mà còn biÓu hiÖn tÝnh tr¹ng lÆn Giáo viên: Cho học sinh rút nhận xét định tính và định lợng từ định luật phân li, qua đó học sinh khắc sâu đợc nội dung định luật + Nhận xét định tính: F2 có tợng phân li, tính trạng lặn đợc biểu bên cạnh tÝnh tr¹ng tréi + Nhận xét định lợng: Sự phân li diễn theo tỉ lệ gần đúng trội : lặn Trên sở đó, giáo viên đặt câu hỏi cho tình tiếp theo: (4) - Nếu có phép lai khác, thu đợc F1 đồng tính ta có thể rút đợc tính trạng F1 lµ tÝnh tr¹ng tréi kh«ng ? Đa số các học sinh nêu tính trạng F1 là tính trạng trội ( dựa vào định luật đồng tính F1) Giáo viên hớng dẫn học sinh nghiên cứu thí nghiệm sách giáo khoa trờng hợp trội không hoàn toàn để tự kiểm tra giả thuyết mình VÝ dô : Lai gi÷a hai thø hoa d¹ lan thuÇn chñng Pt/c: Hoa đỏ X Hoa tr¾ng F1: 100% Hoa mµu hång F1 X F1: Hoa mµu hång x Hoa mµu hång F2: Hoa màu đỏ : Hoa màu hồng : Hoa màu trắng Qua thí nghiệm này, học sinh phát hiện, không phải trờng hợp nào F1 đồng tính thì F1 là tính trạng trội, điều này là lu ý quan trọng để học sinh tiếp thu kiến thức nh÷ng quy luËt di truyÒn sau: Giáo viên đặt câu hỏi: Khi nào có thể xác định đợc tính trạng F1 là tính trạng trội? Học sinh: Trả lời đợc câu hỏi này chính là học sinh đã hiểu đợc quy luật di truyền trội – lÆn ë §Þnh luËt cña Men §en Häc sinh suy nghÜ vËn dông kiÕn thøc võa häc cho F1 lai víi nÕu kÕt qu¶ ë kiÓu h×nh F2 lµ : th× cã thÓ kÕt luËn tÝnh tr¹ng ë F1 lµ tÝnh tr¹ng tréi Cßn kh¸c tØ lÖ : thì không kết luận đợc Vậy trờng hợp F1 đồng tính thì cần biết tỉ lệ phân li kiểu hình F2 nh nào míi cã thÓ suy luËn vÒ quy luËt di truyÒn vµ mèi quan hÖ tréi – lÆn cña c¸c gen alen ë hệ xuất phát quy định tính trạng đó Qua đó so sánh khái niệm trội hoàn toàn và trội không hoàn toàn để khắc sâu kiến thức và tự rút điều kiện nghiệm đúng với định luật và Men Đen Trên sở đó học sinh củng cố lại phơng pháp phân tích các hệ lai để nhận định các quy luật di truyÒn b Gi¶i thÝch định luËt vµ Để học sinh giải thích đợc định luật và lai cặp tính trạng, giáo viên cần cho học sinh nắm đợc thuyết “ giao tử khiết ”, giả thuyết này đợc xác nhận kiÕn thøc vÒ c¬ chÕ gi¶m ph©n đây giáo viên cần đa thông tin hoạt động NST giảm phân để từ đó học sinh giải thích đợc sở tế bào học ( vì phần kiến thức NST học chơng sau) Giáo viên đặt câu hỏi: NST tồn tế bào sinh dỡng và tế bào sinh dục nh thÕ nµo? + Trong tế bào sinh dỡng NST tồn thành cặp tơng đồng và gen quy định tính tr¹ng còng tån t¹i thµnh tõng cÆp gen t¬ng øng + Trong tÕ bµo sinh dôc ( giao tö ) NST tån t¹i thµnh tõng chiÕc cÆp, vËy gen chØ tån t¹i thµnh tõng gen ( alen ) + Hoạt động cặp NST tơng đồng giảm phân và thụ tinh là: Sự nhân đôi, phân li cặp NST tơng đồng giảm phân và tổ hợp thụ tinh dẫn đến nhân đôi, phân li và tổ hợp cặp gen tơng ứng Đây chính là sở tế bào học định luật và Men Đen Qua đó học sinh tự viết đợc sơ đồ lai định luật vµ c Điều kiện nghiệm đúng và ý nghĩa định luật Khi xác định điều kiện nghiệm đúng và ý nghĩa định luật và Men Đen vấn đáp, học sinh dễ dàng xác định đợc các điều kiện nghiệm đúng dựa trên sở hiÓu biÕt vÒ ph¬ng ph¸p ph©n tÝch c¸c thÕ hÖ lai vµ kh¸i niÖm tréi kh«ng hoµn toµn (5) - C¸c cÆp bè mÑ ®em lai ph¶i thuÇn chñng vÒ cÆp tÝnh tr¹ng t¬ng ph¶n ®em lai - TÝnh tr¹ng tréi ph¶i tréi hoµn toµn - Số cá thể đem lai phải đủ lớn Tuy nhiên ý nghĩa định luật và học sinh khó trả lời, vì các em gặp khái niệm phép lai phân tích và phải hiểu đợc vì phép lai phân tích là ứng dụng định luật đồng tính và phân tính Men Đen Để hình thành đợc khái niệm và rút đợc kết luận phép lai phân tích, giáo viên cã thÓ dïng bµi tËp sau: Bµi tËp Cã hai phÐp lai ë ®Ëu Hµ Lan PhÐp lai 1: Fa cao X thÊp Fb 100% cao PhÐp lai 1: Fa cao X thÊp Fb cao : thÊp Hãy xác định kiểu gen Fa trờng hợp trên ? Biết gen quy định tính trạng thân cao là trội hoàn toàn so với gen quy định tính trạng thân thấp ? - Dựa vào định luật đồng tính F1, học sinh rút đợc Fa trờng hợp phép lai là chủng ( AA ), còn dựa vào định luật phân tích thì Fa phép lai là không chủng ( Aa ) Qua xác định kiểu gen cây thân cao Fa ta thấy trờng hợp trội hoàn toàn thì tính trạng trội có thể có kiểu gen đồng hợp tử ( AA) kiểu gen dị hợp ( Aa) Muốn xác định kiểu gen thể mang tính trạng trội thì ta phải dùng phép lai phân tích VËy phÐp lai ph©n tÝch lµ g× ? Häc sinh tr¶ lêi: PhÐp lai tÝch lµ phÐp lai gi÷a c¸ thÓ mang tÝnh tr¹ng tréi víi c¸ thÓ mang tính trạng lặn để xác định kiểu gen cá thể mang tính trạng trội Từ đó nắm đợc ý nghĩa phép lai phân tích là gì? Nh cách thắt và mở các mắt xích theo trật tự logic định, học sinh đóng vai trò là trung tâm tìm tòi, lĩnh hội tri thức cách thành thạo theo dạng kh¸c Sau học sinh đã nắm đợc các kiến thức nội dung định luật lai cặp tính trạng, giáo viên bắt đầu phân chia dạng bài tập và phơng pháp giải để học sinh rÌn luyÖn c¸c kÜ n¨ng gi¶i bµi tËp mét c¸ch thµnh th¹o * Dạng 1: Vận dụng định luật tính trội và phân tính Men Đen - Lo¹i Bµi to¸n thuËn Giả thiết cho biết tơng quan trội lặn và cho biết kiểu hình P xác định kết lai thÕ hÖ F1 vµ F2 vÒ tØ lÖ kiÓu gen vµ kiÓu h×nh Ph¬ng ph¸p gi¶i: Bớc 1: Quy ớc gen ( Nếu bài tập đã cho sẵn quy ớc gen thì sử dụng quy ớc gen đã cho ) Bớc 2: Xác định kiểu gen P Bớc 3: Viết sơ đồ lai Lu ý: Nếu bài tập cha cho biết tơng qua trội lặn thì phải xác định tơng quan trội – lặn tríc quy íc gen Học sinh nắm đợc các bớc giải và phân tích bài toán để tiến hành giải phần ứng dụng này giáo viên đa số ví dụ từ đơn giản đến khó để kích thích ham mê sáng t¹o cña häc sinh Ví dụ cà chua, tính trạng đỏ là trội hoàn toàn so với tính trạng vàng Cho cây cà chua đỏ chủng thụ phấn với cây cà chua vàng? a Xác định kết thu đợc F1 và F2 b Cho cây cà chua F1 lai với cây cà chua đỏ F2 thu đợc kết nh nào? Giáo viên: Yêu cầu học sinh đứng dậy phân tích liệu bài toán nêu lại phơng ph¸p gi¶i thiÕt lËp c¸ch gi¶i gi¸o viªn cïng häc sinh tiÕn hµnh gi¶i (6) Gv đặt câu hỏi? Theo gi¶ thiÕt, em quy íc gen nh thÕ nµo? HS 1: Gen A : đỏ Gen a : qu¶ vµng Hãy xác định kiểu gen P HS 2: Cây cà chua đỏ chủng có kiểu gen: AA C©y cµ chua qu¶ vµng cã kiÓu gen: aa Dựa vào kiểu gen P hãy thiết lập sơ đồ lai HS 3: P : AA X aa Quả đỏ Qu¶ vµng Gp: A a F1: Aa (100% đỏ) F1 x F1: Aa x Aa Quả đỏ Quả đỏ G F1: ½A, ½a ½A , ½a F2: ¼ AA : 2/4 Aa : ¼ aa TØ lÖ kiÓu gen: : : TØ lÖ kiÓu h×nh: 75% đỏ : 25% qu¶ vµng Nếu học sinh còn lúng túng xác định kết kiểu gen F2, giáo viên hớng dẫn häc sinh ph¬ng ph¸p nh©n ®a thøc víi ®a thøc cña c¸c giao tö Để hoàn thành câu b, giáo viên lại tiếp tục đặt câu hỏi Theo kết câu a, em hãy cho biết cà chua đỏ có loại kiểu gen nào? HS KiÓu gen AA ( thuÇn chñng) vµ Aa ( kh«ng thuÇn chñng) Vậy lai cây cà chua F1 với cà chua F2 có sơ đồ lai? HS Có sơ đồ lai: - Sơ đồ lai F1 x F2: Aa x AA (quả đỏ) (quả đỏ) G: ½ A , ½ a A ThÕ hÖ lai: ½ AA : ½ Aa Tỷ lệ kiểu hình: 100% đỏ Tû lÖ kiÓu gen: : - Sơ đồ lai F1 x F2: Aa x Aa (quả đỏ) (quả đỏ) G: ½ A , ½ a ½A, ½a ThÕ hÖ lai: AA : Aa: aa 4 Tû lÖ kiÓu gen: : : Tỷ lệ kiểu hình: 75% đỏ : 25 % vàng Để luyện tập cho học sinh thành thạo phơng pháp giải giáo viên có thể thay đổi kiện c¸c bµi to¸n vµ cho häc sinh lµm t¬ng tù Lo¹i 2: Bµi to¸n nghÞch Giả thiết cho biết kết lai F1 và F2 xác định kiểu gen, kiểu hình P và viết sơ đồ lai Ph¬ng ph¸p gi¶i: Bớc 1: Xác định tơng quan trội lặn Bíc 2: Quy íc gen Bớc 3: Phân tích tỉ lệ phân li kiểu hình đời để suy kiểu gen bố mẹ Bớc 4: Viết sơ đồ lai và nhận xét kết Lu ý: NÕu bµi tËp cho s½n t¬ng quan tréi - lÆn th× ¸p dông lu«n bíc thø Ví dụ 2: Ngời ta đem lai cà chua tròn với cà chua tròn F1 thu đợc: 315 c©y cµ chua qu¶ trßn (7) 105 c©y cµ chua qu¶ bÇu dôc Biết tính trạng hình dạng cặp gen quy định Hãy giải thích kết và viết sơ đồ lai Gi¶i: Gv: yªu cÇu häc sinh ph©n tÝch c¸c d÷ liÖu cña bµi to¸n, nªu c¸c bíc gi¶i bµi tËp Bớc 1: Xác định tơng quan trội lặn Hãy xác định tỉ lệ kiểu hình F1 là? Hs 1: Qu¶ trßn 315 = = Qu¶ bÇu dôc 105 Theo định luật Men Đen ta suy tính trạng nào là trội, tính trạng nào là lặn? Hs 2: TÝnh tr¹ng qu¶ trßn lµ tréi so víi tÝnh tr¹ng qu¶ bÇu dôc H·y quy íc gen? Hs 3: Gen B: qu¶ trßn Gen b: qu¶ bÇu dôc Bớc Dựa vào mối tơng qua trội lặn, hãy biện luận xác định kiểu gen P ? Hs 4: F1 có tỉ lệ kiểu hình : chứng tỏ P phải dị hợp tử cặp gen quy định tính tr¹ng h×nh d¹ng qu¶ Suy kiÓu gen cña P lµ Bb Hãy viết sơ đồ lai phép lai trên: Hs 5: P Bb x Bb Qu¶ trßn Qu¶ trßn Gp : ½ B , ½b ½B ,½b F1: BB : Bb : bb 4 TØ lÖ kiÓu gen: : : TØ lÖ kiÓu h×nh: 75 % qu¶ trßn ; 25 % qu¶ bÇu dôc Em cã nhËn xÐt g× vÒ kÕt qu¶ phÐp lai so víi gi¶ thiÕt ? Hs 6: kÕt qu¶ phÐp lai t¬ng tù nh gi¶ thiÕt D¹ng Lai cÆp tÝnh tr¹ng víi hiÖn tîng tréi kh«ng hoµn toµn Lo¹i 1: Bµi to¸n thuËn Giả thiết cho biết tơng quan trội lặn và kiểu hình P, xác định kết lai F1 , F2 kiÓu gen vµ kiÓu h×nh Ph¬ng ph¸p gi¶i: Bớc 1: Quy ớc gen ( Nếu bài tập đã cho sẵn quy ớc gen thì sử dụng quy ớc gen đã cho) Bớc 2: Xác định kiểu gen P Bớc 3: Viết sơ đồ lai Lu ý: Nếu bài tập cha cho biết tơng quan trội lặn thì phải xác định tơng quan trội lặn trớc quy íc gen Ví dụ: cây hoa lan hơng, màu đỏ là trội không hoàn toàn so với màu hoa trắng, cho hoa đỏ lai với hoa trắng F1 có kiểu hình trung gian là hoa màu hồng a H·y gi¶i thÝch sù xuÊt hiÖn cña hoa mµu hång b Cho cây hoa màu hồng F1 lai với thu đợc cây F2 Hãy biện luận và viết sơ đồ lai từ P đến F2 ? Gi¶i a Gi¶i thÝch Theo bµi ra, em h·y quy íc gen? Hs 1: Gen D: Hoa màu đỏ Gen d: Hoa mµu tr¾ng V× gen D tréi kh«ng hoµn toµn so víi gen d nªn Kiểu gen hoa đỏ: DD (8) KiÓu gen hoa tr¾ng: dd KiÓu gen hoa mµu hång: Dd Khi cho lai hoa đỏ với hoa trắng F1 thu đợc kiểu hình trung gian là hoa màu hồng b Xác định kiểu gen P: Hs 2: Do F1 thu đợc toàn hoa màu hồng có kiểu gen Dd nhận giao tử D từ bố và giao tö d tõ mÑ kiÓu gen cña P lµ: P: DD x dd Hãy thiết lập và viết sơ đồ lai? Hs P: DD x dd Hoa đỏ Hoa tr¾ng G: D d F1: Dd ( hoa mµu hång ) F1 x F1: Dd x Dd G: ½ D, ½d ½D,½ d F2: ¼ DD ; 2/4 Dd ; ¼ dd TØ lÖ kiÓu gen: : : Tỉ lệ kiểu hình: 25 % hoa đỏ ; 50 % hoa màu hồng ; 25 % hoa trắng Lo¹i 2: Bµi to¸n nghÞch Giả thiết cho biết tơng quan trội lặn và kết lai F1 , F2 Xác định kiểu gen, kiểu hình P và viết sơ đồ lai Ph¬ng ph¸p gi¶i: Bớc 1: Quy ớc gen ( Nếu bài tập đã cho sẵn quy ớc thì sử dụng quy ớc gen đã cho) Bớc 2: Phân tích tỉ lệ phân li kiểu hình đời để suy kiểu gen bố mẹ Bớc 3: Viết sơ đồ lai và nhận xét kết Ví dụ: cây dâu tây, tính trạng đỏ là trội không hoàn toàn với tính trạng trắng Cho lai cây dâu tây cha rõ màu đợc hệ lai F1 đồng kiểu hình cho F1 tự thụ phấn đợc F2 gồm: 102 cây dâu tây đỏ 207 c©y d©u t©y qu¶ mµu hång 99 c©y d©u t©y qu¶ tr¾ng Giải thích kết thu đợc và viết sơ đồ lai Biết tính trạng màu cặp gen quy định Gi¶i: Bíc Dùa vµo gi¶ thiÕt, em h·y quy íc gen? Hs 1: Gen A Quả đỏ Gen a Qu¶ tr¾ng Sù xuÊt hiÖn cña kiÓu h×nh qu¶ mµu hång hiÖn tîng gen A kh«ng tréi hoµn toµn so víi gen a kiÓu gen cña c©y qu¶ mµu hång lµ Aa Bớc Em hãy xác định tỉ lệ phân li kiểu hình F2 ? Hs 2: Quả đỏ : Quả màu hồng : Quả trắng = 102 : 207 : 99 : : Dựa vào tỉ lệ phân li kiểu hình F2 hãy xác định kiểu gen F1? Hs 3: F1 ph¶i cã kiÓu gen Aa ( qu¶ mµu hång) Hãy xác định kiểu gen P Hs 4: Vì F1 đồng tính màu hồng nên P phải có kiểu hình đỏ (AA) và tr¾ng (aa) Hãy viết sơ đồ lai minh hoạ? Hs P: AA x aa Quả đỏ Qu¶ tr¾ng G: A a (9) F1: F1 x F1: Aa ( 100% qu¶ mµu hång ) Aa x Aa Qu¶ mµu hång Qu¶ mµu hång G F1: ½A , ½ a ½A, ½a F2: ¼ AA : 2/4 Aa : ¼ aa 25 % đỏ : 50% màu hồng : 25 % đỏ Sau giáo viên đa các dạng bài tập, cách giải dạng và giành thời gian để c¸c em luyÖn tËp thµnh th¹o th× gi¸o viªn chuyÓn sang c¸c d¹ng bµi tËp tæng hîp gi÷a hiÖn tîng tréi hoµn toµn víi hiÖn tîng tréi kh«ng hoµn toµn phÐp lai cÆp tÝnh tr¹ng Lai hai cÆp tÝnh tr¹ng §èi víi d¹ng bµi tËp nµy phøc t¹p h¬n v× ph¶i xÐt sù di truyÒn cña nhiÒu cÆp tÝnh tr¹ng c¬ thÓ lai §Ó häc sinh n¾m v÷ng vµ gi¶i quyÕt nhanh c¸c d¹ng bµi tËp nµy trớc hết giáo viên phải cho học sinh giải thích đợc sơ sở tế bào học định luật Gi¸o viªn nªu c©u hái: Trong thÝ nghiÖm lai cÆp tÝnh tr¹ng cña Men §en tiÕn hµnh ë c©y ®Ëu Hµ Lan ( Hạt vàng - trơn với hạt xanh – nhăn) F1 đồng tính hạt vàng – trơn, F2 thu đợc 16 tổ hîp giao tö cã kiÓu h×nh víi tØ lÖ : : : VËy c¬ thÓ F1 ph¶i cho mÊy lo¹i giao tö gi¶m ph©n? TØ lÖ mçi lo¹i giao tö lµ bao nhiªu? Đây là kiến thức trọng tâm việc xác định các loại giao tử F1 và tỉ lệ chúng Hs: Tr¶ lêi Do ë F2 cã 16 tæ hîp giao tö nªn c¬ thÓ F1 ph¶i cho lo¹i giao tö ( v× x = 16 ) vµ tØ lÖ mçi lo¹i giao tö b»ng chiÕm 25 % Cơ thể F1 cho loại giao tử với tỉ lệ Vậy cặp gen quy định cặp tính trạng này cùng nằm trên cặp NST tơng đồng hay nằm trên cặp NST tơng đồng kh¸c nhau? V× sao? - Câu hỏi này buộc học sinh phải suy nghĩ và rút đợc cặp gen này phải nằm trên cặp NST tơng đồng khác thì hình thành loại giao tử có tỉ lệ Việc hình thành loại giao tử này chính là phân li độc lập và tổ hợp tự các cặp NST tơng đồng thể F1 giảm phân hình thành giao tử Học sinh hiểu, nắm đợc vấn đề này chính là hiểu đợc chất quy luật Khi đó học sinh dễ dàng viết đợc sở tế bào học định luật sơ đồ lai - Nêu sở tế bào học định luật phân li độc lập các cặp tính trạng? Hs: Sự phân li độc lập các cặp tính trạng là phân li độc lập và tổ hợp tự các cặp NST tơng đồng giảm phân và thụ tinh dẫn đến phân li độc lập và tổ hợp tù cña c¸c cÆp gen t¬ng øng Giáo viên: Cho học sinh rút tỉ lệ kiểu gen, kiểu hình F2 sau viết sơ đồ lai Cho häc sinh nhËn xÐt mèi liªn quan gi÷a lai cÆp tÝnh tr¹ng, cÆp tÝnh tr¹ng, cÆp tính trạng và nhiều cặp tính trạng để xác định công thức tổng quát về: + Sè lîng c¸c lo¹i giao tö + Sè tæ hîp c¸c lo¹i giao tö + Sè lîng c¸c lo¹i kiÓu h×nh + TØ lÖ ph©n li kiÓu h×nh + Sè lîng c¸c lo¹i kiÓu gen + TØ lÖ ph©n li kiÓu gen Sè cÆp Sè lo¹i Sè tæ hîp víi a cÆp tÝnh tr¹ng vµ víi a cÆp gen dÞ hîp Sè lîng TØ lÖ ph©n Sè lîng TØ lÖ ph©n li (10) gen dÞ hîp a giao tö đời 2¹ 2² 2³ … … 2ª 4¹ 4² 4³ … … 4ª c¸c lo¹i kiÓu h×nh 2¹ 2² 2³ … …… 2ª li kiÓu h×nh ( + 1) ¹ ( + 1) ² ( + )³ …… …… (3 + 1)ª kiÓu gen kiÓu gen 3¹ 3² 3³ …… …… 3ª (1 + + 1)¹ ( + + 1) ² ( + + 1) ³ …… …… ( + + 1)ª phần bài tập xác định tỉ lệ kiểu hình, kiểu gen, số loại giao tử, giáo viên hớng dẫn học sinh viết theo sơ đồ cây Ví dụ: Hãy xác định các loại giao tử phép lai sau: Aa Bb Cc Dd x Aa Bb Cc Dd §Çu tiªn gi¸o viªn híng dÉn häc sinh: + Xác định số cặp gen dị hợp bố, mẹ + Xác định số loại giao tử bố, mẹ ë vÝ dô trªn cã cÆp gen dÞ hîp vµ tæng sè lo¹i giao tö ë mçi bªn bè, mÑ lµ Tiếp theo là viết sơ đồ cây: ABCD D C B C b c C a ABcD D c A B ABCd d c d ABcd D AbCD d AbCb D AbcD d Abcd D aBCD d aBCd D aBcD d aBcd = 16 (11) D abCD d abCd D C b c d abcD abcd Nh cách vẽ sơ đồ cây, học sinh dễ dàng xác định đợc bên thể bố -mẹ sÏ cho 16 lo¹i giao tö lµ: ABCD, ABCd, AbcD, ABcd, AbCD, AbCd, AbcD, Abcd, aBCD, aBCd, aBcD, aBcd, abCD, abCd, abcD, abcd, thêi gian ng¾n nhÊt mµ kh«ng bÞ nhÇm lÉn T¬ng tù nh ë phÐp lai mét cÆp tÝnh tr¹ng, ë phÐp lai cÆp tÝnh tr¹ng, gi¸o viªn còng ph©n chia thµnh c¸c d¹ng bµi tËp vµ ®a ph¬ng ph¸p gi¶i cho tõng d¹ng, th«ng qua c¸c vÝ dụ cụ thể học sinh đợc luyện tập kĩ giải toán a D¹ng 1: Bµi to¸n thuËn Giả thiết cho biết kiểu hình P Xác định kiểu gen và kiểu hình đời con? Ph¬ng ph¸p gi¶i: Bớc Xác định tơng quan trội lặn tính trạng Bíc Quy íc gen Bớc Xác định kiểu gen P Bớc Viết sơ đồ lai để xác định kiểu gen và kiểu hình đời Ví dụ: Cho lai giống cà chua chủng đỏ – tròn với vàng - dài F1 thu đợc 100% cà chua đỏ – tròn Khi cho thứ cà chua F1 lai với nhau, hãy xác định tỉ lệ kiểu gen, kiểu hình F2 Viết sơ đồ lai minh hoạ cho các phép lai trên! Gi¶i Gi¸o viªn híng dÉn häc sinh gi¶i bµi to¸n theo tõng bíc b»ng hÖ thèng c©u hái dÉn d¾t Bớc 1: Dựa vào kết F1, em hãy xác định mối tơng quan trội lặn cặp tính trạng , mµu s¾c qu¶ vµ h×nh d¹ng qu¶ Hs Theo định luật đồng tính Men Đen, tính trạng đỏ là trội hoàn toàn so với tÝnh tr¹ng qu¶ vµng, qu¶ trßn lµ tréi hoµn toµn so víi qu¶ dµi Bíc 2: Dùa vµo mèi t¬ng quan tréi lÆn cña c¸c cÆp tÝnh tr¹ng ë trªn, em h·y quy íc gen Hs 2: Gen A: Quả đỏ Gen a: Qu¶ vµng Gen B: Qu¶ trßn Gen b: Qu¶ dµi Bớc 3: Hãy xác định kiểu gen P Hs 3: Do P thuÇn chñng nªn Quả đỏ, tròn có kiểu gen: AABB Qu¶ vµng, dµi cã kiÓu gen aabb Bớc Hãy viết sơ đồ lai minh hoạ cho phép lai trên Hs P: đỏ, tròn x qu¶ vµng, dµi AABB aabb G: AB ab F1: AaBb ( đỏ, tròn) F1 x F1: đỏ, tròn x đỏ, tròn AaBb AaBb G F1: ¼ AB ; ¼ Ab ; ¼ aB ; ¼ ab ¼ AB ; ¼ Ab ; ¼ aB ; ¼ ab F2: 1/16 AABB 2/16 AABb 9/16 đỏ, tròn (12) 2/16 AaBB 4/16 AaBb 1/16 AAbb 2/16 Aabb 3/16 đỏ, dài 1/16 aaBB 2/16 aaBb 3/16 qu¶ vµng, trßn 1/16 aabb : 1/16 qu¶ vµng, dµi D¹ng Bµi to¸n nghÞch Giả thiết cho biết kết lai ỏ đời con, xác định kiểu gen và kiểu hình P Ph¬ng ph¸p gi¶i Bớc 1: Xác định tơng quan trội lặn Bíc 2: Quy íc gen Bớc 3: Xét tỉ lệ phân li kiểu hình đời trên tính trạng để suy kiểu gen bè, mÑ Bớc 4: Xác định kiểu gen bố mẹ Bớc 5: Viết sơ đồ lai để xác định kiểu gen và kiểu hình đời VÝ dô: ë lóa tÝnh tr¹ng th©n cao lµ tréi hoµn toµn so víi th©n thÊp, h¹t dµi lµ tréi hoµn toàn so với hạt tròn Trong số phép lai F1, ngời ta thu đợc kết nh sau: ë phÐp lai 1: 75% c©y lóa th©n cao, h¹t trßn 25% c©y lóa th©n thÊp, h¹t trßn ë phÐp lai 2: 75% c©y lóa th©n thÊp, h¹t dµi 25% c©y lóa th©n thÊp, h¹t trßn Cho biết các gen quy định các tính trạng xét nằm trên các NST khác Hãy xác định kiểu gen P và F1 Gi¶i Bíc 1: Theo gi¶ thiÕt, ta quy íc gen nh thÕ nµo? Hs Gen A: Th©n thÊp Gen a: Th©n thÊp Gen B: H¹t dµi Gen b: H¹t trßn Bớc 2: Hãy xác định tỉ lệ phân li kiểu hình phép lai Hs Phép lai 1: Hãy xác định tỉ lệ phân li kiểu hình các cặp tính trạng phÐp lai * TÝnh tr¹ng kÝch thíc: cao 75 = = kiÓu gen: Aa x Aa ThÊp 25 * TÝnh tr¹ng h×nh d¹ng h¹t: h¹t trßn = 100% kiÓu gen: bb x bb - XÐt c¶ cÆp tÝnh tr¹ng: kiÓu gen cña P lµ: Aabb x Aabb Hs Phép lai 2: Hãy xác định tỉ lệ phân li kiểu hình các cặp tính trạng phép lai ? * TÝnh tr¹ng kÝch thíc: Th©n thÊp = 100% kiÓu gen cña P: aa x aa * TÝnh tr¹ng h×nh d¹ng h¹t: h¹t dµi 75 = = kiÓu gen: Bb x Bb h¹t trßn 25 kiÓu gen cña P: aaBb x aaBb Bớc 3: Dựa vào tỷ lệ phân li kiểu hình các phép lai trên, hãy xác định kiểu gen P ? Hs ë phÐp lai 1: Aabb x Aabb (13) ë phÐp lai 2: aaBb x aaBb Bớc 4: Viết sơ đồ lai minh hoạ cho phép lai trên Hs PhÐp lai 1: P Aabb x Aabb Th©n cao, h¹t trßn x Th©n cao, h¹t trßn G: ½ Ab , ½ ab ½ Ab , ½ ab F1: ¼ Aabb : ¼ Aabb : ¼ Aabb : ¼ aabb 75% th©n cao, h¹t trßn : 25% th©n thÊp, h¹t trßn Hs PhÐp lai 2: P aaBb x aaBb Th©n thÊp, h¹t dµi x Th©n thÊp, h¹t dµi G: ½ aB , ½ ab ½ aB , ½ ab F1: ¼ aaBB : ¼ aaBb : ¼ aaBb : ¼ aabb 75% th©n thÊp, h¹t dµi : 25% th©n cao, h¹t dµi D¹ng 3: Bµi tËp kÕt hîp gi÷a hiÖn tîng tréi hoµn toµn vµ hiÖn tîng tréi kh«ng hoµn toµn phÐp lai cÆp tÝnh tr¹ng Để giải đợc dạng bài tập này, học sinh phải kết hợp nhuần nhuyễn các cách giải mà giáo viên đã giới thiệu VÝ dô: ë loµi thùc vËt, tiÕn hµnh lai thø gièng c©y thuÇn chñng: C©y th©n cao, hoa trắng với cây thân thấp, hoa đỏ thu đợc đồng loạt cây thân cao, hoa màu hồng Đem lai cây F1 với thứ khác thu đợc F2 có tỉ lệ phân li kiểu hình là: : : :1 : : Hãy biện luận và viết sơ đồ lai minh hoạ từ P đến F2 Gi¶i Gi¸o viªn: Yªu cÇu häc sinh ph©n tÝch c¸c d÷ kiÖn cña bµi to¸n, nhËn biÕt d¹ng bµi to¸n vµ nªu c¸c bíc gi¶i Bớc 1: Xác định tơng quan trội lặn? Hs Theo giả thiết Pt/c Thân cao, hoa trắng x thân thấp, hoa đỏ F1: 100% th©n cao, hoa hång Do đó thân cao là trội hoàn toàn so với thân thấp, tính trạng màu sắc di truyền trung gian Bíc Dùa vµo mèi t¬ng quan tréi lÆn, em h·y quy íc gen ? em cã kÕt luËn g× vÒ vÞ trÝ cña gen trªn NST ? Hs Gen A : Th©n cao Gen a : Th©n thÊp Gen B : Hoa đỏ kiÓu gen BB Gen b : hoa tr¾ng kiÓu gen bb Bb: Hoa mµu hång Mỗi gen nằm trên NST nên các gen di truyền độc lập, hai cặp tính trạng này di truyền theo quy luật phân li độc lập Bớc Xác định kiểu gen P ? Hs Th©n cao, hoa tr¾ng: Aabb Thân thấp, hoa đỏ: aaBB Sơ đồ lai: P Thân cao, hoa trắng x Thân thấp, hoa đỏ Aabb aaBB G: Ab aB F1: AaBb ( 100% Th©n cao, hoa mµu hång ) Bớc 4: Xác định kiểu gen cây đem lai với F1 ? Hs F2 cã tØ lÖ kiÓu h×nh: : : : : : = 3(1 : : 1) : : : = ( : 1) (1 : : 1) (14) VËy tÝnh tr¹ng h×nh d¹ng th©n ph©n li víi tØ lÖ : kiÓu gen F1: Bb x Bb VËy kiÓu gen ®em lai víi c©y F1 lµ: AaBb Bớc 5: Viết sơ đồ lai ? F1 ®em lai víi c©y th©n cao, hoa mµu hång F1: Th©n cao, hoa mµu hång x Th©n cao, hoa mµu hång AaBb AaBb G: ¼ AB , ¼ aB , ¼Ab , ¼ ab ¼ AB , ¼ Ab , ¼ aB , ¼ ab F2: 1/16 AABB 2/16 AaBB 2/16 AaBb 4/16 AaBb /16 Aabb 2/16 Aabb 3/16 Thân cao, hoa đỏ 6/16 Th©n cao, hoa mµu hång 3/16 Th©n cao, hoa tr¾ng 1/16 aaBB : 1/16 Thân thấp, hoa đỏ 2/16 aaBb : 2/16 Th©n thÊp, hoa mµu hång 1/16 aabb : 1/16 Th©n thÊp, hoa tr¾ng Nh vËy, b»ng viÖc tæ chøc thùc hiÖn “ Bµi to¸n nhËn thøc” th«ng qua nh÷ng ho¹t động tích cực học sinh việc giải các dạng bài tập xác định kiểu gen, kiểu hình và viết sơ đồ lai lai cặp tính trạng và cặp tính trạng, giáo viên có vai trò dẫn dắt, trợ giúp thông qua việc thay đổi các kiện bài toán, các câu hỏi gợi më nh»m gióp häc sinh tù kh¸i qu¸t c¸c kh¸i niÖm, c¸c quy luËt vµ mèi liªn hÖ gi÷a các quy luật di truyền “Bài toán nhận thức” đây đợc cấu thành từ các phép lai cÆp tÝnh tr¹ng hay nhiÒu cÆp tÝnh tr¹ng, dùa trªn ph¬ng ph¸p ph©n tÝch c¸c thÕ hÖ lai Mỗi “bài toán nhận thức” tạo nên tình có vấn đề Nhờ đó tích cực hoá hoạt động học tập học sinh đợc phát huy và chất lợng lĩnh hội tri thức các quy luật di truyền đợc nâng cao (15) (16)