Phương pháp giải bài tập biến dị trong chương trình sinh học 9

CỘNG HOÀ Xà HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự - Hạnh phúc ĐƠN YÊU CẦU CÔNG NHẬN SÁNG KIẾN Kính gửi: Tơi tên là: Số TT Họ tên Ngày tháng năm sinh Nơi công tác (hoặc nơi thường trú) Trình Tỷ lệ (%) Chức độ đóng góp vào danh chun việc tạo mơn sáng kiến Là tác giả đề nghị xét công nhận sáng kiến: Phương pháp giải tập biến dị chương trình sinh học - Chủ đầu tư tạo sáng kiến (trường hợp tác giả không đồng thời chủ đầu tư tạo sáng kiến): Trường THCS - Lĩnh vực áp dụng sáng kiến: Phương pháp giải tập biến dị chương trình sinh học - Ngày sáng kiến áp dụng lần đầu áp dụng thử: Năm nọc 2016 2017 - Mô tả chất sáng kiến: Với chương trình mơn sinh học lớp phần biến dị di truyền chiếm phần lớn nội dung kiến thức có nhiều nội dung liên quan đến tập di truyền biến dị Đây tập học sinh lớp khó thực hiện, phải cần có hướng dẫn chu đáo người thầy Thầy phải người có trình độ chun mơn, nghiệp vụ vững vàng, có lịng nhiệt tình, tâm huyết với nghề nghiệp, bên cạnh thầy phải biết vận dụng phù hợp phương pháp dạy – học với kiểu bài, nội dung kiến thức để giúp học sinh vận dụng tốt kiến thức lí thuyết vào tập cụ thể Phù hợp với phương châm: Học đôi với hành, lí thuyết kết hợp với thực tiễn Cách tổ chức bồi dưỡng học sinh theo nguyên tắc “kế thừa - phát triển - cách sáng tạo” + Khả năng, điều kiện áp dụng: Sáng kiến có khả áp dụng trường THCS xã Khi vận dụng cách linh hoạt đạt hiệu trường THCS - Những thông tin cần bảo mật (nếu có): Khơng - Các điều kiện cần thiết để áp dụng sáng kiến: + Sự đạo cấp quản lí giáo dục; + Sự đạo Ban giám hiệu, Tổ chuyên môn nhà trường + Sự đầu tư trí tuệ, cơng sức lịng tận tuỵ tất học sinh thân yêu giáo viên + Sự ủng hộ phụ huynh học sinh + Ngồi cịn cần đến vận dụng linh hoạt, ý thức học hỏi trau dồi kinh nghiệm thân - Đánh giá lợi ích thu dự kiến thu áp dụng sáng kiến theo ý kiến tác giả: Khi chưa áp dụng phương pháp vào giảng dạy, đa số em học sinh chưa biết cách làm tập làm chưa lủng củng, chưa biết cách trình bày tập biến dị Học sinh làm cách máy móc theo ví dụ SGK Vì gặp có nội dung khác ví dụ SGK học sinh lúng túng, chí khơng giải u cầu đề Sau áp dụng phương phương pháp vào giảng dạy, học sinh có kĩ giải nhận dạng tốn Từ học sinh nắm vững bước làm tập biến dị kiến thức liên quan đến biến dị, học sinh xây dựng cho phương pháp làm kết học tập học sinh nâng cao Tôi xin cam đoan thông tin nêu đơn trung thực, thật hoàn toàn chịu trách nhiệm trước pháp luật Yên Trạch, ngày 28 tháng năm 2017 Người nộp đơn NỘI DUNG BẢN MƠ TẢ SÁNG KIẾN I Thơng tin chung sáng kiến Tên sáng kiến: Phương pháp giải tập biến dị chương trình sinh học Lĩnh vực áp dụng sáng kiến : Phương pháp giải tập biến dị chương trình sinh học Tác giả: Đồng tác giả : không Chủ đầu tư tạo sáng kiến: Đơn vị áp dụng sáng kiến lần đầu Điện thoại: Các điều kiện cần thiết để áp dụng sáng kiến: - Sự đạo tổ chuyên môn - Sự đạo Ban giám hiệu nhà trường - Sự đầu tư trí tuệ, cơng sức lịng tận tuỵ tất học sinh thân u giáo viên - Sự ủng hộ giáo viên học sinh Thời gian áp dụng sáng kiến lần đầu: Năm học 2016 - 2017 II Mô tả giải pháp truyền thống đã, áp dụng: Theo chương trình sách giáo khoa hóa học lớp học chương trình mơn sinh học lớp phần biến dị di truyền chiếm phần lớn nội dung kiến thức có nhiều nội dung liên quan đến tập di truyền biến dị Đây tập học sinh lớp khó thực hiện, phải cần có hướng dẫn chu đáo người thầy nên kỹ giải em nhiều hạn chế, trình bày lời giải cịn nhiều lúng túng, dài dịng gây thời gian Điều làm cho em khó đạt kết cao kỳ thi Ưu điểm: Các phương pháp giải tập Sinh học phát huy tốt lực tư độc lập suy nghĩ cho đối tượng học sinh giỏi Các em tích cực việc tham gia hoạt động xác định hướng giải tìm kiếm lời giải cho tập Qua thời gian ngắn từ tháng năm 2016 đến nay, áp dụng trường THCS Yên Trạch nhận thấy kết học tập học sinh nâng cao từ chỗ lúng túng gặp tập phần lớn em tự tin hơn, biết vận dụng kỹ bồi dưỡng để giải thành thạo tập cách nhanh chóng xác Một số em biết giải tập hóa học sáng tạo, có nhiều giải hay, nhanh thơng minh Hạn chế: Một số giáo viên chưa đầu tư cho tiết dạy, dạy sử dụng phương pháp tập có sẵn sách giáo khoa, chưa mở rộng thêm phương pháp khác, chưa chịu khó đầu tư thêm ví dụ Chính chưa phát huy lực tư độc lập học sinh III Mơ tả sáng kiến 3.1 Tính mới, tính sáng tạo: Đề tài cung cấp cho giáo viên học sinh lý thuyết phương pháp giải tập Sinh học với ví dụ cụ thể, dễ áp dụng Phát huy lực tư cho học sinh Ví dụ Đột biến gen * Kiến thức lí thuyết - Khái niệm: Đột biến gen biến đổi cấu trúc gen, liên quan tới cặp nuclêôtit, xảy điểm phân tử ADN Thường gặp dạng mất, thêm, thay thế, đảo vị trí cặp nuclêôtit - Nguyên nhân chế phát sinh đột biến gen + Đột biến gen phát sinh tác nhân đột biến lý hoá ngoại cảnh gây rối loạn trình sinh lý, hố sinh tế bào gây nên sai sót q trình tự nhân đơi ADN, làm đứt phân tử ADN, nối đoạn bị đứt vào ADN vị trí + Đột biến gen khơng phụ thuộc vào loại tác nhân, cường độ, liều lượng tác nhân mà tuỳ thuộc đặc điểm cấu trúc gen Có gen bền vững, bị đột biến Có gen dễ đột biến, sinh nhiều alen + Sự biến đổi nuclêôtit đầu xảy mạch ADN dạng tiền đột biến Lúc enzim sửa chữa sửa sai làm cho tiền đột biến trở lại dạng ban đầu Nếu sai sót khơng sửa chữa qua lần tự nuclêơtit lắp sai liên kết với nuclêôtit bổ sung với làm phát sinh đột biến gen - Hậu đột biến gen + Biến đổi dãy nuclêôtit gen cấu trúc dẫn tới biến đổi cấu trúc ARN thông tin cuối biến đổi cấu trúc prôtêin tương ứng + Đột biến thay hay đảo vị trí cặp nuclêôtit ảnh hưởng tới axit amin chuỗi pôlipeptit Đột biến thêm cặp nuclêơtit làm thay đổi ba mã hố ADN từ điểm xảy đột biến cuối gen làm thay đổi cấu tạo chuỗi pơlipeptit từ điểm có nuclêơtit bị thêm + Đột biến gen cấu trúc biểu thành biến đổi đột ngột gián đoạn tính trạng đó, cá thể - Đột biến gen gây rối loạn q trình sinh tổng hợp prơtêin, đặc biệt đột biến gen quy định cấu trúc enzim, đa số đột biến gen thường có hại cho thể Tuy nhiên, có đột biến gen trung tính (khơng có hại, khơng có lợi), số trường hợp có lợi - Sự biểu đột biến gen + Đột biến gen phát sinh "tái bản" qua chế tự nhân đôi ADN + Nếu đột biến phát sinh giảm phân, xảy tế bào sinh dục (đột biến giao tử), qua thụ tinh vào hợp tử Nếu la` đột biến trội, biểu kiểu hình thể mang đột biến Nếu la` đột biến lặn, vào hợp tử cặp gen dị hợp bị gen trội tương ứng át Qua giao phối, đột biến lặn tiếp tục tồn quần thể trạng thái dị hợp không biểu Nếu gặp tổ hợp đồng hợp biểu thành kiểu hình + Khi đột biến xảy nguyên phân, phát sinh tế bào sinh dưỡng (đột biến xôma) nhân lên mơ, biểu phần thể, tạo nên thể khảm Ví dụ hoa giấy có cành hoa trắng xen với cành hoa đỏ + Đột biến xơma nhân lên sinh sản sinh dưỡng di truyền qua sinh sản hữu tính * Phương pháp giải: - So sánh gen bình thường gen Đột biến nhận thấy: Hai gen có số Nu khơng thay đổi → gen đột biến biến đổi thành phần trình tự Nu: Đột biến thay kiểu đồng hoán dị hoán + Thay kiểu đồng hoán: Thay cặp A-T cặp G-X thay cặp G-X cặp A-T + Thay kiểu dị hoán: Thay cặp A-T cặp T-A thay cặp G-X cặp X-G Đột biến gen dạng đảo vị trí - So sánh gen bình thường gen đột biến nhận thấy: Hai gen có số lượng loại Nu giống → (không thay đổi thành phần số lượng Nu) → Gen ĐB có biến đổi trình tự Nu: ĐBG dạng thay kiểu dị hốn ĐBG dạng đảo vị trí - So sánh gen bình thường gen đột biến nhận thấy: Hai gen có số lượng Nu giống nhau, hai gen khác thành phần loại Nu → ĐBG dạng thay kiểu đồng hoán - So sánh gen bình thường gen đột biến nhận thấy: Hai gen có số lượng Nu chênh lệch cặp Nu: ĐBG dạng thêm cặp Nu ĐBG dạng cặp Nu - Tỉ lệ gen đột biến: - Gen tiền ĐB: Gen có biến đổi cấu trúc mạch Gen tiền ĐB enzim sữa chữa thành gen bình thường - Gen ĐB: Gen có biến đổi cặp Nu mạch đơn + Gen < nhân đôi > gen tiền ĐB nhân đôi > gen ĐB x=1 x=1 + Tỉ lệ gen đột biến = (Số gen ĐB : Tổng số gen tạo ra) 100 * Bài tập vận dụng: Bài Một cặp vợ chồng bị bạch tạng sinh đứa bình thường Giải thích tượng này, hai cách khác Giải - đột biến tế bào mầm xẩy Alen gây bạch tạng alen lặn bị đột biến thành alen kiểu dại quy định hình thành sắc tố bình thường - Một khả bên bố mẹ chế chuyển hố có bước bị chặn lại Nếu người có kiểu gen AAbb ngườin aaBB AaBb có mức độ đủ hai enzim tạo sắc tố) Bài Ở ruồi giấm, phân tử prôtêin biểu tính trạng đột biến mắt trắng so với phân tử prơtêin biểu tính trạng mắt đỏ axit amin có axit amin Hãy cho biết: a Những biến đổi xảy gen qui định mắt đỏ b Gen qui định mắt đỏ dài gen qui định mắt trắng Ăngxtrông? c Nếu gen mắt trắng gen mắt đỏ liên kết hiđrơ, tự nhân đơi lần nhu cầu loại nuclêơtit địi hỏi mơi trường nội bào cung cấp giảm so với gen mắt đỏ? Giải a Những biến đổi xảy gen qui định mắt đỏ: Vì 1aa lại xuất aa gen qui định mắt đỏ ĐB liên quan đến ba b Gen qui định mắt đỏ dài gen qui định mắt trắng cặp nu tức: 3,4A0 x =10,2A0 c liên kết hiđrô mã hóa G-X cặp A-T; Khi gen mắt trắng tự nhân đơi lần nhu cầu loại nu đòi hỏi MT nội bào cung cấp giảm so với gen mắt đỏ là: G = X= x (24 – 1) = 30 nu A = T = 15 nu Bài Mét gen ë vi khuÈn cã 3600 liªn kÕt H, tØ lª A+T = 1,5 G+X a Xác định số lợng tng loại Nu gen b Một đột biến xảy vùng mà hóa gen làm cho chuỗi axitamin gen ®ét biÕn ®iỊu khiĨn tỉng hỵp cã axit amin đợc thay axit amin mới, axit amin lại không thay đổi so với trớc đột biến Đột biến thuộc dạng nào? Hng dn gii: a S nu loại gen : Theo ra: 2A + 3G = 3600 2A + 3G = 3600 2(A + T) = 3(G + X) => A – 3G = Ta có: A = T = 900 ( nu ) G = X = 600 (nu ) b Vì đột biến xảy làm thay đổi axit amin nên đột biến thuộc dạng thay hay số cặp nuclêơtít Bài Một gen dài 0,408 µm Do đột biến nên phần gen cịn lại dài 0,40766 µm a.Xác định dạng đột biến b.Giả sử đoạn gen cịn lại tự nhân đơi lần mơi trường phải cung cấp nucleotit loại? cho biết đoạn gen cịn lại có 2877 liên kết hiđrơ Ví dụ Đột biến nhiễm sắc thể(NST) * Đột biến cấu trúc NST - Khái niệm: Đột biến cấu trúc NST biến đổi cu trỳc NST Các loại: + Mt on NST + Lặp đoạn NST + §ảo đoạn NST( 1800) + Chuyển đoạn NST - Nguyên nhân phát sinh tính chất đột biến cấu trúc NST + Các tác nhân gây ĐB vt lớ v hoỏ hc môi trờng làm phá vỡ cấu trúc NST gây xếp lại đoạn chúng - TÝnh chÊt biểu hiện: Di truyền, đột ngột ngẫu nhiên, vô hớng, không xác định, mang tớnh cá thể riêng lẻ Đa sè cã h¹i Bài tập vận dụng: Câu Quan sát cấu trúc NST số loài ruồi giấm, người ta phát có sai khác trật tự phân bố đoạn NST sau: - Nòi I ABCDEGHIK - Nòi II AGEDCBHIK - Nòi III AGEDIHBCK Đây dạng đột biến nào? Tìm mối quan hệ phát sinh nòi này? * Đột biến số lượng NST: - Đột biến thể dị bội NST: - Là ĐB xảy hay số cặp NST Có dạng: thể nhiễm (2n+1) ; thể nhiễm (2n- 1); thể khuyết nhiễm (2n -2); thể đa nhiễm (2n + 2) - Cơ chế: Cơ thể 2n giảm phân số tế bào sinh dục sơ khai có số cặp NST khơng phân li tạo giao tử ĐB (n+1) (n-1) (n-2) P: 2n x 2n Gp: (n+1) (n-1) n NP F (hợp tử): 2n+1 → thể nhiễm NP F (hợp tử): 2n-1 → thể nhiễm - Thể đa bội (3n 4n) - Thể đa bội biến đổi tronng toàn cấu trúc NST, lớn bội số 2n như: 3n, 4n, 5n, 6n… - Cơ chế: + Tế bào sôma 2n tế bào tiền phôi 2n, nguyên phân NST không phân li tạo tế bào 4n, tế bào 4n nguyên phân bình thường cho tế bào 4n… NP (DB ) NP  → TB xôma 4n → + TB xôma 2n  Mô, quan 4n NP (DB ) NP + TB tiền phôi 2n   → TB tiền phôi 4n → thể 4n + Tế bào sinh dục 2n giảm phân, không phân li NST lần phân bào tạo giao tử đột biến 2n Nếu giao tử 2n kết hợp giao tử 2n → hợp tử 4n P: 2n x 2n Gp: 2n F(hợp tử) 2n 4n NP → F (hợp tử) 4n → Cơ thể 4n Nếu giao tử 2n kết hợp giao tử n → hợp tử 3n P: 2n x 2n Gp: 2n n NP F (hợp tử): 3n → F (hợp tử): 3n → Cơ thể 3n * Bài tập vận dụng: Bài Bé NST cđa mét loµi thùc vËt cã hoa gåm cỈp NST (kÝ hiƯu I, II, III, IV, V), khảo sát quần thể loài này, ngời ta phát thể ®ét biÕn (kÝ hiƯu a, b, c) Ph©n tÝch bé NST thể đột biến thu đợc kết sau: Thể đột biến Số lợng NST đếm đợc ë tõng cỈp I II III IV V a 3 3 b 2 2 c 2 2 a) Xác định tên gọi thể đột biến trên? Cho biết đặc điểm thể đột biến a? b) Nêu chế hình thành thể đột biến? c) Tên gọi thĨ ®ét biÕn Giải + ThĨ ®ét biÕn a cã 3n NST: ThĨ tam béi + ThĨ ®ét biÕn b cã (2n + 1) NST: ThĨ dÞ béi (2n + 1) hay thĨ tam nhiƠm + ThĨ ®ét biÕn c cã (2n − 1) NST: ThĨ dÞ béi (2n 1) hay thể nhiễm - Đặc điểm thể đột biến a + Tế bào đa bội có số lợng NST tăng gấp bội, số lợng ADN tăng tơng ứng => thể đa bội có trình tổng hợp chất hữu diễn mạnh mẽ => kích thớc tế bào thể đa bội lớn, quan sinh dỡng to, sinh trởng mạnh chống chịu tốt + Thể đa bội phổ biến thực vật b) Cơ chế hình thành thể đột biến : + Trong giảm phân, cặp NST số nhân đôi nhng không phân ly tạo thành loại giao tư (n + 1) vµ (n – 1) NST + Khi thơ tinh, giao tư (n–1) kÕt hỵp víi giao tử (n) tạo thành hợp tử (2n1) NST => phát triển thành thể dị bội (2n 1) Bi Ở lúa, cho lai hai lưỡng bội có kiểu gen AA aa đời F xuất có kiểu gen AAa Kết phân tích hóa sinh cho thấy hàm lượng AND nhân tế bào sinh dưỡng gấp 1,5 lần so với tế bào sinh dưỡng lưỡng bội 2n a) Cây AAa thuộc dạng đột biến nào? Giải thích chế tạo thành thể đột biến b) Muốn tạo giống lúa có suất cao, liệu sử dụng chất cơsixin tác nhân gây đột biến khơng? Vì sao? Bài Mét cặp bố mẹ bình thờng đà sinh gái mắc bệnh Tớcnơ Giải thích viết sơ đồ chế phát sinh trờng hợp trên? Nếu ngời bố trình giảm phân, số tế bào có tợng cặp nhiễm sắc thể giới tính không phân li lần phân bào Xác định nhiễm sắc thể giới tính loại tinh trùng mà ngời tạo ra? Gii Giải thích: Một hai thể bố mẹ giảm phân bình thờng ®· sinh giao tư mang nhiƠm s¾c thĨ giíi tÝnh X, thể giảm phân không bình thờng sinh giao tử không mang nhiễm sắc thể giới tính Trong trình thụ tinh kết hợp hai giao tử đà tạo hợp tử 0X phát triển thành thể mắc bệnh Tớcnơ Sơ đồ: P1: XX GP X XY O F OX (Tớcnơ) P2: XX GP O F x x XY X OX (Tớcnơ) * Một số tập tham khảo Bài 1: Trong gia đình, bố mẹ bình thường sinh đơi người trai bình thường người gái có biểu hội chứng Đao Cặp vợ chồng băn khoăn khơng hiểu lí sao, kiến thức học em giải thích giúp họ Bài 2: Mét loµi cã bé NST 2n = 10 Có NST đợc dự đoán ë thĨ mét nhiƠm, thĨ ba nhiƠm, thĨ nhiƠm, thĨ nhiƠm kÐp, thĨ kh«ng nhiƠm? 3.2 Khả áp dụng, nhân rộng: Có thể áp dụng cho giáo viên giảng dạy môn Sinh học tất trường THCS, ngồi cịn sử dụng cho học sinh việc tự học phụ huynh học sinh việc theo dõi giúp đỡ em học tập 3.3 Hiệu a Hiệu kinh tế: Các phương pháp giải nhanh tập Sinh học phát huy tốt lực tư độc lập suy nghĩ cho học sinh Các em tích cực việc tham gia hoạt động xác định hướng giải tìm kiếm lời giải cho tập Qua thời gian ngắn từ tháng năm 2016 đến nay, áp dụng trường THCS Yên Trạch nhận thấy kết học tập học sinh nâng cao, em tự tin hơn, biết vận dụng kỹ bồi dưỡng để giải thành thạo tập cách nhanh chóng xác Một số em biết giải tập sáng tạo, có nhiều giải hay, nhanh thơng minh Kết tỷ lệ học sinh giỏi môn khơng ngừng tiến Đề tài góp phần quan trọng vào việc nâng cao chất lượng học sinh giỏi nói chung kết mơn Sinh học nói riêng trường THCS cao năm trước Kết cụ thể: Năm học chưa áp dụng kết là: + Biết làm vận dụng : 9/94 = 9,6% + Làm tập chưa xác lủng củng sai: 49/94 = 52,1% + Chưa biết làm tập : 36/94 = 38,3% Năm học áp dụng thu kết sau: + Biết làm tập vận dụng đúng: 35/94 = 37,2% + Làm tập chưa xác lủng củng sai: 40/94 = 42,6% : + Chưa biết làm tập: 19/94 = 20,2 % b Hiệu mặt xã hội Giáo dục cho học sinh tính tư duy, sáng tạo Giáo dục đạo đức, lối sống ý thức học tập cho học sinh góp phần nâng cao chất lượng giáo dục, từ nâng cao trình độ dân trí địa phương, góp phần thúc đẩy phát triển kinh tế xã hội địa phương Kết luận: Sau áp dụng phương pháp để giảng dạy, nhận ủng hộ nhiệt tình học sinh Đồng nghiệp nhiều học sinh tự tìm hiểu tự nghiên cứu kiến thức đó, phát huy tính tích cực học sinh trình dạy học, học sinh nắm kiến thức nhanh hơn, nhớ lâu Các em cảm thấy thích thú, thoải mái tìm phương pháp giải Vì vậy, việc hướng dẫn giải tập hình thành phương pháp giải tập biến dị phải sử dụng thường xuyên trình giảng dạy sinh học bậc THCS Tuy nhiên nghiên cứu vấn đề liên quan đến sinh học coi chủ đề lớn nhân loại nói chung khoa học giáo dục nói riêng việc tìm hiểu phương pháp dạy học sinh học tạo cách thức dạy mới, áp dụng vào phương pháp giáo dục cho hiệu không cần thiết cho hoạt động dạy học mà cho hoạt động nghiên cứu khoa học đề tài chưa thực nêu bật phương pháp cụ thể, hồn chỉnh song góp phần bổ sung vào phương pháp dạy học sinh học định hướng cần thiết việc hình thành kỹ giải tập sinh học Tôi xin chân thành cảm ơn ... tin chung sáng kiến Tên sáng kiến: Phương pháp giải tập biến dị chương trình sinh học Lĩnh vực áp dụng sáng kiến : Phương pháp giải tập biến dị chương trình sinh học Tác giả: Đồng tác giả : không... dạy môn Sinh học tất trường THCS, ngồi cịn sử dụng cho học sinh việc tự học phụ huynh học sinh việc theo dõi giúp đỡ em học tập 3.3 Hiệu a Hiệu kinh tế: Các phương pháp giải nhanh tập Sinh học phát... giáo khoa hóa học lớp học chương trình mơn sinh học lớp phần biến dị di truyền chiếm phần lớn nội dung kiến thức có nhiều nội dung liên quan đến tập di truyền biến dị Đây tập học sinh lớp khó