8. Đóng góp mới của đề tài nghiên cứu
2.1.2.Quy luật di truyền
Theo cách tiếp cận trên thì các quy luật di truyền thuộc về loại thứ hai, đó là các quy luật chung. Điều này có nghĩa là, đây là một trong những đặc tính chung của các sinh vật nhân thực.
Nội dung chương trình SGK sinh học 12 có đề cập đến những quy luật di truyền chung của sinh giới, đó là:
- Quy luật phân li
- Quy luật phân li độc lập - Quy luật tương tác gen - Quy luật di truyền liên kết
- Quy luật di truyền ngoài nhiễm sắc thể.
Nếu dựa vào thời gian lịch sử ra đời của các quy luật di truyền nói trên ta có thể chia thành hai loại. Đó là:
- Các quy luật di truyền cổ điển, bao gồm: + Quy luật phân li
+ Quy luật phân li độc lập
- Các quy luật di truyền hiện đại, bao gồm: + Quy luật tương tác gen
+ Quy luật di truyền liên kết
+ Quy luật di truyền liên kết với giới tính + Quy luật di truyền ngoài nhiễm sắc thể.
Nếu dựa vào các gen quy định các tính trạng nằm trong nhiễm sắc thể ở trong nhân tế bào hay nằm ở tế bào chất, thì các quy luật di truyền nói trên ta có thể chia thành hai loại. Đó là:
- Các quy luật di truyền ngoài nhân, bao gồm:
+ Quy luật di truyền ngoài nhiễm sắc thể hay di truyền tế bào chất. - Các quy luật di truyền trong nhân, bao gồm:
+ Quy luật phân li
+ Quy luật phân li độc lập + Quy luật tương tác gen + Quy luật di truyền liên kết
+ Quy luật di truyền liên kết với giới tính.
Đối với di truyền trong nhân, mỗi một gen có thể chỉ quy định sự hình thành một tính trạng ở sinh vật (tính đặc hiệu của gen). Nhưng cũng xảy ra trường hợp là một gen có thể tham gia sự hình thành nhiều tính trạng (tính đa hiệu của gen) và được gọi là quy luật di truyền tương tác gen.
Quy luật di truyền tương tác gen cũng có nhiều dạng. Đó là: + Quy luật di truyền tương tác gen theo kiểu cộng gộp
+ Quy luật di truyền tương tác gen theo kiểu bổ trợ
+ Quy luật di truyền tương tác gen theo kiểu át chế (do gen trội hay do gen lặn).
Quy luật di truyền liên kết với giới tính cũng có hai dạng. Đó là: + Gen quy định các tính trạng chỉ nằm trên nhiễm sắc thể giới tính X + Gen quy định các tính trạng chỉ nằm trên nhiễm sắc thể giới tính Y Nhìn chung, kiến thức về các quy luật di truyền ở cơ thể sinh vật hết sức phức tạp và thật sự đã gây khó khăn cho HS trong quá trình tìm hiểu nghiên cứu nó. Tuy nhiên, bên cạnh những khó khăn và phức tạp nói trên, nội dung các quy luật này đã hàm chứa những mâu thuẫn tiềm ẩn bên trong và từ đây đã khêu gợi ở HS sự khao khát mong muốn tìm kiếm câu trả lời. Đây cũng chính là điều kiện tốt nhất và phù hợp nhất để GV tổ chức các hoạt động khám phá trong dạy học các quy luật di truyền nói trên.
2.2. Tổ chức hoạt động khám phá trong dạy học các quy luật di truyền 2.2.1. Quy trình thiết kế hoạt động khám phá trong dạy học các quy luật di truyền
Theo chúng tôi, để tổ chức hoạt động khám phá trong dạy học các quy luật di truyền, trước tiên GV cần phải tiến hành thiết kế các hoạt động khám phá. Muốn thiết kế được các hoạt động khám phá có chất lượng, GV cần phải thực hiện các công việc dưới đây :
-Xác định mục tiêu học tập:
+ Hình thành kiến thức, kĩ năng mới
+ Rèn luyện năng lực tư duy, năng lực xử lí tình huống, giải quyết vấn đề
+ Xây dựng giá trị, thái độ, niềm tin.
hoạt động khám phá.
- Thiết kế hoạt động khám phá (thảo luận trả lời câu hỏi; bài tập; phiếu học tập; điền từ; điền bảng, điền tranh câm; lập bảng; lập biểu; vẽ sơ đồ; vẽ biểu đồ; làm thí nghiệm; đề xuất giả thuyết; phân tích nguyên nhân; thông báo kết quả; giải bài toán nhận thức; xử lí tình huống; nghiên cứu điển hình; điều tra thực trạng,…Xác định hình thức tổ chức học tập dưới dạng:
+ Hoạt động độc lập (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
+ Hoạt động hợp tác trong nhóm nhỏ (4 – 6 HS) + Làm việc chung cả lớp
- Thử nghiệm
- Đánh giá hoạt độngvà điều chỉnh (nếu cần).
Từ những điều nêu ra trên đây, chúng ta có thể tóm tắt quy trình thiết kế hoạt động khám phá trong dạy học như ở hình 2.1 dưới đây:
Hình 2.1. Quy trình thiết kế hoạt động khám phá trong dạy học XÁC ĐỊNH MỤC TIÊU
PHÂN TÍCH NỘI DUNG
THIẾT KẾ HĐ KHÁM PHÁ
ĐÁNH GIÁ, ĐIỀU CHỈNH THỬ NGHIỆM
2.2.2. Tổ chức hoạt động khám phá trong dạy học các quy luật di truyền
Dựa vào nội dung nghiên cứu về tính quy luật của hiện tượng di truyền ở cơ thể sinh vật được đề cập trong SGK SH 12 CB, chúng tôi xin đề xuất các nội dung và hình thức có thể tổ chức hoạt động khám phá cho HS trong quá trình dạy học. Nội dung và hình thức tổ chức hoạt động khám phá được tóm tắt ở trong bảng 2.1 dưới đây:
Bảng 2.1. Nội dung và hình thức tổ chức hoạt động khám phá trong dạy học các quy luật di truyền (SH 12 CB)
TT Tên bài Nội dung/hình thức tổ chức hoạt động khám phá Hình thức học tập 1.
Bài 8. Quy luật MenĐen: Quy luật
phân li
- Cơ sở tế bào học / Lập sơ đồ; giải thích; rút ra nội dung quy luật; Giải thích vì sao không dùng con lai F1
để làm giống ?
Hoạt động nhóm
/ cá nhân
2.
Bài 9. Quy luật MenĐen: Quy luật
phân li độc lập
- Cơ sở tế bào học / Lập sơ đồ; giải thích; rút ra nội dung quy luật.
- Hoàn thành bảng “Công thức tổng quát” về phép lai một hoặc nhiều cặp tính trạng tương phản (trong đó P thuần chủng, tính trội hoàn toàn và các cặp gen dị hợp phân li độc lập)
Hoạt động nhóm
3.
Bài 10. Tương tác gen và tác động đa
hiệu của gen
Các dạng tương tác giữa các gen không alen (tương tác bổ trợ; tương tác át chế; tương tác cộng gộp)/ Lập sơ đồ; giải thích. Hoạt động nhóm / cá nhân
4. Bài 11. Liên kết gen và hoán vị gen (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Các thí nghiệm của Moocgan / Giải thích kết quả các thí nghiệm; rút ra nội dung quy luật di truyền liên kết; các dạng di truyền liên kết Hoạt động nhóm / cá nhân 5. Bài 12. Di truyền liên kết với giới tính
Di truyền ngoài nhân
Các thí nghiệm của Moocgan (sự di truyền màu mắt ở ruồi giấm) / Giải thích kết quả các thí nghiệm(phép lai thuận và phép lai nghịch); rút ra nội dung quy luật di truyền liên kết với giới tính; các dạng di truyền liên kết với giới tính (trên nhiễm sắc thể X và trên nhiễm sắc thể Y).
Hoạt động nhóm / cá nhân 6 Bài 12. Di truyền ngoàinhân Thí nghiệm/ phân tích kết quả thí nghiệm Hoạt động nhóm / cá nhân 7 Bài 16. Cấu trúc di truyền của quần thể
Phân tích biểu đồ về tỉ lệ kiểu gen của quần thể tự phối qua các thế hệ và khái quát thành công thức tổng quát
Hoạt động nhóm / cá nhân
2.2.3. Các ví dụ minh họa
1/ Ví dụ 1
DẠY HỌC KHÁM PHÁ “QUY LUẬT PHÂN LY ĐỘC LẬP” 1. Mục tiêu:
Phát triển ở HS khả năng quan sát, phân tích, tự khám phá ra quy luật tổ hợp tự do của hai cặp gen nằm trên hai cặp nhiễm sắc thể tương đồng khác nhau. GV thu được thông tin về hiệu quả hoạt động của HS theo nhóm.
2. Hoạt động GV:
- GV quy ước gen và tính trạng tương ứng, gắn lên bảng dính kiểu gen của P:
+ Gen A qui định hạt vàng . + Gen a qui định hạt xanh . + Gen B qui địnhvỏ trơn . + Gen b qui định vỏ nhăn. - GV viết kiểu gen của bố mẹ:
+ Hạt vàng vỏ trơn có kiểu gen là AABB. + Hạt xanh vỏ nhăn có kiểu gen là aabb.
- GV yêu cầu HS thực hiện nhiệm vụ: Ðiền các gen tương ứng trên nhiễm sắc thể trong sơ đồ lai từP đến F2.
3. Tổ chức HS:
- GV phát bài cho các nhóm HS, mỗi nhóm gồm 2 HS ngồi cùng bàn, thời gian trao đổi và thực hiện nội dung công việc trong 3 phút; yêu cầu HS theo dõi GV giải thích bằng phương tiện bảng dính, tự phát hiện lỗi sai và khoanh tròn lại.
- GV thu lại bài đã phát và đánh giá về hiệu quả hoạt động của HS theo nhóm so với bài giảng trước đó.
Bài tập phát cho HS: Viết các gen trên nhiễm sắc thể và bảng tổ hợp. + Viết các gen trên nhiễm sắc thể
4. Kết quả khám phá:
+ Các gen trên nhiễm sắc thể
+ Bảng tổ hợp
2/ Ví dụ 2
DẠY HỌC KHÁM PHÁ “CÔNG THỨC TỔNG QUÁT KHI LAI NHIỀU TÍNH TRẠNG ”
1. Mục tiêu:
Rèn luyện cho HS kỹ năng khái quát hóa và suy lý quy nạp, chuẩn xác các khái niệm.
2. Hoạt động GV:
- GV yêu cầu HS phân tích kết quả di truyền của lai một cặp tính trạng tương phản so với kết quả di truyền của lai hai cặp tính trạng tương phản.
- Từ kết quả trên GV yêu cầu HS rút ra nhận xét khái quát về quy tắc tính kết quả di truyền ở F2 khi lai n cặp tính trạng tương phản.
F1 mang n cặp gen dị hợp X F1 (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Kết quả di truyền Lai 1 tính
trạng Lai 2 tính trạng Lai n tính trạng - Số loại giao tử F1 - Số loại KH ở F2 - Tỉ lệ KH ở F2 - Số loại KG ở F2 - Tỉ lệ KG ở F2 - Số tổ hợp ở F2 2 2 (3:1) 3 (1:2:1) 4 4= ( ) ( ) 4= ( ) ( ) 9:3:3:1= ( )( ) 9= ( )( ) 1:2:1:2:4:2:1:2:1= ( ) ( ) 16= ( )( ) ( ) ( ) (: ) ( ) ( ::) ( ) 3. Tổ chức HS:
- GV ghi nội dung của bảng lên trên bảng (hoặc chuẩn bị bảng ra giấy để phát cho HS.
- GV yêu cầu mỗi nhóm gồm 2 HS trao đổi trong 2 phút để điền các giá trị thích hợp trong ngoặc đơn.
-GV yêu cầu 2 hoặc 3 nhóm thông báo kết quả, các nhóm khác nhận xét và bổ sung.
4. Kết quả khám phá:
Kết quả di truyền Lai 1 tính
trạng Lai 2 tính trạng Lai n tính trạng - Số loại giao tử F1 - Số loại KH ở F2 - Tỉ lệ KH ở F2 - Số loại KG ở F2 - Tỉ lệ KG ở F2 - Số tổ hợp ở F2 2 2 (3:1) 3 (1:2:1) 4 4= (2 ) ( 2) 4= (2) (2) 9:3:3:1= (3:1)(3:1) 9= (3)(3) 1:2:1:2:4:2:1:2:1= (1:2:1) (1:2:1) 16= (4)(4) (2)n (2)n (3:1)n (3)n (1:2:1)n (4)n
Phát biểu quy tắc tính kết quả chung của n cặp gen, n cặp tính trạng là quy tắc nhân (hay là tổ hợp tự do ngẫu nhiên) giữa kết quả từng nhóm.
3/ Ví dụ 3
DẠY HỌC KHÁM PHÁ “DI TRUYỀN LIÊN KẾT” 1. Mục tiêu:
Phát triển ở HS khả năng quan sát, phân tích, suy luận lí thuyết, tự khám phá ra qui luật di truyền liên kết của hai cặp gen nằm trên cùng một cặp nhiễm sắc thể tương đồng. GV thu được thông tin về hiệu quả hoạt động của HS theo nhóm.
2. Hoạt động GV:
Trong dạy học bài toán di truyền của T. Moorgan: “Tiến hành phép lai ruồi giấm thuần chủng thân đen, cánh cụt với thân xám, cánh dài, ở thế hệ F1
ta thu được toàn bộ các con ruồi giấm thân đen, cánh cụt. Cho các con ruồi giấm F1 lai trở lại với ruồi giấm thân xám, cánh dài, ta thu được 50% ruồi giấm thân đen, cánh cụt và 50% ruồi giấm thân xám, cánh dài. Hãy xác định quy luật di truyền của các cặp tính trạng của phép lai”. GV có thể thiết kế các hoạt động khám phá cho HS bằng các câu hỏi đàm thoại – ơrixtic như sau:
+ Câu hỏi 1:Hãy nhận xét đề bài toán có những điểm nào giống với bài toán đã học ở phần trước “Phép lai hai cặp tính trạng tương phản”(Các quy luật di truyền của Menđen)?
+ Câu hỏi 2:Từ những điểm giống nhau trên, hãy suy ra cómấy cặp gen quy định các cặp tính trạng trên ?
+ Câu hỏi 3:Hãy nhận xét đề bài toán có những điểm nào khác với bài toán đã học ở phần trước “Phép lai hai cặp tính trạng tương phản”(Các quy luật di truyền của Menđen)?
+ Câu hỏi 4:Từ những điểm khác nhau trên, hãy suy ra các cặp gen quy định các cặp tính trạng trên ở trạng thái nào: độc lập hay liên kết với nhau ?
+ Câu hỏi 5: Hãy rút ra quy luật di truyền của các cặp tính trạng từ dữ kiện trên.
3. Tổ chức HS:
- GV yêu cầu các nhóm HS, mỗi nhóm gồm 2 HS ngồi cùng bàn, thời gian trao đổi và thực hiện nội dung công việc trong 15 phút.
- GV tổ chức cho đại diện 2 nhóm báo cáo kết quả, các nhóm khác nhận xét và bổ sung.
- GV chốt kiến thức.
4. Kết quả khám phá:
- Đề bài toán có những điểm giống với bài toán đã học ở phần trước “Phép lai hai cặp tính trạng tương phản”(Các quy luật di truyền của Menđen):
+ Phép lai hai cặp tính trạng tương phản (thân đen, cánh cụt x thân xám, cánh dài)
+ PT/C
+ F1 đồng nhất về một loại kiểu hình (100% thân xám, cánh dài).
- Từ những điểm giống nhau trên, suy ra có 2 cặp gen quy định các cặp tính trạng trên. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
- Đề bài toán có những điểm khác với bài toán đã học ở phần trước “Phép lai hai cặp tính trạng tương phản”(Các quy luật di truyền của Menđen):
+ Đối tượng nghiên cứu (Ruồi giấm)
+ Kết quả lai phân tích (FB : 50% ruồi giấm thân đen, cánh cụt và 50% ruồi giấm thân xám, cánh dài).
- Từ những điểm khác nhau trên, suy ra 2 cặp gen quy định các cặp tính trạng trên cùng nằm trên một cặp nhiễm sắc thể tương đồng).
- Quy luật di truyền của các cặp tính trạng trên: Di truyền liên kết.
4/ Ví dụ 4
DẠY HỌC KHÁM PHÁ “HIỆN TƢỢNG LIÊN KẾT GEN”
Cũng trong dạy học bài toán di truyền nói trên, GV có thể thiết kế các hoạt động khám phá cho HS bằng cách giải quyết tình huống có vấn đề như sau:
+ Bước 1: GV đưa ra bài toán và cho HS tự giải (HS dựa vào cách giải bài toán toán đã học ở phần trước “Phép lai hai cặp tính trạng tương phản”(Các quy luật di truyền của Menđen)?
+ Bước 2: GV đưa ra kết quả của phép lai trở lại => HS gặp khó khăn (không tìm được lời giải).
+ Bước 3: GV gợi ý HS theo dõi sự di truyền của các cặp tính trạng(HS nhận thấy các tính trạng luôn luôn di truyền cùng nhau từ thế hệ P -> F1 -> FB) + Bước 4: HS tự rút ra kết luận: các gen quy định các tính trạng cùng nằm trên một cặp nhiễm sắc thể và di truyền cùng nhau (di truyền liên kết).
5/ Ví dụ 5
DẠY HỌC KHÁM PHÁ “HIỆN TƢỢNG HOÁN VỊ GEN” 1. Mục tiêu:
Phát triển ở HS khả năng quan sát, phân tích, suy luận lí thuyết, tự khám phá ra hiện tượng liên kết gen của hai cặp gen nằm trên cùng một cặp nhiễm sắc thể tương đồng. GV thu được thông tin về hiệu quả hoạt động của HS theo nhóm.
2. Hoạt động GV:
Trong dạy học bài toán di truyền của T. Moorgan: “Tiến hành phép lai ruồi giấm thuần chủng thân đen, cánh cụt với thân xám, cánh dài, ở thế hệ F1
ta thu được toàn bộ các con ruồi giấm thân đen, cánh cụt. Cho các con ruồi giấm F1 lai trở lại với ruồi giấm thân xám, cánh dài, ta thu được 41% ruồi giấm thân đen, cánh cụt và 41% ruồi giấm thân xám, cánh dài; 9% ruồi giấm thân đen, cánh dài và 9% ruồi giấm thân xám, cánh cụt. Hãy xác định quy luật di truyền của các cặp tính trạng của phép lai”. GV có thể thiết kế các hoạt động khám phá cho HS bằng các câu hỏi đàm thoại – ơrixtic như sau: