TIẾT 4: BÀI 11- QUY LUẬT LIÊN KẾT GEN VÀ HOÁN VỊ GEN
IV. MỨC ĐỘ MỤC TIÊU
Bảng mô tả các mức độ mục tiêu của chuyên đề.
Mức độ nhận thức Các KN, năng
lực hướng tới trong bài học Nhận biết Thông hiểu Vận dụng
thấp
Vận dụng cao Nội dung 1:
Cơ ế truyền TTDT (Cơ ế giảm phân khi xét 2 cặp gen trên 1 cặp NST) - Nhận ra được
kết quả hình thành giao tử có tính quy luật.
- Nêu được
- Phát biểu được tính quy luật hình thành giao tử.
- Trình bày
Vận dụng kiến thức quy luật liên kết gen và hoán vị gen để giải thích cơ chế di truyền
Vận dụng kiến thức quy luật phân li để giải thích thí nghiệm của Morgan.
- Hình thành NLNT tính quy luật của HTDT 2 cặp tính trạng do 2 cặp gen nằm trên 1 cặp
nguyên nhân gây ra tính quy luật.
- Nhận ra được mối quan hệ giữa nguyên nhân-kết quả.
- Nhận ra các dấu hiệu của tính quy luật.
được cơ chế giảm phân hình thành giao tử có tính quy luật.
- Diễn đạt được mối quan hệ nhân quả.
- Phát biểu quy luật.
trong các trường hợp khác nhau của 2 cặp gen trên 1 cặp NST (giảm phân bình thường).
NST quy định.
Nội dung 2: Giải thích các thí nghiệm của Morgan - Nêu được thí
nghiệm.
- Trình bày được các dữ kiện cần thiết trong thí nghiệm để xác định quy luật di truyền.
- Vận dụng quan hệ nhân quả để xác định được QLDT.
- Vận dụng QLDT đã xác định để áp dụng cho các trường hợp khác.
- NLNT tính quy luật của HTDT.
V. TIẾN TRÌNH TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC A. Ổn địn tổ ứ l p (1 p út)
B. Hoạt độn ở độn (3p)
- GV treo tranh cơ chế giảm phân, yêu cầu HS lên bằng, thực hiện các thao tác sau:
- Giả thiết về 2 cặp gen nằm trên 1 cặp NST trong các trường hợp 2 cặp gen đó đồng hợp hoặc dị hợp.
- Điền thông tin về kiểu gen lên tất các các tế bào ở các kỳ giảm phân.
- Kết luận về giao tử hình thành.
C. Hoạt động hình thành và vận dụng kiến thức
* Hoạt động 1: Giới thiệu
- Nếu 2 cặp tính trạng tương phản do 2 cặp gen không alen nằm trên cùng 1 cặp NST quy định thì sẽ di truyền theo xu thế nào? Nguyên nhân nào dẫn đến xu thế đó? Đó chính là nội dung chính của bài học này “ Bài: Quy luật liên kết gen- Hoán vị gen”.
* Hoạt động 2: Giao nhiệm vụ học tập
Xét sự di truyền 2 cặp gen thuộc 1 cặp NST thường. Nếu bố có kiểu gen
và mẹ có kiểu gen
thì ở F1, F2 có kiểu gen như thế nào? (Nếu cho F1 lai phân tích).
* Hoạt động 3: Hướng dẫn giải bài tập
- GV tổ chức cho HS hoạt động theo nhóm học tập.
- GV hướng dẫn HS các nhóm cách huy động kiến thức bằng các gợi ý qua hệ thống các câu hỏi sau?
Câu hỏi của GV Thực hiện của HS
Câu 1: Xác định giả thiết đầu bài đã cho?
Câu 1: Đầu bài cho kiểu gen của P
Câu 2: Xác định nội dung cần tìm? Câu 2: Nội dung cần tìm:
- Kiểu giao tử của P, F1. - Kiểu gen của F1 và F2. Câu 3: Tóm tắt lại nội dung của bài tập
như thế nào?
Câu 3: Ptc
x
F1 lai phnâ tích F2. Xác định kiểu gen của F1, F2.
Câu 3: Sử dụng kiến thức nào đã biết để xác định vấn đề cần tìm?
Câu 3: Kiến thức cần tìm là:
- Cơ chế giảm để xác định kiểu giao tử của P và F1.
- Cơ chế thụ tinh để xác định kiểu tổ hợp F1, F2.
Câu 4: Sử dụng kiến thức đã biết để lập sơ đồ lai từ P đến F2?
Câu 4: Sơ đồ lai từ P đến F2. - Sơ đồ lai 1: Liên kết gen
- Sơ đồ lai 2: Hoán vị gen
- GV quan sát các nhóm, cho đại diện của 1 nhóm lên báo cáo kết quả thực hiện 4 câu hỏi đã cho, các nhóm khác bổ sung và chỉnh sửa. GV hoàn thiện và ghi sơ đồ lai lên bảng.
*L u ý: Do hoán vị gen là nội dung rất khó, nên GV có thể gợi ý hoặc hướng dẫn HS những nội dung sau:
- Cách tính tần số hoán vị: Tần số hoán vị (PHV) là tỉ lệ phần trăm các giao tử mang gen hoán vị.
- Cách tính tỉ lệ các loại giao tử:
+ Tỉ lệ giao tử mang tổ hơp gen hoán vị được tính bằng PHV chia cho tổng số gao tử mang tổ hợp gen hoán vị.
+ Tỉ lệ giao tử mang tổ hơp gen liên kết được tính bằng (1- PHV) chia cho tổng số goao tử mang tổ hợp genliên kết.
- Các gen càng nằm cách xa nhau thì tần số hoán vị gen càng cao (nhưng không vượt quá 50%), các gen nằm càng gần nhau thì tần số hoán vị càng thấp.
VD có 3 tế bào của 1 cơ thể phát sinh giao tử như sau:
* Hoạt động 4: Nhận xét kết quả và kết luận
- GV tiếp tục yêu cầu HS hoạt động nhóm và trả lời các câu hỏi nhằm giúp HS khám phá kết quả, nguyên nhân từ kết quả thực hiện nhiệm vụ học tập
Câu hỏi của GV Thực hiện của HS
Câu 5: Dựa vào sơ đồ lai, hãy cho biết để xác định được kiểu gen F2 phải qua những giai đoạn nào? Kết quả của mỗi giai đoạn là gì?
Câu 5: Dựa vào sơ đồ lai cho thấy, từ đầu đến xác định được kiểu gen ở F2 qua 2 giai đoạn.
- Với mỗi giai đoạn cho kết quả là:
Sơ đô l 1:
+ Loại giao tử F1 và tỉ lệ mỗi loại giao tử là ẵ AB và ẵ ab
+ Loại kiểu gen của F2 và tỉ lệ của mối kiểu gen là:ẳ
; 2/4
; ẳ
Sơ đô l 2:
+ Loại giao tử F1 là AB; ab; Ab; aB (tỉ lệ mỗi loại giao tử phụ thuộc vào tần số hoán vị).
+ Loại kiểu gen của F2 và tỉ lệ của mối
kiểu gen là:
;
;
;
(tỉ lệ mỗi loại tổ hợp phụ thuộc vào tần số hoán vị).
Câu 6: Từ kết quả đã đã xác định được ở câu 5, hãy xác định nguyên nhân tạo nên các kết quả đó?
Câu 6:
Sơ đồ lai 1:
- Do NST mang nhiều gen liên kết hoàn toàn nên các alen trên 1 NST luôn di truyền cùng nhau.
- Do cơ chế phân li của 2 NST kép trong cặp tương đồng ở kỳ đầu của giảm phân 1 dẫn đến kết quả tạo 2 loại giao tử có tỉ lệ bằng nhau.
- Do cơ chế tổ hợp nên tạo ra các tổ hợp kiểu gen của bố mẹ ở đời con.
Sơ đồ lai 2:
- Do khi giảm phân đã xảy ra trao đổi chéo giữa 2 NST kép trong cặp tương đồng khác nguồn khi chúng tiếp hợp với nhau ở kỳ đầu của giảm phân 1, dẫn đến đổi vị trí các gen giữa các NST khác nguồn, kết thúc giảm phân tạo giao tử, ngoài các giao tử mang nhóm gen liên kết, còn xuất hiện các giao tử mang tổ hợp gen mới.
- Căn cứ vào số lượng các tế bào phát sinh giao tử có hoán vị trên tổng số tế bào phát sinh giao tử mà có thể xác định được tần số hoán vị, xác định được tỉ lệ các giao tử mang tổ hợp gen hoán vị và tỉ lệ các giao tử mang nhóm gen liên kết.
- Do cơ chế tổ hợp nên tạo ra các tổ hợp kiểu gen của bố mẹ ở đời con.
Câu 7: Dựa vào cặp quan hệ giữa Câu 7:
nguyên nhân tạo ra kết quả hình thành giao tử, hãy khái quát lên thành nguyên nhân và kết quả tất yếu?
Tr ng hợp liên kết gen
Cách 1: Do các cặp gen nằm trên cùng 1 cặp NST tương đồng liên kết hoàn toàn nên dẫn đến kết quả các alen di truyền cùng nhau.
Cách 2: Các gen nằm trên cùng một NST tạo thành một 1 nhóm gen liên kết và có xu hướng di truyền cùng nhau.
Tr ng hợp hoán vị gen
Do các cặp NST tương đồng có thể trao đổi các đoạn tương đồng cho nhau trong kì đầu của giảm phân I, dẫn đến hoán vị gen, làm xuất hiện các tổ hợp gen mới.
- Đại diện HS báo cáo kết quả trả lời các câu hỏi 5,6,7.
- GV nhận xét, tổng kết nội dung của phần I và ghi lên bảng.
I. Quy luật l ên ết en, oán vị en và ơ sở tế bào ủ quy luật 1. Liên kết gen hoàn toàn
- Quy luật liên kết gen: Các gen nằm trên cùng một NST tạo thành một 1 nhóm gen liên kết và có xu hướng di truyền cùng nhau.
- Cơ sở tế bào học của quy luật liên kết gen: Mỗi NST gồm 1 phân tử ADN, mỗi gen chiếm một vị trí xác định trên phân tử ADN (lôcut). Do vậy, các gen trên cùng một NST di truyền cùng nhau gọi là liên kết gen.
1. Liên kết gen không hoàn toàn (hoán vị gen)
- Quy luật hoán vị gen: Trong giảm phân, các cặp NST tương đồng có thể trao đổi các đoạn tương đồng cho nhau trong kì đầu của giảm phân I, dẫn đến hoán vị gen, làm xuất hiện các tổ hợp gen mới.
- Cơ sở tế bào học của quy luật hoán vị gen: Ở một số tế bào của cơ thể, trong quá trình giảm phân hình thành giao tử, khi các NST kép trong cặp tương đồng khác nguồn tiếp hợp với nhau ở kỳ đầu của giảm phân I đã xảy ra trao đổi đoạn tương đồng dẫn đến các gen đổi vị trí cho nhau làm xuất hiện tổ hợp gen mới.
* Hoạt động 5: Vận dụng kiến thức
GV hướng dẫn HS vận dụng kiến thức quy luật để giải quyết các tình huống di truyền trong thực tế hoặc dùng kiến thức đã học làm công cụ khám phá kiến thức khác.
Tùy khả năng của từng lớp mà sử dụng bài tập 1 hoặc 2 như sau:
Bài tập 1: Cho bố mẹ có kiểu gen P♂
x P♀
. HS trả lời hệ thống các câu hỏi như:
Câu 1: Xác định kiểu giao tử ở P?
Câu 2: Xác định nguyên nhân dẫn đến hình thành kiểu giao tử ở P?
Câu 3: Xác định kiểu tổ hợp ở đời F1?
Câu 4: Xác định nguyên nhân dẫn đến sự hình thành tổ hợp kiểu gen ở F1? Câu 5: Có thể xác định được kiểu hình ở đời con không? Vì sao?
Câu 6: Những nguyên nhân nào tạo nên tổ hợp kiểu hình ở đời con?
Bài tập 2: Vận dụng kiến thức quan hệ nhân quả về sự phân li 2 cặp gen trên 1 cặp NST để giải thích được các thí nghiệm của Morgan
Lớp chia thành 2 nhóm, mỗi nhóm vận dụng quan hệ nhân quả và quy luật phân liên kết gen, hoán vị gen để giải thích thí nghiệm
NHÓM 1: Thí nghiệm 1 của Morgan. Thí nghiệm trên trên đối tượng ruồi giấm với tính trạng màu sắc thân và kích thước cách. Cho Ptc Thân xám, cánh dài x Thân đen, cánh cụt F1 100% Thân xám, cánh dài. Cho F1 ♂ Thân xám, cánh dài x ♀ Thân đen, cánh cụt F2 có tỉ lệ: 1 Thân xám, cánh dài/ 1 Thân đen, cánh cụt.
NHÓM 1: Thí nghiệm 1 của Morgan. Thí nghiệm trên trên đối tượng ruồi giấm với tính trạng màu sắc thân và kích thước cách. Cho Ptc Thân xám, cánh dài x Thân đen, cánh cụt F1 100% Thân xám, cánh dài. Cho F1 ♀ Thân xám, cánh dài x ♂ Thân đen, cánh cụt F2 có tỉ lệ: 0,415 Thân xám, cánh dài/ 0,415 Thân đen, cánh cụt/
0,085 Thân xám, cánh cụt/ 0,085 thân đen, cánh dài.
HS: Lần lượt trả lời các câu hỏi để hình thành kiến thức.
Câu hỏi của GV Kết quả trả l đún của HS
Hình thành kiến thức
Câu 1:
a. Vận dụng mối quan hệ nhân quả trong biểu hiện kiểu hình để xác định quy luật biểu hiện kiểu hình?
b. Vận dụng mối quan hệ nhân quả trong giảm phân hình thành giao tử để xác định quy luật vận động của gen?
Câu 2: : Đưa ra kết luận về quy luật biểu hiện kiểu hình và quy luật vận động của gen?
Câu 1:
a. Do Ptc khác nhau bởi 2 cặp tính trạng tương phản nên F1 mang gen dị hợp, biểu hiện tính trạng trội Xám trội so với đen/ Dài trội so với cụt.
- Trong quần thể ruồi giấm có cả Xám dài và Xám cụt Mỗi gen quy định 1 tính trạng Xám B trội so với đen b/ Dài V trội so với cụt v.
b. Do F2 có 2 tổ hợp nên con đực F1 cho 2 loại giao tử F1 có 1 cặp NST mang 2 cặp gen dị hợp quy định.
Câu 2:
- Quy luật biểu hiện kiểu hình: Trội lặn hoàn toàn.
- Quy luật vận động của
I. LKG
1. Thí nghiệm
(Nội dung và kết quả thí nghiệm lai ruồi giấm của Morgan được tóm tắt tại trang 46, Sách giáo khoa Sinh học 12)[13, tr 46].
2. Kết luận
- Mỗi tính trạng màu sắc thân và kích thước cánh do 1 cặp
gen: Quy luật liên kết gen, 1 cặp NST mang 2 cặp gen.
gen quy định: Xám B trội so với đen b/ Dài V trội so với cụt v.
- 2 cặp gen quy định tính trạng màu sắc thân và kích thước cánh thuộc cùng 1 cặp NST.
- Các cặp gen quy định các cặp tính trạng thuộc cùng 1 cặp NST luôn phân li và tổ hợp cùng nhau trong quá trình phân bào tạo thành 1 nhóm gen liên kết.
Câu 3: Xây dựng sơ đồ lai để chứng minh?
Câu 3: Sơ đồ lai thể hiện.
* Sơ đồ lai thể hiện.
Câu 1: Vận dụng quan hệ nhân quả trong quá trình phát sinh giao tử
Câu 1:
II. HVG 1. Thí nghiệm
(Nội dung và kết quả thí nghiệm lai ruồi giấm của Morgan được tóm tắt tại trang 46, Sách giáo khoa Sinh học 12)[13, tr 46].
để xác định số loại giao tử do F1 sinh ra?
- Gợi ý 1: F1 ♀ Thân xám, cánh dài cho mấy loại giao tử?
- Gợi ý 2: Xác định nguyên nhân dẫn đến sự hình thành tỉ lệ và số loại giao tử đó.
Câu 2: Vận dụng mối quan hệ nhân quả trong giảm phân hình thành giao tử để xác định quy luật vận động của gen?
Câu 3: Xây dựng sơ đồ lai để chứng minh?
- F1 lai phân tích F2 có 4 loại tổ hợp F1 cho 4 loại giao tử
- F1 cho 4 loại giao tử
giảm phân có HVG
2. Kết luận
- Ở một số tế bào cơ thể cái ở thế hệ F1, khi giảm phân xảy ra trao đổi chéo giữa các NST tương đồng khi chúng tiếp hợp với nhau ở kỳ đầu của giảm phân I, dẫn đến đổi vị trí các gen xuất hiện tổ hợp gen mới ( Hoán vị gen).
* Sơ đồ lai
Câu 3: Dựa vào kết quả của thí nghiệm 1 và 2 của Morgan. Hãy xác định ý nghĩa của hiện tượng liên kết gen và hoán vị gen?
HS trả lời câu 2: III. Ý n ĩ :
1. Ý nghĩa của hiện tƣợng liên kết gen
- Duy trì sự ổn định của loài - nhiều gen tốt được tập hợp và lưu giữ trên 1NST.
- Đảm bảo sự di truyền bền vững của nhóm gen quý có ý nghĩa trọng chọn giống.
2. ý nghĩa của hiện tƣợng hoán vị gen
-Tạo nguồn biến dị tổ hợp, nguyên liệu cho tiến hoá và chọn giống.
- Các gen quý có cơ hội được tổ hợp lại trong 1 gen.
- Thiết lập được khoảng cách tương đối của các gen trên NST. đơn vị đo khoảng cách được tính bằng 1% HVG hay 1CM.
- Biết bản đồ gen có thể dự đoán trước tần số các tổ hợp gen mới trong các phép lai, có ý nghĩa trong chọn giống( giảm thời gian chọn đôi giao phối một cách mò mẫm ) và nghiên cứu khoa học.
D. Hoạt động củng cố kiến thức.
- GV sơ đồ hóa quy luật vận động của NST trong giảm phân khi xét 2 cặp gen trên 1 cặp NST.
GIÁO ÁN SỐ 5: