Sáng kiến kinh nghiệm THPT: Nhận dạng và giải toán di truyền liên kết giới tính có hoán vị - Trường hợp hai gen nằm trên X không có trên Y

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: DOC | Số trang:22

Thêm vào BST

Báo xấu

25
lượt xem 6
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Sáng kiến kinh nghiệm THPT "Nhận dạng và giải toán di truyền liên kết giới tính có hoán vị - Trường hợp hai gen nằm trên X không có trên Y" được thực hiện với mục tiêu giúp học sinh lớp 12 ban cơ bản học tự chọn môn sinh học có thêm được các kiến thức và kỹ năng cơ bản trong ôn tập phần “quy luật di truyền”, giúp các em ôn luyện lí thuyết, có các phương pháp tối ưu để giải các bài tập phần này. Mời các bạn cùng tham khảo.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Sáng kiến kinh nghiệm THPT: Nhận dạng và giải toán di truyền liên kết giới tính có hoán vị - Trường hợp hai gen nằm trên X không có trên Y

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO THANH HÓA TRƯỜNG THPT YÊN ĐỊNH 3 SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM NHẬN DẠNG VÀ GIẢI TOÁN DI TRUYỀN LIÊN KẾT GIỚI TÍNH CÓ HOÁN VỊ GEN TRƯỜNG HỢP HAI GEN NẰM TRÊN X KHÔNG CÓ TRÊN Y Họ và tên tác giả : Lê Thị Giang SKKN thuộc môn : Sinh học THANH HOÁ NĂM 2017
MỤC LỤC Trang 1. Mở đầu…………………………………………........................................ 2 1.1. Lí do chọn đề tài................................................................................... 1.2. Mục đích nghiên 2 cứu............................................................................ 1.3. Đối tượng nghiên 3 cứu……………………………………………….. 1.4. Phương pháp nghiên cứu……………………………………………. 3 2. Nội dung…………………………………………………………............. 4 2.1. Cơ sở lý luận…………….. 4 …………………………………….......... 2.2. Thực trạng của vấn 4 đề……………………………………………...... 2.3. Giải quyết vấn 5 đề………………………………………...................... 2.4. Bài tập vận dụng……………………………………….………….. 7 … 2.5. Kết quả…………………………….. 13 ………………………………... 2.5.1. Những kết quả đã đạt 13 được................................................................ 2.5.2. Kết quả cụ 13 thể.................................................................................... 2.5.3. Những thiếu sót hạn 14 chế.................................................................... 2.5.4. Bài học kinh nghiệm……………………………………….……... 14 3. Kết luận, kiến nghị…………………………………………………... 15 Tài liệu tham khảo………………………………………………………….. 16 Danh mục đề tại sáng kiến kinh nghiệm được xếp 17 loại…………………….. Phụ 18 lục………………………………………………………………………. 2
1. MỞ ĐẦU 1.1. Lí do chọn đề tài: Từ vị trí của bộ môn sinh học trong cấp học THPT hiện nay: Môn sinh học cũng như nhiều môn học khác được xem là môn khoa học cơ bản, học sinh học càng cần phát triển năng lực tư duy, tính chủ động, độc lập, sáng tạo của học sinh để tìm hiểu và lĩnh hội các tri thức khoa học. Trong khuôn khổ nhà trường phổ thông, các bài tập sinh học thường là những vấn đề không quá phức tạp, có thể giải được bằng những suy luận lôgic, bằng tính toán hoặc thực nghiệm dựa trên cơ sở những quy luật sinh học, phương pháp nghiên cứu sinh học đã quy định trong chương trình học; bài tập sinh học là một khâu quan trọng trong quá trình dạy và học sinh học. Việc giải bài tập sinh học giúp củng cố, đào sâu, mở rộng những kiến thức cơ bản của bài giảng, xây dựng, củng cố kỹ năng, kỹ xảo vận dụng lí thuyết vào thực tiễn, là biện pháp quý báu để phát triển năng lực tư duy của học sinh, có tác dụng sâu sắc về mặt giáo dục tư tưởng. Vì thế trong giải bài tập sinh học việc tìm ra phương án tối ưu nhất để giải nhanh, chính xác, đúng bản chất sinh học là điều vô cùng quan trọng. Đặc trưng của môn sinh học lớp 12 THPT: Chương trình sinh học lớp 12 được xây dựng với khối lượng kiến thức rất lớn thuộc ba lĩnh vực rất rộng nhưng cũng rất phức tạp: Di truyền, tiến hóa và sinh thái học. Trong đó, khối lượng kiến thức về tính quy luật của hiện tượng di truyền luôn là kiến thức khó, trừu tượng đối với học sinh mặc dù học sinh đã được tiếp cận từ lớp 9. Đây cũng là phần chiếm tỉ lệ lớn trong 3
các đề thi đại học và cao đẳng. Tuy vậy, phần quy luật di truyền có nhiều bài tập vận dụng nhưng phần lớn thời gian dành cho việc nghiên cứu lí thuyết, còn thời gian để hướng dẫn và chữa bài tập rất hạn chế “1 tiết bài tập/học kì” [1]. Đa số học sinh thường chỉ biết làm những bài tập đơn giản thay vào công thức có sẵn hoặc những bài tập di truyền áp dụng vào một quy luật nhất định, còn những bài tập có sự chi phối đồng thời các quy luật với khác nhau như: quy luật phân li độc lập với di truyền liên kết hoặc hoán vị gen; Phân li độc lập với di truyền liên kết với giới tính..., hay những bài tập di truyền liên kết với giới tính có hoán vị thì kết quả rất kém. Từ đó đòi hỏi người giáo viên dạy bộ môn phải không ngừng nâng cao kiến thức, chuyên môn nghiệp vụ, phải có phương pháp tốt trong ôn tập và kiểm tra. Từ thực tế của việc học tập bộ môn: Nhiều học sinh có ý thức học môn sinh học để thi khối B, nhưng phương pháp còn bị động, đối phó, trông chờ, ỷ lại vào giáo viên. Để giúp học sinh có kỹ năng cơ bản giải các bài tập trong phần quy luật di truyền, tôi chọn đề tài: “Nhận dạng và giải toán di truyền liên kết giới tính có hoán vị Trường hợp hai gen nằm trên X không có trên Y”. 1.2. Mục đích nghiên cứu + Giúp học sinh lớp 12 ban cơ bản học tự chọn môn sinh học có thêm được các kiến thức và kỹ năng cơ bản trong ôn tập phần “quy luật di truyền”, giúp các em ôn luyện lí thuyết, có các phương pháp tối ưu để giải các bài tập phần này. + Tìm cho mình 1 phương pháp để tạo ra các phương pháp giảng dạy phù hợp với đối tượng học sinh nơi mình công tác, tạo ra không khí hứng thú và lôi cuốn nhiều học sinh tham gia giải các bài tập, giúp các em đạt kết quả cao trong các kỳ thi. + Được nghe lời nhận xét góp ý từ đồng nghiệp, đồng môn + Nâng cao chất lượng học tập bộ môn, góp phần nhỏ bé vào công cuộc CNH – HĐH đất nước. + Mong muốn được HĐKH các cấp nhận xét, đánh giá, ghi nhận kết quả nỗ lực của bản thân giúp cho tôi có nhiều động lực mới hoàn thành tốt nhiệm vụ được giao. 1.3. Đối tượng nghiên cứu. Nghiên cứu phương pháp giải bài tập phần di truyền liên kết với giới tính, trong đó hai gen nằm ở vùng không tương đồng của NST X có hoán vị Áp dụng cho học sinh lớp cơ bản tự chọn khối Toán – Hóa Sinh: 12C 4, 12C6, trường THPT Yên Định 3. Tham khảo cho học sinh lớp 12 Ban KHTN Đề tài được sử dụng vào việc: + Ôn tập chính khóa và ôn thi tốt nghiệp (chỉ là phụ). + Ôn thi HSG và CĐ – ĐH (là chính ). 4
2.4. Phương pháp nghiên cứu Nghiên cứu tài liệu về phương pháp giải bài tập di truyền liên kết với giới tính có hoán vị gen Khảo sát thực tế học sinh 12 Trường THPT Yên Định 3 Thực nghiệm đề tài thông qua hình thức kiểm tra nhanh. 2. NỘI DUNG 2.1. Cơ sở lí luận: 2.1.1. Cơ sở của việc dạy học bộ môn: Theo quan điểm dạy học là học phải đi đôi với hành, lý thuyết phải gắn liền với thực tiễn, đó là phương châm giảng dạy ở mọi cấp học nói chung và ở bậc THPT nói riêng. Do đó mục đích của quá trình dạy học không chỉ đơn thuần cung cấp cho học sinh lý thuyết, mà còn phải hướng dẫn học sinh vận dụng kiến thức vào vấn đề giải bài tập và giải quyết một số vấn đề thực tế có liên quan, đồng thời phát huy tính chủ động sáng tạo của học sinh. 2.1.2. Cơ sở của việc nắm kiến thức kỹ năng: + Về mặt kiến thức: Sau khi học xong, học sinh phải nhớ được, hiểu được các kiến thức cơ bản trong chương trình sách giáo khoa. Đó là nền tảng vững chắc để phát triển năng lực cho học sinh ở cấp cao hơn. + Về kỹ năng: Học sinh biết vận dụng kiến thức đã học để trả lời được các câu hỏi lí thuyết, vận dụng lí thuyết giải được các bài tập. Việc bồi 5
dưỡng các kiến thức kỹ năng phải dựa trên cơ sở năng lực, trí tuệ của học sinh ở các mức độ từ đơn giản đến phức tạp. Như vậy, việc dạy bài mới trên lớp mới chỉ cung cấp kiến thức cho học sinh. Học sinh muốn có kiến thức, kỹ năng phải được thông qua một quá trình khác: Đó là quá trình ôn tập. Trong 6 mức độ của nhận thức, tôi chú ý đến 2 mức độ là: Mức độ vận dụng và mức độ sáng tạo. Mức độ vận dụng là mức độ học sinh có thể vận dụng các kiến thức cơ bản đã học để giải được các dạng bài tập áp dụng công thức thay số và tính toán. Còn mức độ sáng tạo yêu cầu học sinh phải biết tổng hợp lại, sắp xếp lại, thiết kế lại những thông tin đã có để đưa về các dạng bài tập cơ bản hoặc bổ sung thông tin từ các nguồn tài liệu khác để phân thành các dạng bài tập và nêu các phương pháp giải sao cho phù hợp với các kiến thức đã học. 2.2. Thực trạng của vấn đề: Qua thực tế giảng dạy tôi nhận thấy học sinh gặp phải những khó khăn khi giải bài tập như sau: Thứ nhất: Chưa có hoặc rất ít tài liệu đề cập đến dạng bài tập liên kết với giới tính đồng thời có hoán vị gen và chưa đưa ra phương pháp giải một cách có hệ thống. Vì vậy các em chưa có phương pháp giải tối ưu mà thường vận dụng lí thuyết để giải bài tập một cách mò mẫm, máy móc. Thứ hai: Các em chỉ mới giải được bài toán thuận (bài toán cho biết kiểu gen, tần số hoán vị, yêu cầu xác định kết quả phép lai). Còn với bài toán ngược cho kết quả phép lai, yêu cầu biện luận tìm quy luật di truyền và viết sơ đồ lai thì đa số học sinh lúng túng. Thứ ba: Học sinh chưa nhận dạng được bài toán, chưa biết tính tần số hoán vị gen cũng như việc xác định kiểu gen dị hợp đều hay dị hợp chéo. Đặc biệt là việc xác định tần số hoán vị vì khác với trường hợp gen trên NST thường là có những bài toán cho cho kết quả đực: cái là 1 : 1; có bài toán thì cho tổng số đực cái là 100%. Vì vậy nếu áp dụng công thức tính tần số hoán vị thông thường có thể nhầm lẫn, kết quả không chính xác. Ví dụ 1: Lai ruồi giấm thuần chủng: Cái Mắt đỏcánh bình thường x đực Mắt trắng cánh xẻ F1 100% ĐỏBình thường. F1xF1 F2: Cái: 300 ĐỏBình thường Đực: 135 Đỏ, Bình thường; 135 Trắng, Xẻ ; 14 Đỏ, Xẻ; 16 Trắng, bình thường. a. Biện luận và xác định các QLDT chi phối phép lai trên b. Viết SĐL PF2 biết 1 gen1 tính trạng [3] Với bài toán này, đa số học sinh đưa ra cách tính tần số hoán vị giống trường hợp gen trên NST thường Số cá thể chiếm tỉ lệ thấp f = Tổng số cá thể thu được 6
14 16  f = = 0,05 = 5% 300 135 135 14 16 Khi viêt sơ đồ lai sẽ cho kết quả khác kết quả bài toán Ví dụ 2: Ở ruồi giấm, gen A quy định mắt đỏ, gen a quy định mắt trắng ; gen B quy định cánh xẻ và gen b quy định cánh thường. Phép lai giữa ruồi cái mắt đỏ, cánh xẻ với ruồi đực mắt đỏ, cánh xẻ đã thu được F1 có kết quả như sau: Ruồi cái: 100% mắt đỏ, cánh xẻ Ruồi đực: 30% mắt đỏ, cánh thường. 30% mắt trắng, cánh xẻ. 20% mắt đỏ, cánh xẻ. 20% mắt trắng, cánh thường Biện luận và viết sơ đồ lai P đến F1 [5] Với bài toán này, nhiều học sinh lại xác định tần số hoán vị dựa vào con đực có kiểu hình lặn để tính tần số hoán vị như sau: Con đực có kiểu hình mắt trắng, cánh bình thường có kiểu gen: XabY Theo bài toán: ruồi đực XabY = 20% nhận Xab từ mẹ và Y từ bố với Y = 1/2  Xab = 40% là giao tử liên kết Vậy tần số hoán vị f = 100 (40%x2) = 20%. Kết quả khác kết quả bài toán 2.3. Giải quyết vấn đề 2.3.1. Một số kiến thức cơ bản liên quan đến đề tài: Hoán vị gen là hiện tượng khi các gen cùng nằm trên một NST có thể đổi chỗ cho nhau do sự tiếp hợp và trao đổi chéo giữa các cromatit trong cặp tương đồng trong lần phân bào I của giảm phân hoán vị gen. Hoán vị gen có thể xảy ra trên NST thường hoặc trên NST giới tính. Trong giảm phân hình thành giao tử, nếu xảy ra hoán vị gen sẽ tạo ra 2 lớp giao tử là giao tử liên kết và giao tử hoán vị trong đó, tỉ lệ các giao tử mang gen liên kết luôn bằng nhau, tỉ lệ các giao tử mang gen hoán vị luôn bằng nhau và nhỏ hơn tỉ lệ các giao tử mang gen liên kết. Cụ thể: + Giao tử hoán vị ≤ 25%, giao tử liên kết ≥ 25% f 1 f + Tỉ lệ giao tử hoán vị , giao tử liên kết 2 2 Khi các gen liên kết không hoàn toàn trên NST X không có alen trên Y, tần số hoán vị gen hoặc tỉ lệ kiểu gen, kiểu hình được xác định như trường hợp có trao đổi chéo một bên. 2.3.2. Phương pháp giải: Trong phạm vi đề tài của mình, tôi chỉ nghiên cứu trường hợp con đực thuộc giới dị giao tử XY, con cái thuộc giới đồng giao tử XX (ruồi giấm, thú..) và mỗi gen quy định một tính trạng. Trường hợp ngược lại con cái XY, con đực XX (Chim, bướm…) thì giải tương tự 7
Bước 1: Tìm trội lặn và quy ước gen Bước 2: Nhận dạng bài toán, tìm quy luật di truyền chi phối phép lai * Nhận dạng gen trên NST giới tính X Tính trạng phân li không đồng đều ở 2 giới Cùng một thế hệ tính trạng nào đó xuất hiện ở con đực, còn giới cái thì không và ngược lại Tính trạng di truyền theo quy luật di truyền chéo. * Nhận dạng bài toán có hoán vị gen Dựa vào kết quả bài toán: có 4 nhóm kiểu hình chia 2 lớp tỉ lệ > Hoán vị gen đã xảy ra ở giới cái XX (đây chính là phép lai phân tích) Khi đó, tần số hoán vị: Tổng số cá thể có kiểu hình chiếm tỉ lệ bé Công thức (1) f = [2] Tổng số cá thể thu được Hoặc: f = tổng % kiểu hình chiếm tỉ lệ bé Cơ sở: Trong phép lai phân tích, khi xảy ra hoán vị cá thể cái dị hợp 2 cặp gen tạo 4 loại giao tử không bằng nhau. Do vậy khi thụ tinh ở đời con giới cái cũng như giới đực đều xuất hiện 4 loại kiểu hình không bằng nhau. Trong đó 2 loại kiểu hình có tỉ lệ bé xuất hiện do thụ tinh của các giao tử hoán vị Dựa vào kiểu hình ở giới đực: có 4 nhóm kiểu hình chia thành 2 lớp tỉ lệ chứng tỏ con cái đã tạo 4 loại giao tử khác nhau (hoán vị gen) Khi đó, tần số hoán vị: Tổng số cá thể đực có kiểu hình tỉ lệ bé Công thức (2) f = [2] Tổng số cá thể đực thu được Hoặc: f = tổng % kiểu hình của cá thể đực chiếm tỉ lệ bé Cơ sở: Cá thể đực nhận Y từ bố, X từ mẹ nên nếu xảy ra hoán vị thì ở đời con giới đực sẽ có 4 loại kiểu hình, trong đó 2 loại kiểu hình có tỉ lệ bé xuất hiện do thụ tinh của giao tử hoán vị Bước 3: Xác định nhóm liên kết Có thể dựa vào tỉ lệ kiểu hình ở đời con hoặc dựa vào tỉ lệ phân li kiểu hình ở giới đực: + Nếu nhóm kiểu hình mang 2 tính trạng trội và 2 tính trạng lặn chiếm tỉ lệ lớn thì cá thể cái đem lai dị hợp đều và ngược lại + Hoặc dựa vào nhóm kiểu hình mang 1 tính trạng trội và 1 tính trạng lặn chiếm tỉ lệ lớn thì cá thể cái đem lai có kiểu gen dị hợp chéo và ngược lại Bước 4: Viết sơ đồ lai, trả lời các yêu cầu của bài toán 2.4. Bài tập vận dụng. Dạng 1: Bài toán cho kết quả kiểu hình 100% gồm cả đực và cái Bài tập 1: Lai ruồi giấm cái cánh bình thường, mắt trắng với ruồi giấm đực cánh xẻ, mắt đỏ, người ta thu được toàn bộ ruồi cái F1 có cánh dài bình thường, 8
mắt đỏ và ruồi đực có cánh bình thường, mắt trắng. Lai phân tích ruồi cái F1, được đời con gồm bốn nhóm kiểu hình, trong đó ruồi cánh bình thường, mắt trắng và cánh xẻ, mắt đỏ chiếm 80% còn ruồi cánh bình thường, mắt đỏ và cánh xẻ, mắt trắng chiếm 20%. Biết rằng mỗi gen quy định một tính trạng và hai gen quy định hai tính trạng trên nằm trong cùng một nhóm liên kết và tính trạng mắt đỏ trội so với mắt trắng. Hãy biện luận và lập sơ đồ lai giải thích cho kết quả thu được ở phép lai trên. [4] HƯỚNG DẪN Bước 1: Tìm trội lặn và quy ước gen Theo bài ra mắt đỏ trội so với mắt trắng Lai ruồi giấm cái cánh bình thường với ruồi giấm đực cánh xẻ, F1 tất cả đều cánh bình thường > Cánh bình thường trội hoàn toàn so với cánh xẻ và P thuần chủng về tính trạng đem lai. Quy ước gen: A cánh bình thường; a cánh xẻ B Mắt đỏ; b mắt trắng Bước 2: Tìm quy luật di truyền chi phối phép lai Xét tính trạng màu mắt: Phân bố không đồng đều ở 2 giới, mặt khác có hiện tượng di truyền chéo (ruồi cái mắt trắng đời con tất cả con đực mắt trắng) Tính trạng màu mắt di truyền liên kết với NST X không có alen trên Y Xét tính trạng hình dạng cánh: vì 2 gen nằm trong cùng 1 nhóm liên kết nên tính trạng này cũng di truyền liên kết với giới tính Kết quả lai phân tích ruồi cái F1 thu được 4 nhóm kiểu hình chia 2 lớp tỉ lệ, chứng tỏ đã xảy ra hoán vị gen ở ruồi cái XX Tần số hoán vị: Áp dụng công thức (1): f= tổng % kiểu hình chiếm tỉ lệ bé = 20%. Bước 3: Xác định nhóm liên kết Đời con kiểu hình cánh xẻ, mắt trắng (Xab) chiếm tỉ lệ nhỏ. Suy ra con cái F1 dị hợp chéo (XAbXaB) Kiểu gen của P: ♀ XAbXAb ; ♂XaBY Bước 4: * Sơ đồ lai: P: ♀ XAbXAb (cánh thường, mắt trắng) x ♂XaBY(cánh xẻ, mắt đỏ) G: XAb XaB ; Y F1: XAbXaB (cái cánh thường, mắt đỏ): XAb Y (đực cánh thường, mắt trắng) Lai phân tích ruồi cái F1 F1: ♀ XAbXaB x ♂ XabY 1 f G: XAb = XaB = = 40% Xab = Y = 50% 2 9
f XAB = Xab = = 10% 2 Fa : 20%; XAbXab ; 20% XaBXab ; 20%XAbY ; 20%XaBY 5%XABXab ; 5%XabXab ; 5%XAB Y ; 5% XabY KH: 40% cánh bình thường, mắt trắng; 40% cánh xẻ, mắt đỏ 10% cánh bình thường, mắt đỏ; 10% cánh xẻ, mắt trắng Bài tập 2 : Ở một loài thú lông đốm trội so với lông nâu, đuôi dài trội so với đuôi ngắn. Cho lai giữa 2 cơ thể lông nâu, đuôi ngắn với cá thể lông đốm, đuôi dài thu được tất cả con cái ở F1 có kiểu hình lông đốm, đuôi dài ; tất cả con đực đều lông nâu, đuôi ngắn. Cho F1 giao phối với nhau thu được F2 có 4 nhóm kiểu hình trong đó kiểu hình lông đốm, đuôi dài và lông nâu, đuôi ngắn chiếm 70% còn kiểu hình lông đốm, đuôi ngắn và lông nâu, đuôi dài chiếm 30%. Biện luận và viết sơ đồ lai từ P đến F2 HƯỚNG DẪN * Qui ước gen : A – lông đốm ; a – lông nâu B – đuôi dài ; b – đuôi ngắn * Tìm quy luật di truyền chi phối phép lai Dựa vào kiểu hình ở F1 ta thấy tính trạng phân li không đồng đều ở 2 giới > các tính di truyền liến kết với NST X không có alen trên Y Ở F2 có 4 nhóm kiểu hình chia 2 lớp tỉ lệ chứng tỏ đã có hiện tượng hoán vị gen ở cá thể cái F1 Tần số hoán vị gen Áp dụng công thức (1) ta có: f = 30% * Xác định nhóm liên kết Từ kết quả F2 nhận thấy kiểu hình mang 2 tính trạng trội chiếm tỉ lệ lớn nên suy ra kiểu gen của con cái F1 dị hợp đều XABXab > kiểu gen của P: ♀XabXab x ♂XABY * Sơ đồ lai: P: ♀XabXab (lông nâu đuôi ngắn) x ♂XABY (lông đốm, đuôi dài) G: Xab XAB ; Y F1: XABXab (cái lông đốm, đuôi dài) : XabY( đực lông nâu, đuôi ngắn) F1 x F1: ♀ XABXab x ♂ XabY G : XAB = Xab = 35% Xab = Y = 50% XAb = XaB = 15% F2 : Kiểu gen : 0,175XABXab 0,175XabXab 0,175XABY 0,175XabY 0,075XAbXab 0,075XaBXab 0,075XAbY 0,075XaBY Kiểu hình : 0,35 lông đốm, đuôi dài ; 0,35 lông nâu, đuôi ngắn 0,15 lông đốm, đuôi ngắn ; 0,15 lông nâu, đuôi dài 10
Kết quả phù hợp với đề bài Dạng 2 : Kết quả bài toán cho tỉ lệ đực : cái là 1 : 1 Có 2 cách đọc kết quả phép lai Đọc theo từng giới thì tỉ lệ 100% đực: 100% cái Đọc kết quả chung gồm cả đực và cái là 100% Bài tập 1: Trong một phép lai thỏ cái thuần chủng có màu mắt và màu lông dạng hoang dại với thỏ đực có mắt màu mơ và lông màu xám, người ta đã thu được F1 có màu mắt và màu lông dạng hoang dại. Cho các thỏ F1 giao phối với nhau thì thu được F2 có tỉ lệ phân li kiểu hình như sau: Tất cả thỏ cái F2 đều có mắt và màu lông hoang dại . Các thỏ đực F2 có tỉ lệ phân li kiểu hình là: 45% mắt và lông màu hoang dại 45% mắt màu mơ và lông màu xám. 5% mắt màu hoang dại và lông màu xám 5% mắt màu mơ và lông màu hoang dại. Hãy giải thích kết quả trên và viết sơ đồ lai từ P đến F2. Biết rằng mỗi gen quy định một tính trạng [3] HƯỚNG DẪN Bước 1: Quy ước gen Xét riêng từng cặp tính trạng: Vì mỗi tính trạng do 1 cặp gen quy định : + Tính trạng màu mắt: Pt/c, F1 toàn kiểu hình hoang dại, F2 Hoang dại: Mơ = 3:1 + Tính trạng màu lông: Pt/c, F1 toàn kiểu hình hoang dại F2 Hoang dại : Xám = 3:1→ Mối quan hệ giữa các alen trong mỗi cặp gen là trội lặn hoàn toàn. Qui ước gen: A: màu mắt hoang dại, a: mắt mơ. B: màu lông hoang dại, b: lông xám. Bước 2: Nhận dạng bài toán: Sự phân bố các KH ở F2 không đồng đều ở cá thể đực và cái, các tính trạng lặn (mắt màu mơ và lông xám) chỉ có ở cá thể đực → 2 cặp alen quy định 2 tính trạng này đều nằm trên NST giới tính X không alen trên Y F1 đồng loạt màu mắt và màu lông hoang dại, F 2 con đực có 4 loại kiểu hình chứng tỏ các gen liên kết với NST X và đã xảy ra hoán vị gen ở con cái. * Tính tần số hoán vị gen: Tổng số cá thể đực có kiểu hình tỉ lệ bé Áp dụng công thức (2): f = Tổng số cá thể đực thu được f = 5% + 5% = 10% Bước 3: Xác định nhóm liên kết 11
* Ở F2 con đực mắt hoang dại, lông xám (XAbY) và mắt mơ lông dại (XaBY) chiếm tỉ lệ nhỏ, suy ra ruồi cái F1 dị hợp đều (XAB Xab) > Kiểu gen của P : ♀XABXAB ; ♂ XabY Bước 4 Sơ đồ lai: : P: ♀X X (mắt hoang dại, lông hoang dại) x ♂ XabY (mắt màu mơ, lông AB AB xám) F1: XABXab ; XABY (tất cả có màu mắt và màu lông hoang dại) F1 x F1: X X x XABY AB ab GF1: XAB = Xab = 45% XAB = Y = 50% XAb = XaB = 5% F2: KG: ♀: 22,5%XABXAB ; 22,5%XABXab ; 2,5% XABXAb; 2,5% XABXaB ♂: 22,5%♀XABY ; 22,5%XabY ; 2,5% XAbY; 2,5% XaBY KH: ♀: 100% mắt và lông hoang dại . ♂: 45% mắt và lông màu hoang dại; 45% mắt màu mơ và lông màu xám; 5% mắt màu hoang dại và lông màu xám; 5% mắt màu mơ và lông màu hoang dại. Bài tập 2: Ở ruồi giấm, gen A quy định mắt đỏ, gen a quy định mắt trắng ; gen B quy định cánh xẻ và gen b quy định cánh thường. Phép lai giữa ruồi giấm cái mắt đỏ, cánh xẻ với ruồi giấm đực mắt đỏ, cánh xẻ đã thu được F1 trong đó: Ruồi cái 100% mắt đỏ, cánh xẻ Ruồi đực gồm có 40% đực mắt đỏ, cánh thường : 40% đực mắt trắng, cánh xẻ : 10% đực mắt đỏ, cánh xẻ : 10% đực mắt trắng, cánh thường. Xác định kiểu gen và tần số hoán vị gen nếu có. [5] HƯỚNG DẪN * Quy ước gen: A quy định mắt đỏ, gen a quy định mắt trắng B quy định cánh xẻ , gen b quy định cánh thường * Nhận dạng bài toán: Từ kết quả phép lai cho thấy 2 cặp tính trạng màu mắt và dạng cánh của ruồi giấm di truyền liên kết với NST giới tính X ( không có alen trên NST giới tính Y) F1 con đực có 4 kiểu hình khác nhau chứng tỏ đã xảy ra hoán vị ở ruồi cái Tần số hoán vị: Áp dụng công thức (2) f = 10% + 10% = 20% * Kiểu gen của P Đực F1 có kiểu hình mang 2 tính trội và 2 tính lặn chiếm tỉ lệ nhỏ được sinh ra từ giao tử hoán vị 12
 Ruồi cái P có kiểu gen dị hợp chéo XAbXaB ruồi giấm đực mắt đỏ, cánh xẻ ở P là XABY * Sơ đồ lai: P: XAbXaB x XABY G: XAb = XaB = 40% XAB = Y= 50% XAB = Xab = 10% F1 : KG : ♀: 20%XABXAb ; 20%XABXaB ; 5% XABXAB; 5% XABXab ♂: 20%♀XAbY ; 20%XaBY ; 5% XABY; 5% XABY KH : ♀: 100% mắt đỏ, cánh xẻ ♂: 40% đực mắt đỏ, cánh thường 40% đực mắt trắng, cánh xẻ 10% đực mắt đỏ, cánh xẻ 10% đực mắt trắng, cánh thường Bài tập 3: Phép lai giữa ruồi giấm cái và ruồi giấm đực có kiểu hình mắt đỏ, cánh xẻ thu được F1 phân li kiểu hình theo tỉ lệ sau: Giới cái: 500 cá thể đều có mắt đỏ, cánh xẻ Giới đực: 200 cá thể mắt đỏ cánh xẻ, 200 cá thể mắt trắng, cánh bình thường; 50 cá thể mắt đỏ, cánh bình thường; 50 cá thể mắt trắng cánh xẻ. Biện luận và viết sơ đồ lai P F1. Biết mối gen quy định 1 tính trạng. HƯỚNG DẪN * Quy ước gen: Xét sự phân li từng tính trạng ở F1 : + Mắt đỏ: mắt trắng = 3: 1 mắt đỏ là trội so với mắt trắng + Cánh xẻ: cánh bình thường = 3: 1 cánh xẻ là trội so với cánh bình thường Quy ước: A mắt đỏ; a mắt trắng B cánh xẻ; b cánh bình thường * Nhận dạng bài toán: Các tính trạng phân li không đều ở 2 giới 2 tính trạng này di truyền liên kết với giới tính Các cá thể đực F1 có 4 nhóm kiểu hình chia 2 lớp tỉ lệ chứng tỏ đã xảy ra hiện tượng hoán vị gen ở con cái. * Tần số hoán vị gen: 50 50 Áp dụng công thức (2): f = = 0.2 = 20% 500 * Tần số hoán vị gen, nhóm liên kết Ruồi đực F1 mắt trắng, cánh xẻ (XAbY) và mắt đỏ, cánh thường (XaBY) chiếm tỉ lệ nhỏ nên ruồi cái P dị hợp đều (XABXab) Kiểu gen của P: XABXab , XABY 13
* Sơ đồ lai: P : XABXab x XABY G: XAB = Xab = 40% XAB = Y = 50% XAb = XaB = 10% F1: KG: 20%XABXAB ; 20%XABXab ; 5%XABXAb; 5%XABXaB 20%XABY; 20%XabY; 5%XAbY; 5%XaBY KH: 50% con cái mắt đỏ, cánh xẻ Con đực: 20% mắt đỏ, cánh xẻ 20% mắt trắng, cánh thường 5% mắt đỏ, cánh thường 5% mắt trắng, cánh xẻ Bài tập 4: Ở một loài thú, lai giữa 2 cá thể có kiểu hình lông nâu, đuôi dài với lông trắng, đuôi ngắn thu được F1 đồng loạt kiểu hình lông nâu, đuôi dài. Cho con cái F1 giao phối với cá thể đực chưa biết kiểu gen thu được F2 trong đó: Ở con đực: 35 con nâu, đuôi dài; 35 con lông trắng, đuôi ngắn; 15 con lông nâu, đuôi ngắn; 15 con lông trắng, đuôi dài Ở con cái tất cả con đều có kiểu hình lông nâu, đuôi dài. Biết mỗi gen quy định 1 tính trạng và không xảy ra hiện tượng gây chết. Biện luận quy luật di truyền và viết sơ đồ lai từ P đến F2 [2] HƯỚNG DẪN * Quy ước gen: Tất cả con cái xuất hiện ở F2 đều có kiểu hình lông nâu, dài. Suy ra cả 2 tính trạng đều di truyền liên kết với NST giới tính X P khác nhau bởi 2 cặp tính trạng tương phản, F1 đồng loạt tính trạng lông nâu, dài. Suy ra đây là các tính trạng trội. + Quy ước: A lông nâu, a lông trắng B đuôi dài, b đuôi ngắn * Nhận dạng bài toán: Tất cả con cái xuất hiện ở F2 đều có kiểu hình lông nâu, dài. Suy ra cả 2 tính trạng đều di truyền liên kết với NST giới tính X Suy ra F1 dị hợp 2 cặp gen F2 có 4 nhóm kiểu hình chia 2 lớp tỉ lệ, suy ra có hoán vị gen ở con cái F1 + Tần số hoán vị f : Áp dụng công thức (2) 15 15 f = x100%= 30% 35 35 15 15 * Xác dịnh nhóm liên kết + Kiểu gen của P: ♀ XABXab x ♂ XabY KG của F1 : XABXab : XABY (100% lông nâu, đuôi dài) 14
Suy ra giao tử con cái F1 : XAB = Xab = 35% ; XAb = XaB = 15% + Kiểu gen của con đực F1 là: XABY + Sơ đồ lai F1: ♀ XABXab x ♂ XABY G: XAB = Xab = 35% XAB = Y = 50% XAb = XaB = 15% F2: KG: 17,5%XABXAB ; 17,5%XABXab 17,5%XABY ; 17,5%XabY 7,5%XABXAb ;7,5%XABXaB 7,5%XAbY ;7,5%XaBY KH: Con cái : 100% lông nâu, đuôi dài Con đực : 35% lông nâu, dài ; 35% lông trắng, ngắn 15% lông nâu, ngắn; 15% lông trắng, dài * Nhận xét : Trong các bài tập mà tôi đã trình bày ở trên đa số bài toán cho tỉ lệ phân li kiểu hình đực : cái là 1 :1. Vì vậy, dựa vào kiểu hình của giới XY nếu có 4 nhóm kiểu hình chia 2 lớp tỉ lệ thì chứng tỏ đã xảy ra hoán vị gen ở giới XX . Đó chính là đặc điểm dễ nhận thấy nhất, đồng thời việc áp dụng công thức (2) để tính tần số hoán vị giúp học sinh giải bài tập một cách dễ dàng mà không bị nhẫm lẫn * Trên đây là toàn bộ nội dung ôn tập mà tôi đã triển khai cho học sinh lớp 12 nhằm bồi dưỡng kiến thức, kỹ năng cho các em để các em tự tin bước vào mùa thi mới. 2.5. Kết quả 2.5.1. Những kết quả đã đạt được: Đề tài “Nhận dạng và giải toán di truyền liên kết giới tính có hoán vị gen Trường hợp hai gen nằm trên X không có trên Y” giúp các em hiểu sâu hơn về các hiện tượng sinh học, phân loại được các dạng bài tập, có phương pháp giải các dạng bài tập nhằm đạt kết quả cao hơn trong các kỳ thi. Sau khi vận dụng đề tài này tôi nhận thấy đa số học sinh nắm vững các dạng bài tập di truyền liên kết với giới tính, biết cách suy luận logic, tự tin vào bản thân hơn khi giải các bài tập thuộc dạng này. Trong các năm tôi cũng đã có học sinh đạt giải học sinh giỏi và học sinh đạt điểm 9; 10 thi đại học. 2.5.2. Kết quả cụ thể: * Trước khi áp dụng phương pháp (Đề và đáp án kiểm tra 15 phút ở phần phụ lục) Tổn Giỏi Khá Trung bình Yếu Kém g số Lớp TL(% S TL(% S TL(% S TL(% S TL(% học SL ) L ) L ) L ) L ) sinh 15
12C4 42 4 9,5 8 19,0 15 37,5 13 31,0 2 3,0 12C6 44 2 4,5 7 16,0 18 41,0 14 31,8 3 6,8 Tổn 86 6 7,0 15 17,5 33 39,2 27 31,4 5 4,9 g * Sau khi áp dụng phương pháp (Đề và đáp án kiểm tra 15 phút ở phần phụ lục) Tổng Trung Giỏi Khá Yếu Kém số bình Lớp học TL S TL S TL S TL SL SL TL(%) sinh (%) L (%) L (%) L (%) 42 6 14,3 16 38,0 12 28,6 8 19,0 0 0 12C4 12C6 44 5 11,4 14 31,8 15 34.0 10 22,7 0 0 Tổn 86 22 12,9 30 34,9 27 31,3 7 20,8 0 0 g * Nhận xét: Sau thời gian áp dụng phương pháp trình bày trong sáng kiến, kết quả đạt được như sau: Tỉ lệ học sinh giỏi từ 7% lên 12.9%, tăng 6% Tỉ lệ học sinh khá từ 17,5% lên 34,9%, tăng 17,4% Tỉ lệ học sinh trung bình từ 39,2% xuống 31,2%, giảm 8% Tỉ lệ học sinh yếu từ 31,4% xuống 20,8%, giảm 10,6% 2.5.3. Những thiếu sót hạn chế: Trong việc ôn tập triển khai đề tài: Bên cạnh những em có khả năng thực sự, còn rất nhiều em chưa đáp ứng được kỳ vọng của bản thân và thầy cô. Trong quá trình học tập các em chưa chịu khó, chưa chăm học, ý thức kém nên kết quả chưa cao Việc giải các bài tập trên đòi hỏi các em phải nắm vững kiến thức của quy luật hoán vị gen và quy luật di truyền liên kết với giới tính, trong khi lượng kiến thức tương đối lớn nên các em vẫn còn nhầm lẫn và lúng túng. Còn một số dạng bài tập khác nữa mà tôi chưa đề cập trong đề tài của mình rất mong các thầy cô tiếp tục phát triển thêm 2.5.4. Bài học kinh nghiệm: Việc nhận dạng bài toán dựa vào một số dấu hiệu tôi đã trình bày và sử dụng công thức tính tần số hoán vị gen để giải bài tập mang lại kết quả tương đối tốt, đặc biệt học sinh có hứng thú hơn với phần bài tập quy luật di truyền Giúp giáo viên không ngừng tìm tòi, sáng tạo ra những phương pháp phân loại và giải bài tập phù hợp với đối tượng học sinh, từ đó nhằm nâng cao trình độ chuyên môn nghiệp vụ của giáo viên để tránh nguy cơ tụt hậu. Rèn cho học sinh phương pháp học tập tích cực, chủ động kiến thức dưới sự hướng dẫn của giáo viên. Học sinh phải có tinh thần học tập nghiêm túc, 16
phải nhận thức rõ ràng sự khác biệt giữa học để biết và học để thi như thế nào. 3. KẾT LUẬN, KIẾN NGHỊ Trong cấp học THPT: Các kỳ thi luôn được coi trọng vì nó phản ánh được chất lượng dạy và học của giáo viên và học sinh, là thước đo để đánh giá sự nỗ lực, phấn đấu của thầy và trò. Muốn có kết quả tốt phải bắt đầu từ người thầy trước. Không có học trò dốt, chỉ có thầy chưa giỏi. Trong quá trình giảng dạy người thầy phải biết bắt đầu từ những kỹ năng đơn giản nhất như dạy bài mới như thế nào cho tốt, ôn tập như thế nào để bồi dưỡng được các kiến thức, kỹ năng…Kiến thức, sự hiểu biết, kinh nghiệm và tư cách của người thầy có sức lan tỏa lớn đối với học sinh. Đề tài của tôi không bắt nguồn từ những ý tưởng lớn lao mà xuất phát từ thực tế mà tôi đã được trải nghiệm trong quá trình ôn tập nhiều năm. Nội dung, kiến thức của để tài giúp cho học sinh hiểu rộng hơn, học tốt hơn, rèn tốt hơn những kiến thức cơ bản mà sách giáo khoa đã nêu ra. Vì vậy tôi cũng tin tưởng rằng: Đề tài của tôi sẽ được áp dụng rộng rãi, nhất là đối tượng học sinh giỏi và ôn thi ĐH – CĐ. 17
Tôi mong muốn nhận được sự đóng góp ý kiến từ phía đồng nghiệp, các tổ chức chuyên môn để tôi làm được tốt hơn trong những năm tới. Tôi xin cam đoan đây là SKKN của tôi Xác nhận của thủ trưởng đơn vị không sao chép của người khác Yên Định , ngày 01 tháng 4 năm 2017 Người viết Lê Thị Giang TÀI LIỆU THAM KHẢO 1. Sách giáo khoa Sinh học 12 cơ bản, Nguyễn Thành Đạt (Tổng chủ biên), NXB Giáo dục – 2008 2. Phương pháp giải sinh học 12, Huỳnh Quốc Thành, NXB Đại học Sư Phạm 3. Đề thi ĐH CĐ 2005, 2009 4. Nguồn tài liệu từ Internet 5. Đề thi học sinh giỏi của một số trường qua các năm 18
DANH MỤC CÁC ĐỀ TÀI SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM ĐÃ ĐƯỢC HỘI ĐỒNG ĐÁNH GIÁ XẾP LOẠI CẤP PHÒNG GD&ĐT, CẤP SỞ GD&ĐT VÀ CÁC CẤP CAO HƠN XẾP LOẠI TỪ C TRỞ LÊN Họ và tên tác giả: Lê Thị Giang Chức vụ và đơn vị công tác: Giáo viên Trường THPT Yên Định 3 19
Kết Cấp đánh quả giá xếp Năm học đánh giá TT Tên đề tài SKKN loại đánh giá xếp xếp loại (Phòng, loại (A, B, Sở, Tỉnh...) hoặc C) 1. Vận dụng một số phép xác Sở GD và C 20132014 ĐT suất để giải toán quy luật di truyền Dạng bài tập tích hợp 2. 3. 4. 5. ... PHỤ LỤC ĐỀ KIỂM TRA SỐ 1 Lai ruồi cái cánh thường, mắt đỏ với ruồi đực cánh xoăn, mắt trắng. F1 được 100% cánh thường, mắt đỏ. F1 ngẫu phối được F2 với tỷ lệ như sau: Ruồi đực Ruồi cái 20