(SKKN mới NHẤT) SKKN phương pháp để xác định nhanh kiểu gen của cá thể dị hợp ba

Với đề tài “Phương pháp để xác định nhanh kiểu gen của cá thể dị hợp bacặp gen nằm trên hai cặp nhiễm sắc thể tương đồng và liên kết hoàn toàn” tôi hy vọng sẽ được chia sẽ với quý đồng n

Với đề tài “Phương pháp để xác định nhanh kiểu gen của cá thể dị hợp ba

cặp gen nằm trên hai cặp nhiễm sắc thể tương đồng và liên kết hoàn toàn” tôi

hy vọng sẽ được chia sẽ với quý đồng nghiệp và qua đó giúp cho học sinh giảiquyết được vấn đề này một cách hiệu quả nhất

2 Mục đích và nhiệm vụ nghiên cứu của đề tài

Đề tài nhằm mục đích giúp học sinh xây dựng và áp dụng nhuần nhuyễn phươngpháp để xác định nhanh kiểu gen của cá thể dị hợp 3 cặp gen nằm trên 2 cặp nhiễm

sắc thể và liên kết hoàn toàn, qua đó giải quyết được bài tập thuộc dạng này mộtcách tự tin trong khoảng thời gian dưới 1 phút 30 giây

3 Tổng quan về vấn đề nghiên cứu

Trong quá trình dạy môn Sinh học khối 12 tôi nhận thấy theo phân phối chươngtrình thời lượng dành cho mỗi quy luật di truyền chỉ có 1 tiết lí thuyết và 1 tiết bàitập chung cho tất cả các quy luật di truyền Các sách tham khảo chưa đề cập nhiềuđến cách giải bài tập thuộc dạng tích hợp giữa các quy luật di truyền hoặc cách giảicòn khó hiểu và dài dòng, miên man nên học sinh không thể giải quyết trọn vẹnnhững câu bài tập tổng hợp Trong khi đó trong các đề thi đại học, kiến thức về cácquy luật di truyền chủ yếu được ra dưới dạng các bài tập vận dụng, trong đó dạngxác định kiểu gen của cá thể dị hợp 3 cặp gen thường khó, đa dạng và phức tạp.Với các cách giải truyền thống thường không còn phù hợp với dạng đề thi trắcnghiệm như hiện nay Nhiều học sinh không định hình được cách giải, có những

em định hình được cách giải nhưng còn lúng túng, có em biết cách giải nhưng cònmáy móc, dài dòng, chưa biết vận dụng linh hoạt, chưa trọng tâm thường tốn nhiềuthời gian và dễ nhầm lẫn Qua tìm hiểu qua nhiều nhóm học sinh ôn thi khối B thì

đa số các em học sinh đều chấp nhận không ôn những câu thuộc dạng này, các em

sẽ chọn ngẫu nhiên nếu gặp trong đề thi

4 Đối tượng và thời gian nghiên cứu

- Đối tượng:

Phương pháp xác định kiểu gen của cá thể dị hợp 3 cặp gen, nằm trên 2 cặpnhiễm sắc thể và liên kết hoàn toàn

- Thời gian nghiên cứu:

Đề tài này được áp dụng nghiên cứu trong năm học 2015 – 2016 và 2016 -2017

5 Phương pháp nghiên cứu

5.1 Phương pháp nghiên cứu tài liệu

- Tài liệu chuyên môn: các sách luyện thi đại học và học sinh giỏi môn Sinh

- Tạp chí sinh học.

- Trang website: Dạy và học môn sinh học

5.2 Phương pháp thống kê phân tích số liệu

Thu thập các số liệu, xử lý thống kê và đánh giá

5.3 Phương pháp thực nghiệm sư phạm

- Tiến hành thực nghiệm sư phạm đối với các lớp thực nghiệm (12 Hóa; 12Sinh) và đối chứng (12 Toán; 12 Lý), năm học 2016 – 2017 tại THPT Chuyên TiềnGiang

- Kiểm tra, đánh giá hiệu quả hệ thống câu hỏi qua bài kiểm tra khảo sát

- Qua nghiên cứu đề thi đề thi Đại học - Cao đẳng nhiều năm qua dành chomôn Sinh học về các bài tập liên quan đến việc xác định kiểu gen của cá thể dị hợp

3 cặp gen, nằm trên 2 cặp nhiễm sắc thể và liên kết hoàn toàn

- Dựa vào kết quả khảo sát dạng bài này ở các em học sinh tham gia thi Đại họcnăm học: 2012 – 2013; 2013 – 2014; THPT Quốc gia 2015 -2016 và ôn thi THPTQuốc gia 2016 – 2017

- Dựa trên cơ sở kết quả của các phép lai giữa 2 cá thể đều dị hợp 3 cặp gennhưng chỉ cho ra 16 tổ hợp tôi đã phân loại các dạng có hệ thống, đúc kết phươngpháp giải chính xác, dễ hiểu, dễ vận dụng, đặc biệt là đảm bảo thời gian làm bàitrắc nghiệm khách quan hiện nay

6 Giới hạn của đề tài nghiên cứu

Đề tài chỉ nghiên cứu cách xác định kiểu gen của hai cá thể đều dị hợp bacặp gen lai với nhau nhưng chỉ cho ra 16 tổ hợp ở đời sau

Các gen trội phải trội hoàn toàn

Chỉ áp dụng cho học sinh khối 12 ôn thi THPT Quốc gia

PHẦN HAI – NỘI DUNG

1 Cơ sở lý luận:

Di truyền liên kết là sự di truyền mà trong đó, các gen không alen cùng nằmtrên một nhiễm sắc thể sẽ tạo thành một nhóm gen liên kết và có xu hướng luôn ditruyền cùng với nhau trong quá trình phân li và tổ hợp Kết quả của hiện tượng liênkết hoàn toàn là làm giảm sự xuất hiện số tổ hợp ở đời con

Số nhóm gen liên kết của mỗi loài thường bằng số lượng nhiễm sắc thể đơnbội của loài đó

2 Cơ sở thực tiễn:

Dạng câu hỏi này thường xuyên được đưa vào đề đại học liên tục từ các năm

2012 – 2013; 2013 – 2014; 2014 – 2015 và nhiều đề thi thử trên các nguồn khácnhau

Khảo sát kết quả của các năm thì trên 70% các em học sinh đều chọn đáp án mộtcách ngẫu nhiên

Chưa có tác giả viết về phương pháp giải nhanh để phù hợp với xu thế của đề thihiện nay

3 Nội dụng, biện pháp thực hiện các giải pháp của chuyên đề

3.1 Chuẩn bị

a Đối với giáo viên

Ngoài việc trang bị kiến thức về lý thuyết thì cần phải hướng dẫn học sinh làmđược một cách nhuần nhuyễn các dạng bài tập thuận và nghịch trong trường hợpcác phép lai giữa hai cá thể đều dị hợp 2 cặp gen liên kết hoàn toàn

Học sinh được lấy từ các lớp 12 Hóa, 12 Sinh, 12 Toán, 12 Lý Được chia thành

2 nhóm, trong đó nhóm thứ nhất là 12 Toán và 12 Lý được áp dụng cách giải theophương pháp truyền thống Nhóm thứ 2 gồm 12 Hóa và 12 Sinh được hướng dẫncách giải bài tập theo phương pháp của đề tài

Trong một số ví dụ tôi có trình bày 2 cách để thấy được việc giải theo cách sửdụng đề tài nhanh hơn, hiệu quả hơn.

b Đối với học sinh

Trang bị đầy đủ kiến thức về lý thuyết và đã thực hành nhuần nhuyễn các dạngbài tập thuận và nghịch trong phép lai giữa các cá thể đều dị hợp về 2 cặp gen,trong trường hợp 2 gen liên kết hoàn toàn

3.2 Thực hiện đề tài

3.2.1 Giới thiệu dạng bài tập của đề tài

Giáo viên biên soạn 10 bài tập trắc nghiệm khách quan thuộc dạng bài tập của

đề tài để giới thiệu cho tất cả các lớp dạy và yêu cầu học sinh tìm hiểu cách giảinhanh

3.2.2 Hướng dẫn học sinh tìm quy luật:

(Xem phần mục lục – Trang)

3.2.3 Phương pháp

Các bước tiến hành để xác định nhanh kiểu gen:

Bước 1: Nhận dạng bài toán thuộc đề tài nghiên cứu

Nếu phép lai giữa hai cá thể đều dị hợp ba cặp gen nhưng chỉ tạo ra 16 tổ hợp

ở đời con

Bước 2: Xác định kiểu gen của cá thể dị hợp ba cặp gen

a Trường hợp tích hợp giữa quy luật liên kết gen hoàn toàn kết hợp với tương

 Nếu tỉ lệ loại kiểu hình A-B-D- chiếm

6

16 :

- Trường hợp tương tác bổ sung 9 : 7 hay 9 : 6 : 1 hay 9 : 3 : 3 : 1

Kiểu gen của P có thể thuộc các trường hợp sau:

+ Dị hợp đều lai với dị hợp lệch:

A,a liên kết với D,d:

Trường hợp này phức tạp hơn vì tùy thuộc kiểu hình A-bb hay aaB- chiếm

3/16 trong tương tác kiểu 9 : 3 : 4 thì việc gen A,a liên kết với D,d hay B,b liên kết

với D,d cho kết quả khác nhau nên ta phải tìm mối quan hệ giữa các gen

Dựa vào tỉ lệ loại kiểu hình II chiếm 3/16 trong tương tác 9 : 3 : 4 kết hợp với

kiểu hình trội của tính trạng thứ 2(D-) để biết được 2 gen nào liên kết với nhau

Trong kiểu quy ước (9A-B-) : (3A-bb) : (3aaB- = 1aabb)

Nếu A,a liên kết với D,d:

Bb

 A-bbD- luôn là

2 16

Nếu B,b liên kết với D,d: Aa

 Kiểu hình A-bbD- luôn là

3

16 Trong kiểu quy ước (9A-B-) : (3aaB-) : (3A-bb = 1aabb)

Nếu A,a liên kết D,d:

Nếu B,b liên kết với D,d: Aa

 Kiểu hình aaB-D- luôn là

+ A-bbD- = 2/16 thì A,a liên kết với D,d

- Nếu quy ước (9A-B-) : (3aaB-) : (3A-bb = 1aabb) thì ta xét kiểu hình aaB-D-:

+ aaB-D- = 2/16 thì B,b liên kết với D,d

+ aaB-D- = 3/16 thì A,a liên kết với D,d

Xác định 2 gen nào liên liên kết nhau: ta dựa vào ý thứ 2 ở các ghi nhớ số (3)

và (4): Tỉ lệ kiểu hình về 2 gen trội luôn bằng

 Nếu tỉ lệ loại kiểu hình A-B-D- chiếm

6

16 : Dựa vào kết quả ở phần ghi nhớ số (3) và (4) ta suy ra ngay kiểu gen của P cóthể gồm 2 trường hợp là dị hợp đều lai với dị hợp lệch hay dị hợp lệch lai với dịhợp lệch

Xác định 2 gen nào liên liên kết nhau: ta dựa vào ý thứ 2 ở các ghi nhớ số (3)

và (4): Loại kiểu hình về 2 gen trội chiếm

3.2.2 Hướng dẫn học sinh xây dựng phương pháp giải nhanh

( Xem phần mục lục đính kèm – Trang )

Lần lượt hướng dẫn 2 lớp đối chứng (12 Sinh và 12 Hóa) tiến hành thực hiện các bước sau đây:

Bước 1: Yêu cầu học sinh xác định kết quả về kiểu hình trong các phép lai sau (biết các gen trội là trội hoàn toàn):

Tên gọi kiểu gen của cá thể dị hợp 2 cặp gen cùng nằm trên 1 cặp nhiễm sắcthể:

Dị hợp đều:

AB ab

Dị hợp lệch:

Ab aB

=> Tỉ lệ kiểu hình F1 : 3A-B- : 1aabb

=> Tỉ lệ kiểu hình F1 : 1A-bb : 2A-B- :

=> Tỉ lệ kiểu hình F1 : 1A-bb : 2A-B- : 1aabb

Ghi nhớ số 1: Tỉ lệ loại kiểu hình A-B-

Trường hợp (1) luôn bằng

3 4Trường hợp (2) và (3) đều luôn bằng

2 4

Bước 2: Yêu cầu học sinh xác định kết quả về kiểu hình trong các phép lai sau (biết các gen trội là trội hoàn toàn):

=> Tỉ lệ kiểu hình F1 : (3A-B- : 1aabb) x (3D- : 1dd)

= 9A-B-D- : 3A-B-dd : 3aabbD- : 1aabbdd

Tỉ lệ loại kiểu hình gồm 2 gen trội (A-B-dd) =

2 gen trội là 2 gen liên kết với nhau (A và B)

+ Trường hợp A,a liên kết với D,d:

AD

ad Bb x

AD

ad Bb(5)

=> Tỉ lệ kiểu hình F1 : (3A-D- : 1aadd) x (3B- : 1bb)

= 9A-B-D- : 3aaB-dd : 3A-bbD- : 1aabbdd

Tỉ lệ loại kiểu hình gồm 2 gen trội (A-bbD-) =

2 gen trội là 2 gen liên kết với nhau (A và D)

+ Trường hợp B,b liên kết với D,d: Aa

BD

bd x Aa

BD bd

(6)

=> Tỉ lệ kiểu hình F1 : (3A- : 1aa) x (3B-D- : 1bbdd)

= 9A-B-D- : 3A-bbdd : 3aaB-D- : 1aabbdd

Tỉ lệ loại kiểu hình gồm 2 gen trội (aaB-D-) =

2 gen trội là 2 gen liên kết với nhau (B và D)

Ghi nhớ số 2: Từ kết quả của các phép lai (4), (5) và (6) ta kết luận khi dị

hợp đều lai với dị hợp đều thì:

Tỉ lệ kiểu hình về 3 gen trội luôn bằng

9 16

Tỉ lệ kiểu hình về 2 gen trội luôn bằng

=> Tỉ lệ kiểu hình F1 : (1A-bb : 2A-B- : 1aaB-) x (3D- : 1dd)

= 3A-bbD- : 6A-B-D- : 3aaB-D- : 1A-bbD- : 2A-B-dd : 1aaB-dd

Tỉ lệ loại kiểu hình gồm 2 gen trội có 3 loại nhưng loại chiếm

4 dd nên 2 gen liên kết với nhau là A,a và B,b

+ Trường hợp A,a liên kết với D,d:

AD

ad Bb x

Ad

aD Bb(8)

=> Tỉ lệ kiểu hình F1 : (1A-dd : 2A-D- : 1aaD-) x (3B- : 1bb)

= 3A-B-dd: 6A-B-D- : 3aaB-D- : 1A-bbdd : 2A-bb-D- :

Tỉ lệ loại kiểu hình gồm 2 gen trội có 3 loại nhưng loại chiếm

4 bb nên 2 gen liên kết với nhau là A,a và D,d

+ Trường hợp B,b liên kết với D,d: Aa

BD

bd x Aa

Bd bD

(9)

=> Tỉ lệ kiểu hình F1 : (3A- : 1aa) x (1B-dd : 2B-D- : 1bbD-)

= 3A-B-dd: 6A-B-D- : 3A-bbD- : 1aaB-dd : 2aaB-D- :

Tỉ lệ loại kiểu hình gồm 2 gen trội có 3 loại nhưng loại chiếm

Ghi nhớ số 3: Từ kết quả của các phép lai (7), (8) và (9) ta kết luận khi dị

hợp đều lai với dị hợp lệch thì:

Tỉ lệ kiểu hình về 3 gen trội luôn bằng

6 16

Tỉ lệ kiểu hình về 2 gen trội chiếm

=> Tỉ lệ kiểu hình F1 : (1A-bb : 2A-B- : 1aaB-) x (3D- : 1dd)

= 3A-D-bb : 6A-B-D- : 3aaB-D- : 1A-bbdd : 2A-B-dd : 1aaB-dd

Tỉ lệ loại kiểu hình gồm 2 gen trội có 3 loại nhưng loại chiếm

4 dd nên 2 gen liên kết với nhau là A,a và B,b

+ Trường hợp A,a liên kết với D,d:

Ad

aD Bb x

Ad

=> Tỉ lệ kiểu hình F1 : (1A-dd : 2A-D- : 1aaD-) x (3B- : 1bb)

= 3A-B-dd : 6A-B-D- : 3aaB-D- : 1A-bbdd : 2A-bbD- :

Tỉ lệ loại kiểu hình gồm 2 gen trội có 3 loại nhưng loại chiếm

4 bb nên 2 gen liên kết với nhau là A,a và D,d

+ Trường hợp B,b liên kết với D,d: Aa

Bd

bD x Aa

Bd

=> Tỉ lệ kiểu hình F1 : (3A- : 1aa) x (1B-dd : 2B-D- : 1bbD-)

= 3A-B-dd : 6A-B-D- : 3A-bbD- : 1aaB-dd : 2aaB-D- :

Tỉ lệ loại kiểu hình gồm 2 gen trội có 3 loại nhưng loại chiếm

4 bb nên 2 gen liên kết với nhau là A,a và D,d

Ghi nhớ số 4: Từ kết quả của các phép lai (10), (11) và (12) ta kết luận khi dị

hợp lệch lai với dị hợp lệch thì:

Tỉ lệ kiểu hình về 3 gen trội luôn bằng

6 16

Tỉ lệ kiểu hình về 2 gen trội chiếm

- Xác định 2 gen nào liên kết với nhau

+ Trường hợp kiểu hình A-B-D- =

Câu 1: Ở một loài thực vật, tính trạng chiều cao thân được quy định bởi hai cặp

gen không alen (A,a; B, b) phân li độc lập, trong kiểu gen có mặt cả hai alen trội A

và B thì cho kiểu hình thân cao, nếu thiếu một hoặc cả hai loại alen trội nói trên thìcho kiểu hình thân thấp; alen D quy định hoa đỏ trội hoàn toàn so với alen d quyđịnh hoa trắng; sự biểu hiện của kiểu gen không phụ thuộc vào môi trường Chogiao phấn giữa các cây dị hợp về 3 cặp gen (P) thu được đời con (F1) phân li theo tỉlệ: 9 cây thân cao, hoa đỏ : 3 cây thân thấp, hoa đỏ : 4 cây thân thấp, hoa trắng.Biết các gen quy định các tính trạng này nằm trên nhiễm sắc thể thường, quá trìnhgiảm phân không xảy ra đột biến Theo lí thuyết, phép lai (P) cho đời con phù hợp

Bb

bb A

: thấpD: đỏ

d: trắng

Ta có:

P: (Aa, Bb, Dd) x (Aa, Bb, Dd)

F1: 9 A-B-D-: 3 thấp, đỏ : 4 thấp, trắng

* CÁCH GIẢI KHÔNG ÁP DỤNG ĐỀ TÀI

CÁCH 1: Thử từng phép lai ở các phương án lựa chọn

Nhận xét: F1: 9 + 3 + 4 = 16 kiểu tổ hợp = 4 loại giao tử x 4 loại giao tử

Quá trình giảm phân 2 cây (P) đều tạo ra 4 loại giao tử

Mà (P) có kiểu gen dị hợp 3 cặp gen (Aa, Bb, Dd)

Do đó: quá trình giảm phân của hai cây (P) không xảy ra hoán vị gen

- Trường hợp 1: Aa và Dd nằm trên cùng một cặp nhiễm sắc thể tương đồng, Bbnằm trên ột cặp nhiễm sắc thể khác

Dd) [(Aa,

= 4 3

- Trường hợp 2: Bb và Dd nằm trên cùng một cặp nhiễm sắc thể tương đồng, Aanằm trên ột cặp nhiễm sắc thể khác

Do tính trạng chiều cao thân do tương tác bổ sung theo tỉ lệ 9: 7 chi phối, loạitương tác này có vai trò A = B

Chính vì thế khi ta thay A bởi B ở phép lai ta đã tìm được ở trường hợp 1 (P: ad

AD

Dd x ad

AD

Dd) thì thế hệ F1 cũng sẽ cho kết quả thỏa mãn bài toán

Vậy ở trường hợp 2, ta có phép lai thỏa mãn là: P: bd

BD

Aa x bd BD

Aa

* CÁCH GIẢI ÁP DỤNG ĐỀ TÀI

- Ta thấy kiểu hình cao, đỏ (A-B-D-) =

9

16 => dị hợp đều lai với dị hợp đều

- Trong tương tác gen thì vai trò của A và B là như nhau

=> Đáp án B phù hợp

Câu 2: Ở một loài thực vật, màu sắc hoa do cặp gen không alen (A,a; B,b) phân li

độc lập cùng quy định, khi trong kiểu gen có mặt đồng thời hai alen trội A và B thìquy định hoa màu đỏ, kiểu gen có một trong hai alen trội quy định hoa màu hồng

và kiểu không có alen trội nào quy định hoa màu trắng; alen D quy định hoa képtrội hoàn toàn so với alen d quy định hoa đơn; sự biểu hiện của kiểu gen không phụthuộc vào môi trường Tiến hành giao phấn giữa hai cây (P) đều có kiểu hình hoa

đỏ, dạng kép thu được F1 có tỉ lệ phân li kiểu hình như sau: 56,25% cây hoa đỏ,dạng kép : 18,75% cây hoa hồng, dạng kép : 18,75% cây hoa hồng, dạng đơn :6,25% cây hoa trắng, dạng đơn Biết không xảy ra đột biến Theo lí thuyết, phép lainào sau đây phù hợp với kết quả trên?

: hồngaabb: trắngD: képd: đơnP: A-B-D- (đỏ, kép) x A-B-D- (đỏ, kép)

F1:

56,25% cây hoa đỏ, dạng kép

18,75% cây hoa hồng, dạng kép

18,75% cây hoa hồng, dạng đơn

6,25% cây hoa trắng, dạng đơn (aa, bb, dd)

Nhận xét:

F1: xuất hiện cây hoa trắng, dạng đơn (aa, bb, dd)

Hai cây (P) mang giao phấn có kiểu gen dị hợp 3 cặp gen (Aa, Bb, Dd)

Ta có:

P: (Aa, Bb, Dd) x (Aa, Bb, Dd)

* CÁCH GIẢI KHÔNG ÁP DỤNG ĐỀ TÀI:

- Trường hợp 1: Aa và Dd cùng nằm trên 1 cặp NST, Bb nằm trên một cặp NSTkhác

Dd Aa

,

) , (

bb

ta sẽ có 1 phép lai khác cũng cho kết quả thỏa mãn F1.

Vậy phép lai của trường hợp 2 là: P: bd

16 => dị hợp đều lai với dị hợp đều

- Trong tương tác gen thì vai trò của A và B là như nhau

=> Các phép lai phù hợp: 1,4

=> Đáp án D

Câu 3: Ở một loài thực vật, alen A quy định thân cao trội hoàn toàn so với alen a

quy định thân thấp; hình dạng quả do hai cặp gen (B,b; D,d) không alen phân li độclập cùng quy định, khi trong kiểu gen có mặt đồng thời hai alen trội B và D thì quyđịnh quả tròn, kiểu gen có một trong hai alen trội quy định quả dẹt và kiểu không

có alen trội nào quy định quả dài; sự biểu hiện của kiểu gen không phụ thuộc vàođiều kiện môi trường Tiến hành giao phấn giữa hai cây đều có kiểu hình thân cao,quả tròn (P) thu được F1 có tỉ lệ phân li kiểu hình như sau: 37,5% cây thân cao, quảtròn : 31,25% cây thân cao, quả dẹt : 18,75% cây thân thấp, quả tròn : 6,25% câythân thấp, quả dẹt : 6,25% cây thân cao, quả dài Biết không xảy ra đột biến Theo

lí thuyết, phép lai nào sau đây phù hợp với kết quả phù hợp F1?

(1) aB Ab Dd x Ab

aB Dd (2) aD Ad Bd x Ad

aD Bd.(3) AB ab Dd x AB

ab Dd (4) AD ad Bb x AD

ad Bb (5) AD ad Bb x Ad

aD Bb (6) aB Ab Dd x AB

ab Dd Phương án đúng là

A 1, 2 B 1, 2, 3 C 1, 2, 5, 6 D 1, 2, 4, 5, 6.

HƯỚNG DẪN GIẢI

Theo giả thiết:

A: caoa: thấpB-D-: tròn

: dẹt