(SKKN HAY NHẤT) phương pháp giải nhanh một số dạng bài tập tích hợp hoán vị gen với phân li độc lập liên quan đến giới tính

Làm thế nào để xác định được quy luật di truyền hoán vị gen, phươngpháp nhận dạng, cách xác định tần số hoán vị gen, tỉ lệ các loại giao tử, tỉ lệ các loại kiểu hình trong phép lai?. Sau

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO THANH HOÁ

TRƯỜNG THPT YÊN ĐỊNH 1

SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM

PHƯƠNG PHÁP GIẢI NHANH

MỘT SỐ DẠNG BÀI TẬP TÍCH HỢP HOÁN VỊ GEN VỚI PHÂN LI ĐỘC LẬP LIÊN QUAN ĐẾN GIỚI TÍNH

Người thực hiện: Lê Văn Thảo Chức vụ: Giáo viên

SKKN thuộc môn: Sinh học

MỤC LỤC Nội dung

I MỞ ĐẦU

1.1 Lí do chọn đề tài

1.2 Mục đích nghiên cứu

1.3 Đối tượng, thời gian nghiên cứu

1.4 Phương pháp nghiên cứu

II NỘI DUNG SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM

2.1 Cơ sở khoa học của di truyền phân li độc lập.2.2 Cơ sở khoa học của di truyền hoán vị gen

2.3 Cơ sở di truyền học của NST giới tính

2.4 Phương pháp giải nhanh bài tập tích hợp hoán vịgen với phân li độc lập liên quan đến giới tính

2.4 Bài tập tự giải

2.5 Hiệu quả sáng kiến kinh nghiệm

III KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

3.1 Kết luận

3.2 Kiến nghị

2

UAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com

PHẦN 1 MỞ ĐẦU 1.1 LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI.

Trong chương trình sinh học THPT, kiến thức cơ bản của chươngtrình tập trung trong vấn đề thi tốt nghiệp và thi tuyển sinh tập trung trongphần sinh học lớp 12, trong đó phần di truyền học là nội dung cơ bảnnhất Khi học về di truyền học, phần gây hứng thú cho học sinh nhiềunhất và cũng là phần khó nhất đối với học sinh đó là phần hoán vị gen

Làm thế nào để xác định được quy luật di truyền hoán vị gen, phươngpháp nhận dạng, cách xác định tần số hoán vị gen, tỉ lệ các loại giao tử, tỉ

lệ các loại kiểu hình trong phép lai? Đó là câu hỏi mà không phải học sinhnào cũng có thể trả lời được

Hoán vị gen là phần tương đối khó trong tất cả các quy luật ditruyền Sau khi học xong phần hoán vị gen học sinh thường không biếtcách xác định tần số hoán vị gen, tỉ lệ mỗi loại giao tử, tỉ lệ kiểu hình củaphép lai hoặc có những trường hợp học sinh có thể xác định được các yêucầu trên tuy nhiên thời gian tương đối lâu

Kì thi tuyển sinh đại học của những năm gần đây khi chuyển sanghình thức thi trắc nghiệm, kiến thức của chương trình rất rộng, số lượngcâu hỏi nhiều (40 câu hỏi trong thời gian làm bài 50 phút, trung bình mỗicâu hỏi chỉ là 1,25 phút), do đó yêu cầu với học sinh phải có nhữngphương pháp giải bài tập làm sao đó đáp ứng được khoảng thời gian nhấtđịnh, trong đó có những bài tập trong đề thi rất khó và dài, nếu trước kiathi bằng hình thức tự luận thì bài tập đó phải chiếm khoảng 2 – 2,5 điểmtrong bài thi

Với yêu cầu như vậy, trong quá trình giảng dạy, quá trình ôn tậpcho học sinh thi tuyển sinh, tôi trăn trở rất nhiều, tìm ra những phươngpháp, cách giải làm sao đó để học sinh vẫn có thể nắm được bản chất củavấn đề và giải hay tìm ra được đáp án một cách chính xác và nhanh nhất

Xuất phát từ những lí do trên và thực tế giảng dạy của bản thântrong suốt thời gian công tác từ khi ra trường (từ năm 2003 đến nay) vànhất là thời gian giảng dạy tại trường THPT Yên Định I tôi quyết định

viết sáng kiến kinh nghiệm với để tài: “Phương pháp giải nhanh một số dạng bài tập tích hợp hoán vị gen với phân li độc lập liên quan đến giới tính”.

1.2 MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU.

- Đối với giáo viên: có cái nhìn tổng quát hơn về việc giảng dạyphần hoán vị gen, mối quan hệ giữa phần phân li độc lập và hoán vị genđồng thời bổ sung thêm những hạn chế về kiến thức và phương pháp màsách giáo khoa và sách giáo viên chưa có thể đáp ứng được Có cái nhìnrộng hơn về hình thức thi tự luận và trắc nghiệm

- Đối với học sinh: hiểu được bản chất quy luật hoán vị gen, cáccông thức để xác định, tính toán và áp dụng một cách linh hoạt trong thi

cử để có kết quả cao, đồng thời có hứng thú và yêu thích môn Sinh học

3

UAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com

1.3 ĐỐI TƯỢNG VÀ THỜI GIAN NGHIÊN CỨU.

1.3.1 Đối tượng nghiên cứu.

- Học sinh lớp 12A3, 12A4, năm học 2019 – 2020

- Học sinh lớp 12A2 và 12A3 năm học 2020 – 2021

- Học sinh trong lớp ôn thi tuyển sinh năm học 2019 – 2020

- Học sinh trong lớp ôn thi tuyển sinh năm học 2020 – 2021

1.3.2 Thời gian nghiên cứu.

- Thực hiện trong bài kiểm tra 1 tiết ở học kì I năm học 2019 –

2020 và năm học 2020 – 2021

- Tiến hành kiểm tra trắc nghiệm đối với các lớp ôn thi tuyển sinh trong năm học 2019 – 2020 và năm học 2020 – 2021

1.4 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU.

- Tiến hành kiểm tra trắc nghiệm ở các lớp trên trong phần trắcnghiệm của đề kiểm tra một tiết với những nội dung tương tự nhau trong 2năm học 2019 – 2020 và 2020 – 2021

- Tiến hành kiểm tra kiến thức trắc nghiệm trong các lớp ôn thi tuyển sinh trong 2 năm học 2019 – 2020 và 2020 – 2021

Lưu ý: Trong mỗi phương pháp để giải nhanh một dạng bài tập, tôi đưa ra

quy trình thực hiện như sau:

- Xác định tỉ lệ kiểu gen, kiểu hình trong trường hợp tổng quát

- Từ kết quả trên đưa ra cách nhận biết để giải dạng bài tập

- Bài tập vận dụng

+ Đưa ra một số dạng bài tập+ Phương pháp giải thông thường

+ Phương pháp giải nhanh

+ Nhận xét, so sánh giữa hai phương pháp giải và đi đến kết luận

- Bài tập tự giải (dạng trắc nghiệm khách quan): tổng hợp các bài tậptrong đề thi Đại học, thi tốt nghiệp THPT, kiểm tra kiến thức của cáctrường THPT trong tỉnh trong những năm gần đây

PHẦN 2 NỘI DUNG SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM 2.1 CƠ SỞ DI TRUYỀN HỌC CỦA PHÂN LI ĐỘC LẬP.

- Xác định tỉ lệ kiểu hình, kiểu gen của từng phép lai trên từng cặp NST

- Tỉ lệ kiểu hình (kiểu gen) chung bằng tích tỉ lệ kiểu hình (kiểu gen) khi xét riêng ở từng cặp NST

2.1.2 Bài tập

Bài tập 1: Ở một loài thực vật: A (thân cao), a (thân thấp), B (hoa đỏ), b

(hoa trắng), D (chín sớm), d (chín muộn), các tính trạng trội, lặn hoàntoàn

Cho phép lai: AaBbDd x AaBbdd Xác định:

- Tỉ lệ kiểu hình thân thấp, hoa trắng, chín muộn

- Tỉ lệ kiểu hình thân cao, hoa đỏ, chín sớm

- Tỉ lệ kiểu hình thân cao, hoa trắng, chín sớm

- Tỉ lệ kiểu hình mang 2 tính trạng trội

- Tỉ lệ kiểu hình mang ít nhất 1 tính trạng trội

- Tỉ lệ kiểu hình mang ít nhất 2 tính trạng trội

- Tỉ lệ kiểu hình thân thấp, hoa trắng, chín muộn = =

- Tỉ lệ kiểu hình thân cao, hoa đỏ, chín sớm = = .

- Tỉ lệ kiểu hình thân cao, hoa trắng, chín sớm = =

- Tỉ lệ kiểu hình mang 2 tính trạng trội = A_B_dd + A_bbD_ + aaB_D_ = + + =

- Tỉ lệ kiểu hình mang ít nhất 1 tính trạng trội = 1 – tỉ lệ kiểu hình mang 3 tính trạng lặn = 1 - =

5

UAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com

- Tỉ lệ kiểu hình mang ít nhất 2 tính trạng trội = tỉ lệ kiểu hìnhmang 2 tính trạng trội + tỉ lệ kiểu hình mang 3 tính trạng trội = +

- Khoảng cách giữa các gen càng gần, lực liên kết càng lớn thì tần sốhoán vị gen càng nhỏ và (ngược lại) hay tần số hoán vị gen phản ánhkhoảng cách và lực liên kết giữa các gen

- Tần số hoán vị gen (f) 50% Dấu “ = “ xảy ra khi tất cả các tế bào

đều có hoán vị gen (lúc này tỉ lệ giao tử, kiểu gen, kiểu hình giống trong phân li độc lập).

- Hoán vị gen đa số xảy ra ở cả 2 giới, với tần số hoán vị gen giống hoặckhác nhau Tuy nhiên, ở một số đối tượng đặc biệt như ruồi giấm, bướm

tằm thì hoán vị gen chỉ xảy ra ở một giới (đồng nghĩa với 1 cơ thể tối đa chỉ tạo ra 2 loại giao tử với tỉ lệ 50%).

- Cơ thể dị hợp hai cặp gen cùng nằm trên một cặp NST tương đồng, xảy

ra hoán vị luôn tạo nên 4 loại giao tử, được chia làm 2 nhóm, tỉ lệ giao tửtrong mỗi nhóm là bằng nhau

+ Giao tử liên kết: (tỉ lệ giao tử 25% x 50%)

+ Giao tử hoán vị: (tỉ lệ giao tử 0% x 25%)

(khi tỉ lệ giao tử bằng 50% tương ứng tỉ lệ trong liên kết gen, tỉ lệ giao tử bằng 25% tương ứng tỉ lệ trong phân li độc lập)

-Khi xác định được tỉ lệ một loại giao tử nào đó, ta sẽ xác định được đó làgiao tử liên kết hay hoán vị, xác định được kiểu gen là liên kết đồng hayliên kết đối và xác định được tần số hoán vị gen

2.2.2 Công thức tổng quát trong tính nhanh Trường hợp F 1 dị hợp hai cặp gen (tính trạng trội, lặn hoàn toàn) lai với cơ thể khác cũng dị hợp 2 cặp gen (kiểu gen giống hoặc khác nhau, tần số hoán vị gen ở 2

cơ thể giống nhau hoặc khác nhau).

2.2.2.1 Kiến thức cơ bản.

Gọi tỉ lệ giao tử của cơ thể ♂ là: AB = ab = x

Gọi tỉ lệ giao tử của cơ thể ♀ là:

Tỉ lệ kiểu gen, kiểu hình ở thế hệ

♂

AB = x

Ab x)

(0,5 –

aB (0,5 – x)

ab = x

- Tỉ lệ kiểu hình ở F 2 như sau:

+ Tỉ lệ kiểu hình mang 2 tính trạng lặn: xy.

+ Tỉ lệ kiểu hình mang 2 tính trạng trội: xy + 0,5.

+ Tỉ lệ kiểu hình mang 1 tính trạng trội, một tính trạng lặn: 0,25 - xy.

+ Tỉ lệ kiểu hình mang 1 tính trạng lặn, một tính trạng trội: 0,25 – xy

- Tỉ lệ kiểu gen (theo từng nhóm kiểu gen)

+ Tỉ lệ kiểu gen đồng hợp: 4xy + 0.5 – x – y

+ Tỉ lệ kiểu gen dị hợp 2 cặp gen: 4xy + 0.5 – x – y

+ Tỉ lệ kiểu gen dị hợp 1 cặp gen: 2x + 2y – 8xy

(như vậy, tỉ lệ kiểu gen đồng hợp luôn bằng kiểu gen dị hợp 2 cặp

- Tỉ lệ kiểu hình mang 1 tính trạng trội, một tính trạng lặn = Tỉ lệ kiểu

hình mang 1 tính trạng lặn, một tính trạng trội = 0,25 - Tỉ lệ kiểu hình

mang 2 tính trạng lặn

2.2.2.2 Phương pháp giải bài tập

2.2.2.2.1 Bài toán thuận

Cho biết tính trạng trội lặn, phép lai Xác định kết quả phép lai

Phương pháp:

- Xác định tỉ lệ giao tử ab của 2 giới.

- Vận dụng công thức tính nhanh để xác định kết quả lai

Ví dụ 1: Ở một loài thực vật: gen A (quy định tính trạng thân cao) là trội

hoàn toàn so với gen a (quy định tính trạng thân thấp), gen B (quy định

hoa đỏ) là trội hoàn toàn so với gen b ( quy định tính trạng hoa trắng), hai

Trong trang này: Ví dụ 1 được tham khảo từ TLTK số 2

7

UAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com

gen cùng nằm trên một NST, cách nhau 40cM Phép lai x Xácđịnh.

a Số kiểu gen, kiểu hình phép lai

b Tỉ lệ kiểu hình thấp, trắng; cao, trắng; cao, đỏ

c Tỉ lệ kiểu hình mang 1 tính trạng trội, 1 tính trạng lặn

d Tỉ lệ kiểu hình mang ít nhất 1 tính trạng trội

Ví dụ 2: Ở ruồi giấm: gen A (quy định tính trạng thân xám) là trội hoàn

toàn so với gen a (quy định tính trạng thân đen), gen B (quy định tínhtrạng cánh dài) là trội hoàn toàn so với gen b (quy định cánh ngắn), 2 gencùng nằm trên 1 NST và cách nhau 20cM Phép lai: ♂ x ♀ Xác định:

a Số kiểu gen, kiểu hình phép lai

b Tỉ lệ kiểu hình thân đen, cánh cụt; thân xám, cánh cụt; thân xám, cánhdài

c Tỉ lệ kiểu hình mang 1 tính trạng trội, 1 tính trạng lặn

d Tỉ lệ kiểu hình mang ít nhất 1 tính trạng trội

Ở ruồi giấm: Cơ thể đực liên kết hoàn toàn,

giao tử ab = 0 Cơ thể cái, giao tử ab = 40%.

a Số kiểu gen, kiểu hình

- Phép lai cho 8 tổ hợp, có 7 kiểu gen

-Do ab = 0, nên phép lai chỉ cho 3 kiểu hình.

b Tỉ lệ kiểu hình

- Thân đen, cánh cụt: (2 tính trạng lặn) = 40%.0 = 0

- Thân xám, cánh cụt (1 trội, 1 lặn) = 25% - 0 = 25%

-Thân xám, cánh dài (2 tính trạng trội) = 50% + 0 = 50%

c Tỉ lệ kiểu hình mang 1 tính trạng trội, 1 tính trạng lặn:

Gồm: Thân xám, cánh cụt + thân đen, cánh dài = 2.25% = 50%

d Tỉ lệ kiểu hình mang ít nhất 1 tính trạng trội

Phương pháp chung:

- Nhận dạng phép lai dị hợp hai cặp lai với nhau

- Dựa vào nhóm kiểu hình nào đó, xác định công thức làm nhanh

- Xác định tỉ lệ giao tử ab Từ đó xác định được kiểu gen, tần số hoán vị

gen, các yêu cầu khác của bài

Ví dụ 1: Đem lai giữa cây hoa kép, màu đỏ với cây hoa đơn, màu vàng

thu được F1 toàn cây hoa kép, màu đỏ Cho F 1 tự thụ phấn, đời F2 xuấthiện 2000 cây gồm 4 loại kiểu hình, trong đó có 180 cây hoa kép, màu

vàng (Biết mỗi gen qua định một tính trạng) Sử dụng dữ kiện trên để trả

lời các câu hỏi sau:

a Quy luật di truyền nào đã chi phối phép lai

b Kiểu gen của F1, tần số hoán vị gen

c Số lượng cây có kiểu hình hoa kép, màu đỏ ở F2

d Số lượng cây có kiểu hình hoa đơn, màu vàng ở F2

Phương pháp giải

Từ F 1 xác định được hoa kép, màu đỏ là 2 tính trạng trội, hoa đơn, màu vàng là 2 tính trạng lặn

Do P có kiểu gen khác nhau nên F1 dị hợp hai cặp gen

a Quy luật di truyền nào đã chi phối phép lai

Tỉ lệ kiểu hình hoa kép, màu vàng chiếm 100% = 9%.

Ta có: 9% 163 (phân li độc lập) (liên kết gen) Vậy quy luật di truyền là hoán vị gen

b Kiểu gen của F1, tần số hoán vị gen là:

Tỉ lệ kiểu hình hoa kép, màu vàng (1 trội, 1 lặn) = 9% Do đó tỉ lệ kiểu

hình 2 tính trạng lặn = 25% - 9% = 16% Hay x 2 = 16% x = 40% (giao

tử liên kết)

Kiểu gen F1 , f = 100% – 2.40% = 20%

c Số lượng cây có kiểu hình hoa kép, màu đỏ ở F2 là:

Tỉ lệ kiểu hình hoa kép, màu đỏ (2 tính trạng trội) = 50% + 16% = 66%

Số cây kiểu hình hoa kép, màu đỏ: 66%.2000 = 1320

d Số lượng cây có kiểu hình hoa đơn, màu vàng ở F 2 là: Tỉ

lệ kiểu hình hoa đơn, màu vàng (2 tính trạng lặn) = 16%

Số cây kiểu hình hoa đơn, màu vàng: 16%.2000 = 320

Ví dụ 2: Ở ruồi giấm, xét hai cặp gen nằm trên cùng một cặp nhiễm sắc

thể thường Cho hai cá thể ruồi giấm giao phối với nhau thu được F1 Trong tổng số cá thể thu được ở F 1, số cá thể có kiểu gen đồng hợp tử trội

và số cá thể có kiểu gen đồng hợp tử lặn về cả hai cặp gen trên đều chiếm

tỉ lệ 4% Biết rằng không xảy ra đột biến, theo lí thuyết a Xác định sơ đồ lai, tần số hoán vị gen

b Xác định tỉ lệ kiểu gen dị hợp tử về hai cặp gen

c Xác định tỉ lệ kiểu gen dị hợp về 1 cặp gen

Hướng dẫn giải

-Ở kết quả lai xuất hiện 2 loại kiểu gen (đồng hợp tử trội và đồng hợp tửlặn) có tỉ lệ bằng nhau, do đó phép lai ở ruồi giấm dạng dị hợp 2 cặp genlai với nhau

-Ở ruồi giấm đực không xảy ra hiện tượng hoán vị gen, nên tỉ lệ giao

2.3 CƠ SỞ DI TRUYỀN HỌC CỦA DI TRUYỀN GIỚI TÍNH.

2.3.1 NST GIỚI TÍNH.

- Khái niệm: Là NST chứa gen quy định giới tính và các gen quy định tính trạng thường liên kết với giới tính

- Mỗi tế bào có cặp NST giới tính

- Cặp NST giới tính khác nhau ở giới đực và cái: Cặp NST giới tính gồm

2 chiếc tương đồng ở giới đồng giao tử (XX) và gồm 2 chiếc không tươngđồng ở giới dị giao tử (XY) hoặc chỉ có 1 chiếc (XO)

-2 NST X và Y ở người có những đoạn tương đồng và những đoạn khôngtương đồng:

+ Vùng tương đồng: gen có trên X cũng có trên Y và ngược lại

+ Vùng không tương đồng trên X: gen có trên X nhưng không có gen tương ứng trên Y

+ Vùng không tương đồng trên Y: gen có trên Y nhưng không có gen tương ứng trên X

2.3.2 CƠ CHẾ TẾ BÀO HỌC XÁC ĐỊNH GIỚI TÍNH BẰNG NST.

- Ở người, động vật có vú, ruồi giấm, cây gai, cây me chua…

Giống cái: XX, giống đực: XY

-Ở ếch nhái, bò sát, chim, bướm, đâu tây… Giống cái: XY, giống đực: XX

- Ở châu chấu, bọ xít, rệp…

Giống cái: XX, giống đực: XO

- Ở bọ nhậy Giống cái: XO, giống đực: XX

2.3.3 SỰ DI TRUYỀN LIÊN KẾT VỚI GIỚI TÍNH (trường hợp gen trên NST giới tính X, không có alen tương ứng trên NST Y)

♀XAXa x ♂XAY ♀ (trội), ♂ (trội), ♂ (lặn)

♀XAXa x ♂XaY ♀ (trội), ♀ (lặn), ♂ (trội), ♂ (lặn)

(trường hợp thay đổi giới tính, cho tỉ lệ tương ứng)

2.4 PHƯƠNG PHÁP GIẢI NHANH BÀI TẬP TÍCH HỢP HOÁN VỊ GEN VỚI PHÂN LY ĐỘC LẬP LIÊN QUAN ĐẾN GIỚI TÍNH 2.4.1.

BÀI TOÁN THUẬN

Cho biết tính trạng trội, lặn, sơ đồ lai, tần số hoán vị gen Xác định các yêu cầu của bài tập

- Kết quả chung = tích xác xuất kết quả ở các nhóm với nhau

Ví dụ: Ở một loài động vật giao phối, gen A (quy định màu lông xám) là

trội hoàn toàn so với gen a (quy định màu lông hung), gen B (quy địnhchân cao) là trội hoàn toàn so với gen b (quy định chân thấp), gen D (quyđịnh mắt đỏ) là trội hoàn toàn so với gen d (quy định mắt trắng) Phép lai:

♀ XDXd x ♂ XDY, biết khoảng cách giữa 2 gen A và B là 40cM,quá trình giảm phân tạo giao tử ở 2 giới giống nhau Xác định

a Số tổ hợp, kiểu gen, kiểu hình của phép lai

b Tỉ lệ kiểu gen đồng hợp lặn, kiểu gen dị hợp 1 cặp gen, kiểu gen dị hợp

2 cặp gen, kiểu gen dị hợp 3 cặp gen

c Tỉ lệ cá thể đực mang kiểu gen dị hợp 2 cặp gen

d Tỉ lệ cá thể cái mang kiểu gen đồng hợp

e Tỉ lệ kiểu hình mang 3 tính trạng lặn

f Tỉ lệ kiểu hình mang 1 tính trạng trội, 2 tính trạng lặn

g Tỉ lệ kiểu hình mang 3 tính trạng trội

h Tỉ lệ kiểu hình ở cá thể đực mang 3 tính trạng trội

i Tỉ lệ kiểu hình ở cá thể cái mang 2 tính trạng trội, 1 tính trạng lặn

b Tỉ lệ kiểu gen đồng hợp lặn, kiểu gen dị hợp 1 cặp gen, kiểu gen dị hợp

3 cặp gen, kiểu gen dị hợp 2 cặp gen