NỘI DUNG
Những nội dung lí luận có liên quan trực tiếp đến vấn đề nghiên cứu
2.1.1 Một số kiến thức cơ bản
2.1.1.1 Một số khái niệm cơ bản
- Di truyền: Là hiện tượng truyền đạt các tính trạng của bố mẹ ,tổ tiên cho thế hệ con cháu
- Biến dị: Là hiện tượng con cái sinh ra khác với bố mẹ và khác nhau về nhiều chi tiết
- Cặp tính trạng tương phản là 2 trạng thái biểu hiện trái ngược nhau của cùng một loại tính trạng
Ví dụ : Hoa đỏ và hoa trắng là cặp tính trạng tương phản của loại tính trạng màu sắc hoa
- Thể đồng hợp chứa cặp gen gồm 2 gen tương ứng giống nhau
Ví dụ : AA ,AABB ,AAbb
- Thể dị hợp chứa cặp gen gồm 2 gen tương ứng khác nhau
Ví dụ : Kiểu gen chứa 1 cặp gen dị hợp : Aa ,AABb , aabbMm
Kiểu gen chứa 2 cặp gen dị hợp :AaBb , AABbMm
Giống thuần hay dòng thuần là những giống có đặc tính di truyền đồng nhất, với các thế hệ sau giống hệt các thế hệ trước Giống thuần chủng sở hữu kiểu gen ở thể đồng hợp.
- Biến dị tổ hợp là sự tổ hợp lại các tính trạng của P làm xuất hiện các tính trạng khác P ở con cháu
- Nhân tố di truyền quy định tính trạng của sinh vật
P: Cặp bố mẹ xuất phát x: Phép lai
F: Thế hệ con ( F1 là con của P, F2 là con của F1…)
2.1.1.3 Các quy luật di truyền của Menđen a Quy luật phân ly: Trong quá trình phát sinh giao tử, mỗi nhân tố di truyền trong cặp nhân tố di truyền phân li về một giao tử và giữ nguyên bản chất như cơ thể thuần chủng của P
+ Mỗi tính trạng do cặp nhân tố di truyền qui định
Trong quá trình phát sinh giao tử, cặp nhân tố di truyền sẽ phân li Các nhân tố di truyền này được tổ hợp lại trong quá trình thụ tinh Theo định luật phân ly độc lập, khi lai hai bố mẹ khác nhau về hai hay nhiều cặp tính trạng thuần chủng tương phản, tỷ lệ mỗi kiểu hình ở thế hệ F2 sẽ bằng tích tỷ lệ của các tính trạng hợp thành nó Phép lai phân tích là phương pháp lai giữa cá thể mang tính trạng trội cần xác định kiểu gen với cá thể mang tính trạng lặn.
Mục đích của nghiên cứu là xác định kiểu gen của cá thể mang tính trạng trội d Trội không hoàn toàn là hiện tượng di truyền, trong đó kiểu hình của cơ thể lai F1 thể hiện tính trạng trung gian giữa bố và mẹ Tại thế hệ F2, tỷ lệ kiểu hình được phân bố theo tỷ lệ 1:2:1.
2.1.1.4 Dấu hiệu nhận biết quy luật di truyền độc lập
- Đề cho biết các tính trạng di truyền độc lập
- Mỗi gen quy định 1 tính trạng, các gen quy định các tính trạng nằm trên các Nhiễm sắc thể khác nhau
- Tỉ lệ mỗi kiểu hình bằng tích tỉ lệ của các tính trạng hợp thành kiểu hình đó.
Thực trạng vấn đề nghiên cứu
Học sinh thường gặp khó khăn trong việc giải các bài tập di truyền và biến dị do kiến thức sinh học trong phần di truyền rất trừu tượng và mỗi dạng bài tập có đặc trưng riêng Nội dung sách giáo khoa phổ thông không cung cấp đủ phương pháp giải bài tập, đặc biệt là đối với học sinh ở vùng nông thôn, nơi mà gia đình chủ yếu làm nông nghiệp và điều kiện sống còn nhiều khó khăn Thời gian học tập của các em hạn chế và mức độ nhận thức không đồng đều, dẫn đến việc tiếp thu kiến thức gặp nhiều trở ngại.
Bài tập lai có nhiều dạng và xuất hiện trong nhiều tài liệu khác nhau, khiến học sinh, đặc biệt là ở nông thôn, gặp khó khăn trong việc sưu tầm và hệ thống kiến thức do hạn chế về tài chính và nguồn tài liệu Việc giải bài tập lai 1, 2 cặp tính trạng theo quy luật di truyền của Menden là nội dung quan trọng trong các đề thi giữa và cuối học kỳ, cũng như trong các kỳ thi HSG và tuyển sinh vào lớp 10 tại Bình Định Tuy nhiên, học sinh chỉ được học phần kiến thức này trong 7 tiết, dẫn đến khó khăn trong việc nắm vững phương pháp giải Do đó, việc tìm ra phương pháp giải bài tập lai 1, 2 cặp tính trạng một cách hiệu quả và đơn giản là cần thiết để giúp học sinh tiếp cận kiến thức và phát triển niềm đam mê với môn học.
Mô tả, phân tích các giải pháp đã thực hiện, đã sử dụng nhằm nâng cao chất lượng dạy và học môn sinh học 9 phần giải bài tập lai 1, 2 cặp tính trạng theo Định luật di truyền của Menđen
2.3.1 Phương pháp giải các dạng bài tập lai 1, 2 cặp tính trạng theo Định luật di truyền của Menđen bằng 3 bước đơn giản
* Trước khi quy ước gen ta phải xác định được tính trạng trội và tính trạng lặn với các dấu hiệu sau
- Đề cho sẵn trội, lặn
- Đề cho tỉ lệ kiểu hình của từng cặp tính trạng ở đời con 3:1 = 3 Trội: 1 Lặn (Theo quy luật phân ly của Menđen)
- Đề cho bố mẹ thuộc 2 dòng thuần khác nhau đời con thu được 100% đồng tính theo tính trạng của bố hoặc mẹ thì tính trạng đời con là Trội
Khi cả bố và mẹ đều mang tính trạng tương phản, nếu con cái thể hiện tính trạng khác với cả hai, thì tính trạng của con sẽ là tính trạng lặn, trong khi tính trạng của bố và mẹ là tính trạng trội.
* Sau khi xác định được trội lặn ta quy ước gen
- Gen trội dùng các ký tự in hoa (A, B, C, D, …) để quy ước
- Gen lặn dùng các ký tự viết thường tương ứng (a, b, c, d, …) để quy ước. Bước 2: Xác định kiểu gen của bố mẹ đem lai.
- Đề cho P đem lai thuần chủng (có kiểu gen đồng hợp)
- Đề cho đời con đồng nhất về mặt di truyền thì P đem lai thuần chủng (có kiểu gen đồng hợp)
- Đời con có tỉ lệ phân li kiểu hình 3:1 thì P đem lai có kiểu gen dị hợp 1 cặp gen ( theo quy luật phân ly của Menđen)
- Đời con có tỉ lệ Phân li kiểu hình 1:1 thì kiểu gen của P là Dị hợp lai với Đồng hợp lặn.( phép lai phân tích)
Kiểu gen của P được xác định dựa trên kiểu hình trội và lặn Đối với kiểu hình trội, có hai trường hợp kiểu gen là đồng hợp trội và dị hợp Trong khi đó, kiểu hình lặn chỉ có kiểu gen đồng hợp lặn.
Nếu tỷ lệ phân ly của F1 là 1:2:1, điều này cho thấy cả bố và mẹ đều dị hợp cho một cặp gen, trong khi tính trạng trội là trội không hoàn toàn.
- Đời con có tỉ lệ phân ly kiểu hình 9:3:3:1 thì Kiểu gen của P đem lai là dị hợp 2 cặp gen lai với nhau.
Để xác định kiểu gen của một cơ thể, cần dựa vào cơ thể có kiểu gen lặn và từ đó suy ra kiểu hình của cơ thể theo nguyên lý.
+ Cơ thể trội bao giờ cũng có gen trội
+ Nếu sinh con ra có kiểu hình lặn thì cơ thể trội phải có gen lặn (a)
+ Nếu có bố hoặc mẹ mang kiểu hình lặn thì cơ thể phải có kiểu gen lặn (a)
Để xác định kiểu gen của bố mẹ, ta dựa vào số lượng giao tử mà họ tạo ra Chẳng hạn, nếu một cơ thể sản xuất 4 loại giao tử khác nhau, điều này cho thấy cơ thể đó có 2 cặp gen dị hợp.
Dựa vào tỉ lệ của từng cặp tính trạng, chúng ta có thể suy ra kiểu gen của bố mẹ cho cặp tính trạng đó Kiểu gen của bố mẹ bao gồm tất cả các cặp gen liên quan đến từng cặp tính trạng.
Bước 3: Viết sơ đồ lai để xác định kiểu gen và kiểu hình của đời con theo yêu cầu đề bài Học sinh cần áp dụng các quy ước trong sơ đồ lai và chú ý đến quá trình tạo giao tử cũng như sự tổ hợp ngẫu nhiên để đảm bảo kết quả phép lai chính xác.
Cách trình bày sơ đồ lai
P: Kiểu gen của bố x Kiểu gen của mẹ
F2: Kiểu gen và kiểu hình F2
2.3.2 Câu hỏi và bài tập vận dụng
Bài 1: Ở một loài động vật, lông đen trội hoàn toàn so với lông trắng Khi cho con đực lông đen thuần chủng giao phối với con cái lông trắng Quy ước gen, xác định kiểu gen của P đem lai, viết sơ đồ lai và xác định kiểu gen, kiểu hình của đời con F1
Giải Hướng dẫn áp dụng phương pháp 3 bước giải đơn giản.
Bước 1: Quy ước gen: Đề cho sẵn trội, lặn
Bước 2: Xác định kiểu gen của bố mẹ đem lai: Đề cho P đem lai thuần chủng (có kiểu gen đồng hợp)
Bước 3: Viết sơ đồ lai xác định kiểu gen, kiểu hình ở đời con theo yêu cầu đề P: Kiểu gen của bố x Kiểu gen của mẹ
F1: Kiểu gen, kiểu hình a Quy ước gen: theo đề lông đen trội hoàn toàn so với lông trắng
A: Lông đen a: Lông trắng b Xác định kiểu gen của P đem lai
Theo đề bò lông đen thuần chủng có kiêu gen: AA
Bò lông trắng: aa c Viết sơ đồ lai và xác định kiểu gen và kiểu hình của đời con F1
P: Bò lông đen x Bò lông trắng
Bài 2: Trong một phép lai giữa hai cây cà chua quả đỏ, thu được kết quả ở con lai như sau: 315 cây cho quả đỏ: 100 cây cho quả vàng Hãy biện luận và lập sơ đồ cho phép lai trên, biết rằng 1 gen quy định một tính trạng.
Giải Bước 1: Quy ước gen: Đề cho tỉ lệ kiểu hình của từng cặp tính trạng ở đời con 3:1 = 3 Trội: 1Lặn (Theo quy luật phân ly của Menđen)
- Gen trội dùng các ký tự in hoa (A, B, C, D, …) để quy ước
- Gen lặn dùng các ký tự viết thường tương ứng (a, b, c, d, …) để quy ước.
Bước 2: Để xác định kiểu gen của bố mẹ trong quá trình lai, nếu đời con có tỉ lệ phân li kiểu hình 3:1, thì kiểu gen của bố mẹ phải là dị hợp cho 1 cặp gen, theo Định luật phân ly.
Bước 3: Viết sơ đồ lai xác định kiểu gen, kiểu hình ở đời con theo yêu cầu đề P: Kiểu gen của bố x Kiểu gen của mẹ
Xét tỉ lệ kiểu hình của con lai
Tỉ lệ 3 : 1 tuân theo kết quả của định luật phân ly của Men Đen Vậy tính trạng quả đỏ trội hoàn toàn so với tính trạng quả vàng
A qui định cây hoa đỏ a qui định vàng.
B2: Xác định kiểu gen của P đem lai
- Tỉ lệ 3 : 1 theo định luật phân ly Menđen P có kiểu gen di hợp Aa.
P Aa (hoa đỏ) x Aa (hoa đỏ)
F1 Kiểu gen 1AA : 2 Aa : 1aa
Kiểu hình 3 hoa đỏ : 1 hoa vàng.
Bài 3: Khi cho 2 thứ đậu hà lan thuần chủng thân cao giao phấn với cây thân thấp, đời con F1 100% thân cao. a Quy ước gen b Xác định kiểu gen của bố mẹ đem lai c Lập sơ đồ lai
Bước 1: Quy ước gen cho thấy khi bố mẹ thuộc hai dòng thuần khác nhau, đời con sẽ có 100% tính trạng đồng tính theo tính trạng của một trong hai bên Do đó, tính trạng của đời con được xác định là trội.
- Gen trội dùng các ký tự in hoa (A, B, C, D, …) để quy ước
- Gen lặn dùng các ký tự viết thường tương ứng (a, b, c, d, …) để quy ước.
Bước 2: Xác định kiểu gen của bố mẹ đem lai: Đề cho P đem lai thuần chủng (có kiểu gen đồng hợp)
Bước 3: Viết sơ đồ lai xác định kiểu gen, kiểu hình ở đời con theo yêu cầu đề
P: Kiểu gen của bố x Kiểu gen của mẹ
Trong nghiên cứu di truyền, khi hai cây đậu hà lan thuần chủng với đặc điểm thân cao và thân thấp được giao phấn, thế hệ con F1 sẽ có 100% cây thân cao Điều này cho thấy rằng gen quy định thân cao hoàn toàn trội so với gen quy định thân thấp, phù hợp với định luật phân ly của Menđen.
Gọi gen A qui định thân cao gen a qui định thân thấp b Xác định kiểu gen của P đem lai
Do F1 100% thân cao -> P thuần chủng có kiểu gen đồng hợp
Cây thân thấp: aa c Sơ đồ lai:
P: (Thân cao) AA x (Thân thấp) aa
Bài 4: Trong phép lai giữa 2 cây lúa thân cao với nhau có kết quả đời con F1 có hạt cho cây thân cao và có hạt cho cây thân thấp biết gen quy định tính trạng nằm trên NST thường a Quy ước gen b Xác định kiểu gen của P đem lai c Viết sơ đồ lai, xác định tỉ lệ kiểu gen và kiểu hình của F1
Khi bố và mẹ có cùng một tính trạng, nhưng con lại biểu hiện tính trạng khác tương phản, thì tính trạng của con được coi là tính trạng lặn, trong khi tính trạng của bố và mẹ là tính trạng trội.
- Gen trội dùng các ký tự in hoa (A, B, C, D, …) để quy ước
- Gen lặn dùng các ký tự viết thường tương ứng (a, b, c, d, …) để quy ước.
Kết quả thực hiện
- Phương pháp đã góp phần nâng cao chất lượng học sinh thể hiện qua số liệu so sánh sau đây
Kết quả cuối học kì 1 năm học 2018-2019 chưa áp dụng sáng kiến
TL SL TL SL TL SL TL SL TL
Kết quả cuối học kì 1 năm học 2019-2020 đã áp dụng sáng kiến
SL TL SL TL SL TL SL TL SL TL SL TL
Kết quả cuối học kì 1 năm học 2020-2021 đã áp dụng sáng kiến năm thứ 2
SL TL SL TL SL TL SL TL SL TL SL TL
Kết quả cuối học kì 1 năm học 2021-2022 đã áp dụng sáng kiến năm thứ 3
SL TL SL TL SL TL S
TL SL TL SL TL
Tỉ lệ học sinh đạt loại khá cuối học kỳ 1 đã tăng 24.1%, từ 37.9% trước khi áp dụng phương pháp mới trong năm học 2018-2019 lên 62.0% trong năm học 2019-2020, và đạt 47.1% trong năm học 2020-2021.
Tỉ lệ học sinh giỏi cuối học kì 1 đã tăng đáng kể qua các năm, từ 7.6% trước khi áp dụng phương pháp mới trong năm học 2018-2019 lên 8.5% trong năm học 2019-2020 Sự cải thiện tiếp tục với tỉ lệ 27.1% trong năm học 2020-2021 và đạt 40.6% trong năm học 2021-2022.
+ Tỉ lệ học sinh yếu cuối học kì 1 giảm từ 4.5% trước khi áp dụng phương pháp 2018-2019 xuống 0% khi áp dụng phương pháp năm học 2019-2020 cùng kì.
Quá trình thực hiện giúp học sinh hiểu bài tốt hơn, tạo hứng thú và động cơ học tập, đồng thời phát huy tính tích cực và sự năng động trong việc phát biểu xây dựng bài Điều này góp phần tạo ra không khí sôi nổi và hào hứng trong các tiết học.
- Chưa áp dụng phương pháp học sinh thiếu tập trung, lớp học trầm, học sinh thiếu tích cực trong hoạt động học
- Khi áp dụng phương pháp học sinh tích cực, năng động phát biểu xây dựng bài, tạo không khí sôi nổi trong tiết học
- Hình ảnh học sinh hào hứng, tích cực làm bài trong tiết Bài tập chương I
- Phương pháp đã giúp học sinh nhận dạng đề và biết cách trình bày bài logic, rõ ràng, chính xác
Bài làm của học sinh trước khi áp dụng phương pháp năm học 2018-2019
Bài làm của học sinh sau khi áp dụng phương pháp năm học 2019-2020
- Bài làm chưa biện luận được theo dự kiện đề cho, rối trong cách trình bày, xác định sai yêu câu của đề, bài làm sai
- Xác định đúng yêu cầu đề bài, trình bày bài làm có 3 bước giải rõ ràng, biện luận chặc chẽ đúng
- Đội học sinh giỏi môn sinh học lớp 9 tăng lên cả về số lượng và chất lượng sau khi áp dụng phương pháp này
3 giải khuyến khích cấp huyện
2 giải Ba, 2 giải khuyến khích cấp huyện