BIỆN PHÁP CHỈ ĐẠO- QUẢN LÝ CÔNG TÁC GIÁO DỤC THỂ CHẤT TRƯỜNG HỌC

BIỆN PHÁP CHỈ ĐẠO- QUẢN LÝ CÔNG TÁC GIÁO DỤC THỂ CHẤT TRƯỜNG HỌC

A ĐẶT VẤN ĐỀ

I- MỞ BÀI

Sinh học là môn khoa học chuyên nghiên cứu các quá trình sống ,các hiện tượng

di truyền và biến dị ,các quy luật di truyền của sinh vật và đặc thù của bộ môn là nghiên cứu từ thực nghiệm và từ đó rút ra được các quy luật chung cho toàn bộ sinh giới Sinh học của thế kỉ 21đang phát triển như vũ bão và nhiều những khám phá mới đã và đang được phát hiện, triển vọng của tương lai nghành sinh học sẽ đem lại lợi ích to lớn cho loài người …

II THỰC TRẠNG CỦA VÂN ĐỀ NGHIÊN CỨU

Trong quá trình giảng dạy chương các quy luật di truyền ( Sinh học 12 ) và đặc biệt là phần hoán vị gen, đây là phần có nhiều kiên thức khó Do đó khi giải các bài tập trong chương này học sinh đã gặp rất nhiều khó khăn,đây là phần kiến thức trọng tâm của quy luật di truyền sau Men đen mặt khác cũng là phần bài tập thường được ra trong các đề thi tuyển sinh vào các trường cao đẳng và đại học

Vì vậy để học sinh có phương pháp tư duy tốt biết vận dụng kiến thức linh hoạt trong việc giải được nhanh các dạng bài tập liên quan đến di truyền lien kết không hoàn toàn Tôi đã chọn đề tài:

“ PH¦¥NG PH¸P GI¶I C¸C BµI TËP VỀ DI TRUYỀN LIÊN KẾT KHÔNG HOÀN TOÀN” làm sáng kiến kinh nghiệm

IiI C¥ Së KHOA HäC CỦA NỘI DUNG NGHIÊN CỨU

Đó là trên cơ sở các thí nghiệm của Moocgan trong phép lai thuận và lai nghịch

ở ruồi giấm Tại sao lại có sự khác nhau về kết quả của 2 phép lai thuận và phép lai nghịch?

- Vì trong quá trình giảm phân tạo giao tử tại kỳ trước của giảm phân I có hiện tượng tiếp hợp hai NST kép của cặp tương đồng, nên có thể xảy ra hiện tượng trao đổi đoạn tương ứng giữa hai crômatit không cùng nguồn, gây nên hiện tượng hoán vị gen

-Tần số hoán vị gen (f) thể hiện lực liên kết giữa các gen trên NST

- Các gen trên NST có xu hướng liên kết với nhau là chủ yếu Nên tần số hoán vị gen không vượt quá 50% ( f  50% )

-Tần số hoán vị gen thể hiện khoảng cách tương đối giữa các gen trên NST: các gen nằm càng xa nhau thì tần số hoán vị gen càng lớn và ngược lại các gen nằm gần nhau thì tần số hoán vị gen càng nhỏ

-Công thức tính tần số HVG (f)

(f) = (số giao tử HV / tổng số giao tử tạo thành) x 100%

(f) = (số cá thể có kiểu hình do HVG / tổng số cá thể thu được) x 100%

(f) = 2 x % giao tử HV

B GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ

I PHƯONG PHÁP GIẢI c¸c d¹ng bµi tËp thêng gÆp

Dạng I:

Dữ kiện bài cho:

-Cho KH của P

-Tỉ lệ phân tính kiểu hình ở thế hệ lai

Yêu cầu:

-Biện luận và viết sơ đồ lai

Cách giải chung :

Bước 1.

-Biện luận xác định tính trạng trội lặn, và qui luật di truyền chi phối sự di truyền của hai cặp tính trạng

*Cơ sở lý thuyết:

-Dựa vào quy luật di truyền của G Mendel để xác định tính trạng trội lặn

-Nếu ở thế hệ lai xuất hiện 4 loại kiểu hình và tỉ lệ phân tinh chung của hai cặp tính trạng khác với bài ra thì sự di truyền các cặp tính trạng đã không tuân theo qui luật phân li độc lập và tổ hợp tự do vì vậy đó chỉ là quy luật di truyền hoán vị gen

Bước 2.

Xác định tần số hoán vị gen (f) từ đó suy ra KG của P và tần số hoán vị gen

*Cơ sở lý thuyết:Dùng phương pháp phân tích giao tử để xác định tần số HVG ( f )

Từ tỉ lệ phân tính ở thế hệ lai( thường căn cứ vào tỉ lệ % kiểu hình mang một tính trạng trội và một tính trạng lặn)  tỉ lệ giao tử liên kết( hoặc tỉ lệ giao tử hoán vị)  KG của cá thể đem lai

Bước 3:

Lập sơ đồ lai để chứng minh

Bài tập vận dụng:

1.

Tr ư ờng hợp HVG xảy ra một bên bố hoặc mẹ

Ví dụ 1:

Khi cho giao phối giữa hai nòi ruồi giấm thuần chủng : Thân xám cánh dài với thân đen cánh ngắn, F1 thu được toàn thân xám cánh dài , cho F1 tạp giao thu được F2 có tỉ lệ phân li như sau:

70% Xám, dài

20% Đen, ngắn

5% Xám, ngắn

5% Đen, dài

1.Biện luận và viết sơ đồ lai từ P đến F2 ( sự hoán vị chỉ xảy ra ở ruồi cái )

Bài giải:

Bước1.

-Biện luận:

+Phân tích tỉ lệ phân tính KH của từng cặp tính trạng riêng rẽ

+Tính trạng : Mình Xám ( 70% + 5% ): Mình Đen ( 20% + 5% ) <=> tỉ lệ 3: 1( phù hợp ĐL phân tính Mendel)  Mình Xám ( A ) trội hoàn toàn so với mình Đen (a ) => P: AA x aa và F1 : Aa x Aa (1)

+Tính trạng : Cánh dài ( 70% + 5% ): Cánh ngắn ( 20% + 5% ) <=> tỉ lệ :

3: 1( phù hợp ĐL phân tính Mendel)  Cánh Dài( B ) trội hoàn toàn so Cánh ngắn (b ) => P: BB x bb và F1 : Bb x Bb (2)

+ Từ (1) và (2)  P (AA,BB) x (aa,bb) và F1 là (Aa,Bb) x (Aa,Bb)

*Phân tích tỉ lệ phân tính KH của đồng thời hai cặp tính trạng:

( Xám : Đen ) x ( Dài : Ngắn ) = (3: 1 ) x (3: 1 ) = 9:3:3:1

Theo bài ra :

Xám, Dài : Xám, Ngắn : Đen, dài : Đen, ngắn = 70%: 5%: 5%: 20%  9:3:3:1

 hai cặp tính trạng di truyền tuân theo qui luật hoán vị gen

Bước2:

F1 Đen, Ngắn (ab ab ) = 20% = 40% ab x 50% ab

 Giao tử AB = ab = 40%  Ab = aB = 10% 25% là giao tử HVG KG của ruồi cái F1

ab

AB

xảy ra hoán vị gen với tần số f = 20%

+Ruồi đực cho giao tử AB = ab =50%  KG ruồi đực F1 AB ab (liên kết gen hoàn toàn )

Bước3: Viết sơ đồ lai

Pt/c : Xám, dài x Đen, Ngắn

AB AB x ab ab

Gp : AB ab

F1 100% AB Xám, dài

ab

F1 x F1

AB x AB

ab ab

GF1 AB = ab = 40 % AB = ab = 50%

Ab = aB = 10 %

F2 70% Xám, dài

20% Đen, ngắn

5% Xám, ngắn

5% Đen, dài

2.

Tr ư ờng hợp HVG xảy ra hai bên bố và mẹ

Ví dụ 2:

Cho những cây đậu F1 có cùng kiểu gen với kiểu hình hoa tím, hạt phấn dài tự thụ phấn F2 thu được tỉ lệ phân tính kiểu hình:

50,16% hoa tím, hạt phấn dài : 24,84% hoa tím, hạt phấn tròn : 24,84% hoa đỏ, hạt phấn dài : 0,16% hoa đỏ, hạt phấn tròn

Biện luận và viết sơ đồ lai từ F1 đến F2 ( cho biết mỗi gen quy định một tính trạng )

Bài giải:

Bước1:

-Biện luận:

+F2 xuất hiện tính trạng hoa đỏ, hạt phấn tròn  F1 không thuần chủng có kiểu gen dị hợp hai cặp gen.Vậy hoa tím, hạt phấn dài biểu hiện trong kiểu gen dị hợp

là tính trạng trội

Qui ước: A qui định hoa tím ; a qui định hoa đỏ

B qui định hạt phấn dài ; b qui định hạt phấn tròn

 F1 ( Aa,Bb) x F1 (Aa,Bb)

+Tỉ lệ phân tính kiểu hình ở F2: 50,16% : 28,84% : 28,84% : 0,16%  9 : 3: 3:1 Đây là kết quả của hiện tượng di truyền hoán vị gen

Bước 2:

F2 hoa đỏ, hạt phấn tròn (ab ab ) = 0,16% = 4% ab x 4% ab  Hoán vị gen xảy ra cả hai bên bố mẹ F1 đem lai

AB = ab = 4%  25% là giao tử HVG

Ab = aB = 46% 25% là giao tử bình thường KG của F1 là aB Ab và

tần số HVG( f) = 2 x 4% = 8%

Bước3:

Lập sơ đồ lai

F1 ( Hoa tím, hạt phấn dài ) x F1 ( Hoa tím, hạt phấn dài )

Ab x Ab

aB aB

GF1 Ab = aB = 46 % Ab = aB = 46 %

AB = ab = 4 % AB = ab = 4 %

F2 50,16% hoa tím, hạt phấn dài ; 24,84% hoa tím, hạt phấn tròn

24,84% hoa đỏ, hạt phấn dài ; 0,16% hoa đỏ, hạt phấn tròn

3- Trường hợp hoán vị gen đi kèm với các quy luật di truyền khác

( di truyền giới tính, tương tác gen, lien kết với giới tính)

a) HVG đi kèm với DT lien kết với giới tính

- Các cặp gen nằm trên NST thường có hoán vị gen , cặp NST giới tính lien kết với các gen khác

Ví dụ: Bài không cho biết tính đực ,cái phân li ở thế hệ lai

Cách giải: Dựa vào tỷ lệ phân tính của kiểu hình để xác định đây là quy luật

di truyền hoán vị gen ( vì tỉ lệ khác phân li độc lập ) sau đó dựa vào cặp tinh trạng có liên quan đến giới tính để xác định tỉ lệ phân li kiểu gen của P và xác định gen lien kết trên X hay Y

- Xác định tính trội lặn dựa vào cặp phân li của cặp tính trạng thường

- Tính tần số hoán vị gen

- Viết sơ đồ phép lai theo kiểu gen và tần số HVG đã xác định

b) Hoán vị gen đi kèm tương tác gen và có lai phân tích

Ví dụ: Cho F1 lai phân tích được thế hệ lai gồm :

21 cây quả tròn, hoa tím

54……… tròn,… trắng

129…… dài,…… tím

96……… dài,… trắng

Cho biết hoa tím trội hơn hoa trắng Hãy biện luận và viết sơ đồ lai

Cách giải:

- Biện luận: quả tròn/ quả dài = 1:3 trong phép lai phân tích thì đây là quy luật DT tương tác và kiểu gen của phép lai về hình dạng quả là :

AaBb × aabb cho: AaBb(tròn), Aabb, aaBb, aabb(dài )

- Xác định gen át: nếu A là gen át, cặp gen aa không làm nhiệm vụ át

B quy định quả tròn, b quy định quả dài thì aaBb quy định quả tròn còn AABb,Aabb,aabb quy định quả dài

- Xét tính trạng : Hoa tím/Hoa trắng = 1:1 đây là tỉ lệ của phép lai phân tích 1 cặp gen ,tương ứng với sơ đồ lai : Dd × dd :cho 1Dd : 1dd,suy ra F1 gồm 3 cặp gen dị hợp Nếu 3 cặp gen dị hợp nằm trên 3 cặp NST khác nhau thì kết quả phân li KH khác bài ra như vậy phải có hiện tượng cặp gen Dd lien kết với 1 trong 2 cặp gen của kiểu gen tương tác AaBb

Theo bài ta có cây quả tròn, hoa tím = 21/54+21+129+96 =00,7 =7% đây là tổ hợp của giao tử 7% ABD × 100% abd ,như vậy giai tử ABD = 7% là GT do TĐC và KG liên kết là dị hợp chéo: Bd/Bd Tần số HVG =7% × 4= 28%

- Viết sơ đồ lai:

+ Trường hợp 1: AaBd × aabd

bD bd

+ Trường hợp 2 : Ad Bd × ad bb

aD ad

-Kết luận cả 2 phép lai đều cho kết quả như nhau

DạngII :

Dự kiện bài cho:

- KH của P và cho biết trước KG của F1 hoặc không cho biết trước KH của P và kiểu gen cuả F1

-Tỉ lệ % 1 loại KH ở thế hệ con lai F2 nhưng không phải là mang cả hai tính trạng lặn (aa,bb), mà thường mang một tính trạng trội và một tính trạng

lặn(A-,bb hoặc aa,B-)

Yêu cầu:

-Biện luận và viết sơ đồ lai từ P đến F2

Cách giải chung:

Bước 1.

-Biện luận xác định tính trạng trội, lặn và xác định qui luật di truyền chi phối hai cặp tính trạng

(thực hiện tương tự như bước 1 của dạng I )

Bước 2.

-Xác định tần số HVG KG của F1 KG củaP

*Cơ sở lý thuyết:Dùng phương pháp lập phương trình để xác định tần số HVG ( f )

Gọi tỉ lệ giao tử của F1

AB = ab = x

Ab = aB = y

x + y = 0,5(1)

+ Dựa vào tỉ lệ KH mang 1 tính trạng trội, 1 tính trạng lặn (A-bb; aaB-) = m %

để lập phương trình y2 + 2xy = m % (2) rồi giải hệ phương trình(1) & (2) chọn

ẩn phù hợp từ đó suy ra tần số HVG và kiểu gen của P và F1

Bước3.

-Lập sơ đồ lai kiểm chứng:

1.

Tr ư ờng hợp 1: Đã cho biết KH của P và đã biết tr ư ớc KG của F 1

Ví dụ1

Khi lai thứ ngô thuần chủng thân cao, hạt trắng với thứ ngô thân thấp, hạt vàng

F1 thu được toàn cây thân cao, hạt vàng Cho các cây F1 tự thụ phấn với nhau ở

F2 thu được 18400 cây bao gồm 4 kiểu hình, trong đó có 4416 cây thân cao, hạt trắng ( Biết rằng mỗi tính trạng do một gen qui định)

Biện luận và viết sơ đồ lai từ P đến F2

Bài giải:

Bước1.

-P thuần chủng hai cặp tính trạng đem lai F1 đồng tính trạng thân cao, hạt vàng ( phù hợp ĐL đồng tính Men del )  tính trạng thân cao(A ) là trội hoàn toàn so với thân thấp(a); hạt vàng (B ) là trội hoàn toàn so với hạt trắng (b) và kiểu gen

F1(Aa, Bb)

-Tỉ lệ cây cao, hạt trong(A-bb) ở F2 = 4416

16 3

)  25%(41 )  qui luật di truyền chi phối hai cặp tính trạng là qui luật di truyền hoán vị gen  KG(p)

Ab

Ab

x

aB

aB

 KG(F1)

aB Ab

Bước 2

Gọi tỉ lệ giao tử của F1

AB = ab = x

Ab = aB = y

Ta có y2 + 2xy = 0,24 (1)

x + y = 21 (2)

Giải hệ phương trình (1) & (2) ta có x= 0,1 ; y = 0,4 tần số HVG ( f ) = 0,2

=> Giao tử liên kết = 80%

Bước3.

Sơ đồ lai từ p đến F2

Pt/c : Cao, trắng x Thấp, vàng

Ab

Ab x

aB aB

Gp : Ab aB

F1 100% Ab ( Cao, vàng )

aB

( Cao, vàng ) F1 x F1 ( Cao, vàng )

Ab x Ab

aB aB

GF1 Ab = aB = 40 % Ab = aB = 40 %

AB = ab = 10 % AB = ab = 10 %

F2 51% cao, vàng; 24% cao, trắng;

24% thấp, vàng; 1% thấp, trắng

2.

Tr ư ờng hợp2:Đề ch ư a cho biết KH của P và ch ư a biết đ ư ợc KG của F 1

Ví dụ2:

Đem giao phấn giữa bố mẹ đều thuần chủng khác nhau về hai cặp gen tương phản thu được F1 đồng loạt cây cao, chín sớm F2 có 4 kiểu hình trong đó kiểu hình cây cao, chín muộn chiếm 12,75%

Biện luận và viết sơ đồ lai từ P đến F2

( cho biết mỗi gen quy định một tính trạng )

Bài giải:

Bước1:

-P thuần chủng hai cặp tính trạng tương phản đem lai F1 đồng tính trạng cây cao, chín sớm( phù hợp định luật đồng tính Melđen )  cao, chín sớm trội so với thấp, chín muộn

+qui ước A: cao a: thấp

B: chín sớm b: chín muộn +F1 có kiểu gen dị hợp hai cặp gen (Aa,Bb)

-Tỉ lệ phân tính kiểu hình ở F2

cây cao, chín muộn ( A-;bb) = 12,75%  163  41  qui luật di truyền chi phối

sự di truyền hai cặp tính trạng là qui luật di truyền hoán vị gen

Bước2:

-Gọi tỉ lệ giao tử của F1

AB = ab = x

Ab = aB = y

Ta có

y2 + 2xy = 0,1275(1)

x + y = 21 (2)

giải hệ phương trình (1) & (2) ta có

+x = 0,35  0,25 ( giao tử liên kết) ;

+y = 0,15  0,25 (giao tử hoán vị gen)

+Suy ra kiểu gen F1 là AB ab và tần số HVG (f) = 0,15 x 2 = 0,3 => Giao tử liên kết = 70%

+Kiểu gen của P AB AB x ab ab

-Bước 3:

Sơ đồ lai từ P đến F2

Pt/c : cây cao, chín sớm x cây thấp, chín muộn

AB

AB x

ab ab

Gp : AB ab

F1 100% Ab ( Cao, chín sớm )

aB

( Cao, chín sớm ) F1 x F1 ( Cao, chín sớm )

AB x AB

ab ab

G F1 AB = ab = 35 % AB = ab = 35 %

Ab = aB = 15 % Ab = aB = 15 %

F2 62.25% cao, chín sớm; 12.75% cao, chín muộn;

12.75% thấp, chín sớm; 12.25% thấp, chín muộn

Dạng III :

Dữ kiện bài cho:

-Cặp tính trạng trội, lặn hoàn toàn

-Số tế bào trải qua giảm phân tạo giao tử ,và số tế bào xảy ra hoán vị gen

-Các giao tử đều tham gia vào quá trình thụ tinh

Yêu cầu:

-Xác định tỉ lệ kiểu hình ở thế hệ lai

Cách giải chung:

Bước1:Xác định tần số hoán vị gen

*Cơ sở lý thuyết:

-1 tế bào sinh giao tử đực qua giảm phân tạo 4 giao tử đực đều tham gia thụ tinh -Nếu 1 tế bào sinh giao tử xảy ra HVG ở một cặp alen sẽ cho hai loại giao tử : giao tử liên kết = giao tử HVG=1/2

-Tần số HVG(p) = (số giao tử HV/ tổng số giao tử tạo thành) x 100%

Bước2:Xác định tỉ lệ KH ở thế hệ lai:

-Dựa vào dự kiện bài biện luận xác định KG của P

-Lập sơ đồ lai tỉ lệ phân tính KH ở thế hệ lai

Bài tập vận dụng:

Ví dụ:

Cây đậu lai F1 mang kiểu hình hoa tím- hạt phấn dài tương ứng với sự có mặt của hai cặp gen dị hợp trên NST tương đồng Giả sử có 1000 tế bào sinh giao tử trải qua giảm phân để phát sinh hạt phấn, trong đó có 100 tế bào xảy ra hoán vị gen Cây F1 được dùng làm trong phép lai phân tích để cho thế hệ lai.Tính tỉ lệ % các loại kiểu hình ở thế hệ lai.Biết rằng tất cả hạt phấn sinh ra đều tham gia thụ tinh

và hoa tím trội hoàn toàn so với hoa đỏ, hạt phấn dài trội hoàn toàn so với hạt phấn tròn

Bài giải:

1.Xác định tần số Hoán vị gen:

- Số hạt phấn được hình thành từ 1000 tế bào sinh hạt phấn là: 4.1000 = 4000

- Nếu 1 tế bào sinh hạt phấn xảy ra hoán vị gen sẽ cho hai loại giao tử với tỉ lệ mỗi loại giao tử là:

+giao tử liên kết = giao tử hoán vị gen = 21

Vì vậy từ 100 tế bào sinh hạt phấn xảy ra hoán vị gen thì số hạt phấn xảy ra hoán

vị gen là:4.1002 = 200

Vậy tần số hoán vị gen là: p = 4000200 x 100% = 5%

2.Xác định tỉ lệ phân tính KH ở thế hệ lai(F2) :

-Biện luận xác định KG của F1

+Qui ước A: hoa tím a: hoa đỏ

B: hạt phấn dài b: hạt phấn tròn

+F1 mang cặp gen dị hợp trên cùng cặp NST tương đồng  KG F1 có thể là AB ab hoặc

aB

Ab

+ Nếu F1 có KG AB ab

Lai phân tích F1: AB ab x ab ab

Giao tử F1 AB= ab = 47,5% 100% ab

Ab = aB =2,5%

Tỉ lệ KG ở F2 47,5% AB ab : 47,5%ab ab : 2,5% Ab ab : 2,5%aB ab

Tỉ lệ KH F2

47,5% hoa tím,hạt phấn dài: 47,5% hoa đỏ,hạt phấn tròn : 2,5% hoa tím, hạt phấn tròn: 2,5% hoa đỏ, hạt phấn tròn:

+Nếu F1 có KG aB Ab

Lai phân tích F1: aB Ab x ab ab

Giao tử F1 Ab = aB= 47,5% 100% ab

AB = ab= 2,5%

Tỉ lệ KG ở F2 2,5%

ab

AB

: 2,5%

ab

ab

: 47,5%

ab

Ab

: 47,5%

ab aB

Tỉ lệ KH F2

2,5% hoa tím,hạt phấn dài : 2,5% hoa đỏ,hạt phấn tròn : 47,5% hoa tím, hạt phấn tròn: 47,5% hoa đỏ, hạt phấn tròn:

C KẾT LUẬN 1.Kết quả thực tiển:

-Qua nhiều năm thực hiện giảng dạy và hướng dẫn học sinh ôn thi đại học, cũng như tham gia bồi dưỡng học sinh giỏi, khả năng tiếp thu và vận dụng vào giải các bài tập liên quan đến qui luật di truyền hoán vị gen đạt những kết quả đáng mừng :