Đe giải quyết tốt các bài tập sinh học ngoài kiến thức về các quy luật di truyền đã được học trong chương trình giáo khoa, học sinh càn phải có khả năng phân tích, nhận dạng từ đó xác đị
Trang 1Một trong những nhiệm vụ trọng tâm của dạy học sinh học là phát triển tư duy sáng tạo và khả năng phân tích của học sinh, và vì thế việc dạy các bài tập có một vai trò rất lớn trong quá trình hình thành cho học sinh những phẩm chất đó Đe giải quyết tốt các bài tập sinh học ngoài kiến thức về các quy luật di truyền đã được học trong chương trình giáo khoa, học sinh càn phải có khả năng phân tích, nhận dạng từ đó xác định các bước giải đúng đắn đối với mỗi dạng bài tập Đã có nhiều tài liệu giáo khoa
và sách tham khảo đề ra một số phương pháp và quy trình giải toán phàn quy luật di truyền Nhóm tác giả đàu tiên càn phải kể tới là Đặng Hữu Lanh (chủ biên), Lê Đình Trung, Bùi Văn Sâm với cuốn Bài tập Sinh học li, trong tài liệu này các tác giả có phân chia các bài tập lai thành hai dạng cơ bản là dạng bài toán thuận và dạng nghịch, trong mỗi dạng các tác giả đã đề ra quy trình 2 bước giải tổng quát đối với mỗi dạng Ngoài ra tác giả Lê Đình Trung (Đại học Sư phạm ì Hà Nội) còn có rất nhiều tài liệu tham khảo về bài tập di truyền dạng lai Trong tài liệu của minh, tác giả Lê Đình Trung đã nêu quy trình 4 bước để giải bài tập phàn quy luật di truyền trong trường hợp xét nhiều tính trạng đó là các bước: xác định số tính trạng được xét, xác định quy luật di truyền chi phối mỗi tính trạng, xác định kiểu gen chung và viết sơ đồ lai Tuy nhiên, trong bước xác định kiểu gen chung và viết sơ đồ lai tác giả không đề ra
phương pháp cụ thể để xác định kiểu gen, những chỉ dẫn còn hết sức tổng quát và sơ lược Tác giả Tràn Đức Lợi (TH Chuyên Lê Hồng Phong) cũng có nhiều tài liệu tham khảo dành cho phàn bài tập các quy luật di truyền và biến dị Trong các tài liệu của mình, đối với phàn bài tập quy luật di truyền, tác giả đã đưa ra phương pháp giải bài tập lai hai tính trạng liên kết gen hoàn toàn trong đó có Ì tính trạng di truyền theo quy luật tương tác gen nhưng cũng không nêu phương pháp xác định kiểu gen chung của các thế hệ Ngoài ra càn phải kể đến các tác giả khác như Nguyễn Minh Công (Đại học Quốc Gia), Bùi Đình Hội (Bộ Giáo dục), Tràn Hồng Hải, Vũ Đức Lưu, Lê Thị Thảo, Phan Kỳ Nam, Nguyễn Văn Thanh vv đã nêu một số cách giải và phân dạng các bài toán lai nhưng các tác giả này cũng không đưa ra phương pháp giải chi tiết, đặc biệt là phương pháp xác định kiểu gen chung ương bài tập lai hai tính trạng, liên kết hoàn toàn trong đó có Ì tính trạng di truyền theo kiểu tương tác gen
Nhìn chung các tác giả mới đưa ra những phác đồ tổng quát cho việc giải quyết các bài tập mà chưa đi sâu vào việc thiết kế các bước giải cho các chuyên đề hẹp trong việc giải quyết các bài tập sinh học đặc biệt là các bài tập nâng cao Tuy nhiên, các tài liệu trên đã tỏ ra rất có ích cho học sinh giúp các em định hướng và giải quyết đúng đắn các bài tập sinh học
Phàn bài tập lai hai tính trạng, liên kết hoàn toàn trong đó có Ì tính trạng di truyền tuân theo quy luật tương tác gen có một tỉ trọng tương đối lớn trong đề thi vào các trường Đại học và Cao đăng hàng năm, ngay trong cuôn Đê thi Tuyên sinh môn Sinh học do Bộ Giáo dục và Đào tạo xuất bản năm 1994 số lượng bài liên quan tới dạng này cũng đã chiếm tới 18 trên tổng số 90 bài tập lai (20%) Trong cuốn Bài tập Sinh học li, ở phàn bài tập tổng hợp, số bài dạng này có 5
Trang 2trong tổng số 15 bài (1/3) Trong các đề thi đại học hàng năm kể từ năm 1994 tới năm
2002 lượng các bài tập thuộc dạng trên cũng chiếm một tỉ lệ khá lớn Chính vì lý do trên, trong quá trình dạy học tôi đã tìm cách nêu ra phác đồ các bước giải chi tiết cho phàn bài tập di truyền nâng cao dạng lai hai tính có liên kết gen và có Ì tính trạng di truyền theo kiểu tương tác gen, trong đó chủ yếu là việc hướng dẫn cho học sinh phương pháp xác định kiểu gen chung và cách xác định nhanh tỉ lệ phân li kiểu gen ở đời con F2 thuộc mẫu: + Bài toán nghịch
+ Fi dị hợp 3 cặp gen, tự thụ phấn hoặc giao phấn + Xác định sơ đồ lai từ p -> F2 (hoặc từ Fi -> F2)
Đây là mẫu cơ bản trong dạng này và từ mẫu này với phương pháp tương tự học sinh
có thể tự giải quyết được các biến dạng khác của mẫu
Nội dung
1 Phương pháp giải bài tập lai hai tính, liên kết hoàn toàn trong đó có một tính trạng
di truyền kiểu tương tác gen
Đe giải quyết tốt phàn bài tập này giáo viên càn chuẩn bị cho học sinh các kỹ năng sau:
+ Nhận biết có hiện tượng tương tác gen + Nhận biết có hiện tượng liên kết gen Sau đây là các bước được thiết kế để giải bài tập tổng hợp lai hai tính trạng, liên kết gen trong đó có Ì tính trạng tuân theo quy luật tương tác gen: Bước Ì: Xét riêng từng cặp tính trạng:
ở bước này học sinh càn phải xác định được đâu là tính trạng di truyền đơn gen, đâu
là tính trạng di truyền kiểu tương tác gen Đối với tính trạng di truyền theo quy luật tương tác càn phải xác định được kiểu tương tác (bổ trợ hay át chế), các nhóm gen tương ứng đối với mỗi loại kiểu hình Đe cho học sinh xác định tốt phàn này giáo viên càn phải hoàn tốt các nhiệm vụ được đặt ra trong bài Tác động qua lại giữa các gen trong đó càn cung cấp cho học sinh các dạng tương tác chính:
-Tương tóc bổ trợ: 9:6:1, 9:3:3:1, 9:7
- Tương tác át chế: 12:3:1,13:3
Kiểu tương tác cộng gộp và tương tác bổ trợ có át chế lặn tỉ lệ 9 :4:3 ít gặp trong các bài toán dạng này
Ngoài ra học sinh càn phải xác định được kiểu gen riêng cho từng tính
trạng
Đe tiện cho việc trình bày tôi quy ước các nhóm gen quy định tính trạng tuân theo quy luật tương tác gen là các ký hiệu: A-B-, aaB-, A-bb, aabb
Các gen quy định tính trạng tuân theo quy luật đơn gen (Ì gen quy định Ì tính trạng) là các ký hiệu: D, d
Bước 2: Nhận định quy luật di truyền chung
ở bước này học sinh càn phải xác định 2 tính trạng di truyền tuân theo quy luật phân li
Trang 3độc lập (mỗi cặp gen nằm trên một cặp nhiễm sắc thể tương đồng) hay tuân theo quy luật liên kết gen Tới bước này nhìn chung các tài liệu tham khảo hiện có đã thiết kế khá tốt vì vậy học sinh dễ dàng nhận dạng được quy luật di truyền chung chi phối cả 2 tính trạng Đe xác định có hiện tượng liên kết gen, học sinh có thể dựa vào số tổ hợp kiểu hình ở đời con, số loại giao tử của bố mẹ thông qua so sánh với số cặp gen dị hợp
và khả năng hình thành giao tử và hợp tử của các cặp gen đó trong trường hợp phân li độc lập (bé hơn)
Bước tiếp theo là xác định kiểu gen chung:
Đây là bước giải tương đối khó và cũng là bước dễ mắc sai làm, lúng túng, mất thời gian Một số tác giả đã có những cố gắng giúp học sinh giải quyết khó khăn kể trên như tác giả Nguyễn Văn Thanh đã đưa ra Ì bảng tổng hợp liệt kê 5 kiểu tương tác có
33 phép lai ứng vơi 16 tỉ lệ khác nhau, theo bảng tổng kết này học sinh càn phải nhớ
2640 trường hợp khác nhau Đây quả là một việc hết sức khó đối với học sinh
Tác giả Lê Đình Trung (Ôn tập Sinh học, trang 278) cũng đã đưa ra những gợi ý về cách xác định kiểu gen nhưng chưa đề ra các bước cụ thể để xác định kiểu gen Ngoài
2 tác giả kể trên thì không có tác giả nào hiện biết đề cập tới cách xác định kiểu gen
Vì vậy để xác định kiểu gen chung, tôi đề xuất các bước như sau:
+ Dạng có một kiểu hình chỉ tương ứng với một nhóm gen duy nhất như các dạng tương tác 9:6:1, 9:3:3:1; 12:3:1 có một kiểu hình duy nhất tương ứng với một nhóm gen duy nhất (aabb)
Đối với dạng này kiểu gen chung được xác định như sau: - Xác định xem trong các kiểu hình đã cho (F2) có xuất hiện kiểu hình tương ứng với tổ hợp gen aabb, dd hay không Nêu xuất hiện thì thế hệ bố mẹ (Fi) sẽ có kiểu liên kết thường, nếu không xuất hiện thì thế hệ bố mẹ (Fi) sẽ có kiểu liên kết đối Đối với trường hợp tương tác kiểu 9:6:1 sau khi xác định xong kiểu liên kết và kiểu gen học sinh bước sang bước 3 viết
sơ đồ lai Đối với dạng tương tác bổ trợ tỉ lệ 9:3:3:1 càn lựa chọn nhóm liên kết phù hợp thông qua việc xem xét sự có mặt hay không của kiểu hình tương ứng với tổ hợp gen (aaB-,D- hoặc A-bb,D-) Trong trường hợp tương tác kiểu át chế 12:3:1, học sinh cần phải xác định nhóm gen liên kết dựa vào tỉ lệ phân li kiểu hình xét chung cả 2 tính trạng ở F2, nếu số tổ hợp là 16, Fi tự thụ phấn hoặc giao phấn và dị hợp cả 3 cặp gen, quy ước A át B thì ta dễ dàng nhận thấy:
* Nêu cặp Aa liên kết với cặp Dd sẽ xuất hiện 2 khả năng:
** A nằm trên cùng NST với D thì kiểu hình do gen át quy định + kiểu hình trội sẽ chiếm tỉ lệ 12/16 vì ương phép lai Dd X Dd -ỳ 3D-:ldd
** A nằm trên cùng một nhiễm sắc thể với d thì kiểu hình do
Ad Ad
gen át quy đinh + kiêu hình trôi sẽ là 8/16 (vì phép lai lúc đó trở thành —X—
aD aD
-> số tổ hợp chứa gen A và D sẽ chiếm 1/2 )
* Nếu cặp Bb liên kết với cặp Dd sẽ xuất hiện 2 khả năng:
** Nêu B nằm trên cùng một nhiễm sắc thể với D thì kiểu hình
Trang 4do gen át quy định + kiểu hình trội sẽ là 9/16 vì lúc này số tổ hợp có mặt cả
gen A và D chỉ chiếm tỉ lệ 9/16
** Nêu gen B liên kết với gen d thì kiểu hình do gen át quy
định + kiểu hình trội sẽ là 9/16 vì lúc này số tổ hợp có mặt cả gen A và D
chỉ chiếm tỉ lệ 9/16
+ Dạng tất cả các kiểu hình đều tương ứng với nhiều nhóm gen như dạng tương tác 9:7; 13:3 sử dụng phương pháp nhân xác suất để đối chiếu các kiểu liên kết và nhóm liên kết để ước lượng kiểu hình có tỉ lệ cao nhất tương ứng với kiểu liên kết và nhóm liên kết đó, so sánh với tỉ lệ bài ra chúng ta dễ dàng xác định được kiểu liên kết và nhóm liên kết phù hợp
Đối với dạng tương tác với tỉ lệ 9:7 trong trường hợp Fi dị hợp cả 3 cặp gen tự thụ phấn hoặc giao phấn ta có:
+ Nêu A liên kết với D (hoặc B liên kết với D) thì ta dễ nhận thấy số tổ hợp có mặt cả
3 gen A - B - D- là 9/16 nên kiểu hình A-B- + kiểu hình trội sẽ là 9/16
+ Nêu A liên kết với d ( hoặc B liên kết với d) thì số tổ hợp có mặt cả 3 gen A-B-D là 6/16
Đối với tương tác át chế tỉ lệ 13 : 3 trong trường hợp Fi dị hợp cả 3 cặp gen tự thụ phấn hoặc giao phấn (quy định A át B) ta có:
+ Nêu A năm trên cùng một nhiêm sác thê với D thì sô tô hợp có mặt AD chiếm tỉ lệ 12/16 nên tỉ lệ kiểu hình át + trội ở F2 sẽ là 12/16
ĩ \ Hư r f Ft
+ Nêu B năm trên cùng một nhiêm sác thê với D thì sô tô hợp có mặt A và D sẽ chiếm
tỉ lệ 9/16 nên kiểu hình át + trội chiếm tỉ lệ 9/16
+ Nêu A năm trên cùng một nhiêm sác thê với d thì sô tô hợp
có mặt A và D chiếm tỉ lệ 8/16 + 1/16 tổ hợp ^-bb -ỳ kiểu hình có tỉ lệ lớn nhất phải là 9/16
+ Nêu B liên kết với d thì số tổ hợp có mặt gen A và D là 9/16 (do A phân li độc lập đối với D) + 1/16 oa— -ỳ kiểu hình có tỉ lệ lòm nhất chiếm 10/16
Như vậy với việc dựa vào sự có mặt của một kiểu hình và tỉ lệ của kiểu hình nhiều nhất học sinh có thể dễ dàng xác định được kiểu gen Fi từ Fi các em có thể dễ dàng xác định được kiểu gen của p và sơ đồ lai
Bước 3: Viết sơ đồ lai tới F2 và xác định tỉ lệ phân li kiểu gen, kiểu hình ở
F2
Thông thường học sinh xác định tỉ lệ phân li kiểu ken qua khung Pennet, sau khi xác định được tỉ lệ phân li kiểu gen xong dựa vào mối quan hệ giữa kiểu gen và kiểu hình các em sẽ xác định được tỉ lệ phân li kiểu hình Ưu điểm của cách làm này là rõ ràng, đúng quy cách nhưng cũng rất mất thời gian và dễ nhàm