Chuyên đề phương pháp nhận dạng bài tập di truyền độc lập và di truyền liên kết trong bồi dưỡng học sinh giỏi sinh 9

Tên chuyên đề: PHƯƠNG PHÁP NHẬN DẠNG BÀI TẬP DI TRUYỀN ĐỘC LẬP VÀ DI TRUYỀN LIÊN KẾT TRONG BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI SINH 9 Dự kiến số tiết bồi dưỡng: 6 tiết Đối tượng bồi dưỡng: Học sinh

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TỈNH VĨNH PHÚC PHÒNG GD& ĐT HUYỆN LẬP THẠCH

Đơn vị : Trường THCS Dân tộc nội trú Lập Thạch- Tỉnh Vĩnh Phúc.

Tên chuyên đề: PHƯƠNG PHÁP NHẬN DẠNG BÀI TẬP DI

TRUYỀN ĐỘC LẬP VÀ DI TRUYỀN LIÊN KẾT TRONG BỒI

DƯỠNG HỌC SINH GIỎI SINH 9

Dự kiến số tiết bồi dưỡng: 6 tiết

Đối tượng bồi dưỡng: Học sinh giỏi lớp 9

NĂM HỌC : 2013-2014

PHẦN I:MỞ ĐẦU

I LÍ DO CHỌN ĐỀ TÀI

1 Cơ sở lí luận

Sinh học là bộ môn khoa học thực nghiệm có vị trí hết sức trong hệ thống tri thức khoa học của nhân loại,có ý nghĩa thiết thực với đời sống, kinh tế và xã hội loài người.Trong hệ thống chương trình Sinh học cấp THCS nói chungvà Sinh học lớp 9 nói riêng, bên cạnh những kiến thức thuộc về lí thuyết được

mô tả còn có mảng kiến thức không kém phần quan trọng là bài tập sinh học

Mặt khác sinh học là một bộ môn khó và mang tính chất trừu tượng cao vì nó nghiên cứu về các cơ thể sống, các quá trình sống và đặc biệt nó gắn liền với hoạt động thực tiễn của con người Vì vậy nắm bắt tốt các kiến thức sinh học

sẽ góp phần nâng cao đời sống loài người Đồng thời việc tìm ra phương pháp nâng cao chất lượng dạy học là một vấn đề cực kì quan trọng Nhiệm vụ của người giáo viên ngày nay không những phải cung cấp cho học sinh một vốn tri thức cơ bản mà quan trọng là còn phải trang bị cho học sinh khả năng tự làm việc, tự nghiên cứu để tìm hiểu và tự chiếm lĩnh tri thức Trong những năm qua sự phát triển trí tuệ học sinh ngày càng tăng nhanh chóng, nhu cầu học tập các môn học ngày càng nhiều Bộ môn Sinh học trong nhà trường cũng không

ngừng bổ sung, đi sâu và mở rộng Nhiều nội dung trước đây (từ năm 2005 trở về trước) thuộc chương trình lớp 11 và 12 thì hiện nay (theo chương trình thay sách giáo khoa từ 2002-2003) lại được đưa vào chương trình lớp 9 Chính vì vậy

bộ môn Sinh học lớp 9 không những được mở rộng về lí thuyết mà còn có nhiều dạng bài tập nhằm kiểm tra khả năng vận dụng các kiến thức lí thuyết của học sinh

2 Cơ sở thực tiễn

Qua thực tiễn giảng dạy bộ môn Sinh học ở trường Dân tộc nội trú từ 6 năm nay, tôi nhận thấy học sinh có nhiều vướng mắc, lúng túng trong việc học tập bộ môn Phần lớn các em coi đây như một môn học phụ nên không dành nhiều công sức học tập một cách nhiệt tình Nhất là đối với lớp 9 lại là lớp cuối

cấp trung học cơ sở,các em phải chuẩn bị cho kì thi vào lớp 10 trung học phổ thông với ba môn công cụ là Ngữ văn,Toán và Tiếng Anh Chính vì áp lực như vậy nên dường như cả phụ huynh và học sinh đều không mấy chú ý đến bộ môn Sinh học nói chung và chương trình bồi dưỡng học sinh giỏi nói riêng Bên cạnhđó thì yêu cầu giải bài tập trong đề thi học sinh giỏi các cấp lại rất cao, đặc biệt là bài tập về các quy luật di truyền Có thể nói không có đề thi học sinh giỏi nào lại thiếu đi phần kiến thức này.

Bên cạnh đó khả năng tư duy, ghi nhớ của HS dân tộc còn rất hạn chế, HScòn nhiều vướng mắc, lúng túng trong giải bài tập, đặc biệt là bài tập có sự tưduy lôgic, cần sự tính toán nhanh nhạy hay những dạng bài tập na ná giống nhau

để đánh lừa thì học sinh còn hay bị nhầm lẫn, trong đó có dạng bài tập về ditruyền độc lập và di truyền liên kết Vì vậy, trong nhiều năm trở lại đây số lượnghọc sinh của trường đạt giải cấp Tỉnh còn chưa nhiều Để đạt được mục tiêu caotrong bồi dưỡng học sinh giỏi thì vấn đề chọn phương pháp giảng dạy cho họcsinh ở đội tuyển là rất cần thiết và quan trọng

Xuất phát từ thực trạng đó tôi muốn tìm một giải pháp giúp các em học sinh không bị nhầm lẫn khi gặp dạng bài tập quy luật di truyền, đồng thời giúp học sinh giải bài tập quy luật di truyền một cách tự tin và thành thục nên tôi

mạnh dạn viết chuyên đề: “Phương pháp nhận dạng bài tập di truyền độc lập

và di truyền liên kết trong bồi dưỡng học sinh giỏi Sinh 9”.

II MỤC ĐÍCH CỦA ĐỀ TÀI

- Thông qua bài giảng kiến thức cơ bản giúp học sinh hiểu và nắm vững, khắc sâu kiến thức, hiểu và nhận dạng được bài tập di truyền độc lập và di

truyền liên kết Đồng thời qua đó học sinh cũng khắc sâu kiến thức lí thuyết về quy luật di truyền độc lập của Menđen và quy luật di truyền liên kết của

Moocgan.Cách giảng này khác với giảng dạy đại trà trên lớp

- Coi đề tài là một tài liệu để nghiên cứu và tham khảo cho đồng nghiệp và

học sinh

III ĐỐI TƯỢNG VÀ KHÁCH THỂ NGHIÊN CỨU

1 Đối tượng nghiên cứu

- Hướng dẫn học sinh phương pháp nhận dạng bài tập di truyền độc lập của MenĐen và bài tập di truyền liên kết của Moocgan dựa trên cơ sở lí thuyết đã học

- Rèn kỹ năng giải bài tập di truyền độc lập và bài tập di truyền liên kết, từ đó nâng cao khả năng tư duy trừu tượng và phân tích của học sinh

2 Khách thể nghiên cứu

- Học sinh giỏi lớp 9 trường THCS Dân tộc nội trú Lập Thạch

- Giáo viên trực tiếp giảng dạy bộ môn Sinh học lớp 9

IV NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU

- Tìm hiểu thực trạng khi giảng dạy học sinh giỏi môn Sinh lớp 9 ở nội dung quy luật di truyền độc lập của MenĐen và quy luật di truyền liên kết của

V PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

1 Nghiên cứu lí thuyết

Nghiên cứu những tài liệu liên quan đến đề tài: SGK- SGV Sinh học 9, Cẩm

nang ôn luyện Sinh học, Phương pháp giải bài tập Sinh học

2 Điều tra cơ bản

- Điều tra chất lượng học tập của học sinh:

+ Đối tượng điều tra: Học sinh lớp 9

+ Hình thức kiểm tra: kiểm tra viết, ra bài tập về quy luật di truyền độc lậpcủa MenĐen và quy luật di truyền liên kết của Moocgan thông qua bài học, bàikiểm tra 15 phút, kiểm tra 1 tiết.

- Điều tra tình hình giảng dạy của giáo viên:

+ Trao đổi trực tiếp với giáo viên dạy môn Sinh học trong trường và một sốđồng nghiệp trường bạn

+ Dự một số giờ thao giảng

3 Phương pháp thực nghiệm

- Dạy trong thời gian bồi dưỡng học sinh giỏi

- Lồng ghép dạy trong các tiết học về các thí nghiệm của MenĐen vàMoocgan

PHẦN II NỘI DUNG CHUYÊN ĐỀ

1 Kiến thức cơ bản

Trước hết HS cần phải hiểu được một số khái niệm cơ bản:

- Tính trạng: là những đặc điểm về hình thái màu sắc sinh lý của sinh

vật( ví dụ tóc xoăn, da đen, mắt nâu…)

- Cặp tính trạng tương phản: là hai trạng thái đối lập nhau của cùng một

loại tính trạng( tóc xoăn và tóc thẳng; cao và thấp…)

- Nhân tố di truyền (gen): là nhân tố qui định tính trạng của sinh vật( ví dụ

gen A qui định thân cao; gen a qui định thân thấp)

- Tính trạng trội: là tính trạng được biểu hiện ngay ở đời F1 (P thuần chủng

tương phản) Tính trạng lặn là tính trạng đến F2 mới được biểu hiện(ví dụ: P hoa đỏ x Hoa trắng,được F1 toàn hoa đỏ  Hoa đỏ là tính trạng trội Cho F1 tự thụ phấn ở F2 có cả hoa đỏ và hoa trắng  Hoa trắng là tính trạng lặn)

- Thể đồng hợp(hay thuần chủng): là cơ thể chứa KG mà mỗi cặp gen gồm

hai gen tương ứng giống nhau(ví dụ AA, aa, BB, bb, bbDD )

- Thể dị hợp: là cơ thể chứa KG mà ít nhất có 1 cặp gen gồm hai gen tương

ứng khác nhau(ví dụ Aa, Bb,AaBbDd )

- Giống thuần chủng: là giống có đặc tính di truyền đồng nhất ổn định qua

các thế hệ

- Trội hoàn toàn: Trội hoàn toàn là hiện tượng gen trội át hoàn toàn gen lặn

cùng cặp gen với nó dẫn đến thể dị hợp biểu hiện kiểu hình trội (VD:A- hoa đỏ; a- hoa trắng KG Aa: hoa đỏ)

* Trong trường hợp trội hoàn toàn, nếu kết quả của một phép lai nào đó cho

là đồng nhất về kiểu hình thì sẽ có thể xảy ra các trường hợp sau đây:

+ Đồng nhất về KH trội: (AA x AA; AA x Aa; AA xaa)

+ Đồng nhất về KH lặn: (aa x aa)

- Cách xác định một tính trạng nào đó là trội hay lặn:

+ Đối với Thực vật thì có 2 cách là: Cho cá thể đó tự thụ phấn hoặc cho 2

cá thể có cùng 1 kiểu hình đem giao phấn với nhau Nếu thấy ở đời con ngoài kiểu hình giống bố mẹ ban đầu còn xuất hiện thêm kiểu hình mới khác bố mẹ, thì kiểu hình mới xuất hiện phải là tính trạng lặn(ví dụ P: Cao x Cao, mà ở F1thu được có cả cao và thấp thì thấp là tính trạng lặn) hoặc dùng dấu hiệu F1 tự thụ phấn ở F2 tỉ lệ KH chiếm 3/4 là tính trạng trội; chiếm 1/4 là tính trạng lặn + Đối với Động vật cho 2 cá thể có cùng KH giao phối với nhau và cũng tương tự như trên

- Lai phân tích: Là phép lai giữa 1 cơ thể mang tính trạng trội cần xác định

kiểu gen với cơ thể mang tính trạng lặn

Nếu kết quả phép lai đồng tính thì cơ thể trội đem lai có KG đồng hợp Nếu kết quả phép lai phân tính thì cơ thể trội đem lai có KG dị hợp

- Quy luật di truyền độc lập của MenĐen:

- Thí nghiệm: Men đen cho lai 2 dòng đậu Hà Lan thuần chủng về 2 cặp tínhtrạng tương phản hạt vàng, trơn với hạt xanh, nhăn thu được F1 toàn hạt vàng,trơn, cho F1 tự thụ phấn được F2 với tỉ lệ: 9 vàng, trơn : 3 vàng, nhăn : 3 xanh,trơn : 1 xanh, nhăn

- Cơ chế:

+ Có sự phân li độc lập của các gen trong giảm phân tạo giao tử

+ Có sự tổ hợp tự do của các giao tử trong thụ tinh

- Sơ đồ lai:

P: Vàng, trơn x Xanh, nhăn

AABB aabb

GP: AB ab

F1 : AaBb ( 100% Vàng, trơn)

F1 x F1 : Vàng, trơn x Vàng, trơn

AaBb AaBb

G F1 : AB, Ab, aB, ab AB, Ab, aB, ab

F2 : KG: 9 (A-B-) : 3 (A-bb) : 3 (aaB-) : 1aabb KH: 9 vàng, trơn : 3 vàng, nhăn : 3 xanh, trơn : 1 xanh, nhăn

- Nội dung: Khi lai hai cơ thể bố mẹ thuần chủng khác nhau về hai hay nhiềucặp tính trạng tương phản thì sự di truyền của cặp tính trạng này không phụthuộc vào sự di truyền của cặp tính trạng kia

Hoặc: Các cặp nhân tố di truyền (cặp gen) đã phân ly độc lập trong quá trìnhphát sinh giao tử

- Các tỉ lệ kiểu hình có thể có ở con lai:

- Quy luật di truyền liên kết của Moocgan:

- Nội dung: Là hiện tượng các gen cùng nằm trên một NST hình thành nhómgen liên kết, cùng phân li và cùng tổ hợp trong quá trình phát sinh giao tử và thụtinh Số nhóm gen liên kết thường tương ứng với số NST đơn trong bộ NST đơnbội của loài

- Thí nghiệm: Moocgan cho lai hai dòng ruồi giấm thuần chủng thân xám, cánhdài với thân đen, cánh cụt được F1 toàn thân xám, cánh dài Cho ruồi đực F1 laiphân tích với ruồi cái thân đen, cánh cụt thu được FB có tỉ lệ KH là: 1 xám, dài :

1 đen, cụt

- Giải thích: Khi cho ruồi đực F1 lai phân tích thì cơ thể cái đồng hợp tử lặn về 2cặp gen chỉ tạo ra 1 loại giao tử, ruồi đực dị hợp về 2 cặp gen ttrong trường hợp

này chỉ tạo ra 2 loại giao tử chứng tỏ 2 cặp gen này cùng tồn tại trên 1 NST vàliên kết hoàn toàn với nhau

- Cơ chế: Trong quá trình phát sinh giao tử và thụ tinh, các gen nằm trên cùngmột NST phân li cùng nhau và tổ hợp cùng nhau tạo nhóm gen liên kết

G F1 : AB , ab ab

FB : KG : AB ab : ab ab

KH : 1 xám, dài : 1 đen, cụt

- Các tỉ lệ kiểu hình có thể có ở con lai:

+ Bước 2: Quy ước gen.

+ Bước 3: Xét tỉ lệ phân li kiểu hình ở đời con trên từng tính trạng, sau đósuy ra kiểu gen của bố, mẹ

+ Bước 4: Viết sơ đồ lai minh họa và nhận xét kết quả

*) Ví dụ minh họa:

Bài 1: Cho F1 giao phấn với 2 cây khác, thu được kết quả như sau:

- Với cây 1 thu được 75% cây cao quả đỏ và 25% cây cao quả vàng

- Với cây 2 thu được 75% cây cao quả đỏ và 25% cây thấp quả đỏ

Cho biết mỗi gen quy định một tính trạng và các gen nằm trên các NST thườngkhác nhau Hãy biện luận và viết sơ đồ lai cho mỗi trường hợp

Giải:

- Xét phép lai với cây 1

F2 cho tỉ lệ 3 đỏ : 1 vàng nên phép lai là: Bb x Bb (1)

- Xét phép lai với cây 2

F2 cho tỉ lệ 3 cao : 1 thấp nên phép lai là: Aa x Aa (2)

Từ (1) và (2) ta có F1 có kiểu gen: AaBb

F2 cho tỉ lệ 100% cây cao Do F1 dị hợp về cặp gen Aa nên phép lai này chỉ cóthể là: AA x Aa

Vậy cây thứ 1 có KG là AABb Sơ đồ lai:

F1 : AaBb x AABb

G : AB, Ab, aB, ab AB, Ab

F2 : KG AABB : AABb : AaBB : AaBb : AABb : AAbb : AaBb : Aabb

KH 3 cao đỏ : 1 cao vàng

F2 cho tỉ lệ 100% quả đỏ Do F1 dị hợp về cặp gen Bb nên phép lai này chỉ cóthể là: BB x Bb

Vậy cây thứ 2 có KG là AaBB Sơ đồ lai:

F1 : AaBb x AaBB

G : AB, Ab, aB, ab AB, aB

F2 : KG AABB : AaBB : AABb : AaBb : AaBB : aaBB : AaBb : aaBb

KH 3 cao, đỏ : 1 thấp, đỏ

Bàì 2: Ở bướm tằm, hai tính trạng kén màu trắng, hình dài trội hoàn toàn so

với kén màu vàng, hình bầu dục Hai gen qui định hai cặp tính trạng nói trênnằm trên cùng một cặp NST tương đồng Đem giao phối riêng rẽ 5 bướm tằmđực đều có kiểu hình kém màu trắng, hình dài với 5 bướm tằm cái đều có kiểuhình kén màu vàng, hình bầu dục Kết quả thu được :

- ở PL 1: 100% kiểu hình giống bố

- ở PL 2: bên cạnh các con mang kiểu hình giống bố còn xuất hiện thêm con có

KH kén màu trắng hình bầu dục

- ở PL 3: bên cạnh các con mang kiểu hình giống bố còn xuất hiện thêm con có

KH kén màu vàng hình dài

Giải:

Qui ước : A: kén màu trắng a: kén màu vàng

B: hình dài b: hình bầu dục

Bướm tằm bố trong 5 PL đều măng tính trạng trội, các bướm tằm mẹ đều có KHkén màu vàng, hình bầu dục có KG ab ab , chỉ tạo ra 1 loại giao tử ab nên kiểuhình ở bướm tằm con phụ thuộc vào bố

1 Xét PL 1: toàn bộ con có KH giống bố suy ra bố chỉ tạo ra 1 giao tử AB nênbố có KG là AB AB

Bên cạnh KH giống bố xuất hiện thêm KH kén trắng, hình bầu dục

- Để con có KH giống bố thì bố phải tạo ra giao tử AB

- Để con có KH kén trắng, hình bầu dục thì bố phải tạo ra giao tử Ab

Vậy bướm tằm bố có KG

Ab AB

Bên cạnh KH giống bố xuất hiện thêm KH kén vàng, hình dài

- Để con có KH giống bố thì bố phải tạo ra giao tử AB

- Để con có KH kén vàng, hình dài thì bố phải tạo ra giao tử aB

Vậy bướm tằm bố có KG aB AB

50% Trắng, dài : 50% vàng, dài

*) Bài tập tự giải

Bµi 1: Cho 1 cá thể F1 lai với 3 cá thể khác:

a)Với cá thể thứ nhất đượcthế hệ lai, trong đó có 6, 25% kiểu hình cây thấp hạtdài

b)Với cá thể thứ hai được thế hệ lai trong đó có 12,5% cây thấp hạt dài

c)Với cá thể thứ ba được thế hệ lai, trong đó có 25% cây thấp hạt dài Cho biếtmỗi gen nằm trên 1 NST và quy định 1 tính trạng Các cây cao là trội so với câythấp, hạt tròn là trội so với hạt dài Biện luận và viết sơ đồ lai 3 trường hợp trên

Bµi 2: Ở ruồi giấm thân xám là tính trạng trội hoàn toàn so với thân đen, lông

ngắn là tính trạng trội hoàn toàn so với lông dài các gen qui định tính trạng nằmtrên các nhiễm sắc thể thường khác nhau

a)Xác định kiểu gen và kiểu số hình có thể có khi tổ hợp 2 tính trạng nói