Trong thực tế giảng dạy ôn thi Đại học, Cao đẳng tôi nhận thấy có rất nhiều bài tập khá phức tạp, khó và mất rất nhiều thời gian nếu giải bằng phương pháp thông thường, nhưng lại trở nên đơn giản, dễ hiểu, mất ít thời gian nếu chúng ta biết vận dụng phương pháp mới. Đó là những bài tập xác định tỉ lệ kiểu gen, tỉ lệ kiểu hình có liên quan tới hoán vị gen. Với những câu hỏi liên quan tới kiểu bài tập này thường các thông tin trong đề ra rất dài do đó việc đọc bài nhanh, chọn ra những dữ liệu cần và nhớ một số công thức cơ bản để vận dụng giải nhanh và chính xác là rất quan trọng. Xuất phát từ những nhu cầu đó của các em học sinh. Qua quá trình giảng dạy tôi nhận thấy phương pháp: Tính nhanh tỉ lệ kiểu hình trong các bài toán thuộc quy luật di truyền có xảy ra hoán vị gen cho học sinh lớp 12 trường THPT … đã đem lại những hiệu quả nhất định. Vì vậy tôi mạnh dạn đưa ra đề tài này để các đồng nghiệp cùng tham khảo.
Trang 1BÁO CÁO KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU , ỨNG DỤNG SÁNG KIẾN
TÊN ĐỀ TÀI: HƯỚNG DẪN HỌC SINH ÔN TẬP PHẦN BÀI TẬP HAY
KHÓ TRONG CHƯƠNG 2 TÍNH QUY LUẬT CỦA HIỆN TƯỢNG DI TRUYỀN CHO HỌC SINH LỚP 12 TRƯỜNG THPT BÌNH XUYÊN.
NGƯỜI NGHIÊN CỨU: …………
ĐƠN VỊ: ……….
1.Tóm tắt
Trong vài năm gần đây việc đánh giá học sinh được thay đổi theo hướng trắcnghiệm khách quan, trong đó thêi lîng ph©n bè cho viÖc hoµn thµnhmét c©u tr¾c nghiÖm khi kiÓm tra, thi lµ rÊt ng¾n (chØ cã 1,5phót/c©u- đối với thi Tốt nghiệp THPT và 1,8 phút/ câu- đối với thi tuyểnsinh Đại học, Cao đẳng).Vì vậy việc thay đổi phương pháp giảng dạy phù hợpvới phương pháp kiểm tra đánh giá là rất cần thiết và quan trọng
Trong thực tế giảng dạy ôn thi Đại học, Cao đẳng tôi nhận thấy có rất nhiềubài tập khá phức tạp, khó và mất rất nhiều thời gian nếu giải bằng phương phápthông thường, nhưng lại trở nên đơn giản, dễ hiểu, mất ít thời gian nếu chúng tabiết vận dụng phương pháp mới Đó là những bài tập xác định tỉ lệ kiểu gen, tỉ lệ
kiểu hình có liên quan tới hoán vị gen Với những câu hỏi liên quan tới kiểu bài
tập này thường các thông tin trong đề ra rất dài do đó việc đọc bài nhanh, chọn
ra những dữ liệu cần và nhớ một số công thức cơ bản để vận dụng giải nhanh vàchính xác là rất quan trọng
Xuất phát từ những nhu cầu đó của các em học sinh Qua quá trình giảng dạy
tôi nhận thấy phương pháp: "Tính nhanh tỉ lệ kiểu hình trong các bài toán thuộc quy luật di truyền có xảy ra hoán vị gen cho học sinh lớp 12 trường THPT …" đã đem lại những hiệu quả nhất định Vì vậy tôi mạnh dạn đưa ra đề
tài này để các đồng nghiệp cùng tham khảo
2 Giới thiệu
- Giúp học sinh làm được các bài tập trắc nghiệm nhanh hơn, chính xác hơn từ
đó tạo được hứng thú cho học sinh với môn học
Giải pháp thay thế
- Góp phần cùng với đồng nghiệp tìm ra phương pháp giảng dạy mới, sáng tạo
- Nhằm trau dồi và nâng cao chuyên môn, nghiệp vụ của bản thân.
Vấn đề nghiên cứu
Trang 2"Tính nhanh tỉ lệ kiểu hình trong các bài toán thuộc quy luật di truyền có xảy rahoán vị gen cho học sinh lớp 12 trường THPT Bình xuyên" Có thực hiện đượchay không ?
Giả thuyết nghiên cứu
Tính nhanh tỉ lệ kiểu hình trong các bài toán thuộc quy luật di truyền có xảy ra
hoán vị gen cho học sinh lớp 12 trường THPT Bình xuyên
3.Phương pháp
A.Khách thể nghiên cứu
Đề tài được thực hiện với nội dung chủ yếu là những bài tập liên quan tới hoán
vị gen trong cá Tôi chọn trường THPT Bình Xuyên vì trường có những điềukiện thuận lợi cho việc NCKHSPƯD:
- Giáo viên: Người thực hiện nghiên cứu là người trực tiếp giảng dạy đã có kinh
nghiệm, có lòng nhiệt tình, trách nhiệm cao
- Vũ Thị Lan - Giáo viên dạy lớp 12A1 – Lớp thực nghiệm
- Vũ Thị Lan - Giáo viên dạy lớp 12A3– Lớp đối chứng
c đề thi Đại hoc, Cao đẳng
Đối tượng : 2 nhóm học sinh khối 12 (mỗi nhóm 25 em thuộc đối tượng họcsinh trung bình trở lên)- Trường THPT Bình xuyên
Thời gian thực hiện đề tài: học kì I năm học 2016-2017
Phương pháp nghiên cứu.
Cả 2 nhóm đối tượng đều được tiến hành 2 lần kiểm tra trong thời gian 30phút với 10 bài tập
Lần 1: Khi chưa hướng dẫn học sinh phương pháp tính nhanh
Lần 2: Sau khi đã hướng dẫn học sinh làm theo phương pháp tính nhanh
Quy trình nghiên cứu
CƠ SỞ KHOA HỌC CỦA HOÁN VỊ GEN
Cơ sở di truyền:
- Ở kì đầu giảm phân I, có hiện tượng tiếp hợp và trao đổi chéo giữa 2 trong 4crômatit của cặp nhiễm sắc thể kép dẫn tới các alen trên cùng một nhiễm sắc thể
có thể trao đổi vị trí cho nhau( trao đổi chéo→hoán vị gen)
- Vì hiện tượng trao đổi chéo chỉ xảy ra giữa 2 trong 4 crômatit, xu hướng cácgen chủ yếu là liên kết hoàn toàn vì vậy tần số hoán vị gen (f) nhỏ hơn 50%
Công thức tính tần số hoán vị gen (f)
- Có thể tính tần số hoán vị gen bằng một trong các công thức sau:
Trang 3c f = tổng tỉ lệ 2 loại giao tử mang gen hoán vị.
Khoảng cách tương đối giữa các gen trên cùng một nhiễm sắc thể
-Tần số hoán vị gen (f) thể hiện lực liên kết giữa các gen trên một nhiễm sắcthể (NST)
-Tần số hoán vị gen thể hiện khoảng cách tương đối giữa các gen trên mộtNST, các gen nằm càng xa nhau thì tần số hoán vị gen càng lớn và ngược lại
- Dựa vào (f)→xác định vị trí tương đối trong các gen liên kết
Quy ước: 1 centiMoocgan(1cM) = 1% hoán vị gen
Đa số các bài toán về hoán vị gen, khi tính tần số hoán vị gen, tính tỉ lệ kiểu
hình ở đời con đều dựa vào tỉ lệ kiểu hình lặn (
ab
ab ).
Số loại giao tử và thành phần gen trong giao tử khi các gen liên kết
Trạng thái gen Liên kết hoàn toàn Hoán vị gen (liên kết không
+ 2 loại giao tử liên kết (tỉ lệ
Trang 4PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH NHANH TỈ LỆ PHÂN LI KIỂU GEN
VÀ KIỂU HèNH Ở CON LAI.
1.Trường hợp hoỏn vị gen xảy ra ở cả bố và mẹ
Giả sử thế hệ đem lai đều có hai cặp gen dị hợp là Aa và
Bb cùng nằm trên một cặp NST thờng ta sẽ có các trờng hợp vềkiểu gen ở thế hệ xuất phát là:
AB
x aB
Ab
1.1 Tr ờng hợp 1: ab
AB
x ab
AB hoặc aB
Ab
x aB
Ab
- Giả sử các cơ thể trên đều cho 4 loại giao tử với tỷ lệ là:
AB = ab = x% và Ab = aB = y%.
- Dựa vào tỉ lệ giao tử của (P) ta lập được bảng sau:
AB(x)
x2
AB AB
Trội- trội
xy Ab AB
Trội- trội
xy aB AB
Trội- trội
x2 ab AB
Trội - lặn
y2 aB Ab
Trội- trội
xy ab Ab
Trội - lặn
Trang 5Trội- trội
y2 aB aBLặn - trội
xy ab aBLặn - trội
Trội - lặn
xy ab aBLặn - trội
x2 ab abLặn - lặn
Tỉ lệ phõn li kiểu gen của F 1 :
Xỏc định tỉ lệ phõn li kiểu gen của F1 dựa vào cỏc hỡnh tam giỏc (như bảng
trờn) tức là theo quy luật bắt đầu từ kiểu gen toàn các gen
trội, sau đó giảm dần số gen trội và tăng dần số gen lặn trong kiểu gen.
x 2AB
AB
: 2xy Ab
AB : 2xy aB
AB : 2x 2 ab
AB : 2y 2 aB
Ab : y2 Ab
Ab : 2xy ab
Ab : y2 aB
aB : 2xy ab
aB : x 2
Ab
) = 3x2 + 4xy + 2y2 = 2 ( x+ y)2 + x2
aB) = y2 + 2xy.
Trang 61.2 Tr ờng hợp 2: ab
AB
x aB
Ab Giả sử tần số hoán vị gen của cả hai cơ thể đều nh nhau, khiphát sinh giao tử sẽ cho 4 loại giao tử với tỷ lệ là:
- Dựa vào tỉ lệ giao tử của (P) ta lập được bảng sau:
AB(y)
xy
AB AB
Trội- trội
y2 Ab AB
Trội- trội
y2 aB AB
Trội- trội
xy ab AB
Trội - lặn
xy aB Ab
Trội- trội
x2 ab Ab
Trội- trội
xy aB aBLặn - trội
x2 ab aBLặn - trội
Trội - lặn
y2 ab aBLặn - trội
xy ab abLặn - lặn
Tỉ lệ phõn li kiểu gen của F 1 :
- Tương tự như trường hợp 1, ta cú tỉ lệ phõn li kiểu gen như sau:
xyAB
AB
: (x 2 + y2) Ab
AB : (x 2 + y2) aB
AB : 2xy ab
AB : 2xy aB
Ab : xyAb
Ab : (x 2 + y2) ab
Ab : xy aB aB
: (x2 + y2)ab
aB
: xy ab
ab
Tỉ lệ phân li kiểu hình của F 1 :
Trang 7- Tỉ lệ kiÓu h×nh mang 2 tính trạng lặn (ab
ab) = xy (1')
- Tỉ lệ kiÓu h×nh mang 2 tính trạng trội (−−
AB+ aB
Ab) = 2(x2 + y2) +5xy
aB) = xy + x2 + y2 = ( x +y)2 - xy
Từ (1), (2), (3), (4) và (1'), (2'), (3'), (4')→ Căn cứ vào tỉ lệ kiểu hình mang 2 tính trạng lặn để xác định tỉ lệ các kiểu hình còn lại thì ta có bảng sau:
Ab
x aB
Ab hoặc ab
AB
x aB
Ab
F1 mang tính trạng lặn của gen 1,
tính trạng trội của gen 2 (a −
aB)
Trang 8Giả sử thế hệ đem lai đều có hai cặp gen dị hợp là Aa
Ab
x aB Ab
hoặc ab
AB
x aB
Ab
2.1 Tr ờng hợp 1: Cặp bố mẹ đem lai là ab
AB
x ab
AB hoặc ab
AB
x aB Ab
(cú hoỏn vị gen)
Gọi tỷ lệ các loại giao tử của cơ thể xảy ra hoán vị gen là AB
= ab = x% và Ab = aB = y% Còn cơ thể không xảy ra hoán vị
gen chỉ cho 2 loại giao tử là:
AB = ab = 50% = 2
1
- Dựa vào tỉ lệ giao tử của (P) ta lập được bảng sau:
1
x AB AB
Trội- trội
2
y
Ab AB
Trội- trội
2
y
aB AB
Trội- trội
2
x
ab AB
Trội- trội
2
y
ab Ab
Trội- lặn
2
y
ab aBLặn- trội
2
x
ab ab
y
Ab
AB : 2
y
ab
Ab : 2
y
ab
aB : 2
x
ab ab
Tỉ lệ kiểu hỡnh của F 1 :
- Tỉ lệ kiểu hình mang 2 tớnh trạng lặn (ab
ab) = 2
x
(1)
- Tỉ lệ kiểu hình mang 2 tớnh trạng trội (−−
AB) = 2
Trang 9-Tỉ lệ kiÓu h×nh mang tính trạng 1 trội, tính trạng 2 lặn (
Ab
ab ) = Tỉ lệkiÓu h×nh mang tính trạng 1 lặn, tính trạng 2 trội (
aB
ab) = 2
y
=
0,5 2
x
− = 0,25 - tỉ lệ kiểu hình lặn (3)
- Tỉ lệ kiểu hình mang 1 tính trạng trội, 1 tính trạng lặn (
Ab
ab +
aB
ab) = 0,5 - 2 tỉ lệ kiểu hình lặn (4)
Từ (1), (2), (3),(4) → Căn cứ vào tỉ lệ kiểu hình mang 2 tính trạng lặn để xác
định tỉ lệ các kiểu hình còn lại thì ta có bảng sau:
AB
x aB
Ab(có HVG)
F1 mang tính trạng lặn của gen 1,
tính trạng trội của gen 2 (
AB(cóHVG) x aB
Ab
Gäi tû lÖ c¸c lo¹i giao tö cña c¬ thÓ x¶y ra ho¸n vÞ gen lµ AB
= ab = x% vµ Ab = aB = y% Cßn c¬ thÓ kh«ng x¶y ra ho¸n vÞ
gen chØ cho 2 lo¹i giao tö lµ:
Trang 10Ab = aB = 50% = 2
1
- Dựa vào tỉ lệ giao tử của (P) ta lập được bảng sau:
2
1
x AB Ab
Trội- trội
2
y Ab Ab
Trội - lặn
2
y Ab aB
Trội- trội
2
x Ab ab
Trội- trội
2
y Ab aB
Trội- trội
2
y aB aB
Lặn - trội
2
x aB ab
Tỉ lệ kiểu hình của F 1 :
- Tỉ lệ kiÓu h×nh mang 2 tính trạng trội (−−
AB +
Ab
aB) = x +y = 0,5(1)
-Tỉ lệ kiÓu h×nh mang tính trạng 1 trội, tính trạng 2 lặn ( b
Ab
− ) = Tỉ lệkiÓu h×nh mang tính trạng 1 lặn, tính trạng 2 trội (a−
aB) = 2
y
+ 2
x
= 0,25(2)
- Tỉ lệ kiểu hình mang 1 tính trạng trội, 1 tính trạng lặn ( b
Ab
− + a −
aB) = 0,5 (3)
AB(có hoán vị gen) x aB
Ab
F1 mang tính trạng lặn của gen 1,
tính trạng trội của gen 2 (a−
aB)
0,25
Trang 111.Trường hợp hoỏn vị gen xảy ra ở cả bố và mẹ
Bài tập 1: Giả sử gen A quy định thân cao, alen a quy định
thân thấp; gen B quy định quả tròn, alen b quy định quảbầu dục Khi cho hai cây cà chua thân cao, quả tròn có kiểugen ab
AB
lai với nhau Biết rằng tần số hoán vị gen là 20% và mọidiễn biến của nhiễm sắc thể trong quá trình giảm phân sinhhạt phấn và noãn nh nhau Xác định:
1 Tỉ lệ phân li kiểu hình ở thế hệ con lai là:
A 70% thân cao, quả tròn : 5% thân cao, quả bầu dục : 5%thân thấp, quả tròn : 20% thân thấp, quả bầu dục
B 66% thân cao, quả tròn : 9% thân cao, quả bầu dục : 9%thân thấp, quả tròn : 16% thân thấp, quả bầu dục
C 70% thân cao, quả tròn : 15% thân cao, quả bầu dục : 15%thân thấp, quả tròn : 10% thân thấp, quả bầu dục
D 66% thân cao, quả tròn : 8% thân cao, quả bầu dục : 8%thân thấp, quả tròn : 16% thân thấp, quả bầu dục
2 Tỉ lệ cây cao, quả tròn có kiểu gen aB
Trang 12→Tỉ lệ phân li kiểu hình sẽ là:
- Tỉ lệ thân thấp, quả bầu dục (ab
ab) = x2 = 16%→Loại đỏp ỏn
A và C.
- Tỉ lệ thân cao, quả tròn (−−
AB+ aB
Ab) = 50% + x2 = 66%
- Tỉ lệ thân cao, quả bầu dục ( b
Ab
− ) = Tỉ lệ thân thấp, quả tròn(a −
aB) =
2.y2 = 2.(10%)2 = 2%
Đáp án đúng là D.
3 Tổng tỉ lệ cây mang kiểu gen dị hợp tử ở con lai:
Ta biết rằng tổng tỷ lệ các loại kiểu gen = 100%, trong đó có
4 loại kiểu gen đồng hợp là: ab
ab = AB
AB = x2 = 16%
Ab
Ab =aB
= 50%
Đáp án đúng là C.
Trang 13Bài tập 2: Ở một loài thực vật, alen A quy định thân cao trội hoàn toàn so với
alen a quy định thân thấp; alen B quy định chín sớm hoàn toàn so với alen b quyđịnh chín muộn.Đem giao phấn giữa bố mẹ đều thuần chủng khác nhau về haicặp gen tương phản thu được F1 đồng loạt cây cao, chín sớm Cho F1 giao phấnvới nhau được F2 có 4 kiểu hình trong đó kiểu hình cây cao, chín muộn chiếm12,75% Biết rằng hoán vị gen xảy ra cả trong quá trình phát sinh giao tử đực vàgiao tử cái với tần số bằng nhau.Tính theo lí thuyết, tính tỉ lệ kiểu hình cây cao,chín sớm ở F2:
A 12,25% B.43,75% C 62,75% D 62,25%
Giải:
- Tỉ lệ kiểu hình mang 2 tính trạng lặn (ab
ab) = 25% - 12,75% = 12,25%
- Tỉ lệ kiểu hình mang 2 tính trạng trội (cây cao, chín sớm) = 50% + 12,25% = 62,25%
→ Đáp án đúng là D.
Bài tập 3:
Ở một loài đậu, alen A quy định hoa tím trội hoàn toàn so với alen a quy địnhhoa đỏ; alen B quy định hạt phấn dài trội hoàn toàn so với alen b quy định hạtphấn tròn Cho F1 có cùng kiểu gen với kiểu hình hoa tím, hạt phấn dài tự thụphấn F2 có 4 kiểu hình trong đó kiểu hình hoa tím, hạt phấn dài chiếm 50,16%.Biết rằng mọi diễn biến trong quá trình phát sinh giao tử đực và cái là giốngnhau.Theo lí thuyết, tỉ lệ kiểu hình hoa đỏ, hạt phấn dài là:
- Tỉ lệ kiểu hình mang tính trạng 1 lặn, tính trạng 2 trội (hoa đỏ, hạt phấn dài)
Trang 14Bài tập 4: ( Đề thi tuyển sinh ĐH )
Ở một loài thực vật, alen A quy định thân cao trội hoàn toàn so với alen a quyđịnh thân thấp; alen B quy định hoa đỏ trội hoàn toàn so với alen b quy định hoavàng Hai cặp gen này nằm trên cặp nhiễm sắc thể tương đồng số 1 Alen D quyđịnh quả tròn trội hoàn toàn so với alen d quy định quả dài, cặp gen Dd nằm trêncặp nhiễm sắc thể tương đồng số 2 Cho giao phấn giữa hai cây (P) đều thuầnchủng được F1 dị hợp về 3 cặp gen trên Cho F1 giao phấn với nhau thu được F2,trong đó cây có kiểu hình thân thấp, hoa vàng, quả dài chiếm tỉ lệ 4% Biết rằnghoán vị gen xảy ra cả trong quá trình phát sinh giao tử đực và giao tử cái với tần
số bằng nhau Tính theo lí thuyết, cây có kiểu hình thân cao, hoa đỏ, quả tròn ở
4%
25% = 16%
Tỉ lệ cây cao, hoa đỏ = 50% + 16% = 66% (2)
Tích hợp (1) x (2): kiểu hình cây cao, hoa đỏ, quả tròn = 66% x 75% = 49,5%
→Đáp án đúng là B.
Bài tập 5:(Đề thi tuyển sinh ĐH )
Ở một loài thực vật, alen A quy định thân cao trội hoàn toàn so với alen a quyđịnh thân thấp; alen B quy định hoa tím trội hoàn toàn so với alen b quy địnhhoa trắng; alen D quy định quả đỏ trội hoàn toàn so với alen d quy định quảvàng; alen E quy định quả tròn trội hoàn toàn so với alen e quy định quả dài
Tính theo lí thuyết, phép lai (P) de
DEab
ABde
DEab
AB
×
trong trường hợp giảm phânbình thường, quá trình phát sinh giao tử đực và giao tử cái đều xảy ra hoán vị
Trang 15gen giữa các alen B và b với tần số 20%, giữa các alen E và e với tần số 40%,cho F1 có kiểu hình thân cao, hoa tím, quả đỏ, tròn chiếm tỉ lệ:
A 30,25% B 56,25% C 18,75% D 38,94%
Giải:
DEab
ABde
DEab
- Tỉ lệ kiểu hình mang 2 tính trạng lặn ( thân thấp, hoa trắng) = x2 = 16%
- Tỉ lệ kiểu hình mang 2 tính trạng trội ( thân cao, hoa tím) = 50% + x2 = 66% (1)
- Tỉ lệ kiểu hình mang 2 tính trạng lặn ( quả vàng, dài) = x2 = 9%
- Tỉ lệ kiểu hình mang 2 tính trạng trội ( quả đỏ, tròn) = 50% + x2 = 59% (2)
- Tích hợp (1) x(2): Tỉ lệ kiểu hình thân cao, hoa tím, quả đỏ, tròn ở F1:
66% x 59% = 38,94% →Đáp án đúng là D
2.Trường hợp hoán vị gen xảy ra một bên bố hoặc mẹ
Bài tập 1: Ở ruồi giấm, alen B quy định thân xám trội hoàn toàn so với alen b
quy định thân đen; alen V quy định cánh dài trội hoàn toàn so với alen v quy địnhcánh cụt Tính theo lí thuyết, phép lai (P): ♀
BV
bv x ♂
BV
bv trong trường hợpgiảm phân bình thường, quá trình phát sinh giao tử cái xảy ra với tần số 20%
1 Tỉ lệ kiểu hình thân xám, cánh dài ở F1 chiếm tỉ lệ:
Trang 161 Tỉ lệ kiểu hỡnh thõn xỏm, cỏnh dài = 50% +2
Bài tập 2: Ở ruồi giấm, cặp gen Bb quy định màu thân, cặp gen
Vv quy định hình dạng cánh Khi cho lai giữa hai cơ thể ruồi
giấm thuần chủng thõn xám, cánh cụt với thõn đen, cánh dài đợccon lai F1 toàn ruồi thõn xám, cánh dài Biết rằng tần số hoán vịgen ở ruồi giấm là 18% Ngời ta tiếp tục cho lai giữa các ruồi F1
với nhau Xác định các kết quả:
1 Tỉ lệ phân li kiểu hình ở F2 là:
A 41% mình xám, cánh ngắn : 41% mình đen, cánh dài :9% mình xám, cánh dài : 9% mình đen, cánh ngắn
B 25% mình xám, cánh ngắn : 50% mình xám, cánh dài :25% mình đen, cánh dài
C 41% mình xám, cánh dài : 41% mình đen, cánh ngắn :9% mình xám, cánh ngắn : 9% mình đen, cánh dài
D 25% mình xám, cánh dài : 50% mình xám, cánh ngắn :25% mình đen, cánh dài