SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM CHUYÊN ĐỀ: PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP HOÁN VỊ GEN THUỘC SINH HỌC LỚP 12

SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM CHUYÊN ĐỀ: PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP HOÁN VỊ GEN THUỘC SINH HỌC LỚP 12... Tuy nhiên cách dạy, học , kiểm tra,đánh giá truyền thống thường chú ý tới việc dạy lấy giá

SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM CHUYÊN ĐỀ: PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP

HOÁN VỊ GEN THUỘC SINH HỌC LỚP 12

1.1 Lý do chọn sáng kiến kinh nghiệm 5

1.2 Mục đích của sáng kiến kinh nghiệm 6

2.2 Cơ sở thực tiễn (Thực trạng vấn đề nghiên cứu) 7

2.2.1 Thực trạng tình hình về vấn đề 7

2.2.2 Các biện pháp đã tiến hành để giải quyết vấn đề 9

Giải pháp 1: Phương pháp giải bài tập hoán vị gen 9

I Phương pháp phát hiện quy luật di truyền hoán vị gen 9

II Phương pháp giải một số dạng bài tập hoán vị gen 9

2.2.3 Hiệu quả của sáng kiến kinh nghiệm 27

2.3 Những bài học kinh nghiệm 29

Đề tài: “PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP HOÁN VỊ GEN

THUỘC SINH HỌC LỚP 12”

1 Đặt vấn đề

1.1 Lý do chọn sáng kiến kinh nghiệm

Nâng cao chất lượng giảng dạy ở bậc trung học phổ thông là yêu cầu quantrọng trong giáo dục và đào tạo trong giai đoạn hiện nay Trong những năm gầnđây, bộ giáo dục và đào tạo đã đổi mới sâu rộng trong giáo dục thể hiện ở nhiềumặt như đổi mới chương trình giảng dạy, sách giáo khoa, phương pháp giảngdạy, công cụ giảng dạy, đổi mới phương pháp kiểm tra, đánh giá, dạy học theochuần kiến thức, kỹ năng và giảm tải của bộ giáo dục nhằm nâng chất lượng

và hiệu quả giáo dục đáp ứng những yêu cầu đổi mới của thời kì công nghiệphóa, hiện đại hóa đất nước

Sinh học là ngành khoa học tự nhiên và đang phát triển rất nhanh Nộidung rất đa dạng và phong phú liên quan đến rất nhiều lĩnh vực khác nhau.Chính vì vậy mà việc sử dụng những phương pháp dạy học, công cụ tư duy, xử

lý thông tin một cách có hiệu quả có vai trò đặc biệt quan trọng đối với tất cả cáclĩnh vực Các phương pháp dạy học ghi nhớ truyền thống ngày càng lỗi thời kémhiệu quả và chưa đáp ứng được những yêu cầu đổi mới hiện đại

Để có thể hiểu và ghi nhớ kiến thức một cách có hệ thống và vận dụnglinh hoạt kiến thức khoa học thì phương pháp đổi mới giảng dạy, học tập, kiểmtra, đánh giá nói chung có ý nghĩa hết sức quan trọng, nhằm đáp ứng nhu cầu,mục đích học tập trong thời đại ngày nay Tuy nhiên cách dạy, học , kiểm tra,đánh giá truyền thống thường chú ý tới việc dạy lấy giáo viên làm trung tâm,cách học của học sinh là máy móc, thụ động, học thuộc lòng do đó ảnh hưởngđến chất lượng học tập của học sinh chưa cao, một số học sinh chưa hứng thúhọc tập với môn Sinh học, nhất là học sinh lớp 12

Kiến thức thi THPTQG, thi học sinh giỏi các cấp môn Sinh học chủ yếutập trung vào chương trình Sinh học lớp 12, trong đó phần di truyền học chiếmkhối lượng kiến thức nhiều nhất Kiến thức phần di truyền học khó và trừutượng, học sinh khó học, đặc biệt là kiến thức về quy luật hoán vị gen của các

các quy luật di truyền Để học sinh dễ hiểu và học tập có kết quả về bài tập hoán

vị gen của phần di truyền học thuộc chương trình Sinh học 12, tôi đã chọn và

thực hiện sáng kiến kinh nghiệm “Phương pháp giải bài tập hoán vị gen

thuộc Sinh học lớp 12”.

Sáng kiến kinh nghiệm nhằm:

- Giúp học sinh biết cách giải các bài tập hoán vị gen

- SKKN “Phương pháp giải bài tập hoán vị gen thuộc Sinh học lớp 12”

được áp dụng giảng dạy trong học kì I năm học 2018 – 2019 tại trườngPTDTNT Sơn Động Sáng kiến có ưu điểm không chỉ giúp học sinh dễ hiểu, dễnhớ, biết phân dạng bài tập khi giải các đề thi, mà còn giúp các em nâng cao kỹnăng làm bài tập và rèn thói quen tốt tự học, làm tăng hứng thú học tập mônSinh học cho học sinh

- Đặc biệt đề tài này có thể sử dụng trong việc ôn thi THPT Quốc gia, bồi

dưỡng học sinh giỏi các cấp và bồi dưỡng chuyên môn cho giáo viên Góp phầnnâng cao chất lượng giảng dạy bộ môn Sinh học của trường THPT

1.2 Mục đích của sáng kiến kinh nghiệm

Kết quả giáo dục là cái đích cuối cùng mà học sinh và giáo viên cần đạttới, để có kết quả tốt cần sự nỗ lực của cả giáo viên và học sinh, trong đó việcđúc rút kinh nghiệm, đổi mới PPDH của giáo viên là việc làm rất quan trọng.Trong thời gian công tác và giảng dạy tại một huyện miền núi của tỉnh BắcGiang, tôi đã không ngừng học hỏi bồi dưỡng chuyên môn và đúc rút kinhnghiệm để nâng cao trình độ nghiệp vụ sư phạm của mình Khi dạy chương trìnhSinh học 12 tôi nhận thấy:

Chương trình Sinh học 12, bài "Liên kết gen và hoán vị gen" SGK mớichỉ đề cập đến nội dung lý thuyết nên phần lớn các công thức bài tập học sinhphải tự suy luận, thiết kế và chứng minh Đây không phải là việc làm dễ dàng,

kể cả với những học sinh khá, giỏi Mặt khác từ năm 2007 đến nay, Bộ Giáo dục

và Đào tạo đã và đang áp dụng hình thức thi trắc nghiệm khách quan trong kỳthi THPT Quốc gia Theo đó, đề thi bám sát SGK hiện hành và tập trung chủyếu vào chương trình lớp 12, với các mức độ từ nhận biết, thông hiểu đến vậndụng thấp và vận dụng cao kiến thức đã học Nhìn chung đề thi có cả câu hỏi lýthuyết và câu hỏi bài tập, trong đó bài tập hoán vị gen là một trong những dạngbài tập khó và SGK chưa đề cập nhiều nên học sinh được làm các bài tập phầnnày rất ít, do vậy học sinh thường khó được điểm Để giúp học sinh đạt được kếtquả cao trong quá trình học tập về quy luật hoán vị gen, tôi đã xây dựng:

“Phương pháp giải bài tập hoán vị gen thuộc sinh học lớp 12”.

Do đề tài viết dựa trên kinh nghiệm giảng dạy của bản thân nên không thểtránh khỏi những thiếu sót, mong sự đóng góp ý kiến của Hội đồng Khoa học vàCông nghệ Sở GD&ĐT Bắc Giang, các bạn đồng nghiệp để đề tài được hoànthiện hơn

2 Phần nội dung

2.1 Cơ sở lý luận của vấn đề:

Chương trính sinh học lớp 12, chương II – tính quy luật của hiện tượng ditruyền đã đề cập tới các quy luật di truyền của Menđen (quy luật phân li, quyluật phân li độc lập); quy luật di truyền của Mooc Gan (quy luật liên kết gen vàquy luật hoán vị gen); quy luật tương tác gen, quy tác động đa hiệu của gen Đây

là phần kiến thức khó, trong đó quy luật hoán vị gen là một trong những kiếnthức khó nhất và thường học sinh hay bỏ bài tập của phần này trong các bàikiểm tra và bài thi THPTQG hoặc chọn đáp án theo cảm tính

Vì vậy để giúp học sinh khắc phục những khó khăn khi làm các bài tập vềhoán vị gen trong các quy luật di truyền, giáo viên cần hệ thống nội dung kiếnthức cơ bản và đưa ra phương pháp giải bài tập hoán vị gen đơn giản, dễ hiểu vàmang tính đặc trưng riêng của quy luật

2.2 Cơ sở thực tiễn (Thực trạng vấn đề nghiên cứu)

2.2.1 Thực trạng tình hình về vấn đề:

Từ thực tế và kinh nghiệm giảng dạy trong những năm học vừa qua vớilượng kiến thức khổng lồ trong SGK, thời gian học ngắn thì học sinh khó có thểlĩnh hội những kiến thức đó thật tốt và khó đạt kết quả cao Hơn nữa hình thứckiểm tra trắc nghiệm lượng kiến thức sâu và rộng, không có đề cương chi tiếtnên học sinh không tự chủ và khó tìm ra phương pháp học tập có hiệu quả, đặcbiệt là đối với học sinh của Huyện Sơn Động nói chung và học sinh của trườngPTDTNT Sơn Động nói riêng, với 95% là học sinh thuộc các đồng bào dân tộcthiểu số, hầu hết các em đều học yếu về các môn khoa học tự nhiên.

Trong chương trình sinh học lớp 12 bài “hoán vị gen” được dạy kết hợpvới bài “liên kết gen” và được phân phối trong 1 tiết học trên lớp với thời lượngrất ít Mặt khác kiến thức về hoán vị gen là kiến thức khó, trừu tượng, khó họcđối với học sinh, nhất là khi học sinh áp dụng để làm các bài tập áp dụng

Trên thực tế, các thầy cô dạy môn Sinh học 12 đều thấy một số vấn đềkhó khăn khi dạy phần bài tập "hoán vị gen " như:

+ Ở phần này sách giáo khoa và sách bài tập có rất ít bài tập

+ Nếu giáo viên dạy theo sách giáo khoa và hướng dẫn của sách giáo viên (giáoviên không mở rộng) thì học sinh khó có thể làm được bài tập

+ Ngược lại với thời gian dành cho phần này, thực tế trong một số đề thiphần này thường hỏi dưới dạng bài tập, nhiều bài tập thậm chí rất khó Nếu ởtrên lớp giáo viên không có cách dạy riêng cho học sinh của mình thì khó màhọc sinh có được điểm của phần thi này

+ Với những thực tiễn ở trên, để làm đúng và nhanh nhất những câu hỏi,bài tập hoán vị gen, học sinh phải:

- Phân biệt được dạng toán về hoán vị gen

- Áp dụng được các công thức để giải bài toán

- Lựa chọn những phương pháp giải bài tập, mẹo giải nhanh khilàm bài tập về hoán vị gen giúp đạt điểm số tối đa trong các kì thi

+ Làm thế nào để học sinh có được các kỹ năng ở trên Để giúp học sinh

có khả năng tự học, tự nghiên cứu dựa trên những hướng dẫn của giáo viên bộmôn, Tôi đã mạnh dạn tìm tòi, xây dựng một số công thức và đưa ra “Phương

pháp giải bài tập hoán vị gen thuộc Sinh học lớp 12” nhằm giúp các em dễ dàng

làm được các bài tập phần này, đồng thời góp phần nâng cao chất lượng dạy và

học bộ môn sinh học ở đơn vị mình đang công tác

2.2.2 Các biện pháp đã tiến hành để giải quyết vấn đề

GIẢI PHÁP 1: "PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP HOÁN VỊ GEN

THUỘC SINH HỌC LỚP 12”

I Phương pháp phát hiện quy luật hoán vị gen

1 Khái niệm hoán vị gen

Hoán vị gen (HVG) là hiện tượng các gen trên cùng 1 cặp NST có thể đổi

chỗ cho nhau do sự trao đổi chéo giữa các crômatit ở kì đầu của giảm phân I,

làm xuất hiện các tổ hợp gen mới

2 Đặc điểm của tần số hoán vị gen (f)

- Tần số HVG (f) được xác định bằng tổng tỉ lệ % các loại giao tử mang

gen hoán vị

- Đơn vị đo khoảng cách gen được đo = 1% tần số HVG (f) = 1cM

- Trong phép lai phân tích, tần số HVG (f) được tính bằng tỷ lệ phần trăm

số cá thể có kiểu hình tái tổ hợp trên tổng số cá thể trong đời lai phân tích

- Tần số HVG (f) dao động từ 0% đến 50% Hai gen càng gần nhau thì lực

liên kết càng lớn, tần số HVG (f) càng nhỏ, hai gen càng xa nhau thì lực liên kết

càng nhỏ và tần số HVG (f) càng lớn nhưng luôn nhỏ hơn hoặc bằng 50%

3 Ý nghĩa của hiện tượng hoán vị gen

- HVG làm tăng biến dị tổ hợp

- HVG làm cho các gen quý có cơ hội được tổ hợp lại

- HVG giúp thiết lập được bản đồ di truyền  có thể dự đoán trước tần số

tái tổ hợp gen trong các phép lai, có ý nghĩa trong chọn giống và nghiên cứu

khoa học

4 Điều kiện nghiệm đúng của định luật

- Các gen phải cùng trên 1 NST và ở vị trí xa nhau.

- Tùy từng loài sinh vật mà hoán vị gen có thể chỉ xảy ra ở một giới (đực:tằm) (cái: ruồi giấm) hoặc 2 giới (người) với tần số bằng nhau hay khác nhau

II Phương pháp giải một số dạng bài tập hoán vị gen.

1 Dạng 1: Bài toán giao tử

Hướng dẫn giải: Số giao tử hoán vị = 1000.4.18/100 = 720

 Số tế bào có TĐC = 720/2 = 360

 Số tế bào không xảy ra HVG = 1000 – 360 = 640 tế bào

1.2 Cách viết giao tử

* Phương pháp: Cơ thể có KG AB/ab giảm phân đã xảy ra HVG với tần

số f Tỉ lệ các loại giao tử được tạo ra là:

Giao tử hoán vị: AB = ab = 10%

Giao tử liên kết: Ab = aB = 40%

2 Dạng 2: Bài toán thuận

(Biết P, tần số HVG (f) Xác định kết qủa lai)

* Phương pháp:

- Bước 1:Từ KH, KG của P và tần số HVG (f)  tỉ lệ từng loại giao tử

- Bước 2: Lập SĐL, xác định kết quả lai

* Phương pháp:

- Bước 1: Rút gọn TLKH (nếu có)

- Bước 2: Xét riêng  KG P riêng

- Bước 3 : Xét chung (Nếu thấy số phân lớp KH trong xét chung > hoặc =PLĐL nhưng TLPLKH khác PLĐL  Ta kết luận có HVG và suy ra KG của Pchung)

- Bước 4: Xác định f  tỉ lệ từng loại giao tử của cơ thể có HVG

- Bước 5: Viết SĐL, xác định kết quả lai

* Ví dụ : Khi cho giao phấn giữa hai cây cùng loài, người ta thu được F1

có tỉ lệ phân ly sau: 70% cây cao, quả tròn; 20% cây thấp, quả bầu dục; 5% câycao, quả bầu dục;5% cây thấp, quả tròn Xác định kiểu gen của bố mẹ , tần sốHVG?

Hướng dẫn giải:

* Xét riêng sự di truyền của từng tính trạng:

F1 có:

+ Cây cao : cây thấp = 3 : 1  A = cao > a = thấp  P: Aa x Aa (1)

+ Cây quả tròn : cây quả bầu dục= 3:1B = tròn > b = bầu dục

 KG của P AB ab xảy ra hoán vị gen với tần số f = 20%

 Cây P còn lại cho AB = ab = 50%  KG P AB ab (liên kết gen)

 P: AB ab (f = 20%) x AB ab (f = 0)

4 Dạng 4: Cách nhận biết HVG và tính f trong bài toán không cho biết đầy đủ kiểu hình

a Cách nhận biết HVG: Dựa vào kiểu hình không đặc thù của PLĐL

b Cách tính f: Dựa vào TLKH lặn ở đời con.

+ Nếu P dị hợp 2 cặp gen (Aa,Bb) đều có HVG với tần số bằng nhau ta

phân tích: % ab/ab = x% ab x% ab để tìm x

- Khi x% ab < 25%  ab là GTHV, P dị hợp tử chéo, f = 2 x% ab

- Khi x% ab > 25%  ab là GTLK, P dị hợp tử đều , f = 100% - 2 x% ab+ Nếu P dị hợp 2 cặp gen (Aa,Bb) đều có HVG với tần số khác nhau taphân tích: % ab/ab = x% ab y% ab để tìm x và y

+ Nếu P dị hợp 2 cặp gen (Aa,Bb) mà chỉ một trong hai cá thể lai có HVG(ruồi giấm, tằm) ta phân tích : % ab/ab = x% ab 1/2 ab để tìm x

* Ví dụ: Khi lai 2 cá thể dị hợp 2 cặp gen, thế hệ sau thu được kết qủa lai.Trong đó KH lặn ab/ab = 0,25% Tìm f biết cả 2 cá thể đem lai đều xảy raHVG với tần số bằng nhau

Hướng dẫn giải:

F1 có ab/ab = 0,25% = 0,0025ab = 0,05

 ab là GTHV, P dị hợp tử chéo (aB Ab ), f= 2 x% ab = 0,1 = 10%

5 Dạng 5: Phương pháp quy nạp để tính nhanh TLKH trong quy luật LKG, và HVG.

5.1 Khảo sát sự phân tính về các nhóm kiểu gen và kiểu hình ở F 1

Tỉ lệ mỗi loại giao tử LK hoàn toàn = m1;

Tỉ lệ mỗi loại giao tử HV = n1

f2 (♀ hoặc ♂) = 2n2 ; 2m2 = (1 – 2n2)

Tỉ lệ mỗi loại giao tử LK hoàn toàn = m2;

Tỉ lệ mỗi loại giao tử HV = n2

a Về tỉ lệ kiểu gen

a Phép lai tuân theo quy luật di truyền nào?

* Ví dụ 4: Cho F1(Aa,Bb) hoa kép, lá đài nâu giao phấn với cây hoa đơn,

lá đài xanh được F2 có 4 loại KH Trong số 1400 cây có 490 cây hoa kép, đàinâu

a Quy luật nào chi phối phép lai trên?

Hướng dẫn giải:

F1(Aa,Bb) hoa kép, lá đài nâu x hoa đơn, lá đài xanh(aa,bb)

 F2 có 4 loại KH, (A-, B-) = (490: 1400) x100 =35% # 25% # 50%

Quy luật chi phối phép lai trên là HVG

b Xác định số lượng cá thể thuộc các loại KH (A-bb) ; (aaB-); (aabb)Hướng dẫn giải:

F1 có HVG F1 cho 4 loại giao tử = nhau từng đôi một Mà cây hoa đơn,

lá đài xanh (ab/ab) chỉ cho 1 loại giao tử ab Fb cho 4 loại KH bằng nhau từngđôi một  %(aab-) = %(A-B-) =35%

 %(aaB-) = 50% - %(aabb) = 15% = % A-bb

c Xác định tỉ lệ các loại giao tử của F1

Câu 1 Hiện tượng hoán vị gen có đặc điểm:

A các gen trên một NST thì phân li cùng nhau trong quá trình phân bào

hình thành nhóm gen liên kết

B trong quá trình giảm phân phát sinh giao tử, hai gen tương ứng trên một

cặp NST tương đồng có thể trao đổi chỗ cho nhau

C khoảng cách giữa hai cặp gen càng lớn thì tần số hoán vị gen càng cao.

D cả B và C.

Câu 2 Cơ sở tế bào học của hiện tượng hoán vị gen:

A Sự tiếp hợp giữa các NST đồng dạng vào kì đầu giảm phân I.

B Sự tiếp hợp của 2 cromatit của cặp NST tương đồng trong giảm phân

C Sự trao đổi chéo giữa các cromatit khác nguồn gốc của cặp NST tương

đồng ở kì đầu giảm phân I

D Sự phân li độc lập và tổ hợp tự do của 2 cặp NST tương đồng

Câu 3 Cho các nhận định sau:

(1) Tần số hoán vị gen giữa 2 gen không bao giờ vượt quá 50% cho dùgiữa 2 gen có xảy ra bao nhiêu trao đổi chéo

(2) Hai gen càng nằm gần nhau thì tần số trao đổi chéo càng cao

(3) Số nhóm gen liên kết của một loài thường bằng số lượng NST trong bộNST đơn bội của loài đó

(4) Các gen trên cùng một NST lúc nào cũng di truyền cùng nhau

(5) Hoán vị gen là một trong những cơ chế tạo ra biến dị tổ hợp ở các loàisinh sản hữu tính Tổ hợp các nhận định đúng là:

A (1), (3) B (2), (3), (4) C (2), (4) D (1), (3), (5) Câu 4 Cho biết quá trình giảm phân không xảy ra đột biến nhưng xảy ra hoán

vị gen với tần số 20% Theo lí thuyết, tỉ lệ các loại giao tử được tạo ra từ quá

trình giảm phân của cơ thể có kiểu gen Ab

Câu 5 ( CĐ 2010) Một cá thể đực có kiểu gen ABDE/abDE, biết khoảng cách

giữa gen A và gen B là 40 cM Theo lí thuyết, trong số các loại giao tử được tạo

ra, loại giao tử ab DE chiếm tỉ lệ

Câu 6(CĐ 2013) Cho biết quá trình giảm phân không xảy ra đột biến nhưng

xảy ra hoán vị gen với tần số 40% Theo lí thuyết, loại giao tử ABD được sinh ra

từ quá trình giảm phân của cơ thể có kiểu gen AB

ab Dd chiếm tỉ lệ

A 10% B 20% C 15% D 30%.

Câu 7 Cá thể dị hợp 2 cặp gen (Aa, Bb) khi giảm phân tạo 4 kiểu giao tử với tỷ