SKKN hướng dẫn học sinh giải bài tập QLDT trong trường hợp ba cặp tính trạng và có sự kết hợp của các quy luật di truyền

Trong các năm gần đây các đề thiTHPT Quốc gia phần lớn các câu hỏi khó để phân loại học sinh đều nằm trongphần này, đặc biệt là trong trường hợp có sự xuất hiện 3 cặp tính trạng và có sự

MỤC LỤC Trang

1.Mở đầu: 1

1.1 Lí do chọn đề tài 1

1.2 Mục đích nghiên cứu 3

1.3 Đối tượng nghiên cứu 3

1.4 Phương pháp nghiên cứu 3

1.5 Những điểm mới của SKKN 3

2 Nội dung 3

2.1 Cơ sở lí luận 3

2.2 Thực trạng 4

2.2.1 Đối với học sinh 4

2.2.2 Đối với Giáo viên 5

2.3 Các giải pháp đã sử dụng để giải quyết vấn đề 5

2.3.1 Qui luật PLĐL 5

2.3.2 LKG kết hợp tương tác gen 5

2.3.3 HVG kết hợp PLĐL 7

2.3.4 HVG kết hợp với tương tác gen 12

2.3.5 Hoán vị gen kết hợp với di truyền liên kết với giới tính 15

2.3.5.1 Hai cặp gen trên NST thường có hoán vị và 1 cặp trên NST X 15

2.3.5.2 Hai cặp gen trên NST X xảy ra Hoán vị 20

2.4 Hiệu quả của sáng kiến kinh nghiệm đối với hoạt động giáo dục, với bản thân, đồng nghiệp và nhà trường 21

2.4.1 Đối với hoạt động giáo dục, bản thân, đồng nghiệp và nhà trường 21

2.4.2 Đối với học sinh 22

3 Kết luận và kiến nghị 22

3.1 Kết luận: 22

3.2.Kiến nghị: 23

1.MỞ ĐẦU:

1.1 Lí do chọn đề tài

Với việc đổi mới trong cách thi THPT quốc gia nhất là trong điều kiện dịchCovid 19 vẫn đang phức tạp, năm 2021 vẫn tiếp tục thi theo hình thức trắc nghiệmthì việc dạy và học môn sinh học cũng cần có nhiều thay đổi Mà một trong nhữngthay đổi đó là về nội dung thi Nội dung kiến thức tập trung chủ yếu trong chươngtrình lớp 12 với 3 phần gồm: di truyền học, tiến hóa, sinh thái học Ba phần nàychiếm khoảng 90% Theo cấu trúc đề tham khảo THPT Quốc gia 2021, tôi nhậnthấy ma trận đề như sau:

Số câu

Mức độ nhận thức Nhận

Biết

Hiểu Vận

dụng thấp

Vận dụng cao Phần

Tính quy luật của hiện tượng di

Các bài tập ở mức vận dụng thường tập trung trong phần quy luật di truyền

và đây được xem là phần khó và trừu tượng nhất, bởi không chỉ học sinh chỉ đượchọc rất ít trên lớp mà còn ít có thời gian luyện tập Do đó các em không thể nắmvững và áp dụng trong việc làm bài tập được Trong các năm gần đây các đề thiTHPT Quốc gia phần lớn các câu hỏi khó để phân loại học sinh đều nằm trongphần này, đặc biệt là trong trường hợp có sự xuất hiện 3 cặp tính trạng và có sự kếthợp với các quy luật di truyền khác như:

- Phân li độc lập

- LKG và Phân li độc lập

- LKG và tương tác bổ sung

- HVG và quy luật phân li độc lập

- HVG và di truyền tương tác gen

- HVG và di truyền liên kết với giới tính

Thực tế qua nhiều năm giảng dạy tại trường THPT Lê Hoàn, trong quá trình

ôn thi THPT Quốc gia dành cho một nhóm nhỏ các em thi vào trường Y, tôi nhậnthấy các em còn nhiều lúng túng khi gặp các bài toán về 3 cặp tính trạng và trongtrường hợp có sự kết hợp giữa các QLDT với nhau và giữa Hoán vị gen với cácQLDT khác như trình bày ở trên

Mặt khác với hình thức thi trắc nghiệm với nhiều ưu điểm như nội dung kiếnthức rộng, tránh việc học tủ, học lệch nên học sinh cần phải nắm kiến thức mộtcách chắc chắn không bỏ sót bài nào Với mỗi câu các em chỉ có trung bình là1,25 phút/1câu, nếu gặp các bài toán lai có phần tính toán, các em phải lập sơ đồlai do đó phải cẩn thận mới đảm bảo thời gian và kết quả đúng Nhưng với thờigian cho mỗi câu các em phải có cách giải nhanh, chính xác Để giúp học sinh có

thao tác nhanh tôi mạnh dạn đề xuất sáng kiến " Hướng dẫn học sinh giải bài tập QLDT trong trường hợp ba cặp tính trạng và có sự kết hợp của các quy luật di truyền ".

Trong quá trình nghiên cứu, đề tài không tránh khỏi những thiếu xót rất mongđược các thầy cô, bạn bè và đồng nghiệp đóng góp ý kiến Hi vọng qua đề tài này,bản thân cũng một phần hiểu sâu hơn kiến thức và góp một phần nho nhỏ kinh

nghiệm đến các bậc đồng nghiệp trong giảng dạy học sinh phần QLDT để đạt hiệuquả tốt hơn.

1.2 Mục đích nghiên cứu

- Hướng dẫn học sinh làm bài tập trong trường hợp xuất hiện 3 cặp tính trạng

- Xác định cách làm nhanh bài tập trong trường hợp có sự kết hợp giữa cácQLDT khác

- Trọng tâm là làm bài tập khi có sự kết hợp giữa HVG với các Quy luật ditruyền

1.3 Đối tượng nghiên cứu

- Học sinh lớp 12A2, 12A3 sau khi được học phần QLDT

1.4 Phương pháp nghiên cứu

- Kết hợp nhiều phương pháp như: Đọc SGK, phân tích, giải bài tập.

- Hướng dẫn học sinh luyện đề

1.5 Những điểm mới của SKKN

- Đưa ra hệ thống, cách thức, phân loại các dạng bài tập QLDT

- Kết hợp với các quy luật di truyền khác nhau

- Đặc biệt là kết luật HVG với các QLDT khác

+ Di truyền ngoài nhân

- Quy luật Menđen bao gồm qui luật phân li và phân li độc lập

- Tương tác gen về mặt kiểu gen thì giống qui luật PLĐL còn kiểu hình làbiến dạng của tỉ lệ 9:3:3:1

- Liên kết gen là hiện tượng các gen cùng nằm trên một NST di truyền cùngnhau trong quá trình phát sinh giao tử tạo thành nhóm liên kết

+ Số nhóm liên kết bằng số bộ NST đơn bội của loài

+ Các gen trên một NST càng gần nhau thi lực liên kết càng lớn.

+ Đối với trường hợp Liên kết gen có 3 cặp gen dị hợp, trong đó 2 cặp nằmtrên một cặp NST, cặp còn lại nằm trên cặp NST khác thì có hai khả năng xảy ra:

- Hoán vị gen là hiện tượng trong quá trình giảm phân, tại kỳ trước của giảmphân I, ở một số tế bào các cặp NST tương đồng tiếp hợp với nhau, xảy ra hiệntượng trao đổi đoạn giữa hai trong 4 crômatit khác nguồn làm các gen đổi chỗ

+ Tần số hoán vị gen được tính bằng tỉ lệ phần trăm số giao tử có trao đổichéo trên tổng số giao tử

+ Tần số hoán vị gen luôn bé hơn hoặc bằng 50% Vì nếu 1 tế bào (chứa haicặp gen dị hợp) xảy ra hoán vị thì sẽ tạo ra 4 giao tử, trong đó có 2 giao tử liên kết

và hai giao tử hoán vị Tần số f= 1/2=50% Như vậy tất cả các tế bào sinh dục củamột cơ thể đều xảy ra hoán vị gen thì tần số bằng 50%, nhưng thực tế số tế bào cóhoán vị gen chiếm một tỉ lệ rất nhỏ, do đó tần số hoán vị gen luôn bé hơn 50%

+ Tần số hoán vị gen thể hiện lực liên kết giữa các gen, các gen càng xanhau lực liên kết càng yếu thì tần số càng lớn và ngược lại

+ Khi biết tần số hoán vị gen ta có thể lập được bản đồ gen

- Di truyền liên kết với giới tính

NST giới tính là NST chứa các gen quy định giới tính, ngoài ra nó còn chứacác gen qui định tính trạng thường gọi là di truyền liên kết với giới tính

+ Gen nằm trên trên NST X di truyền chéo

+ Gen nằm trên Y di truyền thẳng

2.2 Thực trạng

2.2.1 Đối với học sinh

Khi gặp bài tập phần QLDT xuất hiện 3 cặp tính trạng và có sự kết hợp giữacác quy luật di truyền khác thì đa phần đều thấy lúng túng, khi đó các em sẽ tìmcách viết sơ đồ lai Tuy nhiên nếu bố mẹ đều dị hợp về 3 cặp gen thì tổ hợp giao tửrất lớn, nên xác định kết quả sẽ rất khó khăn

2.2.2 Đối với giáo viên

Nếu không xác định cách tính nhanh và bản chất của nó thì một buổi dạy sốlượng bài tập và kiến thức truyên đạt cho học sinh là rất ít

2.3 Các giải pháp đã sử dụng để giải quyết vấn đề.

2.3.1 Qui luật PLĐL

Ví dụ 1 : Cho biết mỗi gen quy định một tính trạng, alen trội là trội hoàn toàn vàkhông xảy ra đột biến Theo lí thuyết, phép lai : AaBbDd x AaBbDd cho đời conmang 2 alen trội chiếm tỉ lệ

Ví dụ 2: Cho biết mỗi gen quy định một tính trạng, alen trội là trội hoàn toàn và

không xảy ra đột biến Theo lí thuyết, phép lai : AaBbDdEe x AaBbDdEe cho đờicon mang 3 tính trạng trội chiếm tỉ lệ

VD1: (ĐH 2010) Ở một loài thực vật, nếu trong kiểu gen có mặt cả hai alen

trội A và B thì cho kiểu hình thân cao, nếu thiếu một hoặc cả hai alen trội nói trênthì cho kiểu hình thân thấp Alen D quy định hoa đỏ trội hoàn toàn so với alen dquy định hoa trắng Cho giao phấn giữa các cây dị hợp về 3 cặp gen trên thu đượcđời con phân li theo tỉ lệ 9 cây thân cao, hoa đỏ : 3 cây thân thấp, hoa đỏ : 4 câythân thấp, hoa trắng Biết các gen quy định các tính trạng này nằm trên nhiễm sắcthể thường, quá trình giảm phân không xảy ra đột biến và hoán vị gen Phép lai nàosau đây là phù hợp với kết quả trên?

Giải: ( Làm theo cách thông thường)

Theo bài ra ta có: Cho giao phấn giữa các cây dị hợp về 3 cặp gen trên thuđược đời con phân li theo tỉ lệ 9 cây thân cao, hoa đỏ : 3 cây thân thấp, hoa đỏ : 4 cây thân thấp, hoa trắng Biết các gen qui định các tính trạng này nằm trên nhiễmsắc thể thường, quá trình giảm phân không xảy ra đột biến và hoán vị gen Vậy:

- phép lai giữa các cây dị hợp về 3 cặp gen nhưng lại thu được 9 + 3 + 4 = 16 tổhợp, không có đột biến và hoán vị gen xảy ra trong giảm phân chứng tỏ đã cóhai cặp gen nào đó liên kết hoàn toàn với nhau trên một cặp NST và một cặpgen nào đó phân li độc lập nên ta dễ dàng loại được hai đáp án là A và D

tỉ lệ 9 : 3: 4 là tỉ lệ của tương tác bổ trợ theo đúng qui ước của bài toán đưa radùng bảng pennet tính toán ta đưa ra đáp án cần chọn là đáp án

B AD Bb AD Bb.

ad ad

Cách giải nhanh Trư ờng hợp 1 : 2 cặp gen ở vị trí đều:

( AB ab x AB ab )  3 trội, trội: 1 lặn, lặn (3TT : 1LL)

(Dd x Dd )  3 trội: 1 lặn (3T :1L)

Như vậy khi đó ta xét chung 3 cặp gen dị hợp ta có:

Kiểu hình chung = (3TT :1LL) x (3T : 1L) Và kiểu hình cao nhất là: 3TTx3T = 9

Trư ờng hợp 2 : 2 cặp gen ở vị trí đối:

Kiểu hình chung = (1TL : 2TT: 1LT) x (3T : 1L) Và kiểu hình cao nhất là: 2TTx3T = 6

Lời giải

Ứng với nhận xét của 2 trường hợp trên ta thấy phép lai giữa các cây dị hợp

về 3 cặp gen nhưng lại thu được 9 + 3 + 4 = 16 tổ hợp, không có đột biến và hoán

vị gen xảy ra trong giảm phân chứng tỏ đã có hai cặp gen nào đó liên kết hoàn toànvới nhau và tỉ lệ kiểu hình chung cao nhất là: 9 nên 2 cặp gen dị hợp nằm trên một cặp NST nằm ở vị trí đều  Chỉ có đáp án B là thoả mãn điều đó

Ví dụ 2: (ĐH 14) : Cho cây (P) thân cao, hoa đỏ tự thụ phấn, thu được F1 gồm:37,5% cây thân cao, hoa đỏ; 37,5% cây thân cao, hoa trắng; 18,75% cây thân thấp,hoa đỏ; 6,25% cây thân thấp, hoa trắng Biết tính trạng chiều cao cây do một cặpgen quy định, tính trạng màu sắc hoa do hai cặp gen khác quy định, không có hoán

vị gen và không xảy ra đột biến Nếu cho cây (P) giao phấn với cây có kiểu genđồng hợp tử lặn về ba cặp gen trên thì tỉ lệ phân li kiểu hình ở đời con là

A 1 cây thân thấp, hoa đỏ: 1 cây thân thấp, hoa trắng: 1 cây thân cao, hoa đỏ: 1

cây thân cao, hoa trắng

B 3 cây thân cao, hoa đỏ: 1 cây thân thấp, hoa trắng.

C 1 cây thân thấp, hoa đỏ: 2 cây thân cao, hoa trắng: 1 cây thân thấp, hoa trắng.

D 1 cây thân thấp, hoa đỏ: 1 cây thân cao, hoa trắng: 2 cây thân thấp, hoa trắng.

Aa và cặp Bb như nhau, nên ta xét cặp Dd liên kết hoàn toàn với cặp Bb

Theo cách giải nhanh tỉ lệ kiểu hình chung cao nhất là 6 nên kiểu gen dị

hợp chéo vậy kiểu gen của P: AaBd

bD P: AaBd

2.3.3 HVG kết hợp PLĐL.

Ví dụ 1 (Đại học 2010): 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 hoa đỏ trội hoàn toàn so vớialen b quy định hoa vàng Hai cặp gen này nằm trên cặp nhiễm sắc thể tương đồng

số 1 Alen D quy định quả tròn trội hoàn toàn so với alen d quy định quả dài, cặpgen Dd nằm trên cặp nhiễm sắc thể tương đồng số 2 Cho giao phấn giữa hai cây(P) đều thuần chủng được F1 dị hợp về 3 cặp gen trên Cho F1 giao phấn với nhauthu được F2, trong đó cây có kiểu hình thân thấp, hoa vàng, quả dài chiếm tỉ lệ 4%

Biết rằng hoán vị gen xảy ra cả trong quá trình phát sinh giao tử đực và giao tử cáivới tần số bằng nhau Tính theo lí thuyết, cây có kiểu hình thân cao, hoa đỏ, quảtròn ở F2 chiếm tỉ lệ.

4

3)

- Theo bài ra kiểu hình (LLL) = 4% dd

ab

ab

= LL x 41 dd  LL = 16%  TT = 0,5+LL = 0,5 + 0,16= 0,66

Vì 3 cặp tính trạng nằm trên 2 cặp NST nên các tính trạng trên 2 cặp này độc lậpvới nhau Vậy kiểu hình thân cao, hoa đỏ, quả tròn ở F2 bằng: 0,66 x 43 = 0,495(49,5%), đúng với kết quả bài toán

- Đối với trường hợp hai cặp gen dị hợp cùng nằm trên một cặp NST và cóhoán vị gen, trong trường hợp không xuất hiện kiểu hình (lặn, lặn) Khi giảng dạytôi thấy chúng có mối liên hệ với nhau theo một quy luật nhất định

- Gọi x là kiểu hình (lặn, lặn)  trội, lặn = 0,25-x

lặn, trội = 0,25-x

trội, trội = 0,5 + x

- Ngoài ra trong trường hợp (PLĐL hoặc LKG) nếu bố mẹ dị hợp về hai cặp genthì công thức trên vẫn áp dụng được

Ví dụ 2: Cho biết mỗi gen quy định một tính trạng, các alen trội là trội hoàn toàn,

quá trình giảm phân không xảy ra đột biến nhưng xảy ra hoán vị gen ở hai giới vớitần số như nhau Tiến hành phép lai P: AB ab Dd× AB ab Dd, trong tổng số cá thể thuđược ở F1, số cá thể có kiểu hình trội về ba tính trạng trên chiếm tỉ lệ 50,73% Theo

lí thuyết, Có bao nhiêu phát biểu đúng trong các phát biểu sau?

I số cá thể F1 có kiểu hình lặn về một trong ba tính trạng trên chiếm tỉ lệ 27,95%

II số cá thể F1 có kiểu hình lặn về cả ba tính trạng chiếm tỉ lệ 4,41%

III tần số hoán vị ở cả hai giới bằng 16%

IV ở F1 có 30 loại kiểu gen và 12 loại kiểu hình

4

1, D- =

4

3)

Ví dụ 3: 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 hoa tím trội hoàn toàn so với alen b quy địnhhoa trắng; alen D quy định quả đỏ trội hoàn toàn với alen d quy định quả vàng;alen E quy định quả tròn trội hoàn toàn so với alen e quy định quả dài Tính theo lí

de trong trường hợp giảm phân bình thường,

quá trình phát sinh giao tử đực và giao tử cái đều xảy ra hoán vị gen giữa các alen

B và b với tần số 20%, giữa các alen E và e có tần số 40%, cho F1 có kiểu hìnhthân cao, hoa tím, quả đỏ, tròn chiếm tỉ lệ:

Lời giải:

* Nhận xét: Đối với dạng bài toán này, nó liên quan tới 4 cặp tính trạng và

nằm trên 2 cặp NST tương đồng khác nhau, đều xảy ra hoán vị với tần số như nhau do đó nếu làm theo cách thông thường thi sẽ khó ra kết quả chính xác

DE ab

Ví dụ 4: 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 hạt tròn trội hoàn toàn so với alen b quy định hạt dài Alen D quy định chín sớm trội hoàn toàn so với alen d quy định chín

muộn Đem lai giữa F1 thân cao, hạt tròn, chín muộn với một cây khác chưa biết kiểu gen, thu được F2 :

9 cây thân cao, hạt tròn, chín sớm 9 cây thân cao, hạt dài , muộn

3 cây thân thấp, hạt tròn, chín muộn 3.cây thân thấp, hạt dài, chín muộn 3.cây thân cao, hạt tròn, chín muộn 3.cây thân cao, hạt dài, chín sớm 1.cây thân thấp, hạt tròn, chín muộn 1.cây thân thấp, hạt dài, chín sớm

Bố mẹ F1 có kiểu gen và tần số hoán vị

A Aa BD bd x Aabd bd ; f =25% B Aa BD bd x aabd bd ; f =25%

C ABD abd x Abd abd ; f =25% D Bb AD ad x Bbad ad ; f =25%

Lời giải:

* Xét riêng từng tính trạng ta có

cao/thấp = 3/1 ; tròn/dài = 1/1 ; sớm/muộn = 1/1

* Nhận xét: Ta thấy tỉ lệ chung không bằng tích của các tỉ lệ riêng, nên 3 cặp tính

trạng này không nằm trên 3 cặp NST

- xét tính trạng hình dạng quả và thời gian chín

tỉ lệ phân tính chung không phù hợp với phép nhân xác suất

1 1

thấp, sớm: = 3+1 = 3

thấp, muộn = 3+1 = 3

nên gen chi phối tính trạng kích thước cây và cặp gen qui định tính trạng hình dạng hạt phân li độc lập

vậy kiểu gen của bố mẹ F1: AaBD bd x Aabd bd và f=25% (đáp án A)

2.3.4 HVG kết hợp với tương tác gen

VD 1 :Ở một loài thực vật, màu sắc hoa do một số gen có 2 alen quy định, alen Aquy định hoa đỏ trội hoàn toàn so với alen a quy định hoa trắng; Chiều cao cây, dohai cặp gen B,b và D,d cùng quy định Cho cây thân cao, hoa đỏ dị hợp về cả bacặp gen ( ký hiệu là cây M ) lai với cây đồng hợp lặn về cả ba cặp gen trên, thuđược đời con gồm: 140 cây thân cao, hoa đỏ; 360 cây thân cao, hoa trắng; 640 câythân thấp, hoa trắng; 860 cây thân thấp, hoa đỏ Kiểu gen của cây M có thể là :

Lời giải : Theo bài ra ta có: A: hoa đỏ, a: hoa trắng.

Đây là phép lai với cơ thể có kiểu hình đồng hợp lặn Ở đời con

* Xét riêng từng cặp tính trạng

- Cao/thấp = 140640 860360



 = 31  (BbDd x bbdd)  tính trạng kích thước cây ditruyền theo quy luật tương tác bổ sung: ( tỉ lệ 9:7)

- Đỏ/trắng = 140640 860360



 = 11  Aa x aa  tính trạng màu hoa di truyền theo quyluật phân li

* Xét chung: (1:1).(1:3) < 860: 640: 360:140  HVG, như vậy cặp tính trạng màuhoa liên kết không hoàn toàn với một trong hai cặp Bb và Dd Như vậy ta loại Đáp

Ab

aBDd (Đáp án C)