Phương pháp giải bài tập biến dị trong chương trình sinh học 9

CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAMĐộc lập - Tự do - Hạnh phúc ĐƠN YÊU CẦU CÔNG NHẬN SÁNG KIẾN Kính gửi: Tôi tên là: Số Ngày tháng năm sinh Nơi công tác hoặc nơi thường trú Chức danh Trìn

CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

ĐƠN YÊU CẦU CÔNG NHẬN SÁNG KIẾN

Kính gửi:

Tôi tên là:

Số

Ngày tháng năm sinh

Nơi công tác

(hoặc nơi thường trú)

Chức danh

Trình độ chuyên môn

Tỷ lệ (%) đóng góp vào việc tạo ra sáng kiến

Là tác giả đề nghị xét công nhận sáng kiến: Phương pháp giải bài tập biến dị trong chương trình sinh học 9

- Chủ đầu tư tạo ra sáng kiến (trường hợp tác giả không đồng thời là chủ đầu

tư tạo ra sáng kiến): Trường THCS

- Lĩnh vực áp dụng sáng kiến: Phương pháp giải bài tập biến dị trong chương trình sinh học 9

Ngày sáng kiến được áp dụng lần đầu hoặc áp dụng thử: Năm nọc 2016 -2017

- Mô tả bản chất của sáng kiến: Với chương trình môn sinh học lớp 9 hiện nay thì phần biến dị và di truyền chiếm phần lớn nội dung kiến thức có nhiều nội dung liên quan đến bài tập di truyền và biến dị Đây là những bài tập đối với học sinh lớp 9 rất khó thực hiện, phải cần có sự hướng dẫn chu đáo của người thầy Thầy phải là người có trình độ chuyên môn, nghiệp vụ vững vàng, có lòng nhiệt tình, tâm huyết với nghề nghiệp, bên cạnh đó thầy phải biết vận dụng phù hợp các phương pháp dạy – học với từng kiểu bài, từng nội dung kiến thức để giúp học sinh vận dụng tốt kiến thức lí thuyết vào bài tập cụ thể Phù hợp với phương châm: Học

đi đôi với hành, lí thuyết kết hợp với thực tiễn Cách tổ chức bồi dưỡng học sinh theo nguyên tắc “kế thừa - phát triển - cách sáng tạo”

+ Khả năng, điều kiện áp dụng: Sáng kiến có khả năng áp dụng tại trường THCS xã Khi được vận dụng một cách linh hoạt thì sẽ đạt được hiệu quả trong các trường THCS

- Những thông tin cần được bảo mật (nếu có): Không

- Các điều kiện cần thiết để áp dụng sáng kiến:

+ Sự chỉ đạo các cấp quản lí giáo dục;

+ Sự chỉ đạo của Ban giám hiệu, Tổ chuyên môn nhà trường

+ Sự đầu tư về trí tuệ, công sức và lòng tận tuỵ tất cả vì học sinh thân yêu của giáo viên

+ Sự ủng hộ của phụ huynh và học sinh

+ Ngoài ra còn cần đến sự vận dụng linh hoạt, ý thức học hỏi trau dồi kinh nghiệm của bản thân

- Đánh giá lợi ích thu được hoặc dự kiến có thể thu được do áp dụng sáng kiến theo ý kiến của tác giả: Khi chưa áp dụng phương pháp trên vào trong giảng dạy, đa số các em học sinh chưa biết cách làm bài tập hoặc làm bài chưa đúng lủng củng, chưa biết cách trình bày một bài tập về biến dị Học sinh chỉ làm bài một cách máy móc theo các ví dụ SGK Vì thế khi gặp các bài có nội dung khác ví dụ SGK học sinh rất lúng túng, thậm chí không giải quyết được yêu cầu đề bài Sau khi

áp dụng phương phương pháp trên vào trong giảng dạy, học sinh đã có kĩ năng giải cũng như nhận dạng bài toán Từ đó học sinh nắm vững các bước làm bài tập biến dị và các kiến thức liên quan đến biến dị, do đó học sinh có thể xây dựng cho mình một phương pháp làm bài kết quả học tập của học sinh được nâng cao

Tôi xin cam đoan mọi thông tin nêu trong đơn là trung thực, đúng sự thật và hoàn toàn chịu trách nhiệm trước pháp luật

Yên Trạch, ngày 28 tháng 3 năm 2017 Người nộp đơn

NỘI DUNG BẢN MÔ TẢ SÁNG KIẾN

I Thông tin chung về sáng kiến

1 Tên sáng kiến: Phương pháp giải bài tập biến dị trong chương trình sinh

học 9

2 Lĩnh vực áp dụng sáng kiến: Phương pháp giải bài tập biến dị trong chương trình sinh học 9

3 Tác giả:

4 Đồng tác giả : không

5 Chủ đầu tư tạo ra sáng kiến:

6 Đơn vị áp dụng sáng kiến lần đầu

Điện thoại:

7 Các điều kiện cần thiết để áp dụng sáng kiến:

- Sự chỉ đạo của tổ chuyên môn

- Sự chỉ đạo của Ban giám hiệu nhà trường

- Sự đầu tư về trí tuệ, công sức và lòng tận tuỵ tất cả vì học sinh thân yêu của giáo viên

- Sự ủng hộ của giáo viên và học sinh

8 Thời gian áp dụng sáng kiến lần đầu: Năm học 2016 - 2017

II Mô tả giải pháp truyền thống đã, đang áp dụng:

Theo chương trình sách giáo khoa hóa học lớp 9 học chương trình môn sinh học lớp 9 hiện nay thì phần biến dị và di truyền chiếm phần lớn nội dung kiến thức

có nhiều nội dung liên quan đến bài tập di truyền và biến dị Đây là những bài tập đối với học sinh lớp 9 rất khó thực hiện, phải cần có sự hướng dẫn chu đáo của người thầy nên kỹ năng giải của các em còn nhiều hạn chế, trình bày lời giải còn nhiều lúng túng, dài dòng gây mất thời gian Điều đó làm cho các em khó đạt được kết quả cao trong kỳ thi

Ưu điểm:

Các phương pháp giải bài tập Sinh học đã phát huy rất tốt năng lực tư duy độc lập suy nghĩ cho đối tượng học sinh giỏi Các em đã tích cực hơn trong việc tham gia các hoạt động xác định hướng giải và tìm kiếm lời giải cho các bài tập Qua thời gian ngắn từ tháng 9 năm 2016 đến nay, áp dụng tại trường THCS Yên Trạch tôi nhận thấy kết quả học tập của học sinh được nâng cao từ chỗ rất lúng túng khi gặp các bài tập thì nay phần lớn các em đó tự tin hơn, biết vận dụng những kỹ năng bồi dưỡng để giải thành thạo các bài tập một cách nhanh chóng và chính xác Một số em đã biết giải bài tập hóa học sáng tạo, có nhiều bài giải hay, nhanh và thông minh

Hạn chế: Một số giáo viên chưa đầu tư cho tiết dạy, dạy chỉ sử dụng các

phương pháp và các bài tập có sẵn trong sách giáo khoa, chưa mở rộng thêm các phương pháp khác, chưa chịu khó đầu tư thêm các ví dụ Chính vì vậy chưa phát huy năng lực tư duy độc lập của học sinh

III Mô tả sáng kiến

3.1 Tính mới, tính sáng tạo:

Đề tài cung cấp cho giáo viên cũng như học sinh lý thuyết và các phương pháp giải bài tập Sinh học với những ví dụ cụ thể, dễ áp dụng Phát huy năng lực tư duy cho học sinh

Ví dụ 1 Đột biến gen

* Kiến thức lí thuyết

- Khái niệm: Đột biến gen là những biến đổi trong cấu trúc của gen, liên quan

tới một hoặc một số cặp nuclêôtit, xảy ra tại một điểm nào đó của phân tử ADN Thường gặp các dạng mất, thêm, thay thế, đảo vị trí một cặp nuclêôtit

- Nguyên nhân và cơ chế phát sinh đột biến gen

+ Đột biến gen phát sinh do các tác nhân đột biến lý hoá trong ngoại cảnh hoặc gây rối loạn trong quá trình sinh lý, hoá sinh của tế bào gây nên những sai sót

trong quá trình tự nhân đôi của ADN, hoặc làm đứt phân tử ADN, hoặc nối đoạn bị đứt vào ADN ở vị trí mới

+ Đột biến gen không chỉ phụ thuộc vào loại tác nhân, cường độ, liều lượng của tác nhân mà còn tuỳ thuộc đặc điểm cấu trúc của gen Có những gen bền vững,

ít bị đột biến Có những gen dễ đột biến, sinh ra nhiều alen

+ Sự biến đổi của 1 nuclêôtit nào đó thoạt đầu xảy ra trên một mạch của ADN dưới dạng tiền đột biến Lúc này enzim sửa chữa có thể sửa sai làm cho tiền đột biến trở lại dạng ban đầu Nếu sai sót không được sửa chữa thì qua lần tự sao tiếp theo nuclêôtit lắp sai sẽ liên kết với nuclêôtit bổ sung với nó làm phát sinh đột biến gen

- Hậu quả của đột biến gen

+ Biến đổi trong dãy nuclêôtit của gen cấu trúc sẽ dẫn tới sự biến đổi trong cấu trúc của ARN thông tin và cuối cùng là sự biến đổi trong cấu trúc của prôtêin tương ứng

+ Đột biến thay thế hay đảo vị trí một cặp nuclêôtit chỉ ảnh hưởng tới một axit amin trong chuỗi pôlipeptit Đột biến mất hoặc thêm một cặp nuclêôtit sẽ làm thay đổi các bộ ba mã hoá trên ADN từ điểm xảy ra đột biến cho đến cuối gen và

do đó làm thay đổi cấu tạo của chuỗi pôlipeptit từ điểm có nuclêôtit bị mất hoặc thêm

+ Đột biến gen cấu trúc biểu hiện thành một biến đổi đột ngột gián đoạn về một hoặc một số tính trạng nào đó, trên một hoặc một số ít cá thể nào đó

- Đột biến gen gây rối loạn trong quá trình sinh tổng hợp prôtêin, đặc biệt là đột biến ở các gen quy định cấu trúc các enzim, cho nên đa số đột biến gen thường

có hại cho cơ thể Tuy nhiên, có những đột biến gen là trung tính (không có hại, cũng không có lợi), một số ít trường hợp là có lợi

- Sự biểu hiện của đột biến gen

+ Đột biến gen khi đã phát sinh sẽ được "tái bản" qua cơ chế tự nhân đôi của ADN

+ Nếu đột biến phát sinh trong giảm phân, nó sẽ xảy ra ở một tế bào sinh dục nào đó (đột biến giao tử), qua thụ tinh đi vào hợp tử Nếu đó la` đột biến trội,

nó sẽ biểu hiện trên kiểu hình của cơ thể mang đột biến đó Nếu đó la` đột biến lặn,

nó sẽ đi vào hợp tử trong cặp gen dị hợp và bị gen trội tương ứng át đi Qua giao phối, đột biến lặn tiếp tục tồn tại trong quần thể ở trạng thái dị hợp và không biểu hiện Nếu gặp tổ hợp đồng hợp thì nó mới biểu hiện thành kiểu hình

+ Khi đột biến xảy ra trong nguyên phân, nó sẽ phát sinh trong một tế bào sinh dưỡng (đột biến xôma) rồi được nhân lên trong một mô, có thể biểu hiện ở một phần cơ thể, tạo nên thể khảm Ví dụ trên một cây hoa giấy có những cành hoa trắng xen với những cành hoa đỏ

+ Đột biến xôma có thể được nhân lên bằng sinh sản sinh dưỡng nhưng không thể di truyền qua sinh sản hữu tính

* Phương pháp giải:

- So sánh gen bình thường và gen Đột biến nhận thấy:

Hai gen có số Nu không thay đổi → gen đột biến có thể biến đổi về thành phần và trình tự các Nu:

Đột biến thay thế kiểu đồng hoán hoặc dị hoán

+ Thay thế kiểu đồng hoán: Thay thế 1 cặp A-T bằng 1 cặp G-X hoặc thay thế 1 cặp G-X bằng 1 cặp A-T

+ Thay thế kiểu dị hoán: Thay thế 1 cặp A-T bằng 1 cặp T-A hoặc thay thế 1 cặp G-X bằng 1 cặp X-G

Đột biến gen dạng đảo vị trí

- So sánh gen bình thường và gen đột biến nhận thấy:

Hai gen có số lượng từng loại Nu giống nhau → (không thay đổi về thành phần và số lượng Nu) → Gen ĐB có biến đổi về trình tự Nu:

ĐBG dạng thay thế kiểu dị hoán

ĐBG dạng đảo vị trí

- So sánh gen bình thường và gen đột biến nhận thấy:

Hai gen có số lượng Nu giống nhau, hai gen khác nhau về thành phần từng loại Nu → ĐBG dạng thay thế kiểu đồng hoán

- So sánh gen bình thường và gen đột biến nhận thấy:

Hai gen có số lượng Nu chênh lệch nhau 1 cặp Nu:

ĐBG dạng thêm 1 cặp Nu

ĐBG dạng mất 1 cặp Nu

- Tỉ lệ gen đột biến:

- Gen tiền ĐB: Gen có biến đổi cấu trúc ở 1 mạch Gen tiền ĐB có thể được enzim sữa chữa thành gen bình thường

- Gen ĐB: Gen có biến đổi 1 cặp Nu trên 2 mạch đơn

+ Gen < nhân đôi > gen tiền ĐB nhân đôi > gen ĐB

+ Tỉ lệ gen đột biến = (Số gen ĐB : Tổng số gen tạo ra) 100

* Bài tập vận dụng:

Bài 1

Một cặp vợ chồng đều bị bạch tạng sinh ra được đứa con bình thường Giải thích về hiện tượng này, ít nhất bằng hai cách khác nhau

Giải

- do đột biến tế bào mầm xẩy ra Alen gây bạch tạng là alen lặn bị đột biến thành alen kiểu dại quy định sự hình thành sắc tố bình thường

- Một khả năng nữa là một bên bố hoặc mẹ trong cơ chế chuyển hoá có một bước bị chặn lại Nếu một người có kiểu gen AAbb và ngườin kia aaBB thì con là AaBb và có thể có mức độ đủ về cả hai enzim tạo sắc tố)

Bài 2

Ở ruồi giấm, phân tử prôtêin biểu hiện tính trạng đột biến mắt trắng so với phân tử prôtêin biểu hiện tính trạng mắt đỏ thì kém 1 axit amin và có 2 axit amin mới Hãy cho biết:

a Những biến đổi xảy ra trong gen qui định mắt đỏ

b Gen qui định mắt đỏ dài hơn gen qui định mắt trắng bao nhiêu Ăngxtrông?

c Nếu gen mắt trắng ít hơn gen mắt đỏ 8 liên kết hiđrô, tự nhân đôi 4 lần thì

nhu cầu từng loại nuclêôtit đòi hỏi môi trường nội bào cung cấp giảm đi bao nhiêu

so với gen mắt đỏ?

Giải

A = T = 15 nu

a Những biến đổi xảy ra trong gen qui định mắt đỏ:

Vì mất 1aa nhưng lại xuất hiện 2 aa mới vậy gen qui định mắt đỏ ĐB liên quan đến 3 bộ ba kế tiếp nhau

b Gen qui định mắt đỏ dài hơn gen qui định mắt trắng 3 cặp nu tức: 3,4A0 x

3 =10,2A0

c 8 liên kết hiđrô là của 1 bộ 3 mã hóa vậy chỉ có thể là 2 G-X và 1 cặp A-T;

Khi gen mắt trắng tự nhân đôi 4 lần thì nhu cầu từng loại nu đòi hỏi MT nội bào cung cấp giảm đi so với gen mắt đỏ là:

G = X= 2 x (24 – 1) = 30 nu

Bài 3

Một gen ở vi khuẩn có 3600 liên kết H, tỉ lê A+T = 1,5

G+X

a Xác định số lợng từng loại Nu của gen

b Một đột biến xảy ra trong vùng mã hóa của gen trên làm cho chuỗi axitamin do gen đột biến điều khiển tổng hợp có 1 axit amin đợc thay bằng axit amin mới, các axit amin còn lại không thay đổi so với trớc đột biến Đột biến trên thuộc dạng nào?

Hướng dẫn giải:

a Số nu từng loại của gen :

Theo bài ra: 2A + 3G = 3600 2A + 3G = 3600

2(A + T) = 3(G + X) => 2 A – 3G = 0

Ta cú: A = T = 900 ( nu )

G = X = 600 (nu )

b Vỡ đột biến xảy ra làm thay đổi 1 axit amin nờn đột biến thuộc dạng thay thế một hay một số cặp nuclờụtớt

Bài 4

Một gen dài 0,408 àm Do đột biến nờn phần gen cũn lại dài 0,40766 àm a.Xỏc định dạng đột biến trờn

b.Giả sử đoạn gen trờn cũn lại tự nhõn đụi 2 lần thỡ mụi trường phải cung cấp bao nhiờu nucleotit mỗi loại? cho biết đoạn gen cũn lại cú 2877 liờn kết hiđrụ

Vớ dụ 2 Đột biến nhiễm sắc thể(NST)

* Đột biến cấu trỳc NST

- Khỏi niệm:

Đột biến cấu trỳc NST là những biến đổi trong cấu trỳc NST

Các loại:

+ Mất đoạn NST

+ Lặp đoạn NST

+ Đảo đoạn NST( 1800)

+ Chuyển đoạn NST

- Nguyờn nhõn phỏt sinh và tớnh chất của đột biến cấu trỳc NST

+ Cỏc tỏc nhõn gây ĐB vật lớ và hoỏ học của môi trờng làm phỏ vỡ cấu trỳc NST hoặc gõy ra sự sắp xếp lại cỏc đoạn của chỳng

- Tính chất biểu hiện: Di truyền, đột ngột ngẫu nhiên, vô hớng, không xác định, mang tớnh cá thể riêng lẻ Đa số có hại

Bài tập vận dụng:

Cõu 1 Quan sỏt cấu trỳc NST số 3 trờn loài ruồi giấm, người ta phỏt hiện cú

sự sai khỏc về trật tự phõn bố cỏc đoạn trờn NST như sau:

- Nũi I ABCDEGHIK

- Nũi II AGEDCBHIK

- Nũi III AGEDIHBCK

Đõy là dạng đột biến nào? Tỡm mối quan hệ phỏt sinh giữa 3 nũi này?

* Đột biến số lượng NST:

- Đột biến thể dị bội NST:

- Là ĐB xảy ra tại 1 hay 1 số cặp của NST Cú cỏc dạng: thể 3 nhiễm (2n+1) ; thể 1 nhiễm (2n- 1); thể khuyết nhiễm (2n -2); thể đa nhiễm (2n + 2)

- Cơ chế: Cơ thể 2n giảm phân ở 1 số tế bào sinh dục sơ khai có 1 hoặc 1 số cặp nào đó của NST không phân li tạo ra giao tử ĐB (n+1) hoặc (n-1) hoặc (n-2)

P: 2n x 2n

Gp: (n+1) (n-1) n

F (hợp tử): 2n+1  →NP thể 3 nhiễm

F (hợp tử): 2n-1  →NP thể 1 nhiễm

- Thể đa bội là những biến đổi tronng toàn bộ cấu trúc NST, lớn hơn bội số 2n như: 3n, 4n, 5n, 6n…

- Cơ chế:

+ Tế bào sôma 2n hoặc tế bào tiền phôi 2n, trong nguyên phân các NST không phân li tạo ra tế bào 4n, các tế bào 4n nguyên phân bình thường cho ra các tế bào con 4n…

+ TB xôma 2n   →NP (DB ) TB xôma 4n  →NP Mô, cơ quan 4n

+ TB tiền phôi 2n   →NP (DB ) TB tiền phôi 4n  →NP cơ thể 4n

+ Tế bào sinh dục 2n giảm phân, sự không phân li các NST trong 1 lần phân bào tạo ra giao tử đột biến 2n

Nếu giao tử 2n kết hợp giao tử 2n → hợp tử 4n

P: 2n x 2n

Gp: 2n 2n

F(hợp tử) 4n

→ F (hợp tử) 4n  →NP Cơ thể 4n

Nếu giao tử 2n kết hợp giao tử n → hợp tử 3n

P: 2n x 2n

Gp: 2n n

F (hợp tử): 3n → F (hợp tử): 3n  →NP Cơ thể 3n.

* Bài tập vận dụng:

Bài 1

Bộ NST của một loài thực vật có hoa gồm 5 cặp NST (kí hiệu I, II, III, IV, V), khi khảo sát một quần thể của loài này, ngời ta phát hiện 3 thể đột biến (kí hiệu a, b, c) Phân tích bộ NST của

3 thể đột biến đó thu đợc kết quả sau:

Thể đột biến Số lợng NST đếm đợc ở từng cặp

a) Xác định tên gọi của các thể đột biến trên? Cho biết

đặc điểm của thể đột biến a?

b) Nêu cơ chế hình thành thể đột biến?

c) Tên gọi của 3 thể đột biến

Giải

+ Thể đột biến a có 3n NST: Thể tam bội

+ Thể đột biến b có (2n + 1) NST: Thể dị bội (2n + 1) hay thể tam nhiễm

+ Thể đột biến c có (2n − 1) NST: Thể dị bội (2n – 1) hay thể một nhiễm