Tài liệu 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

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 Bình xuy

BÁO 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: Vũ Thị Lan

ĐƠN VỊ: TRƯỜNG THPT BÌNH XUYÊN

1.Tóm tắt

Trong vài năm gần đây việc đánh giá học sinh được thay đổi theo hướng trắc nghiệm khách quan, trong đó thêi l-îng ph©n bè cho viÖc hoµn thµnh mét c©u tr¾c nghiÖm khi kiÓm tra, thi lµ rÊt ng¾n (chØ cã 1,5 phót/c©u- đối với thi Tốt nghiệp THPT và 1,8 phút/ câu- đối với thi tuyển sinh Đại học, Cao đẳng).Vì vậy việc thay đổi phương pháp giảng dạy phù hợp với 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 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 Bình xuyên" 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

"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" Có thực hiện được hay 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 điều kiện 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 học sinh 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 30

phút 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 4 crômatit 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 các gen 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:

a f =

b f =

c 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 sắc thể (NST)

-Tần số hoán vị gen thể hiện khoảng cách tương đối giữa các gen trên một NST, 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 AB, ab hoặc Ab, aB

4 loại giao tử, tỉ lệ mỗi loại giao tử phụ thuộc vào tần số HVG (f); f ≤ 50% trong đó:

x 100%

Số giao tử có hoán vị genTổng số giao tử tạo ra rrthành

Số cá thể có kiểu hình do HVG

x 100%

Tổng số cá thể thu được

PHƯƠNG 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 th-ờng ta sẽ có các tr-ờng hợp về kiểu gen ở thế hệ xuất phát là:

- Dựa vào tỉ lệ giao tử của (P) ta lập được bảng sau:

Trội- trội

xy

aB AB

Trội- trội

x2

ab AB

Trội- trội

Ab(y) xy

Ab AB

Trội- trội

y2

Ab Ab

Trội - lặn

y2

aB Ab

Trội- trội

xy

ab Ab

Trội - lặn

aB(y) xy

aB AB

Trội- trội

y2

aB Ab

Trội- trội

y2

aB aB

Lặn - trội

xy

ab aB

Lặn - trội

ab(x) x2

ab AB

Trội- trội

xy

ab Ab

Trội - lặn

xy

ab aB

Lặn - trội

x2

ab ab

Lặn - 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

 a

sẽ cho 4 loại giao tử với tỷ lệ là:

AB

aB Ab

GP: (AB = ab = x% , Ab = aB = y%) (Ab = aB = x% , AB = ab = y%)

- Dựa vào tỉ lệ giao tử của (P) ta lập được bảng sau:

Trội- trội

y2

aB AB

Trội- trội

xy

ab AB

Trội- trội

Ab(x) x2

Ab AB

Trội- trội

xy

Ab Ab

Trội - lặn

xy

aB Ab

Trội- trội

x2

ab Ab

Trội - lặn

aB(x) x2

aB AB

Trội- trội

xy

aB Ab

Trội- trội

xy

aB aB

Lặn - trội

x2

ab aB

Lặn - trội

ab(y) xy

ab AB

Trội- trội

y2

ab Ab

Trội - lặn

y2

ab aB

Lặn - trội

xy

ab ab

Lặn - lặn

Tỉ lệ phân li kiểu gen của F 1 :

- Tương tự như trường hợp 1, ta có tỉ lệ phân li kiểu gen như sau:

= 0,5+tỉ lệ kiểu hình lặn.(2')

-Tỉ lệ kiểu hình mang tớnh trạng 1 trội, tớnh trạng 2 lặn (

b

Ab

 ) = Tỉ lệ kiểu hình mang tớnh trạng 1 lặn, tớnh trạng 2 trội (

 a

aB

) = xy + x2 + y2 = ( x +y)2 - xy

Từ (1), (2), (3), (4) và (1'), (2'), (3'), (4')→ Căn cứ vào tỉ lệ kiểu hỡnh mang 2

tớnh trạng lặn để xỏc định tỉ lệ cỏc kiểu hỡnh cũn lại thỡ ta cú bảng sau:

F1 mang tớnh trạng lặn của gen 1,

tớnh trạng trội của gen 2 (

 a

2.Trường hợp hoỏn vị gen xảy ra một bờn bố hoặc mẹ

Giả sử thế hệ đem lai đều có hai cặp gen dị hợp là Aa và Bb cùng nằm trên một cặp NST th-ờng ta sẽ có các tr-ờng hợp về kiểu gen ở thế hệ xuất phát là:

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

2 AB

2

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 aB

Lặn- trội

2

x

ab ab

ab ) = Tỉ lệ kiÓu h×nh mang tính trạng 1 lặn, tính trạng 2 trội (aB

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:

F1 mang tính trạng lặn của gen 1,

tính trạng trội của gen 2 (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:

Ab = aB = 50% =

2

1

- Dựa vào tỉ lệ giao tử của (P) ta lập được bảng sau:

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 mang tớnh trạng 1 trội, tớnh trạng 2 lặn (

b

Ab

 ) = Tỉ lệ kiểu hình mang tớnh trạng 1 lặn, tớnh trạng 2 trội (

 a

F1 mang tớnh trạng lặn của gen 1,

tớnh trạng trội của gen 2 (

 a

1.Trường hợp hoỏn vị gen xảy ra ở cả bố và mẹ

Bài tập1: Giả sử gen A quy định thân cao, alen a quy định thân thấp; gen B quy

định quả tròn, alen b quy định quả bầu dục Khi cho hai cây cà chua thân cao, quả tròn có kiểu gen

ab

AB

lai với nhau Biết rằng tần số hoán vị gen là 20% và mọi diễn biến của nhiễm sắc thể trong quá trình giảm phân sinh hạt 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

ở con lai là kết quả của sự kết hợp 2

loại giao tử Ab với aB ở cả bố và mẹ nờn

aB

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

4 Phân tích nh- ở câu 1 thì cây thân cao, quả tròn = 66% Trong đó cây thân cao, quả tròn đồng hợp tử

Bài tập 2: Ở một loài thực vật, alen A quy định thõn cao trội hoàn toàn so với

alen a quy định thõn thấp; alen B quy định chớn sớm hoàn toàn so với alen b quy định chớn muộn.Đem giao phấn giữa bố mẹ đều thuần chủng khỏc nhau về hai cặp gen tương phản thu được F1 đồng loạt cõy cao, chớn sớm Cho F1 giao phấn với nhau được F2 cú 4 kiểu hỡnh trong đú kiểu hỡnh cõy cao, chớn muộn chiếm 12,75% Biết rằng hoỏn vị gen xảy ra cả trong quỏ trỡnh phỏt sinh giao tử đực và giao tử cỏi với tần số bằng nhau.Tớnh theo lớ thuyết, tớnh tỉ lệ kiểu hỡnh cõy cao, chớn sớm ở F2:

- Tỉ lệ kiểu hình mang tính trạng 1 lặn, tính trạng 2 trội (hoa đỏ, hạt phấn dài) 100% (50,16% 0,16%)

2

= 24,84%

→ Đáp án đúng là A

Bài 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 quy định thân thấp; alen B quy định hoa đỏ trội hoàn toàn so với alen 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, cặp gen 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 nhau thu 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 cái với tần số bằng nhau Tính theo lí thuyết, cây có kiểu hình thân cao, hoa đỏ, quả tròn ở F2 chiếm tỉ lệ:

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 quy định thân thấp; alen B quy định hoa tím trội hoàn toàn so với alen b quy định hoa trắng; alen D quy định quả đỏ trội hoàn toàn so với alen d quy định quả

Tính theo lí thuyết, phép lai (P)

de

DEab

ABde

DEab

AB

 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 với tần số 40%, cho F1 có kiểu hình thân cao, hoa tím, quả đỏ, tròn chiếm tỉ lệ:

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)

Phép lai 2: DE

de x DE

de do hoán vị với tần số 40%

→ giao tử DE = de = x= 30% ; De = dE = y = 20%

- 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 định cánh cụt Tính theo lí thuyết, phép lai (P): ♀ BV

bv x ♂BV

bv trong trường hợp giảm 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:

+ Con đực chỉ cho hai loại giao tử là BV = bv = 50% =

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 đ-ợc con lai F1 toàn ruồi thõn xám, cánh dài Biết rằng tần số hoán vị gen ở ruồi giấm là 18% Ng-ời 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

- Do ở ruồi giấm, hoán vị gen chỉ xảy ra ở con cái nên ta có:

+ Con cái cho 4 loại giao tử là BV = bv = x = 9%, Bv = bV = y = 41%

+ Con đực chỉ cho hai loại giao tử là Bv = bV = 50% =

2 Kiểu gen đồng hợp ở thế hệ F2 trong phép lai này chỉ có

 Đáp án đúng là C

Bài tập 3: (Đề thi tuyển sinh ĐH )

Ở ruồi giấm, alen A quy định thõn xỏm trội hoàn toàn so với alen a quy định thõn đen ; alen B quy định cỏnh dài trội hoàn toàn so với alen b quy định cỏnh cụt Cỏc gen quy định màu thõn và hỡnh dạng cỏnh đều nằm trờn một NST thường Alen D quy định mắt đỏ trội hoàn toàn so với alen d quy định mắt trắng nằm trờn đoạn khụng tương đồng của NST giới tớnh X Cho giao phối ruồi cỏi thõn xỏm, cỏnh dài, mắt đỏ với ruồi đực thõn xỏm, cỏnh dài, mắt đỏ (P), trong tổng số cỏc ruồi thu được ở F1, ruồi cú kiểu hỡnh thõn đen, cỏnh cụt, mắt trắng chiếm tỉ lệ 2,5% Biết rằng khụng xảy ra đột biến, tớnh theo lớ thuyết tỉ lệ kiểu hỡnh thõn xỏm, cỏnh dài, mắt đỏ ở F1 là:

A 7,5% B 45,0% C 30,0% D.60,0%

Giải:

F1 cú kiểu hỡnh thõn đen, cỏnh cụt, mắt trắng chiếm 2,5%

Suy ra: Cặp tớnh trạng màu mắt: XDXd x XDY→ 75%mắt đỏ: 25% mắt trắng (1)

Tỉ lệ kiểu hỡnh thõn đen, cỏnh cụt ở F1 (

- Tỉ lệ kiểu hỡnh thõn xỏm, cỏnh dài F1: 50% + 10% = 60% (2)

Tớch hợp (1) và (2): Tỉ lệ kiểu hỡnh thõn xỏm, cỏnh dài, mắt đỏ F1:

60% x 75% = 45%.→ Đỏp ỏn đỳng là B

Bài tập 4: (Đề thi tuyển sinh ĐH )

Ở ruồi giấm, xột 2 cặp gen nằm trờn cựng một cặp NST thường.Cho 2 cỏ thể ruồi giấm giao phối với nhau thu được F1 Trong tổng số cỏ thể thu được ở F1, số

cỏ thể cú kiểu gen đồng hợp tử trội và số cỏ thể cú kiểu gen đồng hợp tử lặn về