Sở giáo dục v đo tạo lo cai
Trờng THPT số 2 lo cai
sáng kiến kinh nghiệm
Phơng pháp giải bi tập
Liên kết gen v hoán vị gen Họ và tên :
Nguyễn Thị Thơm
Trình độ chuyên môn : ĐHSP Sinh
Tổ chuyên môn : Hóa Sinh - Địa
Trờng : THPT số 2 thành phố lào cai
năm học 2010 - 2011
gen nm cng xa nhau thỡ tn s hoỏn v gen cng ln v ngc li cỏc gen nm
gn nhau thỡ tn s hoỏn v gen cng nh.
- Cụng thc tớnh tn s HVG (f )
(f) = (tng s giao t HVG / tng s giao t to thnh) x 100%
(f) = (tng s cỏ th cú kiu hỡnh do HVG / tng s cỏ th thu c) x 100%
- Hoỏn v gen cú th xy ra c 2 gii hoc xy ra 1 gii tựy loi. Tn s hoỏn v
gen thay i tựy vo cp tớnh trng ang xột.
II C S THC TIN.
Trong cỏc bi tp v quy lut di truyn thỡ bi tp liờn kt gen v hoỏn v gen
l mt trong nhng dng bi tp va a dng, va phc tp v khú vi hc sinh
nhng li thng xuyờn gp trong cỏc thi tt nghip, thi tuyn sinh i hc cao
ng. Trong thc t chng trỡnh sinh hc 12, s tit bi tp khụng nhiu. Vỡ vy
cỏc em hc sinh thng cú tõm lớ l b qua phn kin thc rt quan trng ny.
Nhng nm gn õy, vi xu th i mi phng phỏp dy hc, hỡnh thc thi
trc nghim khỏch quan (TNKQ) ó c a vo thay th hỡnh thc thi t lun
trong mt s mụn hc, trong ú cú mụn Sinh hc. Vi hỡnh thc thi trc nghim,
trong mt khong thi gian ngn hc sinh phi gii quyt c mt lng khỏ ln
cỏc cõu hi, bi tp. iu ny khụng nhng yờu cu hc sinh phi nm vng, hiu
rừ kin thc m cũn phi thnh tho trong k nng gii bi tp v c bit phi cú
phng phỏp gii bi tp trc nghim hp lớ. Thc t cho thy cú nhiu hc sinh cú
kin thc vng vng nhng trong cỏc kỡ thi vn khụng gii quyt ht cỏc yờu cu
ca ra. Lớ do ch yu l cỏc em vn tin hnh gii bi tp theo cỏch truyn
thng, vic ny lm mt rt nhiu thi gian nờn t y khụng to c hiu qu cao
trong vic lm bi thi trc nghim. Vỡ vy vic xõy dng v tỡm ra cỏc phng phỏp
gii nhanh bi tp sinh hc l mt vic rt cn thit giỳp cỏc em hc sinh t
hiu qu cao trong cỏc kỡ thi. Trong quỏ trỡnh ging dy ca mỡnh, c bit l dy
ụn thi i hc, tụi nhn thy khi s dng mt s k nng toỏn hc gii quyt cỏc
bi tp ó tit kim c rt nhiu thi gian. Hc sinh ó nhanh chúng v chớnh xỏc
hn trong vic la chn ỏp ỏn ỳng do khụng phi lp s lai rt phc tp, d
, Ab, aB, ab , tỉ lệ các loại giao tử phụ thuộc vào kiểu gen và
tần số hoán vị gen. Thế hệ con lai F1 tạo ra 10 kiểu gen. Khác với định luật phân ly
độc lập của Men-đen thì với cặp bố mẹ đem lai là: AaBb (hai cặp gen tác động
riêng rẽ), F1 có 9 kiểu gen với tỷ lệ phân ly kiểu gen ở con lai là: (1AA : 2Aa : 1aa)
(1BB : 2Bb : 1bb) = 1AABB : 2AABb : 1AAbb : 2AaBB : 4AaBb : 2Aabb : 1aaBB :
2aaBb : 1aabb.
Với bài toán trên, ta thực hiện các bớc giải nh sau : .
- Bớc 1: Viết tỷ lệ phân ly kiểu gen ở F1 theo quy luật giảm dần số gen trội và tăng
dần số gen lặn trong kiểu gen. 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.
Ta có 10 kiểu gen ở thế hệ con lai là:
AB
AB
,
Ab
AB
,
aB
AB
,
ab
AB
,
aB
Ab
,
Ab
Ab
,
ab
Ab
Ab
, 2
ab
Ab
, 1
aB
aB
, 2
ab
aB
, 1
ab
ab
.
- Bớc 3: Tỷ lệ % mỗi loại kiểu gen luôn bằng tích tỷ lệ các loại giao tử hình thành
nên kiểu gen đó nhân với hệ số của nó.
1/
Trờng hợp 1
: Kiểu gen của thế hệ xuất phát là
ab
AB
x
ab
AB
. Giả sử tần số hoán vị
gen của cả hai cơ thể giống nhau (f = 2y), khi phát sinh giao tử sẽ cho 4 loại giao tử
với tỷ lệ là: Giao tử liên kết
AB
= ab = x % = 50 % - y % ; Giao tử hoán vị Ab = aB
1
Ab
Ab
= 1.y.y = y
2
;
2
ab
Ab
= 2.y.x = 2xy;
1
aB
aB
= 1.y.y = y
2
;
2
ab
aB
= 2.y.x = 2xy;
1
ab
ab
= 1.x.x = x
2
.
Nh vậy, tỷ lệ phân ly kiểu hình ở F1 sẽ là:
- Kiểu hình trội A và B (
AB
AB
Ab
,
ab
Ab
) = y
2
+ 2xy.
- Kiểu hình lặn a và trội B (
aB
aB
,
ab
aB
) = y
2
+ 2xy.
- Kiểu hình lặn a và b (
ab
ab
) = x
2
.
2/ Trờng hợp 2
: Kiểu gen của thế hệ xuất phát là
aB
Ab
x
aB
Ab
.
: Giao tử liên kết AB
= ab = x % Giao tử liên kết Ab = aB = x %
Giao tử hoán vị Ab
= aB = y %) Giao tử hoán vị AB = ab = y %)
Tỷ lệ phân li kiểu gen ở thế hệ con lai F
1
nh sau:
1
AB
AB
= 1.x.y = xy
2
Ab
AB
= (x
2
+ y
2
)
2
aB
AB
= (x
2
+ y
2
)
2
ab
ab
ab
= 1.x.y = xy
Tỷ lệ phân ly kiểu hình ở F1 sẽ là:
- Kiểu hình trội A và B (
AB
AB
,
Ab
AB
,
aB
AB
,
ab
AB
,
aB
Ab
) = xy + (x
2
+ y
2
)+ (x
2
+ y
2
)+ 2xy +
2xy = 2x
2
ử
Đây l phơng án mang lại hiệu quả nhanh nhất, học sinh dễ dng xác định
nhanh tỷ lệ phân ly kiểu hình ở đời con m không phải lập bảng pennet. Phơng án
ny dễ dng áp dụng trong ôn tập để kiểm tra, thi trắc nghiệm khách quan đối với
các bi toán lai có hoán vị gen. Phơng pháp ny cng có hiệu quả hơn khi đề bi
chỉ yêu cầu tính tỉ lệ của 1 kiểu gen hoặc kiểu hình no đó ở F1.
Dạng 2 : Xác định nhanh tỷ lệ phân li kiểu gen v kiểu hình ở con lai trong
phép lai có hoán vị gen xảy ra một bên.
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 về kiểu gen ở thế hệ xuất phát là:
ab
AB
x
ab
AB
hoặc
aB
Ab
x
aB
Ab
hoặc
ab
AB
x
aB
Ab
. Hoán vị gen xảy ra ở 1 cơ thể bố hoặc mẹ.
1.
,
Ab
AB
,
aB
AB
,
ab
AB
,
aB
Ab
,
Ab
Ab
,
ab
Ab
,
aB
aB
,
ab
aB
,
ab
ab
.
- Bớc 2
: Loại bỏ một số kiểu gen không thể có trong trờng hợp này do cơ thể
aB
,
ab
ab
.
- Bớc 3
: Xác định hệ số mỗi loại kiểu gen. Chúng ta lu ý rằng ở thế hệ bố mẹ
đem lai một bên cho 4 loại giao tử và một bên cho 2 loại giao tử nên thế hệ con lai
gồm 4 x 2 = 8 tổ hợp giao tử trong tổng số 7 kiểu gen, vậy chỉ có 1 kiểu gen có hệ
số là 2 đó là kiểu gen dị hợp cả hai cặp gen (
ab
AB
), còn lại tất cả các kiểu gen còn lại
đều có hệ số bằng 1, ta đợc:
1
AB
AB
: 1
Ab
AB
: 1
aB
AB
: 2
ab
AB
: 1
ab
Ab
: 1
ab
AB
= x
1
ab
Ab
=
2
y
1
ab
aB
=
2
y1
ab
ab
=
2
x
Vậy tỷ lệ phân ly kiểu hình ở F1 là:
Kiểu hình trội A và B (
AB
AB
;
aB
) =
2
y
.
Kiểu hình lặn a và b (
ab
ab
) =
2
x
.
2. Trờng hợp 2
: Kiểu gen của thế hệ xuất phát là
aB
Ab
x
aB
Ab
Tơng tự, giả sử tần số hoán vị gen của 1 cơ thể có hoán vị là f = 2x, khi phát
sinh giao tử sẽ cho 4 loại giao tử với tỷ lệ là : Giao tử liên kết
Ab
= aB = y %
= 50 % - x % ; Giao tử hoán vị AB
= ab = x %. Còn cơ thể không xảy ra hoán vị gen
chỉ cho 2 loại giao tử là
Ab
= aB = 50% =
2
aB
,
ab
aB
,
ab
ab
.
-
Bớc 2
: Loại bỏ một số kiểu gen không thể có trong trờng hợp này do không cơ
thể không xảy ra hoán vị gen không phát sinh hai loại giao tử là AB
và ab. Do vậy ở
thế hệ con lai không thể xuất hiện kiểu gen
AB
AB
,
ab
AB
và
ab
ab
.
Vậy kiểu gen của thế hệ con lai là:
Ab
AB
,
aB
AB
,
: 1
Ab
Ab
: 1
ab
Ab
: 1
aB
aB
: 1
ab
aB
.
-
Bớc 4
: Xác định tỷ lệ các loại kiểu gen: 1.
2
1
.x
Ab
AB
; 1.
2
1
.x
aB
AB
; 2.
2
Vậy tỷ lệ phân ly kiểu hình ở F1 là:
Kiểu hình trội A và B (
Ab
AB
;
aB
AB
;
aB
Ab
) =
2
x
+
2
x
+ y = x + y
Kiểu hình trội A, lặn b (
Ab
Ab
;
ab
Ab
) =
2
x
+
2
y
Chúng ta biết rằng các gen liên kết trên nhiễm sắc thể giới tính nếu xảy ra
hoán vị gen thì hoán vị gen chỉ xảy ra trên một giới nhất định. Do vậy, phơng pháp
xác định nhanh tỷ lệ phân ly kiểu gen và kiểu hình ở con lai trong trờng hợp này
cũng tơng tự nh dạng 2 ở trên khi hoán vị gen xảy ra một bên trên nhiễm sắc thể
thờng. Cụ thể nh sau:
- Nếu ta có hai cặp gen quy định hai cặp tính trạng là A, a và B, b cùng nằm trên
nhiễm sắc thể giới tính X. Nh vậy, thế hệ xuất phát có thể xảy ra các cặp lai sau:
X
AB
X
ab
x X
AB
Y; X
AB
X
ab
x X
ab
Y; X
Ab
X
aB
x X
Ab
Y; X
Ab
X
aB
x X
- Gọi tỷ lệ các loại giao tử do cơ thể hoán vị (X
AB
X
ab
hoặc X
Ab
X
aB
) tạo ra là X
AB
=
X
ab
= x% và X
Ab
= X
aB
= y% còn cơ thể không xảy ra hoán vị chỉ cho 2 loại giao tử
là X
AB
= Y = 50% =
2
1
.
Lu ý
: Trong trờng hợp các gen nằm trên nhiễm sắc thể giới tính X thì hệ số của
các loại kiểu gen ở con lai luôn bằng 1.
-
Bớc 1
: Viết tỷ lệ phân ly kiểu gen ở thế hệ con lai theo quy luật giảm dần số loại
hình thành nên kiểu gen đó là:
2
x
X
AB
X
AB
:
2
y
X
AB
X
Ab
:
2
y
X
AB
X
aB
:
2
x
X
AB
X
ab
:
2
2
x
= x + y
+ Giới XY: Kiểu hình trội A và B =
2
x
; Kiểu hình trội A, lặn b =
2
y
Kiểu hình lặn a, trội B =
2
y
; Kiểu hình lặn a và b =
2
x
2/
Trờng hợp 2
: Cặp bố mẹ đem lai là X
AB
X
ab
x X
ab
Y hoặc X
Ab
X
aB
x X
X
AB
X
ab
, X
Ab
X
ab
, X
aB
X
ab
, X
ab
X
ab
, X
AB
Y, X
Ab
Y, X
aB
Y, X
ab
Y.
- Bớc 2
: Xác định tỷ lệ các loại kiểu gen bằng tích tỷ lệ các loại giao tử đực và cái
hình thành nên kiểu gen đó là:
2
x
Y:
2
y
X
Ab
Y:
2
y
X
aB
Y:
2
x
X
ab
Y.
- Vậy tỷ lệ phân ly kiểu hình ở con lai là:
+ Giới XX: Kiểu hình trội A và B =
2
x
+
2
y
+
2
y
=
2
x
+ y;
) tạo ra là X
AB
= X
ab
= x% và
X
Ab
= X
aB
= y% còn cơ thể không xảy ra hoán vị chỉ cho 2 loại giao tử là X
Ab
= Y =
50% =
2
1
.
-
Bớc 1
: Viết tỷ lệ phân ly kiểu gen ở thế hệ con lai theo quy luật giảm dần số loại
gen trội và tăng dần số loại gen lặn là (có 4 x 2 = 8 loại kiểu gen):
X
AB
X
Ab
, X
Ab
X
Ab
, X
Ab
X
Ab
:
2
y
X
Ab
X
ab
:
2
x
X
aB
X
ab
:
2
x
X
AB
Y:
2
y
X
Ab
Y:
2
y
Kiểu hình lặn a, trội B =
2
y
; Kiểu hình lặn a và b =
2
x
4/ Trờng hợp 4
: Cặp bố mẹ đem lai là X
Ab
X
aB
x X
aB
Y
- Gọi tỷ lệ các loại giao tử do cơ thể hoán vị (X
AB
X
ab
) tạo ra là X
AB
= X
ab
= x% và
X
Ab
= X
aB
= y% còn cơ thể không xảy ra hoán vị chỉ cho 2 loại giao tử là X
aB
Y, X
ab
Y.
-
Bớc 2
: Xác định tỷ lệ các loại kiểu gen bằng tích tỷ lệ các loại giao tử đực và cái
hình thành nên kiểu gen đó là:
2
x
X
AB
X
aB
:
2
y
X
Ab
X
aB
:
2
y
X
aB
X
aB
:
2
x
2
y
;
Kiểu hình lặn a, trội B =
2
x
+
2
y
+ Giới XY: Kiểu hình trội A và B =
2
x
; Kiểu hình trội A, lặn b =
2
y
Kiểu hình lặn a, trội B =
2
y
; Kiểu hình lặn a và b =
2
x
B. bi tập vận dụng
Bi tập 1: Giả sử gen A quy định thân cao, gen a quy định thân thấp; gen B quy
định quả tròn, gen b quy định quả bầu dục. Khi cho hai cây cà chua thân cao, quả
tròn có kiểu gen
ab
AB
AB
: 2xy
Ab
AB
: 2xy
aB
AB
: 2x
2
ab
AB
: 2y
2
aB
Ab
: 1y
2
Ab
Ab
: 2xy
ab
Ab
: 1y
2
aB
aB
: 2xy
ab
aB
= 66%.
- Thân cao, quả bầu dục (1y
2
Ab
Ab
+ 2xy
ab
Ab
) = y
2
+ 2xy = 9%
- Thân thấp, quả tròn (1y
2
aB
aB
+ 2xy
ab
aB
) = y
2
+ 2xy = 9%
- Thân thấp, quả bầu dục (
ab
ab
) = x
2
= 16%.
ử
Đáp án đúng l B.
aB
= 1y
2
= 1%;
ab
ab
= 1x
2
= 16%
Tổng tỷ lệ kiểu gen đồng hợp là 34%. Vậy tổng tỷ lệ cây mang kiểu gen dị hợp tử ở
con lai là 100% - 34% = 66%.
ử
Đáp án đúng l A.
4/ Phân tích nh ở câu 1 thì cây thân cao, quả tròn = 66%. Trong đó cây thân cao,
quả tròn đồng hợp tử
AB
AB
= 1x
2
= 16%.
Vậy cây thân cao, quả tròn dị hợp về kiểu gen là 66% - 16% = 50%.
ử
Đáp án đúng l C.
Bi tập 2
: Khi cho lai giữa hai cơ thể ruồi giấm thuần chủng mình xám, cánh ngắn
với mình đen, cánh dài đợc con lai F
1
toàn ruồi mình xám, cánh dài. Biết rằng tần
số hoán vị gen ở ruồi giấm là 18%. Ngời ta tiếp tục cho lai giữa các ruồi F
1
bV
bV
: 4,5%
bv
bV
.
B. 16,81%
BV
BV
: 7,38%
Bv
BV
: 7,38%
bV
BV
: 33,62%
bv
BV
: 1,62
bV
Bv
: 0,81%
Bv
Bv
:
7,38%
bv
Bv
: 0,81%
Bv
: 3,69%
bV
bV
: 17,62%
bv
bV
: 3,69%
bv
bv
.
D. 20,5%
BV
AV
: 4,5%
Bv
BV
: 4,5%
bV
BV
: 41%
bv
BV
: 4,5%
bv
Bv
: 4,5%
bv
bV
: 20,5%
BV
:
2
x
bV
BV
: y
bV
Bv
:
2
y
Bv
Bv
:
2
x
bv
Bv
:
2
y
bV
bV
:
2
x
bv
bV
= 4,5%
BV
,
bV
Bv
) = x + y = 50%.
- Thân xám, cánh ngắn (
Bv
Bv
,
bv
Bv
) =
2
y
+
2
x
= 25%.
- Thân đen, cánh dài (
bV
bV
,
bv
bV
) =
2
y
+
2
x
ruồi thuần chủng con cái cánh nguyên, mắt đỏ với con đực cánh xẻ, mắt trắng đợc
F
1
rồi cho F
1
lai với nhau. Xác định:
1/ Tỷ lệ % ruồi đực cánh nguyên, mắt đỏ ở F
2
là:
A. 20,5%. B. 41%. C. 18%. D. 4,5%
2/ Tỷ lệ % ruồi cái mang kiểu gen dị hợp ở F
2
là:
A. 41%. B. 29,5%. C. 50%. D. 20,5%.
3/ Tỷ lệ phân ly kiểu hình (không phân biệt đực, cái) ở F
2
là:
A. 50% cánh nguyên, mắt đỏ : 25% cánh nguyên, mắt trắng : 4,5% cánh xẻ, mắt đỏ
: 20,5% cánh xẻ, mắt trắng.
B. 50% cánh nguyên, mắt đỏ : 4,5% cánh nguyên, mắt trắng : 25% cánh xẻ, mắt đỏ
: 20,5% cánh xẻ, mắt trắng.
C. 50% cánh nguyên, mắt đỏ : 20,5% cánh nguyên, mắt trắng : 20,5% cánh xẻ, mắt
đỏ : 9% cánh xẻ, mắt trắng.
D. 70,5% cánh nguyên, mắt đỏ : 4,5% cánh nguyên, mắt trắng : 4,5% cánh xẻ, mắt
đỏ : 20,5% cánh xẻ, mắt trắng.
Giải
:
- Theo bài ra ta có kiểu gen của F
1
là: X
AW
X
AW
:
2
y
X
AW
X
Aw
:
2
y
X
AW
X
aW
:
2
x
X
AW
X
aw
:
2
x
X
AW
Y:
Aw
+ X
AW
X
aW
+ X
AW
X
aw
=
2
y
+
2
y
+
2
x
= 29,5%
ử
Đáp án đúng l B.
3/ Dựa vào tỷ lệ phân ly kiểu gen trên ta có:
- Ruồi cánh nguyên, mắt đỏ (X
AW
X
- -
, X
AW
Nội dung Nhóm 1( Lập bảng) Nhóm 2 ( Tính đại số nh trên)
Thời gian
hoàn thành
30 phút / 10 câu 17 phút / 10 câu
Kết quả Tỉ lệ điểm trên 5 là 14/30 =
46 %
Tỉ lệ điểm trên 5 là 26 / 30 =
86 % PHN KT LUN V NGH
1. Kết luận :
Qua nhiều năm giảng dạy theo phơng pháp này tôi thấy học sinh rất hứng
thú trong việc giải các bài toán hoán vị gen. Phơng pháp này đã rút ngắn đợc rất
nhiều thời gian làm bài của các em học sinh.
Trong những năm giảng dạy bản thân tôi đã tiến hành thử nghiệm khi tiến
hành cho học sinh học phơng pháp này và học theo phơng pháp viết sơ đồ lai
truyền thống tiến hành làm một số bài tập thy kết quả làm bài khả quan hơn, kết
NXB Giáo dc.
3. Phng pháp gii bài tp và bài tp trc nghim sinh hc 12 ca tác gi Trn Tt
Thng – NXB Hà Ni.
4 Các dng toán và phng pháp gii bài tp trc nghim ca tác gi Hunh Quc
Thành - NXB Giáo dc.
5. Chuyên đ ôn tp và luyn thi sinh hc 12 ca tác gi oàn Vn Long – NXB
Hà Ni. mục lục tRANG
PHN T VN 1
PHN GII QUYT VN 1
Trình độ chuyên môn : ĐHSP Sinh.
Đề nghị công nhận sáng kiến: Phơng pháp giải bi tập liên kết gen v hoán vị
gen.
MÔ tả giảI pháp
A. Tình trạng kỹ thuật hoặc tổ chức sản xuất hiện tại.Hiện nay, chơng trình bộ môn đã đợc chuyển sang phơng pháp kiểm tra,
thi bằng hình thức trắc nghiệm khách quan, vì vậy việc tìm ra các phơng pháp
giảng dạy giúp học sinh vận dụng làm bài thi trắc nghiệm có hiệu quả là rất quan
trọng. Trong đó việc tìm ra phơng pháp giải các bài tập một cách nhanh nhất, có
hiệu quả nhất trong kiểm tra, thi đang là nhu cầu cấp thiết của các em học sinh.
Trong chng trỡnh sinh hc ph thụng, các bài toán liên kết gen và hoán vị gen
đợc các em xem là phần khó học nhất, mất nhiều thời gian nhất. Vi kinh nghim
ging dy ca bn thõn v hc hi t bn bố ng nghip, kt hp vi yờu cu,
nhim v ca vic i mi chng trỡnh sỏch giỏo khoa sinh hc lp 12, tự bản
thân rút ra một số kinh nghiệm trong phơng pháp xác định nhanh tỷ lệ phân li kiểu
gen, kiểu hình của các bài toán quy luật di truyền liên kết gen và hoán vị gen.
B. Nội dung giải pháp đề nghị công nhận l sáng kiến
I. C S L LUN.
II C S THC TIN.
III. MT S PHNG PHP GII NHANH BI TP HON V GENVI
YấU CU XC NH T L KIU GEN V KIU HèNH I CON. A. Phơng pháp giải chung
Dạng 1 : Xác định tỷ lệ phân li kiểu gen và kiểu hình ở con lai trong phép lai cả hai
cơ thể bố mẹ đều xảy ra hoán vị gen.
Nguyễn Thị Thơm