Phần I: ĐẶT VẤN ĐỀ
Trong những thập kỉ qua, di truyền học đã phát triển cực nhanh và đạt được
nhiều thành tựu mới về lí thuyết, cũng như thực tiễn. Di truyền học đã đi sâu nghiên
cứu các lĩnh vực rất cơ bản của hiện tượng di truyền trong sinh giới, mở ra nhiều
hướng ứng dụng mới có hiệu quả đặc biệt hấp dẫn trong các lĩnh vực công nghệ như
công nghệ gen, công nghệ tế bào, công nghệ nhiễm sắc thể… Đó là những đỉnh cao
trong công nghệ sinh học hiện nay.
Theo quy định của bộ giáo dục và đào tạo, kể từ năm học 2005 - 2006 tất cả các
trường trung học cơ sở trong cả nước đồng loạt áp dụng chương trình thay sách giáo
khoa mới ở khối lớp 9. Chương trình mới ở bộ môn Sinh học 9 lần này bao gồm khá
nhiều kiến thức trong các lĩnh vực: di truyền, biến dị, sinh thái học. Đây là những kiến
thức trừu tượng, và khó hiểu với trình độ tư duy của học sinh lớp 9. Đặc biệt có rất
nhiều nội dung liên quan đến các dạng bài tập mà học sinh sẽ gặp và phải giải quyết,
cả khi lên học ở các bậc phổ thông trung học, trung cấp chuyên nghiệp, cao đẳng, đại
học sau này.
Thực tế hiện nay cho thấy nhiều học sinh không có hứng thú với môn sinh học
nói riêng và nhiều môn học khác nói chung nên việc nắm chắc kiến thức lí thuyết,
hiểu rõ công thức và giải được bài tập là một việc rất khó khăn.
Vậy phải làm thế nào để dạy cho học sinh biết cách giải các dạng bài tập di
truyền chương I sinh học 9?
Là giáo viên trực tiếp giảng dạy bộ môn sinh học 9 tôi thấy rất băn khoăn về
vấn đề này và mong muốn được đưa ra một vài kinh nghiệm của bản thân mình vào
việc trả lời câu hỏi trên, để giúp học sinh bước đầu làm quen với di truyền học và rèn
luyện kĩ năng giải bài tập di truyền chương I Sinh học 9, giúp học sinh chủ động, tích
cực tiếp thu kiến thức một cách có hệ thống, dưới sự hướng dẫn của giáo viên, góp
phần nâng cao chất lượng dạy và học bộ môn sinh học. Vì thế tôi mạnh dạn đưa ra
Một số phương pháp giải bài tập di truyền chương I “Các thí nghiệm của Menđen”
Sinh học 9.
1
tượng học sinh, với phương tiện dạy học hiện có ở trường, mà vẫn giúp học sinh hiểu
và làm được các dạng bài tập di truyền chương I là điều không dễ và
cũng không giống nhau đối với mỗi giáo viên của từng trường.
B. THỰC TRẠNG CỦA VẤN ĐỀ:
Qua nhiều năm giảng dạy bộ môn sinh học 9 tôi có nhận xét sau: Khi cho các
em làm bài tập chương I đa số các em chỉ trả lời được một số câu hỏi có trong sách
giáo khoa còn các dạng bài tập lai một cặp tính trạng và lai hai cặp tính trang các em
không định hướng và không biết cách giải vì sách giáo khoa không cung cấp phương
pháp giải cũng như các công thức hướng dẫn, từ đó nhiều em học sinh tỏ ra ngại học,
không hào hứng học môn sinh học 9. Thực trạng trên thể hiện rõ qua kết quả điều tra
2
của tôi sau khi dạy xong nôi dung chương I môn sinh học ở lớp 9 trường THCS Vĩnh
Hảo năm học 2011 - 2012, chất lượng cụ thể như sau:
Điểm
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Tổng
Số
1
2
Là dạng bài toán đã biết tính trội, tính lặn và kiểu hình của P. Từ đó xác định kiểu
gen, kiểu hình của F và lập sơ đồ lai.
a, Cách giải: gồm 3 bước:
Bước 1: Biện luân, quy ước gen:
- Xác định tính trội - lặn, tính thuần chủng của P.
- Xác định được quy luận chi phối phép lai.
- Quy ước gen.
Bước 2: Xác định kiểu gen của P.
Bước 3: Viết sơ đồ lai, xác định tỉ lệ kiểu gen, tỉ lệ kiểu hình của F.
b, Ví dụ:
* Ví dụ 1: Ở đậu Hà Lan, tính trạng quả vàng là trội hoàn toàn so với tính trạng quả
xanh. Cho đậu quả vàng thuần chủng giao phấn với đậu quả xanh thu được F 1. Biện
luận viết sơ đồ lai từ P đến F1.
Biết tính trạng màu sắc quả do một cặp gen quy định.
Giải:
Bước 1: Quy ước gen:
Theo đề bài ta quy ước:
Gen A: quy định quả vàng.
Gen a: quy định quả xanh.
Bước 2: Xác định kiểu gen P.
Cây P thuần chủng quả vàng có kiểu gen AA
Cây P quả xanh có kiểu gen aa
Bước 3: Viết sơ đồ lai
P
:
AA
x
aa
Quả vàng
Quả xanh
Quả dài
G
:
A
a
F1
:
Aa (100% quả tròn)
F1 x F1
:
Aa ( quả tròn)
x
Aa ( quả tròn)
GF1
:
A;a
A;a
F2
:
1AA : 2Aa :
1aa
Tỉ lệ kiểu hình :
3 quả tròn : 1 quả dài
2/ Dạng 2- Bài toán nghịch:
Là dạng bài toán biết tỉ lệ kiểu gen, kiểu hình của các thế hệ con cháu. Từ đó
xác định kiểu gen, kiểu hình của bố mẹ.
a. Cách giải:
- Bước 1: Phân tích tỉ lệ kiểu hình của đời con thành tỉ lệ quen thuộc. Dựa vào tỉ lệ
quen thuộc suy ra tính trội tính lặn, quy luật chi phối phép lai, tính thuần chủng của P.
Nếu đời con có tỉ lệ kiểu hình:
hạt nhăn chiếm tỉ lệ
3
là tính trạng trội hoàn toàn so với tính trạng
4
1
.
4
Quy ước:
A là gen quy định tính trạng hạt trơn.
a là gen quy định tính trạng hạt nhăn.
F1 phải có kiểu gen dị hợp Aa kiểu hình toàn đậu hạt trơn.
- Vì F1 thu được toàn đậu giống nhau suy ra P thuần chủng
- Tính trạng hình dạng quả do một cặp gen quy định.Vậy:
+ Cây P thuần chủng hạt trơn có kiểu gen AA
+ Cây P thuần chủng hạt nhăn có kiểu gen aa
Bước 2: Viết sơ đồ lại:
P
:
AA
x
aa
(hạt trơn)
( hạt nhăn)
G
:
A
Gen a : Qui định tính trạng hoa trắng
Vì tính trạng màu sắc hoa do 1 gen qui định nên:
5
- Kiểu gen của cây hoa đỏ : AA hoặc Aa
- Kiểu gen của cây hoa trắng : aa.
Ta có các sơ đồ lai sau:
Sđl 1:
P
:
AA
X
aa
(Hoa đỏ)
(Hoa trắng)
G
:
A
a
F1
:
Aa ( 100% Hoa đỏ)
F1 x F1
:
Aa (Hoa đỏ)
X
Aa (Hoa đỏ)
GF1
:
GF1
A, a
A, a
GF1
A, a
a
GF1
a
a
F2 : 1AA : 2Aa : 1aa
F2 : 1Aa : 1aa
F2 :
aa
KH:
3 hoa đỏ
KH :
1 hoa đỏ
KH:
100% hoa trắng
1 hoa trắng
1 hoa trắng
b. Cho cây hoa đỏ không thuần chủng ở F2 ( Aa ) lai với cây hoa trắng ( aa ).
Đây là phép lai phân tích nhằm xác định kiểu gen của cây hoa đỏ ở F2.
Sơ đồ lai
F2
Hoa đỏ
x
Hoa trắng
Aa
aa
( hạt trơn )
A
x
Aa
( hạt nhăn )
A
100% Aa ( hạt trơn )
F1 tự thụ phấn
A:a
A: a
1AA : 2Aa : 1aa
3 hạt trơn : 1 hạt nhăn
Bài 1: Ở chuột đuôi dài là tính trạng trội hoàn toàn so với đuôi ngắn. Chuột đực đuôi
dài thuần chủng giao phối với chuột cái đuôi ngắn thu được F1.
a. Hãy lập sơ đồ lai
b. Nếu cho F1 giao phối với chuột P thì những phép lai nào có thể xảy ra. Xác định tỉ
lệ kiểu hình của mỗi phép lai.
Bài 2: Khi giao phấn giữa cây quả tròn với cây quả dài thu được F1 đồng loạt quả
tròn.
a.Xác định đặc điểm di truyền của cặp tính trạng về hình dạng quả. Viết sơ đồ lai.
b. Nếu cho F1 tự thụ phấn xác định F2.
c. Tìm kết quả ở con lai khi cho F1 lai phân tích.
Bài 3: Khi lai 2 giống cà chua quả đỏ và quả vàng F1 thu toàn quả đỏ, cho F1 tự thụ
phấn F2 thu được 198 đỏ và 70 vàng.
a- Lập sơ đồ lai cho phép lai trên và cho biết kết quả F1, F2 ?
Bước 3: Viết sơ đồ lai
P
AAbb
x
aaBB
thân cao, quả vàng
thân thấp, quả đỏ
G
AB
ab
F1
AaBb ( 100 % thân cao, quả đỏ)
F1 tự thụ phấn
GF1
AB : Ab : aB : ab
F2 :
AB
Ab
aB
ab
AB
AABB
AABb
AaBB
AaBb
Ab
AABb
AAbb
AaBb
Aabb
quả đỏ
1aaBB
2 aaBb
Thân thấp, quả
vàng
1 aabb
3aaB3 thấp, đỏ
1aabb
1 thấp, vàng
Là dạng bài toán khi biết số lượng hoặc tỉ lệ kiểu hình ở đời con. Tìm kiểu gen
của bố mẹ và lập sơ đồ lai.
a/ Cách giải:
+ Bước 1: Quy ước gen.
- Phân tích sự di truyền của từng cặp tính trạng ở đời con suy ra quy luật chi phối từng
tính trạng, tính trội lặn, kiểu gen của bố mẹ cho mỗi cặp tính trạng.
8
- Xét chung sự di truyền của hai cặp tính trạng suy ra quy luật chi phối cả hai tính
trạng và kiểu gen của bố mẹ về hai cặp tính trạng.
+ Bước 2: Xác định kiểu gen của bố, mẹ
+ Bước 3: Viết sơ đồ lai.
b/ Ví dụ:
Ở lúa hai tính trạng thân cao và hạt gạo đục trội hoàn toàn so với hai tính trạng
thân thấp và hạt gạo trong. Trong một phép lai giữa hai cây người ta thu được F1 có
kết quả như sau: 120 cây thân cao hạt gạo đục : 119 cây thân cao, hạt gạo trong : 40
Ab ; ab
F1 :
AB
Ab
aB
ab
Ab
AABb
AAbb
AaBb
Aabb
cao, đục
cao, trong
cao, đục
cao,trong
ab
AaBb
Aabb
aaBb
aabb
cao, đục
cao, trong
thấp,đục
thấp, trong
9
Tỉ lệ kiểu gen
1 AABb
x
Aabb
đen, ngắn
trắng, dài
G
AB
Ab
F1
AaBb ( 100 % đen, ngắn)
F1 x F1
AaBb
x
AaBb
GF1
AB : Ab : aB : ab
AB
Ab
aB
ab
AB
AABB
AABb
AaBB
AaBb
Ab
AABb
AAbb
AaBb
9 A-B9 Đen, ngắn
Đen, dài
1AAbb
2 Aabb
Trắng, ngắn
1aaBB
2 aaBb
Trắng, dài
1 aabb
3 A-bb
3 Đen, dài
3aaB1aabb
3 Trắng, ngắn 1 Trắng, dài
b. Để xác định được chó lông đen dài thuần chủng , người ta dùng phương pháp lai
phân tích , tức là cho lai với chó lông trắng dài :
- Nếu F1 đồng tính → P thuần chủng
Sđl:
P
AAbb
x
G
Ab
F1
+ Xét riêng sự di truyền của mỗi tính trạng ở F2 ta có:
- Tính trạng chiều cao cây:
Cao 718 + 242 3
=
≈ Tuân theo quy luật phân li của Menđen
Thấp
238 + 80 1
Vây: - Tính trạng thân cao( chiếm tỉ lệ ¾ ) trội hoàn toàn so với tính trạng thân thấp
( chiếm tỉ lệ ¼ )
- Quy ước :
A - Thân cao
a - Thân thấp
--> F1 dị hợp cặp gen chiều cao cây ( F1: Aa x Aa )
- Tính trạng màu sắc quả:
Đỏ
Vàng
11
=
718 + 238 3
≈ Tuân theo quy luật phân li của Menđen
242 + 80 1
Vây: - Tính trạng quả đỏ ( chiếm tỉ lệ ¾ ) trội hoàn toàn so với tính trạng quả vàng
( chiếm tỉ lệ ¼ ).
- Quy ước :
AB
AABB
AABb
AaBB
AaBb
Ab
AABb
AAbb
AaBb
Aabb
aB
AaBB
AaBb
aaBB
aaBb
ab
AaBb
Aabb
aaBb
Aabb
Thân cao,
Thân cao,
Thân thấp,
Thân thấp,
Kiểu hình F2
quả đỏ
quả vàng
quả đỏ
quả vàng
Tỉ lệ của mỗi
Sđl: P
G
F1
Kiểu hình
AaBb
( thân cao, quả đỏ )
AB: Ab: aB: ab
AB
Ab
AABb
ab
AaBb
Thân cao,
quả đỏ
1 AABb
2 AaBb
3 (A-B-)
3 cao, đỏ
x
Ab
AAbb
Aabb
Thân cao,
quả vàng
1AAbb
2 Aabb
thấp ).
- Tính trạng màu sắc quả phân li theo tỉ lệ 3 : 1. Hai cơ thể P có kiểu gen dị hợp là Bb
( quả đỏ ).
Kiểu gen và kiểu hình của P cần tìm là AaBb ( thân cao, quả đỏ ) và aaBb ( thân
thấp, quả đỏ ).
Sđl:
13
P
G
F1
Kiểu hình
AaBb
( thân cao, quả đỏ )
AB: Ab: aB: ab
AB
aB
AaBB
ab
AaBb
Thân cao,
quả đỏ
1 AaBB
2 AaBb
3 A-B3 cao, đỏ
1 cao, vàng
1aabb
1 thấp, vàng
4/ Bài tập tự giải:
Bài 1: Cho hai giống lúa thuần chủng thân cao hạt dài lai với lúa thân thấp hạt tròn
thu được F1 toàn thân cao hạt tròn. Cho F1 tự thụ phấn thu được F2 .
Biết rằng hai cặp gen trên phân li độc lập với nhau.
a. Biện luận viết sơ đồ lai từ P đến F2.
b. Làm thế nào để phân biệt đựoc cây thân cao hạt tròn đồng hợp với cây thân cao hạt
tròn dị hợp.
Bài 2: Ở người gen A ( tóc xoăn ) gen a ( tóc thẳng ), gen B ( mắt đen ) gen b ( mắt
xanh ). Các gen này phân li độc lập với nhau. Bố tóc thẳng mắt xanh, Mẹ có kiểu gen
như thế nào để sinh con đều mắt đen tóc xoăn.
Bài 3: Khi cho hai thứ đậu hạt vàng nhăn lai với đậu xanh trơn F 1 thu được đồng tính.
Cho F1 tự thụ phấn F2 thu đựơc có tỉ lệ 915 vàng trơn : 305 vàng
nhăn : 298 xanh trơn 101 xanh nhăn.
a. Xác định tính trội lặn của các tính trạng.
b. Biện luận viết sơ đồ lai.
Bài 4: Cho lai hai thứ đậu Hà lan thuần chủng khác nhau về hai tính trạng tương phản
hạt vàng vỏ nhăn với hạt xanh vỏ trơn thu được F 1 đều hạt vàng vở trơn. cho F1 tự thụ
phấn F2 thu được 700 hạt gồm 4 loại kiểu hình trong đó có 44 hạt vàng vỏ nhăn.
a. Giải thích kết quả, viết sơ đồ lai ?
b. Khi cho cây F2 có kiểu hình hạt vàng vỏ trơn lai phân tích thì kiểu hình đời con sẽ
như thế nào ? Biết mỗi tính trạng do 1 gen quy định.
Bài 5: Cho cây cà chua lá chẻ quả đỏ giao phấn với cây cà chua lá nguyên quả vàng
thu được F1 đồng loạt giống nhau. Cho F1 tự thụ phấn thu đựơc F2 có tỉ lệ như sau:
1460 cây lá chẻ quả đỏ : 480 cây lá chẻ quả vàng : 490 cây lá nguyên quả đỏ : 163 cây
lá nguyên quả vàng.
0
0
2
2,9
2
0
0
6
8,8
3
2
2.9
10
14,7
4
8
11.8
18
26,5
5
14
20.6
14
20,6
6
17
25.0
11
16,2
7
toàn đúng đắn, khả thi và hiệu quả.
- Đặc biệt trong quá trình tham gia bồi dưỡng học sinh giỏi lớp 9 tôi đã áp dụng một
số phương pháp trên và đã đạt được thành công là đã có 01 học sinh giỏi cấp huyện
15
và 01 học sinh giỏi cấp tỉnh trong năm học 2011-2012. Có 02 học sinh giỏi cấp
huyện năm học 2012 -2013.
PHẦN III: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT
1. Kết luận
Việc đưa phương pháp giải bài di truyền vào nội dung bài học của từng bài ở
chương I là rất cần thiết song do thời gian của bộ môn có hạn. Vì vậy người giáo viên
khi giảng dạy cần phải biết lồng ghép, tích hợp phương pháp giải bài tập để giảng dạy
cho các em. Không chỉ lồng ghép ở những tiết chính khoá mà có thể lồng ghép vào
các tiết bài tập, tự chọn, luyện tập và phụ đạo.
Trong đề tài nay tôi đã :
1) Kết hợp nghiên cứu lý lận cơ bản với nghiên cứu khoa học giáo dục để vận
dụng một cái nhìn mới về quá trình dạy học chương I “ Các thí nghiệm của Menđen ”
nói riêng và dạy học di truyền học ở trường THCS nói chung.
16
2) Xây dựng hệ thông câu hỏi và bài tập để đánh giá sự hiểu biết của học sinh
về phương pháp giải bài tập di truyền.
3) Kết quả thực nghiệm đã chứng tỏ:
- Học sinh học tập hứng thú hơn.
- Tỉ lệ học sinh biết giải bài tập di truyền cao.
Qua tìm hiểu nghiên cứu đề tài này. Tôi đã rút ra cho mình nhiều bài học
kinh nghiệm quý báu đối với công tác giảng dạy môn Sinh học.