Skkn nhận dạng nhanh và phương pháp giải bài tập tương tác gen nhằm nâng cao hiệu quả giảng dạy sinh học 12

  • Số trang: 20 |
  • Loại file: DOC |
  • Lượt xem: 70 |
  • Lượt tải: 0
nguyen-thanhbinh

Đã đăng 8358 tài liệu

Mô tả:

A. Đặt vấn đề: “Quy luật di truyền’’ là một chương quan trọng trong chương trình Sinh học 12. Trong các đề thi học sinh giỏi và trong đề thi tuyển sinh Đại học- Cao đẳng, thi tốt nghiệp những năm vừa qua, tỉ lệ các câu hỏi trắc nghiệm dạng bài tập các quy luật di truyền chiếm tỉ lệ khá lớn và thường là những câu khó (theo cấu trúc đề thi đại học năm 2009, phần tính quy luật của hiện tượng di truyền chiếm 10/50 câu; trong đề thi tốt nghiệp chiếm 8/40 câu). Tuy nhiên thời lượng chương trình lại rất ngắn (chương trình nâng cao có 9 tiết trong đó có 1 tiết thực hành và 1 tiết bài tập). Do đó nếu không biết cách xác định quy luật di truyền và cách giải nhanh bài tập di truyền thì sẽ mất rất nhiều thời gian và khó để đạt điểm cao. Mặt khác, một trong những nhiệm vụ trọng tâm của dạy học Sinh học là phát triển tư duy sáng tạo và khả năng phân tích của học sinh, vì vậy việc dạy bài tập quy luật di truyền có một vai trò rất lớn trong quá trình hình thành cho học sinh những kĩ năng đó. Qua thực tế giảng dạy ở trường THPT Đông Sơn I, luyện thi chọn học sinh giỏi tỉnh và luyện thi Đại học tôi nhận thấy học sinh vẫn bị vướng mắc và gặp nhiều khó khăn trong việc giải quyết các bài tập quy luật di truyền, trong đó có bài tập về tương tác gen đặc biệt là sự di truyền của các tính trạng chịu sự chi phối của quy luật tương tác gen- phân li độc lập, tương tác gen-liên kết gen hoàn toàn; tương tác gen- hoán vị gen; tương tác gen- di truyền liên kết với giới tính, các bài tính xác suất liên quan đến tương tác gen. Từ năm học 2006-2007 Bộ GD&ĐT đã áp dụng hình thức thi trắc nghiệm với ưu điểm là phổ kiến thức rộng, tránh ‘‘học lệch, học tủ’’. Để đạt được kết quả cao học sinh không chỉ phải trả lời chính xác mà còn phải nhanh để đỡ tốn thời gian. Đối với các bài tập quy luật di truyền trong đó có quy luật tương tác gen học sinh cần phải nhận dạng nhanh để loại bỏ bớt những phương án sai và có cách giải khoa học, chính xác. Trước thực trạng trên tôi mạnh dạn đưa ra sáng kiến kinh nghiệm qua thực tế giảng dạy của bản thân: “ Nhận dạng nhanh và phương pháp giải bài tập tương tác gen nhằm nâng cao hiệu quả dạy học Sinh học 12” Với sáng kiến này tôi mong muốn các em học sinh chủ động vận dụng thành công trong giải các bài tập quy luật di truyền tương tác gen trong các đề thi để đạt kết quả cao, qua đó phát triển kĩ năng phân tích, tư duy sáng tạo. Xin được trao đổi với các bạn đồng nghiệp! 1 B. Nội dung I. Tổng quát về tương tác gen: 1) Nội dung: + Nhiều gen không alen có thể tương tác với nhau cùng quy định một tính trạng. + Thực chất tương tác gen là tương tác giữa sản phẩm của gen này với sản phẩm của gen khác. 2) Cơ sở tế bào học: Sự phân li độc lập và tổ hợp tự do của các cặp NST tương đồng trong giảm phân hình thành giao tử dẫn đến phân li độc lập và tổ hợp tự do của các cặp alen tương ứng. Có sự tương tác giữa các gen không alen. 3) Phân loại: 3.1. Tác động bổ trợ (bổ sung): - Các gen không alen tác động bổ sung với nhau cho ra kiểu hình riêng biệt. - Khi lai F1 dị hợp về 2 cặp gen với nhau được F2 có các tỉ lệ: +9:6:1 +9:7 + 9 : 3 : 3 :1 + 9 : 3 : 4. 3.2. Tác động át chế: - Gen này át chế sự biểu hiện của gen khác không alen trong sự hình thành tính trạng. - Khi lai F1 dị hợp về 2 cặp gen với nhau được F2 có các tỉ lệ: + 12 : 3 : 1 + 13 : 3 + 9 : 3 : 4 (át chế lặn). 3.3. Tác động cộng gộp: - Các gen alen hoặc gen không alen tương tác với nhau quy định tính trạng trong đó mỗi gen (trội hoặc lặn) đóng góp một phần như nhau vào sự biểu hiện của tính trạng. - Khi lai F1 dị hợp về 2 cặp gen với nhau được F2 có các tỉ lệ: + 15 : 1 + 1: 4 : 6 : 4 : 1 4) Ý nghĩa: 2 - Làm tăng xuất hiện biến dị tổ hợp, xuất hiện tính trạng mới chưa có ở bố mẹ. Mở ra khả năng tìm kiếm những tính trạng mới trong công tác lai tạo giống. II. Thực trạng của vấn đề: Bài “ Sự tác động của nhiều gen và tính đa hiệu của gen’’ theo phân phối chương trình có 1 tiết, nội dung của bài chỉ đề cập đến hiện tượng tương tác gen đơn thuần dạng bổ trợ và cộng gộp, không có dạng tương tác át chế nhưng trong các câu hỏi thi tốt nghiệp, thi đại học, thi học sinh giỏi các cấp vẫn có bài tập dạng tương tác át chế, ngoài ra còn có dạng bài tập tổng hợp liên quan đến sự di truyền của các tính trạng chịu sự chi phối của quy luật tương tác gen- phân li độc lập, tương tác gen-liên kết gen hoàn toàn; tương tác gen- hoán vị gen; tương tác gen- di truyền liên kết với giới tính, các bài tính xác suất liên quan đến tương tác gen. Đây là các dạng bài tập khó đối với học sinh, để giúp các em nhận biết nhanh và giải các bài tập liên quan đến tương tác gen một cách chính xác tôi đã hệ thống, phân loại, cách nhận biết và cách giải các dạng bài tập liên quan đến tương tác gen. III. Phương pháp nhận biết và giải các bài tập tương tác gen: 1. Các gen không alen cùng chi phối một tính trạng: a) Phương pháp nhận biết 2 gen không alen cùng quy định một tính trạng: - Đề bài cho liên quan đến 1 tính trạng. - Dựa vào đề bài cho là kết quả của phép lai 2 cặp gen dị ợp với nhau hay kết quả lai phân tích FB hay cơ thể dị hợp về 2 cặp gen lai với cơ thể khác để biện luận tính trạng đó do 2 hay nhiều cặp gen chi phối. - Cụ thể, các tỉ lệ sau: Kiểu tương Phép lai tác AaBb x AaBb Lai phân tích AaBb x Aabb AaBb x aabb (AaBb x aaBb) 9 : 3 : 3 :1 1:1:1:1 3:3:1:1 9:6:1 1:2:1 4 : 3 : 1 hoặc 6 : 1 :1 9:7 3:1 5:3 1:2:1 3 : 3 : 2 hoặc 3 : 4:1 12 : 3 : 1 1:2:1 4 : 3 : 1 hoặc 6 : 1 :1 Át chế 13 : 3 3:1 5 : 3 hoặc 7 : 1 Cộng gộp 15 : 1 3:1 7:1 Bổ trợ 3 (1 : 4 : 6 : 4 : 1) (1 : 2 : 1) (1 : 3 : 3 : 1) b) Phương pháp giải: b.1 Dạng toán thuận: cho biết kiểu tương tác, kiểu gen của P, tìm tỉ lệ phân li ở đời con. + Bước 1: Quy ước gen. + Bước 2: Xác định kiểu gen, kiểu hình ở đời con thông qua sơ đồ lai. Lưu ý: Sử dụng phép nhân xác suất hoặc sơ đồ phân nhánh để tìm tỉ lệ kiểu gen, kiểu hình. Ví dụ : Ở ngựa sự có mặt của 2 gen trội A và B cùng kiểu gen qui định lông xám, gen A có khả năng đình chỉ hoạt động của gen B nên gen B cho lông màu đen khi không đứng cùng với gen A trong kiểu gen. Ngựa mang 2 cặp gen đồng hợp lặn cho kiểu hình lông hung. Các gen phân li độc lập trong quá trình di truyền. Tính trạng màu lông ngựa là kết quả của hiện tượng nào? A. tác động cộng gộp C. Tác động ác chế B. Trội không hoàn toàn D. Tác động bổ trợ Giải: Theo đề gen A có khả năng đình chỉ hoạt động của gen B, gen B chỉ biểu hện kiểu hình khi không đứng cùng với gen A trong cùng 1 kiểu gen. Hay nói cách khác là gen A át chế hoạt động của gen trội B Suy ra, Tính trạng màu lông ngựa là kết quả của hiện tượng tương tác át chế. => chọn đáp án: C b.2 Dạng toán nghịch: cho biết kiểu hình của P, tỉ lệ phân li đời con, xác định kiểu gen của P. Phương pháp chung: + Bước 1: Biện luận tính trạng di truyền theo quy luật tương tác gen Khi lai F1 x F1 tạo ra F2 có 16 kiểu tổ hợp như: 9:3:3:1; 9:6:1; 9:7; 12:3:1; 13:3, 9:3:4; 15:1 hoặc có 1 kiểu hình chiếm tỉ lệ 1/16. (16 = 4.4 => P giảm phân cho 4 loại giao tử) Khi lai F1 với cá thể khác tạo ra F2 có 8 kiểu tổ hợp như: 3:3:1:1; 4:3:1; 3:3:2; 5:3; 6:1:1; 7:1. (8 = 4.2 => một bên P cho 4 loại giao tử, một bên P cho 2 loại giao tử) Khi lai phân tích F1 tạo ra F2 có 4 kiểu tổ hợp như: 3:1; 1:2:1; 1:1:1:1. (4 = 4.1 => một bên P cho 4 loại giao tử, một bên P cho 1 loại giao tử) 4 + Bước 2: Biện luận kiểu tương tác. Quy ước gen. + Bước 3: Xác định kiểu gen của P, F. + Bước 4: Lập sơ đồ lai. Lưu ý: tương tác bổ trợ có 2 trường hợp vì vai trò của 2 gen trội như nhau. Ví dụ 1: Người ta cho một cây hoa (X) giao phấn với với 2 cây khác: - Với cây I thu được F1-1 : 101 cây hoa đỏ: 203 cây hoa hồng: 100 cây hoa trắng. - Với cây II thu đượcF1-2: 55 cây hoa đỏ: 37 cây hoa hồng: 6 cây hoa trắng. Biện luận và viết sơ đồ lai cho mỗi trường hợp. Biết gen nằm trên NST thường. Giải: Xét phép lai 2: - F1-2: phân li theo tỉ lệ: 55 đỏ: 37 hồng: 6 trắng ~ 9 đỏ: 6 hồng: 1 trắng - Số tổ hợp giao tử: 9+ 6+ 1 = 16 = 4.4 --> P cho ra 4 loại giao tử --> P dị hợp về 2 cặp gen (giả sử AaBb) quy định 1 tính trạng màu sắc hoa --> đây là hiện tượng tương tác gen kiểu bổ trợ. - Quy ước: A-B- : hoa đỏ aaB-; A-bb: hoa hồng aabb: hoa trắng - Sơ đồ lai: P: AaBb x AaBb G: AB, Ab, aB, ab AB, Ab, aB, ab F1-2: 9 A-B- : 3 A-bb : 3 aaB- : 1aabb 9 đỏ: 6 hồng : 1 trắng Xét phép lai 1: - F1-1 có tỉ lệ: 1 đỏ: 2 hồng: 1 trắng --> số tổ hợp giao tử = 4 = 4.1 - Vì (X) cho ra 4 loại giao tử nên (I) cho ra 1 loại giao tử và F 1-1 xuất hiện hoa trắng --> Kiểu gen của (X): aabb - Sơ đồ lai: P: AaBb (đỏ) x G: AB, Ab, aB, ab aabb (trắng) ab F1-1: 1 AaBb : 1 Aabb : 1 aaBb : 1aabb 1 đỏ: 2 hồng : 1 trắng Ví dụ 2: Lai giữa P đều thuần chủng thu được F 1 ngô hạt đỏ. Cho F1 giao phấn với cá thể (I) hạt vàng thu được F2-1: 1637 ngô hạt đỏ: 275 ngô hạt vàng: 273 ngô hạt trắng. Biết ngô hạt trắng mang toàn gen lặn. Giải thích đặc điểm di truyền tính trạng màu sắc hạt ngô. 5 Giải: - F2-1: 1637 hạt đỏ: 275 hạt vàng: 273 hạt trắng ~ 6: 1: 1 --> số tổ hợp giao tử: 6 + 1+ 1= 8 = 4.2 --> Cá thể (I) cho ra 2 loại giao tử, F 1 cho ra 4 loại giao tử --> F1 dị hợp về 2 cặp gen quy định 1 tính trạng màu sắc hạt --> có hiện tượng tương tác gen. (Vì đề bài cho P thuần chủng nên F1 dị hợp) - Tỉ lệ 6: 1: 1 là tỉ lệ của tương tác át chế của 2 cặp gen không alen. - Quy ước: A-B-; A-bb: hạt đỏ; aaB-: hạt vàng; aabb: hạt trắng - F1có kiểu gen: AaBb , cá thể (I) có kiểu gen: Aabb - Sơ đồ lai: P: AAbb (hạt đỏ) F1 x aaBB (hạt đỏ) AaBb (100% đỏ) F1 x (I): AaBb x Aabb G: AB, Ab, aB, ab Ab, ab F1-1: 3 A-B-: 3 A-bb: 1 aaBb : 1 aabb 6 đỏ : 1 hồng : 1 trắng Ví dụ 3(trích đề thi HSG quốc gia 2010) Giả sử ở một loài động vật khi cho 2 dòng thuần chủng lông màu trắng và lông màu vàng giao phối với nhau thu được F 1 toàn con lông màu trắng, cho các con F1 giao phối vơi nhau thu được F2 có tỉ lệ kiểu hình 48 trắng : 9 đen : 3 xám : 3 nâu: 1 vàng. Hãy giải thích kết quả của phép lai này. Giải: - Số tổ hợp giao tử: 48+ 9+ 3+ 3+1 = 64 = 8.8 --> F 1 cho ra 8 loại giao tử --> F1 dị hợp về 3 cặp gen --> màu lông chịu sự chi phối bởi sự tương tác của 3 gen không alen. - Sơ đồ phân li ở F2: 3/4 D- : 27 A-B-D-: 27 trắng 3/4 B3/4 A- 1/4 dd : 9 A-B-dd: 9 trắng 3/4 D-: 9 A-bbD-: 9 trắng 1/4 bb 1/4 dd: 3 A-bbdd: 3 trắng 3/4 D-: 9 aaB-D-: 9 đen 3/4 B- 1/4 aa 1/4dd: 3 aaB-dd: 3 nâu 6 3/4D-: 3 aabbD-: 3 xám 1/4 bb 1/4 dd: 1 aabbdd: 1vàng b.3 Từ cơ sở sinh hóa --> kiểu tương tác. Ví dụ: Quá trình sinh hóa sau là cơ sở sinh hóa của hiện tượng tương tác gen nào? Sản phẩm của gen B Tiền chất không màu Sản phẩm của gen A Sắc tố đen sắc tố xám. Giải: Đây là kiểu tương tác bổ trợ kiểu 9 : 6: 1. Vì: Có mặt cả 2 gen trội A và B (A-B-) --> màu xám. Có mặt của gen trội B (aaB-) --> màu đen. Có mặt của gen trội A (A-bb) hoặc không có gen trội nào (aabb) --> bạch tạng Tóm lại: Khi xét sự di truyền của 1 tính trạng, điều giúp chúng ta nhận biết tính trạng đó được di truyền theo quy luật tương tác của 2 gen không alen là + Tính trạng đó được phân li KH ở thế hệ sau theo tỉ lệ 9:3:3:1 hay biến đổi của tỉ lệ này. + Tính trạng đó được phân li KH ở thế hệ sau theo tỉ lệ 3:3:1:1 hay biến đổi của tỉ lệ này. + Kết quả lai phân tích xuất hiện tỉ lệ KH 1:1:1:1 hay biến đổi của tỉ lệ này. 2. Tương tác gen và phân li độc lập: a) Phương pháp nhận biết: - Đề bài xét sự di truyền của 2 tính trạng - Xuất hiện các tỉ lệ : + Lai F1 dị hợp về 3 cặp gen : F1 x F1 --> Tỉ lệ F2: 27 : 21 : 9 : 7 (9 : 7)(3: 1) 27 : 18 : 3 : 9 : 6 : 1 (9: 6 : 1)(3: 1) 27 : 9 : 9 : 3 : 9 : 3 : 3 :1 (9: 3 : 3: 1)(3: 1) 27 : 9 : 12 : 9 : 3 : 4 (9: 3: 4)(3: 1) 7 39 : 13 : 9 : 3 (13: 3)(3:1) 36 : 9 : 3 : 12 : 3 : 1 (12 : 3 : 1)(3: 1) 45 : 3 : 15 : 1 (15 : 1)(3: 1) + Hoặc xuất hiện các tỉ lệ: 15: 5: 3: 3 = (5: 3)(3: 1); 3: 3: 1: 1 = (3: 1)(1: 1)... b) Phương pháp giải: - Bước 1: Xét riêng từng cặp tính trạng, xác định được một tính trạng di truyền tương tác, tính trạng kia do một gen quy định. - Bước 2: Xét chung: tích tỉ lệ chung bằng tích tỉ lệ riêng của các nhóm tính trạng --> hai tính trạng đều phân li độc lập. - Bước 3: Viết kiểu gen của P và viết sơ đồ lai. Ví dụ : Lai giữa P thuần chủng được F1 đều hoa đỏ, quả ngọt. F1 tự thụ phấn được F2 có 4 kiểu hình với tỉ lệ: 1431 hoa đỏ, quả ngọt: 1112 hoa trắng, quả ngọt: 477 hoa đỏ, quả chua: 372 hoa trắng, quả chua. Xác định quy luật di truyền chi phối phép lai trên? Biết vị quả được chi phối bởi một cặp gen. Giải: - Bước 1: F2 phân li theo tỉ lệ: 1431: 1112 : 477: 372 ~ 27: 21: 9: 7 + Xét sự di truyền tính trạng màu sắc hoa: Hoa đỏ: hoa trắng ~ 9: 7 --> tính trạng màu sắc hoa di truyền theo quy luật tác động bổ trợ kiểu 9:7 Quy ước: A-B-: hoa đỏ, --> F1: AaBb (hoa đỏ) x A-bb; aaB-; aabb: hoa trắng AaBb (hoa đỏ) + Xét sự di truyền tính trạng vị quả: quả ngọt : quả chua ~ 3: 1 --> Tính trạng vị quả di truyền theo quy luật phân li Quy ước: D: quả ngọt; d: quả chua. --> F1: Dd (quả ngọt) x Dd (quả ngọt) - Bước 2: Xét sự di truyền đồng thời của 2 tính trạng: (9: 7)(3: 1) = 27: 21: 9: 7 (phù hợp tỉ lệ phân li của đề bài) --> 3 cặp gen quy định 2 cặp tính trạng nằm trên 3 cặp NST tương đồng khác nhau, phân li độc lập, tổ hợp tự do. - Bước 3: Viết sơ đồ lai: Kiểu gen của F1: AaBbDd -> kiểu gen của P có thể: 8 P: AABBDD (hoa đỏ, quả ngọt) x aabbdd (hoa trắng, quả chua) P: AABBdd (hoa đỏ, quả chua) x aabbDD (hoa trắng, quả ngọt) P: AAbbDD (hoa trắng, quả ngọt) x aaBBdd (hoa trắng, quả chua) P: AAbbdd (hoa trắng, quả chua) x aaBBDD (hoa trắng, quả ngọt) 3. Tương tác gen và liên kết gen (1 tính trạng do 2 cặp gen không alen tương tác, 1 tính trạng do 1 cặp gen quy định liên kết với 1 trong 2 gen quy định tính trạng do tương tác). a) Phương pháp nhận biết: - Đề bài xét đến 2 tính trạng. - Tỉ lệ kiểu hình chung cho cả hai tính trạng không bằng tích của hai nhóm tỉ lệ khi xét riêng và thấy giảm xuất hiện biến dị tổ hợp. - Có 2 trường hợp: + Nếu tỉ lệ chung cả hai tính trạng giống tỉ lệ tương tác đơn thuần như 9: 3: 3:1; 9: 6: 1; 9: 7; 12: 3: 1; 13: 3; 9: 3: 4... thì chắc chắn các gen liên kết đồng. + Nếu tỉ lệ chung của 2 tính trạng khác tỉ lệ đơn thuần như 9 : 3 : 2 : 1 : 1; 6 : 6 : 3: 1; 8 : 5 : 2: 1; 6 : 5 : 3 :1 :1; 10 : 3 : 2 : 1; 8: 4 : 3 : 1.. thì chắc chắn các gen liên kết đối. + Ngoại lệ, đối với tương tác át chế 13 : 3, tỉ lệ chung về cả hai tính trạng là 9 : 3 : 4 sẽ phù hợp cả liên kết đồng và liên kết đối. b) Phương pháp giải: - Bước 1: Biện luận xác định quy luật. + Tách riêng từng tính trạng để xét: có 1 tính trạng di truyền tương tác, 1 tính trạng do 1 cặp gen quy định. + Xét chung : Tỉ lệ kiểu hình chung cho cả hai tính trạng không bằng tích của hai nhóm tỉ lệ khi xét riêng và thấy giảm xuất hiện biến dị tổ hợp --> gen quy định tính trạng di truyền theo quy luật của Menđen đã liên kết hoàn toàn với 1 trong 2 gen quy định tính trạng do tương tác. - Bước 2: Xác định kiểu gen.Xác định các gen liên kết đồng hay đối dựa vào sự xuất hiện hay không xuất hiện loại kiểu hình có kiểu gen duy nhất (vd: đời sau xuát hiện kiểu hình có kiểu gen aa bd bd --> P đều có giao tử abd --> liên kết đồng Xác định gen nào liên kết, gen nào phân li độc lập.(chú ý nếu là kiểu tương tác có một cách quy ước gen, vai trò A = B ( 9: 6: 1; 9: 7; 15: 1) ta chọn cả 2 trường hợp. - Bước 3: Viết sơ đồ lai. 9 Ví dụ 1: Người ta cho lai giữa 2 cơ thể thỏ thu được F 1 có tỉ lệ 12 lông trắng, dài : 3 lông đen, ngắn : 1 xám ngắn. Hãy biện luận và viết sơ đồ lai. Biết gen quy định tính trạng nằm trên NST thường, Kích thước lông do 1 gen quy định, không có hiện tượng trao đổi chéo giữa các NST tương đồng. Giải: - Bước 1: + Xét sự di truyền của tính trạng màu sắc lông: F1 có tỉ lệ 12 trắng : 3 đen : 1 xám --> F1 có 16 tổ hợp = 4 x 4 --> P mỗi bên cho ra 4 loại giao tử --> F 1 dị hợp về 2 cặp gen quy định 1 tính trạng --> tính trạng màu sắc lông di truyền theo quy luật tương tác. --> đây là tỉ lệ của tương tác gen kiểu át chế trội. Quy ước: A-B- ; A-bb: trắng aaB- : đen aabb: xám --> P: AaBb (trắng) x AaBb (trắng) + Xét sự di truyền tính trạng kích thước lông: F1 có sự di truyền 3 dài : 1 ngắn, mà mỗi gen quy định một tính trạng --> dài là tính trạng trội, ngắn là tính trạng lặn. Quy ước: D : dài, d : ngắn --> P: Dd x Dd - Bước 2: xét sự di truyền đồng thời của 2 loại tính trạng: P dị hợp về 3 cặp gen mà F1 có tỉ lệ 12 : 3 : 1 --> số tổ hợp giao tử = 16 khác với 64 tổ hợp trong phân li độc lập --> xảy ra hiện tượng liên kết gen. Nhận thấy, tính trạng màu lông trắng luôn dài, lông xám luôn ngắn --> A liên kết với D, a liên kết với d. Sơ đồ lai: P: AD ad Bb (trắng, dài) x G : ADB: ADb: abD : abd F2 : 9 AD   B-: 3 AD   bb : 3 AD ad Bb (trắng, dài) ADB: ADb: abD : abd ad ad Bb : 1 ad ad bb 12 lông trắng, dài : 3 lông đen, ngắn : 1 xám ngắn Ví dụ 2: Đem F1 dị hợp về 3 cặp gen tự thụ phấn, F2 phân li theo tỉ lệ: 196 thân thấp, quả bầu ; 589 thân cao, quả bầu; 392 thân thấp, quả tròn; 1961 thân cao, quả tròn. Biện luận, viết sơ đồ lai? 10 Giải: - Bước 1: Xét riêng từng tính trạng + Xét sự di truyền tính trạng kích thước thân: F2 phân i tỉ lệ cao: thấp = 13 : 3 --> tính trạng kích thước thân di truyền theo quy luật tương tác át chế. Quy ước: A-B-; A-bb; aabb : cây thân cao ; aaB- : cây thân thấp F1: AaBb (thân cao) x AaBb (thân cao). + Xét sự di truyền tính trạng hình dạng quả: F2 phân li quả tròn : quả bầu = 3 : 1 --> tính trạng hình dạng quả di truyền theo quy luật phân li. Quy ước: D : quả tròn, d : quả bầu F1 : Dd (quả tròn) x Dd (quả tròn) - Bước 2: Xét chung ( 13 : 3)( 3 : 1) = 39 : 13 : 9 : 3 (mâu thuẫn với đề bài) F2 xuất hiện tỉ lệ kiểu hình ~ 10 : 3 : 2 : 1 --> số tổ hợp giao tử = 16 = 4.4 --> F 1 dị hợp về 3 cặp gen cho ra 4 loại giao tử --> gen quy định hình dạng quả liên kết hoàn toàn với một trong 2 gen quy định kích thước thân. + F2 xuất hiện cả loại kiểu hình thân thấp, quả tròn (aaB-D-) và thân thấp, quả bầu (aaB-dd) --> cặp alen Aa của F 1 phân li độc lập với 2 cặp gen kia, đời F 2 xuất hiện tổ hợp các gen liên kết là BD và Bdd --> các gen đã liên kết theo vị trí  đối. Bd + Kiểu gen của F1 : Aa bD - Bước 3: Sơ đồ lai F1 x F1 : Bd Aa bD (thân cao, quả tròn) x Bd Aa bD (thân cao, quả tròn) G: 1 ABd: 1aBd: 1AbD: 1abD F2: bD bD 6 A- BD : 10 thân cao, quả tròn   ; 3 A- b  ; 1 aa bD 3 A- Bdd 2 aa BD  1 aa Bd Bd 1 ABd: 1aBd: 1AbD: 1abD : 3 thân cao, quả bầu : 2 thân thấp, quả tròn : 1 thân thấp, quả bầu 4. Tương tác gen và hoán vị gen: a) Phương pháp nhận biết: - Đề bài xét sự di truyền của 2 tính trạng. 11 - Tỉ lệ phân li kiểu hình chung của 2 tính trạng khác tỉ lệ của trường hợp tương tác- liên kết; xuất hiện nhiều biến dị tổ hợp. b) Phương pháp giải: - Bước 1: Biện luận xác định quy luật chi phối. Tách riêng từng tính trạng để xét: có 1 tính trạng di truyền tương tác, 1 tính trạng do 1 cặp gen quy định. Xét chung : Tỉ lệ kiểu hình chung cho cả hai tính trạng không bằng tích của hai nhóm tỉ lệ khi xét riêng và thấy tăng xuất hiện biến dị tổ hợp --> gen quy định tính trạng di truyền theo quy luật của Menđen đã liên kết không hoàn toàn với 1 trong 2 gen quy định tính trạng do tương tác. - Bước 2: Xác định kiểu gen: + Xác định gen liên kết đồng hay đối: dựa vào sự xuất hiện tỉ lệ lớn hay bé của loại kiểu hình có kiểu gen duy nhất. Vd: đời sau xuất hiện kiểu hình có kiểu gen bD aa bd --> đời trước tạo giao tử abd lớn hơn loại giao tử abD bd lớn hơn aa bD liên kết đồng. --> + Xác định gen nào liên kết: nếu là kiểu tương tác vai trò của 2 gen A, B không như nhau ta phải dựa vào thế hệ sau loại kiểu hình có tổ hợp gen (aaB-dd) có tỉ lệ lớn hay nhỏ để suy ra gen nào liên kết. + Tính tần số hoán vị: dựa vào kiểu hình có kiểu gen duy nhất hoặc đơn giản nhất ở thế hệ sau để lập phương trình, giải chọn nghiệm. - Bước 3: Viết sơ đồ lai. Ví dụ : Ở một loài thực vật, người ta cho thụ phấn F 1 nhận được F2 phân li kiểu hình: 7804 cây quả dẹt, vị ngọt 1377 cây quả tròn, vị ngọt 1222 cây quả dài, vị ngọt 3668 cây quả dẹt, vị chua 6271 cây quả tròn, vị ngọt 51 cây quả dài, vị chua. Biết vị quả ở một cặp gen quy định. Biện luận, viết kiểu gen và tính tỉ lệ giao tử của F1. Giải: - Bước 1: Xét riêng từng tính trạng. + Tính trạng hình dạng quả phân li theo tỉ lệ 9 dẹt : 6 tròn : 1 dài --> đây là tương tác bổ trợ. Quy ước: A-B-: quả dẹt; aabb : quả dài ; A-bb; aaB- : quả tròn 12 F1: AaBb (quả dẹt) x AaBb (quả dẹt). + Xét sự di truyền tính trạng vị quả: F2 phân li quả ngọt : quả chua = 3 : 1 --> tính trạng vị quả di truyền theo quy luật phân li. Quy ước: D : quả ngọt, d : quả chua F1 : Dd (quả ngọt) x Dd (quả ngọt) + Xét chung: (9 : 6 : 1)(3 : 1) = 27: 18 : 3 : 9 : 6 : 1 khác đề bài (38,25: 18: 30,75: 6,75 : 0,25) --> 3 cặp gen nằm trên 2 cặp NST tương đồng và xảy ra hoán vị gen. - Bước 2: + F2 xuất hiện kiểu hình quả dài, vị ngọt (aabbD-) = 6% lớn hơn loại kiểu hình quả dài vị chua (aabbdd = 0,25%) --> F 1 tạo loại giao tử abD hoặc baD lớn hơn loại giao tử abd hoặc bad --> các gen liên kết theo vị trí đối. Vì vai trò Bd Ad của gen A và B như nhau nên kiểu gen của F1 là Aa bD hoặc Bb aD . + Gọi f là tần số hoán vị ( 0< f < 50%). Vì F 2 xuất hiện kiểu hình quả dài vị chua ad aa bd bd ( hoặc bb ad ) = 0,25% nên f là nghiệm của phương trình: 1 4 . 2f . - F1 x F 1 : f 2 = 0,0025 --> f = 20% Bd Bd Aa bD x Aa bD Tỉ lệ giao tử của F1: ABD = Abd = aBD = abd = 5% AbD = ABd = abD = aBd = 20% Ad (kết quả tương tự với trường hợp F1 có kiểu gen Bb aD ) 5. Tương tác gen và liên kết với giới tính: a) Phương pháp nhận biết: - Khi xét sự di truyền một cặp tính trạng, nếu sự di truyền tính trạng này vừa biểu hiện tương tác của hai cặp gen không alen, vừa biểu hiện liên kết giới tính, ta suy ra trong hai cặp alen phải có một cặp trên NST thường phân ly độc lập với cặp kia. - Khi xét sự di truyền của 2 cặp tính trạng, nếu có 1 tính trạng thường do tương tác gen, 1 tính trạng liên kết với giới tính, ta dựa vào tỉ lệ phân ly kiểu hình của mỗi tính trạng, suy ra kiểu gen tương ứng. Sau đó kết hợp lại ta có kiểu gen chung về các tính trạng. b) Phương pháp giải: - Bước 1: Xét sự di truyền của tính trạng để suy ra tính trạng do tương tác của 2 gen không alen quy định. 13 - Bước 2: Biện luận để thấy tính trạng phân bố không đều ở 2 giới --> có 1 cặp gen nằm trên NST giới tính, cặp kia nằm trên NST thường. - Bước 3: Viết sơ đồ lai. Ví dụ (Đề thi HSG tỉnh năm 2004-2005) Cho gà trống có lông màu xám giao phối với gà mái có cùng kiểu hình, ở F1 thu được tỉ lệ kiểu hình là: Gà trống: 6 lông xám : 2 lông vàng Gà mái: 3 lông xám : 5 lông vàng Hãy giải thích kết quả thí nghiệm và viết sơ đồ lai. Giải: F1 có tỉ lệ kiểu hình xám : vàng = 9 : 7 = 16 kiểu tổ hợp  màu lông di truyền theo qui luật tương tác gen bổ trợ và F1 dị hợp 2 cặp gen nằm trên 2 cặp NST khác nhau. Qui ước: A-B-: lông xám; A-bb, aaB-, aabb: lông vàng Nhận thấy sự phân bố kiểu hình ở gà trống và gà mái không đều nhau, chứng tỏ màu lông di truyền liên kết với giới tính. Suy ra cặp gen Aa hoặc Bb nằm trên NST giới tính X không có alen tương ứng trên Y. Vì tương tác bổ trợ nên 2 gen trội có giá trị như nhau, do đó vai trò A, B ngang nhau. Giả sử cặp Bb nằm trên NST giới tính, ta có kiểu gen của P là: AaXBXb , AaXBY Sơ đồ lai: P: AaXBXb x AaXBY AXB AXb aXB aXb AXB AAXBXB AAXBXb AaXBXB AaXBXb aXB AaXBXB AAXBXb aaXBXB aaXBXb AY AAXBY AAXbY AaXBY AaXbY aY AaXBY AaXbY aaXBY aaXbY Tỉ lệ kiểu hình: Trống : 6 xám : 2 vàng 14 Mái: 3 xám : 5 vàng 6. Tích hợp xác suất vào giải bài tập tương tác gen: a) Định nghĩa xác suất: Xác suất (P) để một sự kiện xảy ra là số lần xuất hiện sự kiện đó (a) trên tổng số lần thử (n): P = a/n b) Cách tính xác suất : - Qui tắc cộng xác suất Khi hai sự kiện không thể xảy ra đồng thời (hai sự kiện xung khắc), nghĩa là sự xuất hiện của sự kiện này loại trừ sự xuất hiện của sự kiện kia thì qui tắc cộng sẽ được dùng để tính xác suất của cả hai sự kiện: P (A hoặc B) = P (A) + P (B) - Qui tắc nhân xác suất Khi hai sự kiện độc lập nhau, nghĩa là sự xuất hiện của sự kiện này không phụ thuộc vào sự xuất hiện của sự kiện kia thì qui tắc nhân sẽ được dùng để tính xác suất của cả hai sự kiện: P (A và B) = P (A) . P (B) - Qui tắc phân phối nhị thức Khi xác suất của một sự kiện X là p và xác suất của sự kiện Y là q thì trong n phép thử, xác suất để sự kiện X xuất hiện x lần và sự kiện Y xuất hiện y lần sẽ tuân theo qui tắc phân phối nhị thức: P( X )  C xn p x (1  p ) n  x * Dạng 1: Tính số kiểu hình trội hoặc lặn ở đời sau: có thể xác định nhanh hệ số của nhị thức bằng cách tính tổ hợp. Cnx  Trong đó: n! x !( n  x )! x = số alen trội (hoặc lặn) trong kiểu gen; n = tổng số alen Ví dụ: Để tính tỉ lệ của kiểu hình mà trong kiểu gen có hai gen (alen) trội và 4 gen (alen) lặn: C 62  6! 2!.(6  2)! = 15 * Dạng 2: Tính số alen trội hoặc lặn ở đời sau: - Gọi n là số cặp gen dị hợp → số alen trong một KG = 2n 15 - Số tổ hợp gen = 2n x 2n = 4n Nếu có n cặp gen dị hợp, PLĐL, tự thụ thì tần số xuất hiện tổ hợp gen có a alen trội ( hoặc lặn ) C2na / 4n Ví dụ 1: Chiều cao cây do 3 cặp gen PLĐL, tác động cộng gộp quy định.Sự có mặt mỗi alen trội trong tổ hợp gen làm tăng chiều cao cây lên 5cm. Cây thấp nhất có chiều cao = 150cm. Cho cây có 3 cặp gen dị hợp tự thụ phấn. Xác định: - Tần số xuất hiện tổ hợp gen có 1 alen trội, 4 alen trội. - Khả năng có được một cây có chiều cao 165cm Giải - Tần số xuất hiện : tổ hợp gen có 1 alen trội = C2na / 4n = C61 / 43 = 6/64 tổ hợp gen có 4 alen trội = C2na / 4n = C64 / 43 = 15/64 - Cây có chiều cao 165cm hơn cây thấp nhất = 165cm – 150cm = 15cm → có 3 alen trội (3.5cm = 15cm ) Vậy khả năng có được một cây có chiều cao 165cm = C63 / 43 = 20/64 Ví dụ 2: ( trích đề thi chọn HSG máy tính cầm tay tỉnh Thanh Hóa năm 2008 - 2009) Khi lai 2 cây đậu thơm thuần chủng đỏ và hoa trắng với nhau được F 1 toàn hoa đỏ, cho F1 tiếp tục giao phấn với nhau được F 2 có 176 cây hoa đỏ và 128 cây hoa trắng. Tính xác suất để F2 xuất hiện 4 cây trên cùng 1 lô đất có thể gặp ít nhất 1 cây hoa đỏ. Giải: F2 tỉ lệ hoa đỏ: hoa trắng = 176 : 128 ~ 9 hoa đỏ : 7 hoa trắng --> xác suất để ở F2 xuất hiện 4 cây hoa trắng ở F2 là: (7/16)4 --> xác suất để gặp ít nhất một cây hoa đỏ: 1 - (7/16)4 = 0,9634 IV. Một số bài tập tự giải: Bài 1. Lai giữa P thuần chủng khác nhau về kiểu gen, F 1 đồng loạt xuất hiện cây hoa đỏ. Đem lai phân tích F1, FB phân li 299 cây hoa trắng: 103 cây hoa đỏ. Kiểu gen của 2 cây được sử dụng ở thế hệ P: A. AABB x aabb B. AABB x aabb hoặc Aabb x aaBB C. AAbb x aaBB D. AaBb x Aabb hoặc AaBb x aaBb Bài 2. F1 tự thụ phấn thu được F2 252 bí vỏ quả trắng, tròn : 84 bí vỏ quả trắng, 16 bầu : 63 vỏ quả vàng, tròn : 21 vỏ quả vàng, bầu : 21 vỏ quả xanh, tròn : 7 quả xanh, bầu. Biết hình dạng quả do cặp gen D, d quy định. F1 có kiểu gen là: A. AaBbDd B. Aa BD bd Bd C. Aa bD D. Bb AD ad Bài 3. Cho F1 tự thụ phấn, đời F2 thu được 2256 cây thân cao, hoa kép : 2254 cây thân thấp, hoa kép : 1127 cây thân cao, hoa đơn : 376 cây thân thấp, hoa đơn. Hình dạng quả do một gen quy định. Sự di truyền cả 2 tính trạng được chi phối bởi: A. Ba cặp gen quy định 3 tính trạng nằm trên cùng 1 cặp NST và hoán vị gen. B. Ba cặp gen quy định 2 tính trạng và phân li độc lập. C. Ba cặp gen quy định 2 tính trạng trong đó một cặp phân li độc lập, 2 cặp liên kết gen. D. Hai cặp gen quy định 2 cặp tính trạng phân li độc lập. Bài 4. F1 dị hợp về 3 cặp gen, tự thụ phấn thu được F 2: 1386 cây cao, quả đỏ : 189 cây cao, quả vàng : 714 cây thấp, quả đỏ : 511 cây thấp, quả vàng. Tần số hoán vị gen nếu có của F1 sẽ là: A. 10% B. 20% C. 30% D. 0% Bài 5. (Trích đề thi đại học năm 2010) Ở một thực vật lưỡng bội, alen A quy định hoa đỏ trội hoàn toàn so với alen a quy định hoa tím. Sự biểu hiện màu sắc hoa còn phụ thuộc vào một gen có 2 alen B và b nằm trên một NST khác. Khi trong kiểu gen có alen B thì hoa không có màu (hoa trắng). Cho giao phấn giữa cây dị hợp về 2 cặp gen trên. Biết không có đột biến xảy ra, tính theo lí thuyết, tỉ lệ kiểu hình thu được ở đời con là: A. 9 hoa đỏ : 3 hoa tím : 4 hoa trắng B. 12 hoa đỏ : 3 hoa tím : 1 hoa trắng C.12 hoa đỏ : 3 hoa tím : 1 hoa trắng D. 9 hoa đỏ : 4 hoa tím : 3 hoa trắng Bài 6. ( Trích đề thi đại học năm 2010) Cho giao phấn giữa 2 cây P thuần chủng hoa trắng thu được F 1 gồm 100 cây có hoa màu đỏ. Cho F1 tự thụ phấn thu được F 2 có kiểu hình phân li theo tỉ lệ 9 cây hoa màu đỏ : 7 hoa màu trắng. Chọn ngẫu nhiên 2 cây có hoa màu đỏ F 2 cho giao phấn với nhau. Cho biết không có đột biến xảy ra, tính theo lí thuyết, xác suất để xuất hiện cây hoa màu trắng có kiểu gen đồng hợp lặn ở F3 là: A. 81 256 B. 1 81 C. 16 81 D. 1 16 Đáp án: 1C ; 2A ; 3C ; 4B ; 5A ; 6B V. Kiểm chứng – so sánh : 17 Năm học 2012-2013, khi luyện thi thi HSG chuyên đề bài tập phần quy luật di truyền, tôi có chia đội tuyển thành 2 nhóm, mỗi nhóm 20 em, 1 nhóm thực nghiệm, 1 nhóm đối chứng cho đề tài của mình; sau khi tổ chức cho HS làm bài kiểm tra tôi tiến hành chấm bài, kết quả như sau : Điểm 0-1 1.25- 2.25- 3.25- 4.25- 5.25- 6.25- 7.25- 8.25- 9.25- Nhóm TN 2 3 4 5 6 7 8 9 10 0 0 0 0 3 4 7 3 2 1 0 0 1 1 5 8 3 2 0 0 (20 HS) Nhóm ĐC (20 HS) Xử lí kết quả thu được theo phương pháp thống kê toán học trong nghiên cứu theo KHGD và đưa ra được đồ thị tần số lũy tích: Điều đó cho phép kết luận học sinh ở nhóm thực nghiệm đạt kết quả tốt hơn nhóm đối chứng. C. KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 18 1. Kết luận: Qua giảng dạy chương trình sinh học 12, luyện thi Đại học cũng như bồi dưỡng học sinh giỏi tại trường THPT Đông Sơn I, khả năng tiếp thu và vận dụng của học sinh để giải các bài tập phần qui luật di truyền tương tác gen đã mang lại những kết quả khả quan: học sinh đã nhận dạng nhanh các dạng toán tương tác gen và giải chính xác các dạng bài tập này. 2 . Đề nghị: Qua đề tài này tôi đã hệ thống, phân dạng, cách nhận biết nhanh và xây dựng được phương pháp giảng dạy cho từng dạng phù hợp với học sinh. Chính điều đó sẽ thuận lợi cho giáo viên khi dạy tiết giải bài tập trong quá trình bồi dưỡng học sinh giỏi, cũng như luyện thi Đại học đạt hiệu quả cao. Sáng kiến của tôi trên đây có thể còn mang màu sắc chủ quan, chưa hoàn thiện, vì vậy tôi rất mong được sự đóng góp ý kiến quý báu của các bạn đồng nghiệp để ngày càng hoàn thiện hơn . Xác nhận của thủ trưởng đơn vị Thanh Hóa, ngày 28 tháng 4 năm 2013 Tôi xin cam đoan đây là SKKN của mình viết, không sao chép nội dung của người khác. Nguyễn Thị Hiền 19 20
- Xem thêm -