Së Gd-§t Thanh Ho¸ Trêng THPT Th¹ch Thµnh 3 Hä vµ tªn: NguyÔn Gia Th¹ch Tæ chuyªn m«n : Ho¸ -Sinh Chøc vô: Gi¸o viªn-NTCM §¬n vÞ c«ng t¸c: Trêng THPT Th¹ch Thµnh 3 ®Ò tµi : Mét sè kinh nghiÖm trong viÖc hÖ thèng ho¸ c¸c bµi to¸n ho¸n vÞ gen PhÇn I §Æt vÊn ®Ò I. LÍ DO CHỌN §Ò tµi Thùc tÕ gi¶ng d¹y m«n sinh häc ë trêng THPT b¶n th©n t«i nhËn thÊy phÇn kiÕn thøc vÒ ho¸n vÞ gen lµ mét trong c¸c néi dung hay nhng khã, häc sinh thËm chÝ lµ mét sè ®ång nghiÖp vÉn cßn lóng tóng trong viÖc tiÕp cËn nhËn d¹ng, ph©n lo¹i vµ gi¶i quyÕt c¸c bµi to¸n ho¸n vÞ gen, h¬n n÷a d¹ng bµi tËp ho¸n vÞ gen thêng xuyªn cã trong c¸c ®Ò thi ®¹i häc, ®Ò thi häc sinh giái. ViÖc ph©n lo¹i , gi¶i nhanh c¸c bµi GV: NguyÔn Gia Th¹ch 1 skkn Së Gd-§t Thanh Ho¸ Trêng THPT Th¹ch Thµnh 3 to¸n ho¸n vÞ gen cã ý nghÜa trong viÖc n©ng cao thµnh tÝch häc tËp vµ ph¸t triÓn t duy cho häc sinh. Thêi gian gÇn ®©y mét sè ®ång nghiÖp, ®· nghiªn cøu vÒ vÊn ®Ò nµy, vµ chia sÎ kinh nghiÖm trong c¸c diÔn ®µn chuyªn m«n nh c¸c ®ång chÝ Nhung ( THPT Nh Thanh), ®/c H¶i( THPT Hµm Rång) …C¸c SKKN cña c¸c ®ång chÝ nµy ®Òu cã nh÷ng nÐt ®éc ®¸o trong c¸ch tiÕp cËn c¸c bµi to¸n vÒ ho¸n vÞ gen, b¶n th©n t«i khi ®äc c¸c ®Ò tµi ®ã ®· häc hái ®îc nhiÒu ®iÒu.
Tuy nhiªn theo t«i c¸c SKKN ®ã chØ ®Ò xuÊt c¸ch tiÕp cËn ë mét sè khÝa c¹nh, cha cã tÝnh tæng qu¸t. §Ò tµi vÒ ho¸n vÞ gen tuy lµ mét vÊn ®Ò khã tuy nhiªn trong ph¹m vi ch- ¬ng tr×nh THPT ®©y kh«ng ph¶i lµ vÊn ®Ò qu¸ réng. Theo t«i cÇn x©y dùng vµ cã thÓ x©y dùng c¸ch tiÕp cËn, gi¶i quyÕt c¸c bµi to¸n vÒ ho¸n vÞ gen mét c¸c cã hÖ thèng h¬n ®Ó thuËn tiÖn cho viÖc «n luyÖn cho häc sinh vµ chia sÎ víi ®ång nghiÖp V× vậy t«i m¹nh d¹n giíi thiªu ®Ò tµi “ Mét sè kinh nghiÖm trong viÖc hÖ thèng ho¸ c¸c bµi to¸n ho¸n vÞ gen” GV: NguyÔn Gia Th¹ch 2 skkn Së Gd-§t Thanh Ho¸ Trêng THPT Th¹ch Thµnh 3 II C¥ Së KHOA HäC -Trong qu¸ tr×nh gi¶m ph©n tạo giao tử tại kỳ trước của giảm ph©n I cã hiện tượng tiếp hợp hai NST kÐp của cặp tương đồng, cã thể xảy ra hiện tượng trao đổi đoạn tương ứng giữa hai cr«matÝt kh¸c nguồn g©y nªn hiện tượng ho¸n vị gen -Tần sè ho¸n vị gen (f) thể hiện lực liªn kết giữa c¸c gen trªn NST - C¸c gen trªn NST cã xu híng kết với nhau là chủ yÕu. Nªn tÇn sè ho¸n vÞ kh«ng vît qu¸ 50% ( f 50% ) -Tần số ho¸n vị gen thể hiện khoảng c¸ch tương đối giữa c¸c gen trªn NST: c¸c gen nằm càng xa nhau th× tần số ho¸n vị gen càng lớn và ngược lại c¸c gen nằm gần nhau th× tần số ho¸n vị gen càng nhỏ.
PhÇn II Gi¶I quyÕt vÊn ®Ò GV: NguyÔn Gia Th¹ch 3 skkn Së Gd-§t Thanh Ho¸ Trêng THPT Th¹ch Thµnh 3 A.Tæng qu¸t vÒ c¸c d¹ng ho¸n vÞ gen trong ch¬ng tr×nh sinh häc phæ th«ng * D¹ngI: Hai cÆp gen trªn mét cÆp NST + Bµi to¸n liªn quan ®Õn phÐp lai ph©n tÝch(Fa) + Bµi to¸n liªn quan ®Õn phÐp t¹p giao (F2) - Ho¸n vÞ hai bªn, kiÓu gen gièng nhau( Cïng dÞ hîp ®Òu, hoÆc cïng dÞ hîp chÐo. - Ho¸n vÞ gen ®ång thêi tréi kh«ng hoµn toµn. - Ho¸n vÞ gen trªn NST giíi tÝnh ( gen lÆn trªn NST X) GV: NguyÔn Gia Th¹ch 4 skkn Së Gd-§t Thanh Ho¸ Trêng THPT Th¹ch Thµnh 3 - Trêng hîp ®Æc biÖt: ho¸n vÞ mét bªn, c¶ hai bªn cïng dÞ hîp chÐo f=40% cho tØ lÖ kiÓu h×nh 1:2:1 t¬ng tù liªn kÕt gen hoµn toµn. - Trêng hîp bµi ra cho tØ lÖ c¬ thÓ mang 1 tÝnh tréi, mét tÝnh lÆn.
*D¹ng II: Ba cÆp gen trªn hai cÆp NST quy ®Þnh 3 cÆp tÝnh tr¹ng. + Bµi to¸n liªn quan ®Õn phÐp lai ph©n tÝch(Fa) + Bµi to¸n liªn quan ®Õn phÐp t¹p giao (F2) *D¹ng III: Ba cÆp gen trªn hai cÆp NST quy ®Þnh 2 tÝnh tr¹ng ( tÝnh tr¹ng thø nhÊt di truyÒn theo quy luËt t¬ng t¸c gen, tÝnh tr¹ng cßn l¹i lµ tÝnh tr¹ng ®¬n gen , cÆp NST quy ®Þnh tÝnh tr¹ng nµy liªn kÕt víi mét trong hai cÆp cña kiÓu t¬ng t¸c ë tÝnh tr¹ng thø nhÊt. GV: NguyÔn Gia Th¹ch 5 skkn Së Gd-§t Thanh Ho¸ Trêng THPT Th¹ch Thµnh 3 Trêng hîp cã nhiÒu h¬n ba cÆp gen trong ®ã cã hai cÆp gen cïng n»m trªn mét cÆp nhiÔm s¾c thÓ liªn kÕt kh«ng hoµn toµn. * D¹ng V : Ba cÆp gen trªn mét cÆp NST + Trao ®æi chÐo ®¬n (T¹i hai chç kh«ng cïng lóc) + Trao ®æi chÐo kÐp (T¹i hai chç cïng lóc vµ kh«ng cïng lóc) GV: NguyÔn Gia Th¹ch 6 skkn Së Gd-§t Thanh Ho¸ Trêng THPT Th¹ch Thµnh 3 B.
c¸ch nhËn d¹ng, tÝnh tÇn sè ho¸n vÞ gen, tØ lÖ kiÓu h×nh I. D¹ngI:Hai cÆp gen trªn mét cÆp NST 1. TÝnh tÇn sè ho¸n vÞ gen th«ng qua lai ph©n tÝch * NhËn d¹ng: §êi con xuÊt hiÖn 4 lo¹i kiÓu h×nh chia thµnh 2 nhãm: 2 lo¹i kiÓu h×nh cã tØ lÖ lín vµ b»ng nhau, hai lo¹i kiÓu h×nh cã tØ lÖ nhá vµ b»ng nhau. +TÇn sè ho¸n vÞ= tæng sè( tæng tØ lÖ ) c¸c kiÓu h×nh cã tØ lÖ nhá Tæng sè ®êi lai ph©n tÝch +kiÓu h×nh bè mÑ (P): - NÕu nhãm cã tØ lÖ kiÓu h×nh nhá kh¸c P th× c¬ thÓ dÞ hîp ë P lµ dÞ hîp ®Òu( ) - NÕu nhãm cã tØ lÖ kiÓu h×nh nhá gièng P th× c¬ thÓ dÞ hîp ë P lµ dÞ hîp chÐo ( ) GV: NguyÔn Gia Th¹ch 7 skkn Së Gd-§t Thanh Ho¸ Trêng THPT Th¹ch Thµnh 3 2.
TÝnh tÇn sè ho¸n vÞ qua phÐp t¹p giao (F2) a. Ho¸n vÞ hai bªn, kiÓu gen gièng nhau( Cïng dÞ hîp ®Òu, hoÆc cïng dÞ hîp chÐo) * NhËn d¹ng: NÕu bµi to¸n cho tõ P-> F1 -> F2 th× kiÓu gen c¬ thÓ dÞ hîp chän lµm bè mÑ ph¶i gièng nhau, hoÆc bµi to¸n cho lai c¸c c©y cã kiÓu h×nh tréi víi nhau ®êi con thu ®îc 4 lo¹i kiÓu h×nh víi tØ lÖ kh¸c 9:3:3:1( NÕu t¸ch xÐt riªng tõng tÝnh tr¹ng th× tØ lÖ ph©n li ®Òu lµ 3:1). Ngoµi ra ®Ò bµi cßn cho thªm c¸c d÷ kiÖn: - Mäi diÔn biÕn NST cña tÕ bµo sinh tinh vµ tÕ bµo trøng lµ nh nhau trong gi¶m ph©n. -Mäi diÔn biÕn NST cña tÕ bµo sinh no·n vµ tÕ bµo sinh h¹t phÊn lµ nh nhau trong gi¶m ph©n.
-Mäi diÔn biÕn NST cña tÕ bµo sinh giao tö ®ùc vµ tÕ bµo sinhgiao tö c¸i lµ nh nhau trong gi¶m ph©n. - Ho¸n vÞ gen ( trao ®æi chÐo) x¶y ra ë c¶ hai bªn bè vµ mÑ. * C¸ch tÝnh tÇn sè ho¸n vÞ gen: - C¶ bè vµ mÑ ®Òu sinh ra giao tö ab víi tØ lÖ b»ng nhau (m%) GV: NguyÔn Gia Th¹ch 8 skkn Së Gd-§t Thanh Ho¸ Trêng THPT Th¹ch Thµnh 3 -Dùa vµo tØ lÖ c¬ thÓ mang hai tÝnh tr¹ng lÆn (k%) cã kiÕu gen cã tØ lÖ b»ng m ab x m ab. - Ta cã m= c¨n bËc hai cña k.
* NÕu m>25% th× kiÓu gen bè mÑ lµ dÞ hîp ®Òu vµ tÇn sè ho¸n vÞ gen f = 100%- 2m * NÕu m<25% th× kiÓu gen bè mÑ lµ dÞ hîp chÐo vµ tÇn sè ho¸n vÞ gen f = 2m * TØ lÖ c¸c lo¹i kiÓu h×nh ë ®êi con.( T«i thèng nhÊt víi c¸ch tiÕp cËn, khai th¸c cña c¸c ®Ò tµi tríc ®ã ®Æc biÖt lµ ®Ò tµi cña ®/c Nhung (thpt Nh Thanh) - TØ lÖ c¬ thÓ mang 2 tÝnh tr¹ng tréi: 50% + k - TØ lÖ c¬ thÓ mang 1 tÝnh tr¹ng tréi: 25% - k - TØ lÖ c¬ thÓ mang 2 tÝnh tr¹ng lÆn : k * Bµi tËp ¸p dông. GV: NguyÔn Gia Th¹ch 9 skkn Së Gd-§t Thanh Ho¸ Trêng THPT Th¹ch Thµnh 3 - Cho hai gi«ng lóa thuÇn chñng th©n cao h¹t dµi vµ th©n thÊp h¹t trßn lai víi nhau F1 thu ®îc ®ång lo¹t c©y th©n cao h¹t trßn. TiÕp tôc cho F1 lai víi nhau thu ®îc F2 ph©n li theo tØ lÖ: 54% c©y cao h¹t trßn 21% c©y cao h¹t dµi 21% c©y thÊp h¹t trßn 4% c©y thÊp h¹t dµi BiÕt r»ng mçi gen quy ®inh mét tÝnh tr¹ng vµ mäi diÔn biÕn NST ë tÕ bµo sinh no·n vµ sinh h¹t phÊn lµ nh nhau trong gi¶m ph©n.biÖn luËn vµ viÕt s¬ ®å lai tõ P->F2 b.NÕu tØ lÖ c©y thÊp h¹t dµi thu ®îc lµ 1%. X¸c ®Þnh tÇn sè ho¸n vÞ gen vµ tØ lÖ c¸c kiÓu h×nh cßn l¹i.
- §©y lµ d¹ng ho¸n vÞ gen 2 bªn, kiÓu gen gièng nhau. - F= 40% GV: NguyÔn Gia Th¹ch 10 skkn Së Gd-§t Thanh Ho¸ Trêng THPT Th¹ch Thµnh 3 - S¬ ®å lai viÕt dùa vµo kiÓu gen cña F1, P vµ tÇn sè ho¸n vÞ f. th©n thÊp h¹t dµi lµ c¸c tÝnh tr¹ng lÆn tØ lÖ 1% - k= 1% = m ab x m ab - m= 10% < 25% -> F1 dÞ hîp chÐo - f= 20% - Th©n cao h¹t trßn = 50% +1% =51% Th©n cao h¹t dµi = 25%-1%= 24% Th©n thÊp h¹t trßn = 25%-1%= 24% Bµi to¸n 2 Cho những cây đậu F1 có cùng kiểu gen với kiểu hình hoa tím, hạt phấn dài tự thụ phấn. F2 thu được tỉ lệ phân tính kiểu hình: 50,16% hoa tím, hạt phấn dài : 24,84% hoa tím, hạt phấn tròn : 24,84% hoa đỏ, hạt phấn dài : 0,16% hoa đỏ, hạt phấn tròn Biện luận và viết sơ đồ lai từ F1 đến F2 ( cho biết mỗi gen quy định một tính trạng ) Tãm t¾t c¸ch gi¶i.
* NhËn d¹ng: Tỉ lệ phân tính kiểu hình ở F2: 50,16% : 28,84% : 28,84% : 0,16% 9 : 3: 3:1 Đây là kết quả của hiện tượng di truyền hoán vị gen. GV: NguyÔn Gia Th¹ch 11 skkn Së Gd-§t Thanh Ho¸ Trêng THPT Th¹ch Thµnh 3 * C¸ch tÝnh tÇn sè ho¸n vi gen : F2 hoa đỏ, hạt phấn tròn ( ) = 0,16% = 4% ab x 4% ab -> Hoán vị gen xảy ra cả hai bên bố mẹ F1 đem lai AB = ab = 4% 25% -> F1 dÞ hîp chÐo và tần số HVG( f) = 2 x 4% = 8% * Lập sơ đồ lai : dùa vµo kiÓu gen cña P, F1, tÇn sè ho¸n vÞ gen thu ®îc kÕt qu¶ phï hîp víi tØ lÖ ®Ò bµi.