Sáng kiến kinh nghiệm Một số phương pháp giải bài tập đột biến nhiễm sắc thể - Sinh học 12

Nội dung tài liệu: Sáng kiến kinh nghiệm Một số phương pháp giải bài tập đột biến nhiễm sắc thể - Sinh học 12

1. Phần 1. MỞ ĐẦU 1. Mục đích của sáng kiến Ngày nay khoa học và công nghệ đang phát triển mạnh đặc biệt là công nghệ thông tin và công nghệ sinh học. Để theo kịp sự phát triển của khoa học, để hoà nhập vào nền kinh tế thế giới, nền kinh tế về tri thức, ngành giáo dục của nước ta phải đào tạo ra những con người có trình độ văn hoá cao, năng động và đầy sáng tạo. Sự ra tăng về khối lượng tri thức, sự đổi mới về khoa học tất yếu đòi hỏi phải đổi mới phương pháp dạy học. Để đạt được kết quả cao trong các kỳ thi với hình thức trắc nghiệm như hiện nay học sinh cần đổi mới phương pháp học tập. Với hình thức thi như hiện nay học sinh cần phải nắm được các kiến thức cơ bản trọng tâm đã học vận dụng những hiểu biết đó vào việc phân tích, xác định nhận biết các đáp án đúng sai trong các câu trắc nghiệm. Đặc biệt đối với các câu bài tập làm thế nào để có thể giải được được kết quả nhanh nhất mà không mất nhiều thời gian? Đó là câu hỏi lớn đối với tất cả các giáo viên. Trong quá trình giảng dạy sinh học khối 12 thì bài tập vận dụng là một vấn đề khó cho học sinh. Kiến thức môn sinh ở phần nhiễm sắc thể và đột biến nhiễm sắc thể nhiều và khó, thời gian trên lớp không đủ giải quyết được nhiều bài tập vận dụng cho học sinh. Hiện nay, các dạng bài tập tính toán liên quan đến đột biến nhiễm sắc thể có trong đề thi THPT Quốc gia nhiều. Do đó mỗi giáo viên có cách dạy riêng cho mình hướng dẫn các em vận dụng lí thuyết tìm ra công thức và cách giải nhanh để đạt hiệu quả cao trong học tập nhằm phát huy tính tích cực, chủ động, sáng tạo cho học sinh. Vì vậy với mong muốn tìm được phương pháp dạy học tốt nhất và cách giải quyết vấn đề nhanh nhất nên tôi mạnh dạn nghiên cứu đề tài “Một số phương pháp giải bài tập đột biến nhiễm sắc thể - sinh học 12" * Mục đích của sáng kiến: - Hệ thống hóa các kiến thức cơ bản và các công thức nhiễm sắc thể và đột biến nhiễm sắc thể, phù hợp với tiến trình bài giảng trên lớp, bám sát các nội dung kiến thức vừa được học để củng cố và nâng cao kiến thức – kỹ năng môn học cho học sinh. 1
2. - Hệ thống các dạng bài tập cơ bản và nâng cao về đột biến nhiễm sắc thể có trong chương trình sinh học 12, có trong các đề thi tốt nghiệp, thi tuyển sinh cao đẳng, đại học và có trong kì thi trung học phổ thông quốc gia ở các năm trước. - Nêu ra một số các phương pháp giải bài tập đột biến nhiễm sắc thể, phù hợp để vừa rèn luyện kỹ năng cơ bản, vừa có thể rèn luyện cho học sinh khả năng giải quyết các bài tập theo hướng yêu cầu của các đề thi. 2. Điểm mới của sáng kiến Một số phương pháp giải bài tập đột biến nhiễm sắc thể có thể sử dụng vào nhiều hoạt động dạy học sinh học 12: giảng dạy trên lớp trong phần nhiễm sắc thể và đột biến nhiễm sắc thể, ôn thi THPT Quốc gia, bồi dưỡng học sinh giỏi . Mặt khác, trong quá trình giảng dạy, việc sử dụng một số phương pháp giải bài tập đột biến nhiễm sắc thể vào dạy học sẽ tạo hứng thú trong giờ học, phát huy tính tích cực, chủ động của học sinh sẽ giúp học sinh ghi nhớ bài nhanh hơn và tiết kiệm thời gian trong quá trình ôn tập và củng cố kiến thức. Một số phương pháp giải đột biến nhiễm sắc thể được áp dụng cho tất cả học sinh lớp 12, nhất là học sinh học khá, giỏi, học sinh có nguyện vọng chọn môn sinh để xét tốt nghiệp cũng như xét tuyển đại học. Trong chương trình sinh học 12, bài tập về đột biến nhiễm sắc thể, thể hiện mối tương quan giữa toán học và sinh học. 3. Đóng góp mới của sáng kiến “Một số phương pháp giải bài tập đột biến nhiễm sắc thể - sinh học 12” là tài liệu tham khảo trong công tác giảng dạy, để tự ôn tập, tự rèn luyện giải các bài tậpđột biến nhiễm sắc thể cho giáo viên và học sinh. Vì vậy, có nhiều học sinh có thể giải thành thạo các bài trong sách giáo khoa hoặc bài tập nâng cao khi giáo viên yêu cầu trong tiết ôn tập. Từ đó học sinh lớp 12 có đủ tự tin khi tham gia thi môn Sinh học trong kì thi THPT Quốc Gia. 2
3. Phần 2. NỘI DUNG Chương 1. THỰC TRẠNG VẤN ĐỀ CẦN NGHIÊN CỨU 1.1. Đặc điểm tình hình 1.1.1. Thuận lợi Với bộ môn Sinh học, lượng kiến thức phong phú với nhiều khái niệm, quá trình và cơ chế sinh học. Các chương, bài trong sách giáo khoa được bố trí theo một trình tự logic hợp lí. Nội dung từng bài trong sách giáo khoa gồm nhiều vấn đề có liên quan đến nhau tạo điều kiện thuận lợi cho giáo viên xây dựng các công thức liên quan hỗ trợ cho các phương pháp giải các bài tập. Tuy nhiên trước khi học về đột biến nhiễm sắc thể học học đã được học về hình thái cấu trúc của nhiễm sắc thể trong chương trình sinh học 12. Từ đó có thể nắm bắt kiến thức một cách hệ thống. Mặt khác khi học về đột biến nhiễm sắc thể học sinh đã biết khái niệm gen, cấu trúc chung của gen và vị trí của gen trong tế bào và các quy luật di truyền cơ bản ở sinh vật. Nhờ vậy mà học sinh có nền tảng cơ bản để hiểu rõ hơn về đột biến nhiễm sắc thể. 1.1.2. Khó khăn Do Sinh học là môn học đòi hỏi nhiều tư duy để suy luận và vận dụng thực tiễn, kiến thức môn học đa dạng phong phú, đặc biệt là biến dị trong đó có đột biến nhiễm sắc thể. Như vậy, trong quá trình dạy và học phần đột biến nhiễm sắc thể sẽ gặp nhiều khó khăn. Trong chương trình sinh học 12 nội dung chương I cơ chế di truyền và biến dị bao gồm 6 bài lý thuyết và 1 bài thực hành, trong đó có bài “ Nhiễm sắc thể và đột biến cấu trúc nhiễm sắc thể và đột biến số lượng nhiễm sắc thể”. Đây là chương có nội dung bài học tương đối dài khó với học sinh đặc biệt là vận dụng kiến thức về nhiễm sắc thể và đột biến nhiễm sắc thể để giải các bài tập về đột biến nhiễm sắc thể. 1.2. Thực trạng của việc nghiên cứu Trong quá trình giảng dạy môn sinh việc vận dụng kiến thức lý thuyết để giải quyết các bài tập của học sinh gặp nhiều khó khăn, đặc biệt là học sinh khối 3
4. 12. Mặt khác phần bài tập trong các đề thi chiếm tỉ lệ không nhỏ khoảng 40%. Do đó việc có đủ các kiến thức cơ bản và vậ dụng để giải quyết các bài tập phục vụ ôn luyện THPT quốc gia cho các học sinh khối 12 là cần thiết. Vì vậy “Một số phương pháp giải bài tập đột biến nhiễm sắc thể - sinh học 12” mà tôi đưa ra nhằm phát huy tính tích cực, chủ động sáng tạo để giúp học sinh để vận dụng tốt lý thuyết đề giải quyết nhanh nhất, hiệu quả nhất các dạng bài tập về nhiễm sắc thể. 4
5. Chương 2. MỘT SỐ GIẢI PHÁP NHẰM NÂNG CAO HIỆU QUẢ GIẢI BÀI TẬP ĐỘT BIẾN NHIỄM SẮC THỂ Để đạt được những mục đích mà sáng kiến đề ra tôi cần phải thực hiện một số giải pháp sau: - Hệ thống hóa các kiến thức cơ bản và các công thức nhiễm sắc thể và đột biến nhiễm sắc thể, phù hợp với tiến trình bài giảng trên lớp, bám sát các nội dung kiến thức vừa được học để củng cố và nâng cao kiến thức – kỹ năng môn học cho học sinh. - Hệ thống các dạng bài tập cơ bản và nâng cao về đột biến nhiễm sắc thể có trong chương trình sinh học 12, có trong các đề thi tốt nghiệp, thi tuyển sinh cao đẳng, đại học và có trong kì thi trung học phổ thông quốc gia ở các năm trước. - Nêu ra một số các phương pháp giải bài tập đột biến nhiễm sắc thể, phù hợp để vừa rèn luyện kỹ năng cơ bản, vừa có thể rèn luyện cho học sinh khả năng giải quyết các bài tập theo hướng yêu cầu của các đề thi. 2.1. Giải pháp thứ nhất: Hệ thống kiến thức và công thức nhiễm sắc thể và đột biến nhiễm sắc thể 2.1.1. Hình thái nhiễm sắc thể - NST ở sinh vật nhân thực là 1 cấu trúc gồm phân tử ADN và liên kết với các loại prôtêin khác nhau (chủ yếu prôtein histôn) - Mỗi nhiễm sắc thể chứa: + Tâm động: chứa trình tự nucleotit đặc biệt, là vị trí liên kết với thoi phân bào giúp nhiễm sắc thể di chuyển về các cực của tế bào trong phân bào. + Vùng đầu mút: có tác dụng bảo vệ nhiễm sắc thể, làm cho nhiễm sắc thể không dính vào nhau, có trình tự nucleotit khởi đầu quá trình nhân đôi ADN. - Mỗi loài có một bộ nhiễm sắc thể đặc trưng về số lượng, hình thái và cấu trúc. - Có 2 loại nhiễm sắc thể: nhiễm sắc thể thường và nhiễm sắc thể giới tính. 2.1.2. Cấu trúc siêu hiển vi của nhiễm sắc thể - Ở sinh vật nhân thực: Nhiễm sắc thể được cấu tạo từ chất nhiễm sắc gồm ADN và prôtêin: + Phân tử ADN rất dài. 5
6. + ADN được xếp vào các nhiễm sắc thể khác nhau và có sự gói bọc ADN theo các mức xoắn khác nhau trong mỗi nhiễm sắc thể. - Nhiễm sắc thể là cấu trúc nằm trong nhân tế bào, được cấu trúc bởi 2 thành phần là ADN và protein - Nhiễm sắc thể có 4 mức độ co xoắn theo thứ tự : Sợi cơ bản (đường kính 11 nm) → Sợi nhiễm sắc (đường kính 30 nm) → Vùng siêu xoắn (đường kính 300 nm) → Cromatit (đường kính 700 nm) - Ở sinh vật nhân sơ: Mỗi tế bào chỉ chứa 1 phân tử ADN mạch kép, có dạng vòng, chưa có cấu trúc nhiễm sắc thể. 2.1.3. Đột biến cấu trúc NST 2.1.3.1. Khái niệm - Đột biến cấu trúc nhiễm sắc thể là những biến đổi trong cấu trúc của nhiễm sắc thể, thực chất là sắp xếp lại trình tự các gen, làm thay đổi hình dạng và cấu trúc của nhiễm sắc thể 2.1.3.2. Các dạng đột biến cấu trúc nhiễm sắc thể * Mất đoạn - Là đột biến làm mất đi một đoạn nào đó của nhiễm sắc thể - Làm giảm số lượng gen trên nhiễm sắc thể, mất cân bằng gen. - Thường gây chết hoặc giảm sức sống. * Lặp đoạn - Là đột biến làm cho 1 đoạn của nhiễm sắc thể có thể lặp lại một hay nhiều lần. - Làm tăng số lượng gen trên nhiễm sắc thể, mất cân bằng gen. - Làm tăng hoặc giảm cường độ biểu hiện của tính trạng, không gây hậu quả nghiêm trọng, tạo nên các gen mới trong quá trình tiến hóa. * Đảo đoạn - Là đột biến trong đó 1 đoạn nhiễm sắc thể đứt ra và đảo ngược 1800 và nối lại. - Làm thay đổi trình tự pbố của các gen trên nhiễm sắc thể. - Có thể ảnh hưởng đến sức sống, giảm khả năng sinh sản của thể đột biến, tạo nguồn nguyên liệu cho tiến hóa, 6
7. * Chuyển đoạn - Là đột biến dẫn đến sự trao đổi đoạn trong một nhiễm sắc thể hoặc giữa các nhiễm sắc thể không tương đồng. - Một số gen trên nhiễm sắc thể thể này chuyển sang nhiễm sắc thể khác dẫn đến làm thay đổi nhóm gen liên kết. - Chuyển đoạn lớn thường gây chết hoặc làm mất khả năng sinh sản. 2.1.4. Đột biến số lượng NST * Đột biến lệch bội + Khái niệm và phân loại - Đột biến lệch bội là những biến đổi về số lượng nhiễm sắc thể xảy ra ở 1 hay 1 số cặp nhiễm sắc thể tương đồng. - Các dạng lệch bội: Thể một, thể ba, thể khuyết, thể bốn - Đột biến lệch bội thường gặp ở thực vật, ít gặp ở động vật. + Cơ chế phát sinh - Trong giảm phân: Do sự rối loạn phân bào, một hay vài cặp nhiễm sắc thể không phân li Giao tử thừa hoặc thiếu 1 vài nhiễm sắc thể Các giao tử này kết hợp với giao tử bình thường sẽ tạo các thể lệch bội. - Trong nguyên phân (tế bào sinh dưỡng): Nếu lệch bội xảy ra ở giai đoạn phát triển sớm của hợp tử một phần cơ thể mang đột biến lệch bội thể khảm. + Hậu quả - Thể lệch bội thường không có khả năng sống hoặc sức sống giảm, giảm khả năng sinh sản tùy loài. - VD: Hội trứng Đao, Siêu nữ 3X (XXX), Toc nơ (XO), Claiphen tơ (XXY)ở người. + Ý nghĩa: Cung cấp nguyên liệu cho tiến hóa và chọn giống * Đột biến đa bội + Khái niệm và cơ chế phát sinh thể tự đa bội - Khái niệm: Là sự tăng một số nguyên lần bộ nhiễm sắc thể đơn bội của cùng một loài và lớn hơn 2n. Trong đó 3n, 5n, 7n gọi là đa bội lẻ; còn 4n, 6n gọi là đa bội chẵn. 7
8. - Cơ chế phát sinh: Do trong quá trình giảm phân, bộ nhiễm sắc thể của tế bào không phân li, tạo thành giao tử chứa 2n. Qua thụ tinh sự kết hợp của các giao tử 2n này với nhau tạo thành thể tứ bội 4n, hay kết hợp với giao tử bình thường n sẽ tạo thể tam bội 3n. Trong lần nguyên phân đầu tiên của hợp tử, nếu tế bào không phân chia nhiễm sắc thể thì cũng tạo nên thể tứ bội (4n). + Khái niệm và cơ chế phát sinh thể dị đa bội - Khái niệm: Là dạng đột biến gia tăng số bộ nhiễm sắc thể đơn bội của 2 loài khác nhau. - Cơ chế phát sinh: Cơ chế hình thành thể dị đa bội là lai xa kết hợp với đa bội hóa tạo ra cây song nhị bội gồm 2 bộ nhiễm sắc thể của 2 loài đem lai. + Hậu quả và vai trò của đột biến đa bội - Đặc điểm của thể đa bội: + Tế bào to, cơ quan sinh dưỡng lớn, phát triển khỏe, chống chịu tốt. + Thể đa bội lẻ (3n, 5n ) hầu như không có khả năng sinh giao tử bình thường. Các giống cây ăn quả không hạt thường là thể đa bội lẻ (dưa hấu, nho ) - Vai trò: Đột biến đa bội đóng vai trò quan trọng trong tiến hoá (hình thành loài mới) và trong trồng trọt (tạo cây trồng năng suất cao ) 8
9. 2.2. Giải pháp thứ hai: Hệ thống hóa các dạng bài tập cơ bản và nâng cao đột biến nhiễm sắc thể sinh học 12, thường có trong các đề thi Sau mỗi nội dung kiến thức cần thiết giáo viên phải soạn ra những dạng bài tập cơ bản đơn giản làm ví dụ để hướng dẫn cho học sinh làm quen. Ngoài ra cần ra thêm một số bài tập phức tạp dần và hướng dẫn cho học sinh về nhà nghiên cứu giải quyết để hình thành kĩ năng giải bài tập tốt hơn. Tùy vào đối tượng là học sinh trung bình hay khá giỏi, hoặc học sinh ôn thi THPT Quốc gia hoặc bồi dưỡng học sinh giỏi mà ra đề cho phù hợp. Để tránh mất thời gian, và học sinh làm được bài tập thì giáo viên phải in sẵn đề phát cho học sinh về nhà nghiên cứu trước sau đó tận dụng những thời gian phần học giảm tải, tiết ôn tập, bài tập giáo viên hướng dẫn cho học sinh cách giải bài tập các dạng cơ bản. Cùng với việc nắm chắc kiến thức lý thuyết và phương pháp giải bài tập, khi gặp mỗi dạng bài tập đã giúp học sinh chỉ cần một thời gian ngắn đã giải được đúng chính xác. Qua hướng dẫn cách làm và ví dụ về một số dạng bài tập học sinh có được vốn hiểu biết cần thiết cho việc giải các bài tập, đáp ứng được yêu cầu kiến thức khi thời gian trên lớp có hạn. Trên cơ sở đã qua nhiều năm giảng dạy lớp 12 và bồi dưỡng học sinh giỏi tôi xin đưa ra một số phương pháp giải các dạng bài tập về đột biến nhiễm sắc thể. 2.2.1. Một số phương pháp giải bài tập đột biến nhiễm sắc thể 2.2.1.1. Dạng 1. Bài tập xác định tên của thể đột biến * Thể lệch bội là những cơ thể có bộ nhiễm sắc thể thừa hoặc thiếu 1, 2 nhiễm sắc thể ở 1 hoặc một số cặp nhiễm sắc thể nào đó, bao gồm thể một (2n – 1), thể ba (2n +1), thể bốn (2n +2), thể khuyết (không) (2n -2), thể ba kép (2n + 1+ 1), thể một kép (2n -1-1) * Thể dị đa bội (được hình thành nhờ lai xa và đa bội hóa) có bộ nhiễm sắc thể lưỡng bội của 2 loài và có kiểu gen thuần chủng về tất cả các gen * Đột biến số lượng nhiễm sắc thể và đột biến đảo đoạn là những loại đột biến không làm thay đổi thành phần số lượng gen trên nhiễm sắc thể * Đột biến lệch bội và đột biến đa bội chẵn có thể được phát sinh trong nguyên phân và giảm phân 9
10. Ví dụ: Một loài thực vật lưỡng bội có 4 nhóm gen liên kết. Giả sử có 8 thể đột biến được kí hiệu từ 1 đến 8 mà số nhiễm sắc thể (NST) ở trạng thái chưa nhân đôi có trong mỗi tế bào sinh dưỡng của mỗi thể đột biến là: (1) 12 NST; (2) 8 NST; (3) 6 NST; (4) 16NST; (5) 24 NST; (6) 20 NST; (7) 9 NST; (8) 28 NST Trong 8 thể đột biến nói trên, có bao nhiêu thể đột biến đa bội lẻ? Hướng dẫn giải - Xác định bộ nhiễm sắc thể lưỡng bội của loài: có 4 nhóm gen liên kết→2n = 8 - Lấy số nhiễm sắc thể của mỗi thể đột biến chia cho n ( n = 4) ta tìm đa bội lẻ Dạng (1) có 12 : 4 = 3 → 3n Dạng (2) có 8: 4 = 2 Dạng (3) có 6: 4 = 1,5 Dạng (4) có 16: 4 = 4 Dạng (5) có 24: 4 = 6 Dạng (6) có 20: 4 = 5 → 5n Dạng (7) có 9: 4 = 2,25 Dạng (8) có 29: 4 = 7 →7n 2.2.1.2. Dạng 2. Bài tập về nhiễm sắc thể và cơ chế phát sinh đột biến nhiễm sắc thể - Đột biến nhiễm sắc thể có 2 dạng là đột biến cấu trúc (những biến đổi về cấu trúc nhiễm sắc thể) và đột biến số lượng nhiễm sắc thể (những biến đổi về số lượng nhiễm sắc thể) - Sự tiếp hợp giữa các cromatit và xảy ra trao đổi chéo không cân là nguyên nhân làm phát sinh các dạng đột biến cấu trúc nhiễm sắc thể. Trong đó sự tiếp hợp và trao đổi chéo giữa 2 nhiễm sắc thể khác nhau làm phát sinh đột biến chuyển đoạn. Sự tiếp hợp và trao đổi chéo không cân giữa 2 cromatit trong cùng một cặp nhiễm sắc thể làm phát sinh đột biến mất đoạn và lặp đoạn - Đột biến đảo đoạn nhiễm sắc thể, đột biến chuyển đoạn làm thay đổi vị trí của gen trên nhiễm sắc thể nên có thể sẽ ảnh hưởng đến khả năng hoạt động của gen ( gen được chuyển từ vùng hoạt động sang vùng không hoạt động và ngược lại) - Trong các dạng đột biến cấu trúc thì đột biến mất đoạn thường gây chết hoặc giảm sức sống nhưng được sử dụng để loại bỏ gen có hại, đột biến chuyển đoạn nhiễm sắc thể thường gây chết hoặc mất khả năng sinh sản nhưng được sử dụng để chuyển gen 10
11. - Đột biến lặp đoạn kết hợp với đột biến gen có thể làm phát sinh gen mới - Một thể đột biến được gọi là tam bội nếu tất cả các nhiễm sắc thể được tập hợp thành từng bộ 3 chiếc. Được gọi là tứ bội nếu tất cả các nhiễm sắc thể được tập hợp thành bộ 4 chiếc - Đột biến lệch bội có các dạng là thể một, thể không, thể ba, thể bốn, trong các dạng này thì thể một, thể ba luôn có số lượng nhiễm sắc thể là số lẻ - Đột biến đa bội xảy ra do tất cả các cặp nhiễm sắc thể không phân li, consixin cẳn trở sự hình thành thoi vô sắc nên gây đột biến đa bội. Muốn gây đột biến đa bội thì phải sử dụng consixin tác động vào pha G 2 của chu kì tế bào (lúc hình thành thoi phân bào) - Tất cả các đột biến nhiễm sắc thể (trừ đảo đoạn) làm thay đổi hàm lượng ADN ở trong nhân tế bào. Chỉ có đột biến cấu trúc nhiễm sắc thể (trừ đảo đoạn) mới làm thay đổi độ dài của ADN (thay đổi số lượng gen trên nhiễm sắc thể) Ví dụ: Một cơ thể có kiểu gen Aa giảm phân sẽ tạo những loại giao tử nào trong các trường hợp sau - Các cặp nhiễm sắc thể phân li bình thường - Tất cả các cặp nhiễm sắc thể không phân li trong giảm phân I, giảm phân II phân li bình thường - Tất cả các cặp nhiễm sắc thể không phân li trong giảm phân II, giảm phân I bình thường Hướng dẫn giải - Các cặp nhiễm sắc thể phân li bình thường thì cơ thể có kiểu gen Aa sẽ tạo 2 loại giao tử là A và a với tỉ lệ bằng nhau và bằng 50% - Nếu ở giảm phân I tất cả các cặp nhiễm sắc thể không phân li, giảm phân II bình thường thì giao tử có bộ nhiễm sắc thể lưỡng bội và có kiểu gen giống với kiểu gen của cơ thể Aa NST chỉ phân li ở giảm phân II tạo giao tử Aa, O - Nếu giảm phân I diễn ra bình thường, giảm phân II tất cả các cặp nhiễm sắc thể không phân li thì giao tử có bộ nhiễm sắc thể lưỡng bội nhưng kiểu gen bằng 2 lần kiểu gen của giao tử lúc giảm phân bình thường 11
12. Aa NST chỉ phân li ở giảm phân II Tạo giao tử AA, giao tử aa và giao tử O 2.2.1.3. Dạng 3. Bài tập về tỉ lệ kiểu hình của phép lai - Giao tử của cơ thể tam bội: Tam bội thực tế không sinh sản hữu tính về mặt lí thuyết ở cơ thể tam bội (3n), nhiễm sắc thể tồn tại thành bộ 3 chiếc nên khi giảm phân nên 2 chiếc đi về giao tử thứ nhất chiếc còn lại đi về giao tử thứ hai, do đó sẽ phân li cho giao tử 2n và n. Nếu bố trí các gen của cơ thể thành các đỉnh của tam giác thì giao tử sẽ là đỉnh (n) và cạnh của nó (2n) Ví dụ : Cơ thể tam bội có kiểu gen Aaa sẽ cho các loại giao tử 1/6 AA; 2/6 Aa; 2/6A; 1/6 a A a A - Giao tử của cơ thể tứ bội: Cơ thể tứ bội (4n), nhiễm sắc thể tồn tại thành từng bộ bốn khi giảm phân bình thường thì sẽ phân li cho giao tử 2n. Vì vậy nếu bố trí các gen của cơ thể thành tứ giác thì giao tử sẽ là cạnh và đường chéo của tứ giác đó Ví dụ: Cơ thể tứ bội AAaa sẽ cho các loại giao tử là 1/6AA; 4/6Aa; 1/6aa A A a a * Để xác định nhanh tỉ lệ kiểu hình của một phép lai, cần tiến hành các bước sau: - Viết giao tử của cơ thể bố, mẹ. Tính tỉ lệ giao tử mang gen lặn - Tỉ lệ kiểu hình lặn ở đời con bằng tích tie lệ giao tử mang gen lặn của bố và mẹ. Tỉ lệ kiểu hình trội bằng 1- tỉ lệ kiểu hình lặn → Tỉ lệ kiểu hình của phép lai - Tỉ lệ một loại hợp tử bằng tích tỉ lệ các loại giao tử tạo nên hợp tử đó 12
13. * Chú ý: - Thể ba (2n+1) khi giảm phân cho giao tử n+1 và giao tử n, cách xác định tỉ lệ giao tử tương tự thể tam bội - Thể bốn (2n + 2) khi giảm phân cho giao tử n + 1, cách xác định tỉ lệ giao tử tương tự như thể tứ bội Ví dụ: Trong trường hợp không xảy ra đột biến mới, các thể tứ bội giảm phân tạo giao tử 2n có khả năng thụ tinh bình thường. Hãy xác định tỉ lệ phân li kiểu hình của các phép lai sau. Biết gen A quy định hoa đỏ trội hoàn toàn so với gen a quy định hoa trắng - Phép lai 1: AAAa x AAAa - Phép lai 2: AAaa x AAaa - Phép lai 3: Aaaa x Aaaa - Phép lai 4: AAaa x Aaaa Hướng dẫn giải - Phép lai 1: AAAa x AAAa Cơ thể bố mẹ AAAa giảm phân cho 2 loại giao tử 1 AA và 1Aa, tỉ lệ giao tử mang gen lặn bằng 0 → Tỉ lệ kiểu hình lặn (hoa trắng) = 0 Tỉ lệ kiểu hình của phép lai 1 : 100% hoa đỏ - Phép lai 2: AAaa x AAaa Cơ thể bố mẹ AAaa giảm phân cho 3 loại giao tử 1AA: 4Aa : 1aa, tỉ lệ giao tử mang gen lặn (aa) = 1/6 →Tỉ lệ kiểu hình lặn (hoa trắng) = 1/6 x 1/6 = 1/36 Tỉ lệ kiểu hình trội (hoa đỏ) 1- 1/36 = 35/36 Tỉ lệ kiểu hình của phép lai 2 : 35 hoa đỏ: 1 hoa trắng - Phép lai 3: Aaaa x Aaaa Cơ thể bố mẹ Aaaa giảm phân có 2 loại giao tử 1Aa : 1 aa, tỉ lệ giao tử mang gen lặn (aa) = ½ →Tỉ lệ kiểu hình lặn (hoa trắng) = ½ x ½ = ¼ Tỉ lệ kiểu hình trội (hoa đỏ) = 1 – ¼ = ¾ Tỉ lệ kiểu hình của phép lai 3: 3 hoa đỏ : 1 hoa trắng - Phép lai 4 : AAaa x Aaaa Tỉ lệ kiểu hình lặn (hoa trắng) = 1/6 x ½ = 1/12 Tỉ lệ kiểu hình trội (hoa đỏ) = 1 – 1/12 = 11/12 Tỉ lệ kiểu hình của phép lai 4: 11 hoa đỏ : 1 hoa trắng 13
14. 2. 2.2. Bài tập vận dụng Câu 1: Cơ thể lưỡng bội (2n ) có kiểu gen AABbDbEE. Có một thể đột biến số lượng nhiễm sắc thể mang kiểu gen AAABbDbEE Thể đột biến này thuộc dạng A. thể tam bội B. thể ba C. thể bốn D. thể ba kép Câu 2: Cơ thể lưỡng bội (2n) có kiểu gen AABBDDEE. Có một thể đột biến số lượng nhiễm sắc thể mang kiểu gen AABBBDDEEE. Thể đột biến này thuộc dạng A. thể tam bội B. thể ba C. thể bốn D. thể ba kép Câu 3: Ở một loài thực vật lưỡng bội, có 5 cặp nhiễm sắc thể trong nhân tế bào. Có 9 thể đột biến số lượng nhiễm sắc thể được kí hiệu từ (1) đến (9). Bộ nhiễm sắc thể của mỗi thể đột biến như sau: (1) có 22 NST ; (2) có 25 NST; (3) có 12 NST; (4) có 15 NST; (5) có 21 NST; (6) có 9 NST; (7) có 11NS; (8) có 35 NST; (9) có 18 NST Trong 9 thể đột biến nói trên, có bao nhiêu thể đột biến loại lệch bội về 1 cặp nhiễm sắc thể A. 3 B. 4 C. 5 D. 2 Câu 4: Một loài thực vật lưỡng bội có 6 nhóm gen liên kết trong tế bào. giả sử có 6 thể đột biến được kí hiệu từ (1) đến (6) mà số nhiễm sắc thể ở trạng thái chưa nhân đôi có trong mỗi tế bào sinh dưỡng của mỗi thể đột biến là? (1) 12 NST (2) 11 NST (3) 18 NST (4) 13 NST (5) 36 NST (6) 15 NST Những thể đột biến thuộc dạng lệch bội về một cặp nhiễm sắc thể là? A. (3), (5), B. (2), (4), C. (1), (4), (5); D. (4), (5), (6); Câu 5 : Một loài thực vật lưỡng bội có 9 nhóm gen liên kết trong tế bào. giả sử có 6 thể đột biến được kí hiệu từ (1) đến (9) mà số nhiễm sắc thể ở trạng thái chưa nhân đôi có trong mỗi tế bào sinh dưỡng của mỗi thể đột biến là? (1) 38 NST (2) 19 NST (3) 17 NST (4) 27 NST (5) 16 NST (6) 36 NST Những thể đột biến thuộc dạng lệch bội về 1 hoặc 2 NST là? A. (3), (5), (6) B. (1), (2), (4), C. (2), (3), (5); D. (4), (5), (6); 14
15. Câu 6: Ở một loài thực vật lưỡng bội có 6 nhóm gen liên kết trong tế bào. giả sử có 6 thể đột biến được kí hiệu từ (1) đến (6) mà số nhiễm sắc thể ở trạng thái chưa nhân đôi có trong mỗi tế bào sinh dưỡng của mỗi thể đột biến là: (1) 12 NST; (2) 18 NST; (3) 24 NST; (4) 42 NST; (5) 48 NST; (6) 54 NST Những thể đột biến đa bội chẵn là A. (3), (5), B. (1), (3), (5), C. (1), (4), (5); D. (4), (5), ( 6); Câu 7: Một loài thực vật lưỡng bội có 4 cặp nhiễm sắc thể trong tế bào. Giả sử có 8 thể đột biến được kí hiệu từ 1 đến 8 mà số nhiễm sắc thể ở trạng thái chưa nhân đôi có trong mỗi tế bào sinh dưỡng của mỗi thể đột biến là: (1) 12 NST; (2) 8 NST; (3) 6 NST; (4) 16NST; (5) 24 NST; (6) 20 NST; (7) 9 NST; (8) 28 NST Trong 8 thể đột biến nói trên, có bao nhiêu thể đột biến đa bội lẻ? A. 3 B. 4 C. 2 D. 5 Câu 8: Cơ thể 4n có kiểu gen AAAa giảm phân tạo giao tử 2n. Tỉ lệ các loại giao tử của kiểu gen trên là: A. ½ AA: ½ aa B. ½ AA: ½ Aa C. ½ AA : ¼ Aa: ¼ aa D. ½ Aa: ½ aa Câu 9: Cơ thể 4n có kiểu gen AAAa giảm phân tạo giao tử 2n. Tỉ lệ các loại giao tử của kiểu gen trên là: A. ½ AA: ½ aa B. ½ AA: ½ Aa C. ½ AA : ¼ Aa: ¼ aa D. ½ Aa: ½ aa Câu 10: Cơ thể 4n có kiểu gen AAaa giảm phân tạo giao tử 2n. Tỉ lệ các loại giao tử của kiểu gen trên là: A. 1/6 AA: 4/6 Aa: 1/6 aa B. ½ AA: ½ Aa C. 4/6 AA :1/6 Aa: 1/6 aa D. 1/6AA:1/6Aa: 4/6 aa Câu 11: Cơ thể 4n có kiểu gen Aaaa giảm phân tạo giao tử 2n. Tỉ lệ các loại giao tử của kiểu gen trên là: A. ½ AA: ½ aa B. ½ AA: ½ Aa C. 1/6 AA : 4/6Aa: 1/6 aa D. 3/6 Aa: 3/6 aa Câu 12: Cơ thể tam nhiễm có kiểu gen AAa giảm phân tạo giao tử n và n +1. Tỉ lệ các loại giao tử của kiểu gen trên là: A. 1/6 AA: 1/6 aa: 2/6A: 1/6a B. 1/6 AA: 2/6 Aa: 2/6A: 1/6a 15
16. C. 1/6 AA : 2/6 Aa: 1/6A: 2/6 a D. 1/6 Aa: 2/6 aa: 2/6A: 1/6a Câu 13: Cơ thể tam nhiễm có kiểu gen Aaa giảm phân tạo giao tử n và n +1. Tỉ lệ các loại giao tử của kiểu gen trên là: A. 1/6 AA: 1/6 aa: 2/6A: 1/6a B. 1/6 AA: 2/6 Aa: 2/6A: 1/6a C. 1/6 aa : 2/6 Aa: 2/6 a: 1/6A D. 1/6 Aa: 2/6 aa: 2/6A: 1/6a Câu 14: Cho biết gen A quy định quả tròn trội hoàn toàn so với gen a quy định quả bầu dục, Ở phép lai sau ♂AAa x ♀ AAa tỉ lệ kiểu hình ở đời con là: A. 35tròn: 1bầu dục B. 11tròn: 1bầu dục C. 17tròn: 1bầu dục D. 17tròn: 1bầu dục Câu 15: Cho biết giao tử đực lưỡng bội không có khả năng thụ tinh, gen A trội hoàn toàn so với gen a, Ở phép lai sau ♂AAa x ♀ AAaa tỉ lệ kiểu hình ở đời con là A. 35: 1 B. 11: 1 C. 8: 1 D. 17: 1 Câu 16: Cho biết A trôi hoàn toàn so với a, lấy hạt phấn của cây tam bội Aaa thụ tinh cho cây lưỡng bội Aa, nếu hạt phấn lưỡng bội không có khả năng thụ tinh thì tỉ lệ kiểu hình ở đời con? A. 3: 1. B. 2: 1. C. 5: 1, D. 8: 1 Câu 17: Cho biết giao tử đực lưỡng bội không có khả năng thụ tinh, gen A trội hoàn toàn so với gen a. ở phép lai ♂AAa x ♀ Aaaa tỉ lệ kiểu hình ở đời con là? A. 35: 1 B. 11: 1 C. 5: 1 D. 2: 1 Câu 18: Cho biết giao tử đực lưỡng bội không có khả năng thụ tinh gen A trội hoàn toàn so với gen a. ở phép lai ♂Aaa x ♀ AAaa tỉ lệ kiểu hình ở đời con là? A. 17: 1 B. 11: 1 C. 5: 1 D. 8: 1 Câu 19: ở một loài thực vật A - hoa đỏ, a - hoa trắng, cây 4n giảm phân chỉ sinh ra giao tử 2n có khả năng thụ tinh bình thường. Theo lí thuyết phép lai nào sau đây cho đời con có kiểu hình phân li theo tỉ lệ 11: 1 A.AAaa x AAaa B. AAaa x Aaaa C.AAaa x AAAa D. Aaaa x Aaaa Câu 20: ở cà chua A – quả đỏ, a – quả vàng cây tứ bội giảm phân chỉ sinh ra giao tử 2n có khả năng thụ tinh bình thường, Theo lí thuyết phép lai giữa hai cây tứ bội ♂AAaa x ♀ aaaa cho đời con có tỉ lệ kiểu hình là 16
17. A. 35 cây quả đỏ : 1 cây quả vàng B. 11 cây quả đỏ : 1 cây quả vàng C. 17 cây quả đỏ : 1 cây quả vàng D. 5 cây quả đỏ : 1 cây quả vàng Câu 21: Ở 1 loài động vật giao phối, xét phép lai ♂Aa x ♀Aa. Giả sử trong quá trình giảm phân của cơ thể đực, có 20% số tế bào xảy ra hiện tượng cặp NST mang cặp gen Aa không phân li trong giảm phân II, các sự kiện khác diễn ra bình thường, cơ thể cái giảm phân bình thường. Theo lí thuyết sự kết hợp ngẫu nhiên giữa các loại giao tử đực và giao tử cái trong thụ tinh, có thể tạo ra tối đa bao nhiêu loại hợp tử có kiểu gen AAa chiếm tỉ lệ? A. 3,75% B. 7,5% C. 2,5% D. 1,5% Câu 22: Ở 1 loài động vật giao phối, xét phép lai ♂Aa x ♀Aa. Giả sử trong quá trình giảm phân của cơ thể đực, có 20% số tế bào xảy ra hiện tượng cặp NST mang cặp gen Aa không phân li trong giảm phân I, các sự kiện khác diễn ra bình thường, cơ thể cái giảm phân bình thường. Theo lí thuyết sự kết hợp ngẫu nhiên giữa các loại giao tử đực và giao tử cái trong thụ tinh, có thể tạo ra tối đa bao nhiêu loại hợp tử 2n+1 chiếm tỉ lệ? A. 10% B. 20% C. 5% D. 25% Câu 23: Ở 1 loài động vật giao phối, xét phép lai ♂Aa x ♀Aa. Giả sử trong quá trình giảm phân của cơ thể đực, có 30% số tế bào xảy ra hiện tượng cặp NST mang cặp gen Aa không phân li trong giảm phân I, quá trình giảm phân của cơ thể cái, có 15% số tế bào xảy ra hiện tượng cặp NST mang cặp gen Aa không phân li trong giảm phân II, các sự kiện khác diễn ra bình thường. Theo lí thuyết sự kết hợp ngẫu nhiên giữa các loại giao tử đực và giao tử cái trong thụ tinh, có thể tạo ra các loại hợp tử 2n +1 và 2n +2 lần lượt chiếm tỉ lệ? A. 18% và 1,125% B. 5,25% và 4,5% C. 14,25% và 1,125% D. 18% và 5,625% Câu 24: Trong trường hợp không xảy ra đột biến mới, các thể tứ bội giảm phân chỉ sinh ra loại giao tử 2n có khả năng thụ tinh bình thường. Xét các tổ hợp lai: (1) AAAa x AAAa (2) Aaaa x Aaaa (3) AAaa x AAAa (4) AAaa x Aaaa 17
18. Theo lí thuyết, những tổ hợp lai sẽ cho đời con có kiểu gen phân li theo tỉ lệ 1 : 2 : 1 là A. (1), (2). B. (1), (4). C. (1), (3). D. (2), (3). Câu 25: Ở cà chua, gen A quy định quả đỏ là trội hoàn toàn so với gen a quy định quả vàng, cây tứ bội giảm phân chỉ sinh ra loại giao tử 2n có khả năng thụ tinh bình thường. Xét các tổ hợp lai: (1) AAaa x AAaa (2) AAaa x Aaaa (3) AAaa x Aa (4) Aaaa x Aaaa (5) AAAa x aaaa (6) Aaaa x Aa Theo lí thuyết, những tổ hợp lai sẽ cho tỉ lệ kiểu hình ở đời con 11 quả đỏ : 1 quả vàng là A. (3), (5). B. (4), (5). C. (1), (6). D. (2), (3). * Đáp án Câu 1 B Câu 6 A Câu 11 D Câu 16 B Câu 21 C Câu 2 D Câu 7 A Câu 12 B Câu 17 C Câu 22 B Câu 3 A Câu 8 B Câu 13 C Câu 18 D Câu 23 A Câu 4 B Câu 9 B Câu 14 A Câu 19 B Câu 24 A Câu 5 C Câu 10 A Câu 15 D Câu 20 D Câu 25 D 18
19. Chương 3. KIỂM CHỨNG TÍNH CẤP THIẾT VÀ TÍNH KHẢ THI CỦA SÁNG KIẾN 3.1. Tính cấp thiết của sáng kiến “Một số phương pháp giải bài tập đột biến nhiễm sắc thể” là tài liệu tham khảo bổ ích và cần thiết cho việc giảng dạy môn sinh 12. Để đạt được kết quả cao trong các kì thi với hình thức trắc nghiệm và cấu trúc đề thi như hiện nay cần phải có phương pháp giải bài tập thích hợp cho từng dạng bài tập tương ứng, đặc biệt là các câu bài tập phần đột biến nhiễm sắc thể. Vì vậy, nhiều em học sinh có thể giải thành thạo các bài trong sách giáo khoa, trong các đề thi hoặc bài tập nâng cao khi giáo viên yêu cầu trong tiết ôn tập. Từ đó các em giảm bớt sự e ngại khi học môn sinh đặc biệt là các bài tập sinh học, có nhiều em yêu thích và đam mê bộ môn hơn. 3.2. Tính khả thi của sáng kiến “Một số phương pháp giải bài tập đột biến nhiễm sắc thể - sinh học 12 ” là tài liệu sát thực nên có thể sử dụng trong công tác giảng dạy của giáo viến, là tài liệu dùng để tự ôn tập, tự rèn luyện giải các bài tập về đột biến nhiễm sắc thể cho học sinh. Qua giảng dạy chương trình sinh học 12, tôi đã lựa chọn "Một số phương pháp giải bài tập đột biến nhiễm sắc thể" vào tiết bài tập của chương I, và các buổi dạy cho học sinh ôn thi trung học phổ thông Quốc gia, tôi nhận thấy rằng khả năng tiếp thu và vận dụng kiến thức lý thuyết về nhiễm sắc thể và đột biến nhiễm sắc thể để giải bài tập về đột biến nhiễm sắc thể của học sinh đã mang lại những kết quả đáng mừng: + Số học sinh hiểu bài và vận dụng giải bài tập có hiệu quả tăng dần, thể hiện ở số lượng cũng như chất lượng của các lần kiểm tra, thi học kì, cũng như điểm thi của học sinh môn Sinh trong kì thi THPH Quốc gia + Đa số học sinh tỏ ra tự tin, hứng thú khi giải quyết các bài tập về đột biến nhiễm sắc thể sau khi được tiếp cận với nội dung, phương pháp giải bài tập được nêu trong sáng kiến. 19