Chuyên đề Trao đổi kinh nghiệm bồi dưỡng học sinh giỏi môn Sinh Lớp 9 phần bài tập di truyền của Men Đen

Xuất phát từ nhiệm vụ năm học do Sở, Phòng Giáo dục – Đào tạo và nhà trường đề ra là tập trung nâng cao chất lượng, số lượng giải thi học sinh giỏi cấp Thị xã và cấp Tỉnh. Đặc biệt là số lượng học sinh đạt giải cấp Tỉnh. Nhiệm vụ của môn Sinh học THCS bên cạnh việc dạy kiến thức cơ bản còn dạy bồi dưỡng học sinh giỏi để tham dự các kì thi HSG do Phòng Giáo dục, Sở Giáo dục tổ chức.
So với lớp 8, kiến thức Sinh học ở lớp 9 khó hơn nhiều do vậy phải chú ý rèn kĩ năng giải các loại bài tập để nâng cao dần năng lực tư duy tích cực của HS trong quá trình tiếp thu kiến thức nói chung.
Chương trình Sinh học 9 là tổng hợp của chương trình sinh học THPT. Tuy nhiên kiến thức để các em đi thi học sinh giỏi không chỉ đơn thuần là kiến thức trong SGK. Nên với mức độ tư duy của học sinh lớp 9 chương trình này là khá nặng, lượng kiến thức đối với HSG là rất rộng. Trong chương trình bồi dưỡng HSG nói riêng và chương trình Sinh học đại trà nói chung phần bài tập di truyền của Menđen là một phần khá trừu tượng đối với HS kể cả đối với người dạy.
Ngoài ra với một lí do khiến tôi quan tâm, nghiên cứu đến chuyên đề này vì: nếu HS nắm vững được phương pháp giải bài tập di truyền của Menđen sẽ là kiến thức cơ sở để giải các loại bài tập về di truyền liên kết, di truyền giới tính hoặc di truyền người ở phần sau và đối việc tiếp thu kiến thức ở cấp THPT.
Những lý do đó đã thôi thúc tôi quan tâm trăn trở, đi sâu nghiên cứu chuyên đề này để tìm biện pháp rèn kỹ năng giải bài tập về các quy luật di truyền của Menđen nhằm nâng cao chất lượng đội tuyển học sinh giỏi và cũng với mong muốn trong các buổi sinh hoạt theo chuyên đề của tổ chuyên môn, giáo viên bộ môn Sinh học sẽ hiểu sâu, hiểu đúng về bản chất của các quy luật để nâng cao chất lượng giải.
Phần I : ĐẶT VẤN ĐỀ I. LÍ DO CHỌN SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM 1. Cơ sở lí luận Xuất phát từ nhiệm vụ năm học do Sở, Phòng Giáo dục – Đào tạo và nhà trường đề ra là tập trung nâng cao chất lượng, số lượng giải thi học sinh giỏi cấp Thị xã và cấp Tỉnh. Đặc biệt là số lượng học sinh đạt giải cấp Tỉnh. Nhiệm vụ của môn Sinh học THCS bên cạnh việc dạy kiến thức cơ bản còn dạy bồi dưỡng học sinh giỏi để tham dự các kì thi HSG do Phòng Giáo dục, Sở Giáo dục tổ chức. So với lớp 8, kiến thức Sinh học ở lớp 9 khó hơn nhiều do vậy phải chú ý rèn kĩ năng giải các loại bài tập để nâng cao dần năng lực tư duy tích cực của HS trong quá trình tiếp thu kiến thức nói chung. Chương trình Sinh học 9 là tổng hợp của chương trình sinh học THPT. Tuy nhiên kiến thức để các em đi thi học sinh giỏi không chỉ đơn thuần là kiến thức trong SGK. Nên với mức độ tư duy của học sinh lớp 9 chương trình này là khá nặng, lượng kiến thức đối với HSG là rất rộng. Trong chương trình bồi dưỡng HSG nói riêng và chương trình Sinh học đại trà nói chung phần bài tập di truyền của Menđen là một phần khá trừu tượng đối với HS kể cả đối với người dạy. Ngoài ra với một lí do khiến tôi quan tâm, nghiên cứu đến chuyên đề này vì: nếu HS nắm vững được phương pháp giải bài tập di truyền của Menđen sẽ là kiến thức cơ sở để giải các loại bài tập về di truyền liên kết, di truyền giới tính hoặc di truyền người ở phần sau và đối việc tiếp thu kiến thức ở cấp THPT. Những lý do đó đã thôi thúc tôi quan tâm trăn trở, đi sâu nghiên cứu chuyên đề này để tìm biện pháp rèn kỹ năng giải bài tập về các quy luật di truyền của Menđen nhằm nâng cao chất lượng đội tuyển học sinh giỏi và cũng với mong muốn trong các buổi sinh hoạt theo chuyên đề của tổ chuyên môn, giáo viên bộ môn Sinh học sẽ hiểu sâu, hiểu đúng về bản chất của các quy luật để nâng cao chất lượng giải. Chính vì vậy, tôi chọn đề tài: “Trao đổi kinh nghiệm bồi dưỡng học sinh giỏi môn sinh lớp 9 phần bài tập di truyền của Men Đen ” để nghiên cứu nhằm chia sẻ và cùng trao đổi kinh nghiệm về công tác bồi dưỡng học sinh giỏi bộ môn Sinh học ở bậc Trung học Cơ sở để công tác này ngày càng đạt hiệu quả cao hơn. 2. Cơ sở thực tiễn Thực trạng dạy và học bộ môn Sinh học hiện nay: do nhu cầu HS thường thi vào các môn Toán, Lí, Hóa, AnhDo vậy việc chọn học sinh HS dự thi môn Sinh học là rất khó khăn. Nên thực tế chất lượng đội tuyển chưa cao do một số học sinh chưa thật sự chăm chỉ cộng với năng lực tư duy chưa cao. Mặt khác, các em còn phải chịu áp lực của một số môn thi vào THPT nên thời gian dành cho môn Sinh chưa nhiều. Vì vậy, để đạt được chỉ tiêu đặt ra đòi hỏi phải có một phương pháp dạy và học hiệu quả hơn. Đặc biệt với phần bài tập di truyền của Menđen, sau nhiều năm tham gia giảng dạy tôi thấy: sau khi đã được học ở chương trình đại trà các qui luật di truyền của Menđen, Morgan...nhưng học sinh vẫn chưa phân biệt được bản chất của hiện tượng di truyền Phần II : NỘI DUNG A. KIẾN THỨC CƠ BẢN CẦN NHỚ. I, LAI MỘT CẶP TÍNH TRẠNG 1, Thí nghiệm lai một cặp tính trạng: a, Tiến hành - P thuần chủng: Hoa đỏ x Hoa trắng - P thuần chủng: thân cao x thân thấp - P thuần chủng: quả lục x quả vàng b, Kết quả : P F1 F2 Tỉ lệ kiểu hình F2 Hoa đỏ x hoa trắng Toàn hoa đỏ 705 hoa đỏ : 224 hoa ≈ 3 đỏ : 1 trắng trắng Thân cao x thân Toàn thân cao 787 th. Cao : 277 th. Thấp ≈ 3 cao : 1 thấp thấp Quả lục x quả vàng Toàn quả lục 428 quả lục : 152 quả ≈ 3 lục : 1 vàng vàng Menđen gọi tính trạng biểu hiện ngay ở F 1 (khi P thuần chủng) là tính trạng trội (ví dụ: hoa đỏ, thân cao, quả lục), còn tính trạng F 2 mới được biểu hiện gọi là tính trạng lặn (ví dụ: hoa trắng, thân thấp, quả vàng) ông nhận thấy: “Khi lai hai bố mẹ khác nhau về 1 cặp tính trạng thuần chủng, tương phản thì F 1 đồng tính về tính trạng của bố hoặc mẹ , còn F2 có sự phân li tính trạng theo tỉ lệ trung bình 3 trội: 1 lặn.” c, Men đen giải thích kết quả thí nghiệm: - F1 đều mang tính trạng trội, tính trạng lặn lại xuất hiện ở F 2, như vậy các tính trạng không hòa trộn lẫn vào nhau. - Theo Menđen : mỗi tính trạng do 1 cặp nhân tố di truyền (sau này gọi là gen) quy định. Ông giả định : trong tế bào sinh dưỡng các nhân tố di truyền tồn tại thành từng cặp. Sự DT của cặp tính trạng dựa trên hai cơ chế phân ly của cặp gen trong quá trình phát sinh giao tử và tổ hợp trong thụ tinh tạo hợp tử. - Menđen dùng các chữ cái để kí hiệu các nhân tố di truyền : + Chữ cái in hoa là nhân tố di truyền quy định tính trạng trội. + Chữ cái in thường là nhân tố di truyền quy định tính trạng lặn. Từ đó có sơ đồ lai sau: P : AA (đỏ) x aa (trắng) GP : A , A a , a F1 : Aa - hoa đỏ - Aa Gp: A a FB: Aa (đồng tính) 100% Hạt vàng + Nếu con lai phân tính: tức cơ thể mang tính trội được kiểm tra là không thuần chủng. P: Aa (không thuần chủng) Hạt vàng x aa (cơ thể lặn) Hạt xanh Gp: A , a a FB : 1Aa : 1aa ( phân tính) 1 hạt vàng : 1 hạt xanh Vậy lai phân tích là phép lai giữa cơ thể mang tính trạng trội cần kiểm tra kiểu gen với cơ thể mang tính trạng lặn. Nếu kết quả của phép lai là đồng tính thì cơ thể mang tính trạng trội là đồng hợp (thuần chủng), nếu kết quả của phép lai là phân tính thì cơ thể mang tính trạng trội là dị hợp (không thuần chủng). Các tỷ lệ phân tính thường gặp trong lai phân tích: Số cặp gen dị hợp Tỷ lệ con lai phân tích 1 : A a 1 : 1 = (1 : 1)1 2 : A a B b 1 : 1 : 1 : 1 = (1 : 1)2 3 : A a B b D d 1 : 1 : 1 : 1 : 1 : 1 : 1 : 1 = (1 : 1)3 ..................... ....................................................... n = (1 : 1)n CHÚ Ý: Ngoài sử dụng phép lai phân tích để kiểm tra và xác định kiểu gen của cơ thể mang tính trạng trội, người ta còn sử dụng phép lai tự thụ phấn (ở thực vật) để kiểm tra và xác định kiểu gen của cơ thể mang tính trạng trội. Ví dụ: Màu hoa đỏ là trội hoàn toàn so với màu hoa trắng. Để kiểm tra cây hoa đỏ có kiểu gen đồng hợp (A A) hay dị hợp (Aa), người ta cho chúng tự thụ phấn: Cụ thể: P: hoa đỏ x hoa đỏ P: hoa đỏ x hoa đỏ F1: toàn hoa đỏ F1: có sự phân tính cả hoa đỏ và hoa Suy ra P hoa đỏ là thuần chủng A A trắng theo tỷ lệ 3 đỏ : 1 trắng Sơ đồ lai: Suy ra P hoa đỏ dị hợp A a. Sơ đồ lai: P: A A (đỏ) x A A (đỏ) P: A a (đỏ) x A a (đỏ) F1: 100% A A F1: T lệ k.gen: 1 A A : 2 A a : 1 a a Toàn hoa đỏ T lệ k.hình: 3 đỏ : 1 trắng 3, Ý nghĩa của tương quan trội lặn (Ý nghĩa của quy luật phân li) Tính trạng trội thường là tính trạng có lợi, còn những tính trạng lặn là tính trạng xấu. Trong chọn giống cần phát hiện các tính trạng trội để tập trung các gen trội có lợi về cùng một kiểu gen nhằm tạo ra giống có ý nghĩa kinh tế cao (con lai đồng loạt mang tính trội có lợi). Sơ đồ lai: P : AABB (vàng, trơn) x aabb (xanh, nhăn) Gp : AB ab F1 : AaBb (100% vàng, trơn) F1 X F1 F1 : AaBb x AaBb GF1: AB , Ab , aB , ab AB , Ab , aB , ab F2 AB Ab aB ab AB AABB AABb AaBB AaBb Ab AABb AAbb AaBb Aabb aB AaBB AaBb aaBB aaBb ab AaBb Aabb aaBb aabb KQ: Tỷ lệ kiểu gen Tỷ lệ kiểu hình 1AABB:2AaBB : 2AABb: 4AaBb 9 A – B - 9 hạt vàng, vỏ trơn 1AAbb : 2Aabb 3 A - bb 3hạt vàng, vỏ nhăn 1aaBB :2aaBb 3 aaB - 3 hạt xanh, vỏ trơn 1 aabb 1 aabb 1 hạt xanh, vỏ nhăn - Để có kết quả trên ta thấy: + Ở P: Cơ thể mang kiểu gen AABB cho 1 loại giao tử AB , cơ thể mang kiểu gen aabb cho 1 loại giao tử ab . Sự kết hợp của 2 loại giao tử này tạo ra cơ thể lai F 1 có kiểu gen AaBb. + Ở F1: Khi cơ thể F1 mang kiểu gen AaBb hình thành giao tử, do sự phân li độc lập và tổ hợp tự do của các cặp gen tương ứng đã tạo ra 4 loại giao tử AB , Ab , aB và ab của F1 có tỉ lệ ngang nhau (tức 25% AB , 25% Ab , 25% aB và 25% ab)hoặc 1AB : 1Ab : 1aB : 1ab + Từ tỉ lệ 4 loại giao tử của F 1 có tỉ lệ ngang nhau và do sự tổ hợp tự do và ngẫu nhiên của các giao tử đực và cái đã tạo nên ở F2 có 16 tổ hợp .Các tổ hợp A - và B - đều biểu hiện kiểu hình trội. + Do nhân tố di truyền A trội hoàn toàn so với a , B trội hoàn toàn so với b nên ở F2 có tỉ lệ kiểu hình 9 hạt vàng, vỏ trơn : 3 hạt vàng, vỏ nhăn : 3 hạt xanh, vỏ trơn : 1 hạt xanh, vỏ nhăn Từ đó Menđen phát hiện ra quy luật phân li độc lập với nội dung là : Trên cơ sở HS đã nắm được nội dung cơ bản của định luật, hướng dẫn cho các em xây dựng công thức ứng dụng cho các định luật Menđen như sau: Số cặp Số loại G Số tổ hợp Số kiểu Số kiểu Tỉ lệ kiểu Tỉ lệ kiểu tính trạng F1 F2 gen F2 hình F2 gen F2 hình F2 1 2 4 3 2 1: 2: 1 3 : 1 2 22 42 32 22 (1: 2: 1)2 (3 : 1)2 3 23 43 33 23 (1: 2: 1)3 (3 : 1)3 .. .. . . ... n 2n 4n 3n 2n (1: 2: 1)n (3 : 1)n (Với thế hệ P thuần chủng và các tính trội đều trội hoàn toàn) 2, Biến dị tổ hợp: a, Khái niện biến dị tổ hợp: sự phân li độc lập dẫn đến sự tổ hợp lại các tính trạng vốn có ở bố mẹ làm xuất hiện các kiểu hình mới khác bố mẹ. Ví dụ: thí nghiệm lai hai cặp tính trạng của Men Đen: xuất hiện tính trạng khác P: Hạt vàng, vỏ nhăn và Hạt xanh, vỏ trơn. b, Nguyên nhân làm xuất hiện biến dị tổ hợp: - Xuất hiện nhờ quá trình giao phối. c, Đặc điểm : - Dựa trên cơ sở tổ hợp lại các gen vốn có của bố mẹ, tổ tiên vì thế có thể làm xuất hiện các tính trạng đã có hoặc chưa có ở các thế hệ trước. - Là những biến dị làm thay đổi vật chất di truyền nên di truyền được cho thế hệ sau. - Xuất hiện ngẫu nhiên, riêng lẻ, không định hướng, thường xuyên. - Xuất hiện có tính quy luật nên có thể dự đoán được quy mô xuất hiện. d, Cơ chế phát sinh: - Phát sinh do cơ chế phân li độc lập, tổ hợp tự do trong quá trình tạo giao tử và sự kết hợp ngẫu nhiên giữa giao tử đực và giao tử cái trong thụ tinh. e, Ý nghĩa của biến dị tổ hợp: - Có thể có hại, trung tính hoặc có lợi - Là nguồn nguyên liệu thứ cấp cho chọn giống và tiến hóa
Tài liệu đính kèm:
chuyen_de_trao_doi_kinh_nghiem_boi_duong_hoc_sinh_gioi_mon_s.doc