SKKN giải bài tập di truyền sinh học

Mục lục
TT
Mục
Trang
1
Mở đầu
2
2
Nội dung
3
3
Phơng pháp giải bài tập lai hai tính, liên kết hoàn toàn
trong đó có một tính trạng di truyền kiểu tơng tác gen
3
4
Một số ví dụ
7
5
Một số kết quả thu đợc
12
6
Những kinh nghiệm đợc rút ra
12
7
Thay cho lời kết
13
8
Danh mục tài liệu tham khảo
14
1
Mở đầu

Một trong những nhiệm vụ trọng tâm của dạy học sinh học là phát triển t duy
sáng tạo và khả năng phân tích của học sinh, và vì thế việc dạy các bài tập có một
vai trò rất lớn trong quá trình hình thành cho học sinh những phẩm chất đó. Để giải
quyết tốt các bài tập sinh học ngoài kiến thức về các quy luật di truyền đã đợc học
trong chơng trình giáo khoa, học sinh cần phải có khả năng phân tích, nhận dạng từ
đó xác định các bớc giải đúng đắn đối với mỗi dạng bài tập. Đã có nhiều tài liệu
giáo khoa và sách tham khảo đề ra một số phơng pháp và quy trình giải toán phần
quy luật di truyền. Nhóm tác giả đầu tiên cần phải kể tới là Đặng Hữu Lanh (chủ
biên), Lê Đình Trung, Bùi Văn Sâm với cuốn Bài tập Sinh học 11, trong tài liệu này
các tác giả có phân chia các bài tập lai thành hai dạng cơ bản là dạng bài toán thuận
và dạng nghịch, trong mỗi dạng các tác giả đã đề ra quy trình 2 bớc giải tổng quát
đối với mỗi dạng. Ngoài ra tác giả Lê Đình Trung (Đại học S phạm I Hà Nội) còn có
rất nhiều tài liệu tham khảo về bài tập di truyền dạng lai. Trong tài liệu của mình, tác
giả Lê Đình Trung đã nêu quy trình 4 bớc để giải bài tập phần quy luật di truyền
trong trờng hợp xét nhiều tính trạng đó là các bớc: xác định số tính trạng đợc xét,
xác định quy luật di truyền chi phối mỗi tính trạng, xác định kiểu gen chung và viết
sơ đồ lai. Tuy nhiên, trong bớc xác định kiểu gen chung và viết sơ đồ lai tác giả
không đề ra phơng pháp cụ thể để xác định kiểu gen, những chỉ dẫn còn hết sức tổng
quát và sơ lợc. Tác giả Trần Đức Lợi (TH Chuyên Lê Hồng Phong) cũng có nhiều tài
liệu tham khảo dành cho phần bài tập các quy luật di truyền và biến dị. Trong các tài
liệu của mình, đối với phần bài tập quy luật di truyền, tác giả đã đa ra phơng pháp
giải bài tập lai hai tính trạng liên kết gen hoàn toàn trong đó có 1 tính trạng di truyền
theo quy luật tơng tác gen nhng cũng không nêu phơng pháp xác định kiểu gen
chung của các thế hệ. Ngoài ra cần phải kể đến các tác giả khác nh Nguyễn Minh
Công (Đại học Quốc Gia), Bùi Đình Hội (Bộ Giáo dục), Trần Hồng Hải, Vũ Đức Lu,
Lê Thị Thảo, Phan Kỳ Nam, Nguyễn Văn Thanh vv đã nêu một số cách giải và
phân dạng các bài toán lai nhng các tác giả này cũng không đa ra phơng pháp giải
chi tiết, đặc biệt là phơng pháp xác định kiểu gen chung trong bài tập lai hai tính
trạng, liên kết hoàn toàn trong đó có 1 tính trạng di truyền theo kiểu tơng tác gen.
Nhìn chung các tác giả mới đa ra những phác đồ tổng quát cho việc giải quyết

các bài tập mà cha đi sâu vào việc thiết kế các bớc giải cho các chuyên đề hẹp trong
việc giải quyết các bài tập sinh học đặc biệt là các bài tập nâng cao. Tuy nhiên, các
tài liệu trên đã tỏ ra rất có ích cho học sinh giúp các em định hớng và giải quyết
đúng đắn các bài tập sinh học.
Phần bài tập lai hai tính trạng, liên kết hoàn toàn trong đó có 1 tính trạng di
truyền tuân theo quy luật tơng tác gen có một tỉ trọng tơng đối lớn trong đề thi vào
các trờng Đại học và Cao đẳng hàng năm, ngay trong cuốn Đề thi Tuyển sinh môn
Sinh học do Bộ Giáo dục và Đào tạo xuất bản năm 1994 số lợng bài liên quan tới
dạng này cũng đã chiếm tới 18 trên tổng số 90 bài tập lai (20%). Trong cuốn Bài tập
Sinh học 11, ở phần bài tập tổng hợp, số bài dạng này có 5 trong tổng số 15 bài
(1/3). Trong các đề thi đại học hàng năm kể từ năm 1994 tới năm 2002 lợng các bài
tập thuộc dạng trên cũng chiếm một tỉ lệ khá lớn. Chính vì lý do trên, trong quá trình
dạy học tôi đã tìm cách nêu ra phác đồ các bớc giải chi tiết cho phần bài tập di
2
truyền nâng cao dạng lai hai tính có liên kết gen và có 1 tính trạng di truyền theo
kiểu tơng tác gen, trong đó chủ yếu là việc hớng dẫn cho học sinh phơng pháp xác
định kiểu gen chung và cách xác định nhanh tỉ lệ phân li kiểu gen ở đời con F
2
thuộc
mẫu:
+ Bài toán nghịch.
+ F
1
dị hợp 3 cặp gen, tự thụ phấn hoặc giao phấn.
+ Xác định sơ đồ lai từ P F
2
(hoặc từ F
1
F
2

).
Đây là mẫu cơ bản trong dạng này và từ mẫu này với phơng pháp tơng tự học
sinh có thể tự giải quyết đợc các biến dạng khác của mẫu.
Nội dung
1. Phơng pháp giải bài tập lai hai tính, liên kết hoàn toàn trong đó có một
tính trạng di truyền kiểu tơng tác gen
Để giải quyết tốt phần bài tập này giáo viên cần chuẩn bị cho học sinh các kỹ
năng sau:
+ Nhận biết có hiện tợng tơng tác gen.
+ Nhận biết có hiện tợng liên kết gen.
Sau đây là các bớc đợc thiết kế để giải bài tập tổng hợp lai hai tính trạng, liên
kết gen trong đó có 1 tính trạng tuân theo quy luật tơng tác gen:
Bớc 1: Xét riêng từng cặp tính trạng:
ở bớc này học sinh cần phải xác định đợc đâu là tính trạng di truyền đơn gen,
đâu là tính trạng di truyền kiểu tơng tác gen. Đối với tính trạng di truyền theo quy
luật tơng tác cần phải xác định đợc kiểu tơng tác (bổ trợ hay át chế), các nhóm gen
tơng ứng đối với mỗi loại kiểu hình. Để cho học sinh xác định tốt phần này giáo viên
cần phải hoàn tốt các nhiệm vụ đợc đặt ra trong bài Tác động qua lại giữa các gen
trong đó cần cung cấp cho học sinh các dạng tơng tác chính:
- Tơng tác bổ trợ: 9:6:1, 9:3:3:1, 9:7.
- Tơng tác át chế: 12:3:1, 13:3.
Kiểu tơng tác cộng gộp và tơng tác bổ trợ có át chế lặn tỉ lệ 9 :4:3 ít gặp
trong các bài toán dạng này.
Ngoài ra học sinh cần phải xác định đợc kiểu gen riêng cho từng tính trạng.
Để tiện cho việc trình bày tôi quy ớc các nhóm gen quy định tính trạng tuân
theo quy luật tơng tác gen là các ký hiệu: A-B-, aaB-, A-bb, aabb.
Các gen quy định tính trạng tuân theo quy luật đơn gen (1 gen quy định 1
tính trạng) là các ký hiệu: D, d.
Bớc 2: Nhận định quy luật di truyền chung.
ở bớc này học sinh cần phải xác định 2 tính trạng di truyền tuân theo quy

luật phân li độc lập (mỗi cặp gen nằm trên một cặp nhiễm sắc thể tơng đồng) hay
tuân theo quy luật liên kết gen. Tới bớc này nhìn chung các tài liệu tham khảo hiện
có đã thiết kế khá tốt vì vậy học sinh dễ dàng nhận dạng đợc quy luật di truyền
chung chi phối cả 2 tính trạng. Để xác định có hiện tợng liên kết gen, học sinh có
thể dựa vào số tổ hợp kiểu hình ở đời con, số loại giao tử của bố mẹ thông qua so
3
sánh với số cặp gen dị hợp và khả năng hình thành giao tử và hợp tử của các cặp gen
đó trong trờng hợp phân li độc lập (bé hơn).
Bớc tiếp theo là xác định kiểu gen chung:
Đây là bớc giải tơng đối khó và cũng là bớc dễ mắc sai lầm, lúng túng, mất
thời gian. Một số tác giả đã có những cố gắng giúp học sinh giải quyết khó khăn kể
trên nh tác giả Nguyễn Văn Thanh đã đa ra 1 bảng tổng hợp liệt kê 5 kiểu tơng tác
có 33 phép lai ứng vơí 16 tỉ lệ khác nhau, theo bảng tổng kết này học sinh cần phải
nhớ 2640 trờng hợp khác nhau. Đây quả là một việc hết sức khó đối với học sinh.
Tác giả Lê Đình Trung (Ôn tập Sinh học, trang 278) cũng đã đa ra những gợi
ý về cách xác định kiểu gen nhng cha đề ra các bớc cụ thể để xác định kiểu gen.
Ngoài 2 tác giả kể trên thì không có tác giả nào hiện biết đề cập tới cách xác định
kiểu gen. Vì vậy để xác định kiểu gen chung, tôi đề xuất các bớc nh sau:
+ Dạng có một kiểu hình chỉ tơng ứng với một nhóm gen duy nhất nh các
dạng tơng tác 9:6:1, 9:3:3:1; 12:3:1 có một kiểu hình duy nhất tơng ứng với một
nhóm gen duy nhất (aabb).
Đối với dạng này kiểu gen chung đợc xác định nh sau:
- Xác định xem trong các kiểu hình đã cho (F
2
) có xuất hiện kiểu hình tơng
ứng với tổ hợp gen aabb, dd hay không. Nếu xuất hiện thì thế hệ bố mẹ (F
1
) sẽ có
kiểu liên kết thờng, nếu không xuất hiện thì thế hệ bố mẹ (F
1

) sẽ có kiểu liên kết đối.
Đối với trờng hợp tơng tác kiểu 9:6:1 sau khi xác định xong kiểu liên kết và kiểu
gen học sinh bớc sang bớc 3 viết sơ đồ lai. Đối với dạng tơng tác bổ trợ tỉ lệ 9:3:3:1
cần lựa chọn nhóm liên kết phù hợp thông qua việc xem xét sự có mặt hay không
của kiểu hình tơng ứng với tổ hợp gen (aaB-,D- hoặc A-bb,D-). Trong trờng hợp t-
ơng tác kiểu át chế 12:3:1, học sinh cần phải xác định nhóm gen liên kết dựa vào tỉ
lệ phân li kiểu hình xét chung cả 2 tính trạng ở F
2
, nếu số tổ hợp là 16, F
1
tự thụ
phấn hoặc giao phấn và dị hợp cả 3 cặp gen, quy ớc A át B thì ta dễ dàng nhận thấy:
* Nếu cặp Aa liên kết với cặp Dd sẽ xuất hiện 2 khả năng:
** A nằm trên cùng NST với D thì kiểu hình do gen át quy định
+ kiểu hình trội sẽ chiếm tỉ lệ 12/16 vì trong phép lai Dd x Dd 3D-:1dd.
** A nằm trên cùng một nhiễm sắc thể với d thì kiểu hình do gen
át quy định + kiểu hình trội sẽ là 8/16 (vì phép lai lúc đó trở thành
aD
Ad
x
aD
Ad
số
tổ hợp chứa gen A và D sẽ chiếm 1/2 )
* Nếu cặp Bb liên kết với cặp Dd sẽ xuất hiện 2 khả năng:
** Nếu B nằm trên cùng một nhiễm sắc thể với D thì kiểu hình
do gen át quy định + kiểu hình trội sẽ là 9/16 vì lúc này số tổ hợp có mặt cả
gen A và D chỉ chiếm tỉ lệ 9/16.
** Nếu gen B liên kết với gen d thì kiểu hình do gen át quy định
+ kiểu hình trội sẽ là 9/16 vì lúc này số tổ hợp có mặt cả gen A và D chỉ

chiếm tỉ lệ 9/16.
+ Dạng tất cả các kiểu hình đều tơng ứng với nhiều nhóm gen nh dạng tơng
tác 9:7; 13:3. sử dụng phơng pháp nhân xác suất để đối chiếu các kiểu liên kết và
nhóm liên kết để ớc lợng kiểu hình có tỉ lệ cao nhất tơng ứng với kiểu liên kết và
4
nhóm liên kết đó, so sánh với tỉ lệ bài ra chúng ta dễ dàng xác định đợc kiểu liên kết
và nhóm liên kết phù hợp.
Đối với dạng tơng tác với tỉ lệ 9:7 trong trờng hợp F
1
dị hợp cả 3 cặp
gen tự thụ phấn hoặc giao phấn ta có:
+ Nếu A liên kết với D (hoặc B liên kết với D) thì ta dễ nhận
thấy số tổ hợp có mặt cả 3 gen A B D- là 9/16 nên kiểu hình A-B- + kiểu hình
trội sẽ là 9/16.
+ Nếu A liên kết với d ( hoặc B liên kết với d) thì số tổ hợp có
mặt cả 3 gen A-B-D là 6/16.
Đối với tơng tác át chế tỉ lệ 13 : 3 trong trờng hợp F
1
dị hợp cả 3 cặp
gen tự thụ phấn hoặc giao phấn (quy định A át B) ta có:
+ Nếu A nằm trên cùng một nhiễm sắc thể với D thì số tổ hợp có
mặt AD chiếm tỉ lệ 12/16 nên tỉ lệ kiểu hình át + trội ở F
2
sẽ là 12/16.
+ Nếu B nằm trên cùng một nhiễm sắc thể với D thì số tổ hợp có
mặt A và D sẽ chiếm tỉ lệ 9/16 nên kiểu hình át + trội chiếm tỉ lệ 9/16.
+ Nếu A nằm trên cùng một nhiễm sắc thể với d thì số tổ hợp có
mặt A và D chiếm tỉ lệ 8/16 + 1/16 tổ hợp
bb
aD

aD
kiểu hình có tỉ lệ lớn nhất phải
là 9/16.
+ Nếu B liên kết với d thì số tổ hợp có mặt gen A và D là 9/16
(do A phân li độc lập đối với D) + 1/16
bD
bD
aa
kiểu hình có tỉ lệ lớn nhất chiếm
10/16.
Nh vậy với việc dựa vào sự có mặt của một kiểu hình và tỉ lệ của kiểu hình
nhiều nhất học sinh có thể dễ dàng xác định đợc kiểu gen F
1
từ F
1
các em có thể dễ
dàng xác định đợc kiểu gen của P và sơ đồ lai.
Bớc 3: Viết sơ đồ lai tới F
2
và xác định tỉ lệ phân li kiểu gen, kiểu hình ở F
2
.
Thông thờng học sinh xác định tỉ lệ phân li kiểu ken qua khung Pennet, sau
khi xác định đợc tỉ lệ phân li kiểu gen xong dựa vào mối quan hệ giữa kiểu gen và
kiểu hình các em sẽ xác định đợc tỉ lệ phân li kiểu hình. Ưu điểm của cách làm này
là rõ ràng, đúng quy cách nhng cũng rất mất thời gian và dễ nhầm lẫn vì vậy đối với
bớc này để tránh mất thời gian tôi đã cho học sinh làm theo cách sau đây:
+ Viết tỉ lệ phân li kiểu gen đối với trờng hợp tơng tác gen (đối với gen liên
kết với gen quy định một tính trạng viết theo kiểu

B
A
trong đó
....
....

A
là nhóm
gen liên kết ), nhóm gen
....
....

A
có chừa khoảng trống để điền thêm gen mới.
Các nhóm gen đợc viết theo quy tắc (đợc hình thành trong bài Lai 2 cặp tính
trạng):
- Đồng hợp tử 2 có tỉ lệ 1.
- Đồng hợp tử 1, dị hợp tử 1 có tỉ lệ 2.
- Dị hợp tử cả 2 có tỉ lệ 4.
Hoặc xác định nhờ quy tác nhân xác suất (1AA+2Aa+1aa)(1BB+2Bb+1bb)
+ Điền các gen quy định một tính trạng (1 gen 1 tính trạng) vào nhóm liên
kết đã đợc xác định từ trớc.
5