Sáng kiến kinh nghiệm Phát triển kĩ năng giải bài tập “các quy luật di truyền” thông qua dạng toán “di truyền tương tác giữa các gen không alen”

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO NAM ĐỊNH
TRƯỜNG THPT GIAO THỦY
BÁO CÁO SÁNG KIẾN
PHÁT TRIỂN KĨ NĂNG GIẢI BÀI TẬP “CÁC QUY LUẬT DI TRUYỀN” THÔNG QUA DẠNG TOÁN “DI TRUYỀN TƯƠNG TÁC GIỮA CÁC GEN KHÔNG ALEN”
Tác giả: Đặng Thị Tho
Trình độ chuyên môn: Cử nhân
Chức vụ: Giáo viên
Nơi làm việc: Trường THPT giao Thủy
GIỚI THIỆU CHUNG VỀ SÁNG KIẾN
1. Tên sáng kiến: Phát triển kĩ năng giải bài tập “các quy luật di truyền” thông qua dạng toán “di truyền tương tác giữa các gen không alen”.
2. Lĩnh vực áp dụng sáng kiến: Chương trình Sinh học 12: ôn tập, học nâng cao, hướng dẫn học sinh tự học, bồi dưỡng học sinh giỏi.
3. Thời gian áp dụng sáng kiến: Từ tháng 9 năm 2013 đến tháng 5 năm 2015.
4. Tác giả: 
Họ và tên: Đặng Thị Tho
Năm sinh: 1983
Nơi thường trú: Giao Hải- Giao Thủy- Nam Định
Trình độ chuyên môn: Cử nhân Sinh học
Chức vụ công tác: Giáo viên
Nơi làm việc: Trường THPT Giao Thủy- Huyện Giao Thủy- Tỉnh Nam Định
Điện thoại: 0975 28 1983
Tỷ lệ đóng góp tạo ra sáng kiến: 100%
5. Đồng tác giả: Không
6. Đơn vị áp dụng sáng kiến:
	Tên đơn vị: Trường THPT Giao Thủy
	Địa chỉ: Thị trấn Ngô Đồng- Huyện Giao Thủy- Tỉnh Nam Định
	Điện thoại: 0350 3895 126
I. ĐIỀU KIỆN HOÀN CẢNH TẠO RA SÁNG KIẾN
Nội dung “Các quy luật di truyền” nằm trong phần “V- Di truyền học” thuộc chương trình Sinh học 12 có vai trò đặc biệt quan trọng, không chỉ bởi vì nó luôn chiếm tỉ lệ điểm số cao trong cấu trúc của các đề thi cấp Tỉnh cũng như các đề thi cấp Quốc gia mà đây còn là nội dung chứa đựng nhiều thách thức với những bài toán khó thuộc dạng bài tập tổng hợp- trong đó phải đặc biệt kể đến dạng bài tập Di truyền tương tác giữa các gen không alen nhưng có sự kết hợp đồng thời với một số quy luật di truyền khác ( như: di truyền liên kết hoàn toàn hoặc không hoàn toàn, di truyền liên kết giới tính, phân li độc lập,... )
Bản thân tôi trong quá trình tham gia giảng dạy Sinh học 12 cũng như hướng dẫn đội tuyển học sinh giỏi nhà trường dự thi cấp Tỉnh, nhằm giúp học sinh có kết quả tốt, tôi đã rất chú trọng dạng toán liên quan đến quy luật di truyền tương tác giữa các gen không alen, đã từng mất rất nhiều thời gian, công sức tìm tài liệu, nghiên cứu, tuyển chọn và sắp xếp các bài tập sao cho có hệ thống từ dễ đến khó, từ dạng đơn giản đến dạng tổng hợp để phát triển tốt nhất kĩ năng tư duy logic cho học sinh bởi theo tôi thấy, việc học sinh được luyện giải các bài toán tổng hợp về các quy luật di truyền không chỉ giúp học sinh tự củng cố các kiến thức liên quan đến từng quy luật di truyền riêng rẽ mà còn giúp phát triển, nâng cao năng lực giải toán của các em đối với những bài toán thuộc chương “Các quy luật di truyền”. 
Vì vậy tôi đã bước đầu xây dựng hệ thống một số dạng toán về các quy luật di truyền tương tác giữa các gen không alen, trong đó đặc biệt chú trọng đến dạng toán phối hợp giữa di truyền tương tác giữa các gen không alen với một số quy luật di truyền khác và áp dụng trong quá trình giảng dạy cho học sinh cũng như hướng dẫn học sinh luyện tập.
II. MÔ TẢ GIẢI PHÁP
1. Mô tả giải pháp trước khi tạo ra sáng kiến
Khi nghiên cứu về “chương II- Các quy luật di truyền” trong “phần V- Di truyền học” thuộc chương trình Sinh học 12, mỗi quy luật di truyền được phân phối theo từng bài, từng tiết riêng rẽ theo hướng dẫn thực hiện chuẩn kiến thức- kĩ năng, giáo viên chỉ có thể giúp học sinh nghiên cứu từng quy luật, ít có điều kiện đầu tư cho việc phát triển kĩ năng giải toán.
Mặt khác, hiện nay, mặc dù đã có rất nhiều tài liệu được biên soạn để hỗ trợ giáo viên và học sinh nghiên cứu về các quy luật di truyền như quy luật Menđen, Liên kết gen, Hoán vị gen, Di truyền liên kết với giới tính,... nhưng riêng đối với quy luật di truyền Tương tác giữa các gen không alen thì hầu như các tài liệu mới chỉ tập trung giới thiệu các dạng cơ bản nhất: tương tác bổ sung, tương tác cộng gộp, tương tác át chế. Trong khi đó các bài toán có sự phối hợp đồng thời giữa di truyền tương tác giữa các gen không alen với các quy luật di truyền khác- dạng bài toán giúp học sinh phát triển tư duy logic, phát triển kĩ năng giải toán tổng hợp các quy luật di truyền thì lại hầu như chưa được đề cập một cách có hệ thống. 
Do vậy, ngay cả đối với học sinh có nhận thức khá tốt nhưng khi gặp bài toán tương tác gen tổng hợp, có sự di truyền đồng thời của nhiều tính trạng với những quy luật di truyền khác nhau thì phần lớn các em thường rơi vào tình trạng bối rối, mất phương hướng, mất nhiều thời gian và công sức, nhiều học sinh không xác định được cách giải. Đây cũng chính là một trong số các nguyên nhân làm cho học sinh khó đạt điểm số cao trong các bài kiểm tra quan trọng. 
2. Mô tả giải pháp sau khi có sáng kiến.
2.1. Khái quát chung về quy luật di truyền tương tác giữa các gen không alen.
2.1.1. Khái niệm: 
- Gen không alen: Là các alen thuộc các gen khác nhau.
Ví dụ: A và B (hoặc A và b, hoặc a và B hoặc a và b) là 2 alen thuộc 2 gen khác nhau.
- Tương tác giữa các gen không alen: là sự tác động qua lại giữa các alen của các gen khác nhau trong việc quy định cùng 1 tính trạng. 
Ví dụ: A và B cùng tương tác với nhau để quy định tính trạng màu sắc hoa ở một loài thực vật: Kiểu gen có cả A và B quy định kiểu hình hoa màu đỏ, kiểu gen không có A hoặc không có B hoặc không có cả A và B thì quy định kiểu hình hoa màu trắng. Như vậy, A và B đã tương tác với nhau trong việc quy định màu đỏ của hoa, không có sự tương tác này thì hoa có màu trắng.
2.1.2. Bản chất của di truyền tương tác giữa các gen không alen:
 Các gen trong tế bào không tương tác trực tiếp với nhau mà chỉ có sản phẩm của các gen tác động qua lại với nhau trong việc tạo nên kiểu hình.
2.1.3. Các kiểu tương tác giữa các gen không alen: 
Có 3 kiểu tương tác gen cơ bản:
- Tương tác bổ sung (tương tác bổ trợ)
- Tương tác cộng gộp 
- Tương tác át chế 
 a. Tương tác bổ sung( tương tác bổ trợ):
 * Nhận dạng: Trong phép lai 1 tính trạng, P thuần chủng, F2 xuất hiện các loại kiểu hình phân li theo một trong số các tỉ lệ sau: 9:7, 9:6:1, 9:3:4, 9:3:3:1.
 * Quy ước gen:
- Đối với tỉ lệ 9:7: Quy ước gen như sau: (A-B-) (A-bb) = (aaB-) = aabb.
- Đối với tỉ lệ 9:6:1: Quy ước gen như sau: (A-B-) (A-bb) = (aaB-) aabb
- Đối với tỉ lệ 9:3:4: Có thể quy ước gen theo 2 cách sau:
Cách 1:	(A-B-) (A-bb) (aaB-) = aabb.
Cách 2:	(A-B-) (A-bb) = aabb (aaB-)
- Đối với tỉ lệ 9:3:3:1: Có thể quy ước gen theo 2 cách:
Cách 1:	(A-B-) (A-bb) (aaB-) aabb.
Cách 2:	(A-B-) (aaB-)(A-bb aabb
b. Tương tác át chế:
 * Nhận dạng: Trong phép lai 1 tính trạng, P thuần chủng, F2 xuất hiện các loại kiểu hình phân li theo 1 trong số các tỉ lệ sau: 12:3:1, 13:3, 9:3:4.
 * Quy ước gen:
- Tỉ lệ 12:3:1: Có thể quy ước gen theo 2 cách: 
Cách 1:	(A-B-) (A-bb) (aaB-) aabb.
Cách 2:	(A-B-) (A-bb) aabb 
- Tỉ lệ 13:3: Có 2 cách quy ước gen:
Cách 1:	(A-B-) (A-bb) (aaB-).
Cách 2:	(A-B-) (A-bb)
- Tỉ lệ 9:3:4: Có thể quy ước gen theo 2 cách: 
Cách 1:	(A-B-) (A-bb) (aaB-) = aabb.
Cách 2:	(A-B-) (A-bb) = aabb (aaB-)
c. Tương tác cộng gộp 
 * Nhận dạng: Trong phép lai 1 tính trạng, P thuần chủng, F2 xuất hiện các loại kiểu hình phân li theo 1 trong số các tỉ lệ sau: 15:1, 1:4:6:4:1
* Quy ước gen:
- Tỉ lệ 15:1: Có 1 cách quy ước gen: (A-B-) (A-bb) (aaB-) aabb.
- Tỉ lệ 1:4:6:4:1: Có 1 cách quy ước gen:	
AABB AABb= AaBB AAbb= aaBB =AaBb Aabb =aaBb aabb
* Một vài lưu ý khi làm bài tập di truyền tương tác giữa các gen không alen:
 - Muốn kết luận 1 tính trạng nào đó di truyền theo quy luật tương tác giữa các gen không alen, trước hết ta phải chứng minh tính trạng đó do 2 hay nhiều cặp gen chi phối.
 - Trong các phép lai, sử dụng các tỉ lệ phân li kiểu gen, kiểu hình ở đời con làm căn cứ để xác định kiểu tương tác gen cụ thể.
2.1.4. Ví dụ
Ví dụ 1: Lai ruồi giấm thuần chủng mắt đỏ cờ với ruồi giấm thuần chủng mắt nâu, người ta thu được toàn bộ ruồi F1 có mắt đỏ kiểu dại, F2 có tỉ lệ phân li 9 mắt đỏ kiểu dại: 3 mắt đỏ cờ: 3 mắt nâu: 1 mắt trắng. Xác định quy luật di truyền chi phối màu mắt ở ruồi giấm trong phép lai trên.
Lời giải
- Thế hệ bố mẹ khác nhau 1 tính trạng.
- F1 xuất hiện tính trạng mới chưa có ở bố mẹ
- F2 xuất hiện 4 loại kiểu hình phân li theo tỉ lệ 9:3:3:1
=> Tính trạng màu mắt di truyền theo quy luật tương tác giữa 2 gen không alen theo kiểu tương tác bổ trợ, trong đó: A quy định mắt nâu, B quy định mắt đỏ cờ, A- B- quy định mắt đỏ kiểu dại, aabb quy định mắt trắng.
- Sơ đồ lai:
P: 	Mắt đỏ cờ (aaBB) 	x 	Mắt nâu (Aabb)
	3 (A-bb): mắt nâu 
F1:	AaBb (mắt đỏ kiểu dại)
F2: 	9 (A-B-): Mắt đỏ kiểu dại
	3(aaB-): mắt đỏ cờ
	1 aabb: mắt trắng.
Ví dụ 2: Khi lai 2 giống tằm cùng có kén màu trắng lấy từ 2 địa phương khác nhau, người ta thu được tằm F1 tất cả đều có kén màu vàng và F2 có tỉ lệ phân li 9 tằm có kén màu vàng: 7 tằm có kén màu trắng. Hãi giải thích quy luật di truyền chi phối sự hình thành màu sắc kén tằm trong phép lai trên.
Lời giải
- Phép lai 1 tính trạng (màu sắc kén tằm)
- F1 xuất hiện tính trạng mới khác bố mẹ (kén vàng)
- F2 xuất hiện 16 tổ hợp với 2 loại kiểu hình phân li theo tỉ lệ 9:7
	=> Tính trạng màu sắc kén tằm do 2 gen phân li độc lập quy định theo quy luật tương tác bổ sung, trong đó (A-B-) quy định màu kén vàng, các kiểu gen còn lại quy định kén màu trắng.
- Sơ đồ lai:
P: 	AAbb (kén trắng)	x 	aaBB (kén trắng)
F1	AaBb (kén vàng)
F2: 	9 (A-B-): 	Kén vàng
	3 (A-bb): 	kén trắng
	3(aaB-): 	kén trắng
	1 aabb: 	Kén trắng.
Ví dụ 3: Lai bí ngô thuần chủng quả màu trắng với bí ngô thuần chủng quả màu xanh, người ta thu được F1 có quả màu trắng và F2 phân li như sau: 12 quả trắng: 3 quả vàng: 1 quả xanh. Xác định quy luật di truyền màu quả bí ngô trong thí nghiệm và lập sơ đồ lai?
Lời giải:
- Phép lai 1 tính trạng (màu sắc quả bí)
- F2 xuất hiện 16 tổ hợp với 3 loại kiểu hình phân li theo tỉ lệ 12:3:1
	=> Có hiện tượng tương tác gen át chế, trong đó: A quy định quả vàng, a quy định quả xanh, B át chế sự biểu hiện của gen A nên kiểu gen có cả A và B thì kiểu hình quả trắng, b không có khả năng át chế.
- Sơ đồ lai:
P: 	AABB (quả trắng)	x 	aabb (quả xanh)
F1	AaBb