Sáng kiến kinh nghiệm môn Sinh học Trường THPT Quỳnh Lưu 2 PHẦN I : ĐẶT VẤN ĐỀ I. LÍ DO CHỌN ĐỀ TÀI Kết quả giáo dục là cái đích cuối cùng mà học sinh và GV cần đạt tới, để có kết quả tốt cần sự nỗ lực của cả GV và HS, trong đó việc đúc rút kinh nghiệm, đổi mới PPDH của GV là việc làm rất quan trọng. Với thời gian công tác ít ỏi tôi không ngừng học hỏi bồi dưỡng chuyên môn và đúc rút kinh nghiệm để nâng cao trình độ nghiệp vụ sư phạm của mình. Khi dạy chương trình sinh học 12 tôi nhận thấy: Chương trình sinh học 12 bài 12" Di truyền liên kết với giới tính" cung cấp cho HS hiện tượng di truyền liên kết với giới tính trường hợp trường hợp gen nằm trên NST giới tính X – di truyền chéo và gen nằm trên NST giới tính Y di truyền thẳng. Rất nhiều tài liệu đã hướng dẫn cho HS cách giải các dạng bài tập về di truyền liên kết với giới tính rất cụ thể. Tuy nhiên các tài liệu này chỉ mới đề cập đến dạng bài gen quy định tính trạng nằm trên NST giới tính trong trường hợp các gen này nằm ở phần không tương đồng của NST X và Y có nghĩa là gen nằm trên X thì không có alen tương ứng trên Y và ngược lại. Một điều đặt ra là nếu gen quy định tính trạng nằm ở phần tương đồng của NST X và Y thì các tính trạng đó sẽ di truyền theo kiểu nào? Nếu gặp dạng bài này HS sẽ giải như thế nào? Để giải quyết vấn đề nêu trên tôi xin lựa chọn đề tài: “PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP DI TRUYỀN LIÊN KẾT VỚI GIỚI TÍNH –trường hợp gen quy định tính trạng nằm trên phần tương đồng của NST X và Y ” Đề tài này sẽ giúp học sinh biết cách giải các bài tập di truyền liên kết với giới tính trong trường hợp các gen quy định tính trạng nằm trên phần tương đồng của NST X và Y, đặc biệt dạng bài này có thể sử dụng trong việc ôn thi bồi dưỡng HSG và bồi dưỡng chuyên môn cho GV. Do đề tài viết dựa trên kinh nghiệm giảng dạy của bản thân nên không thể tránh khỏi những thiếu sót mong sự đóng góp ý kiến của hội đồng sư phạm và các bạn đồng nghiệp để đề tài được hoàn thiện hơn. 1 Sỏng kin kinh nghim mụn Sinh hc Trng THPT Qunh Lu 2 Xin chõn thnh cm n ! II. MC CH NGHIấN CU Qua nghiên cứu và thực hiện đề tài này bản thân tôi mong muốn xut phng phỏp gii dng toỏn mi v di truyn liờn kt vi gii tớnh. Dng toỏn ny s c s dng bi dng HSG v ụn thi GV dy gii III. Nhiệm vụ nghiên cứu gii quyt c vn t ra ti cú nhim v: Nghiờn cu cu trỳc ca NST gii tớnh dng X v Y chỳ ý vo phn cu trỳc tng ng ca X v Y Nghiờn cu c im di truyn ca cỏc gen quy nh cỏc tớnh trng nm trờn phn khụng tng ng v tng ng ca x v y. xut phng phỏp gii dng bi mi. n c bi tp cú gen quy nh tớnh trng nm trờn vựng tng ng ca X v Y. IV. đối tơng nghiên cứu Đề tài này tập trung nghiên cứu về phơng pháp giải bài tập di truyn liờn kt vi gii tớnh chơng trình sinh học 12(trng hp gen nm trờn phn tng ng ca NST X v Y) V. Phạm vi nghiên cứu Phạm vi nghiên cứu: quy lut di truyn liờn kt vi gii tớnh trong chng trỡnh sinh hc 12. VI. Phơng pháp nghiên cứu Nghiờn cu cỏc ti liu v cu trỳc NST gii tớnh X, Y v kiu di truyn ca cỏc tớnh trng liờn kt vi gii tớnh. 2 Sỏng kin kinh nghim mụn Sinh hc Trng THPT Qunh Lu 2 Nghiờn cu phng phỏp gii dng bi tp gen quy nh tớnh trng nm trờn phn tng ng ca NST X v Y. Xỏc nh kh nng gii bi tp di truyn liờn kt vi gii tớnh ca hc sinh 12. Tin hnh gii dng bi tp mi theo phng phỏp ó xut. Thc nghim ti. PHN II: GII QUYT VN chơng I. cơ sở lí luận và cơ sở thực tiễn của đề tài I. Cở sở lí luận Trong chơng trình sinh học lớp 12, chơng II - Tính qui luật của hiện tợng di truyền đã đề cập đến hin tng di truyn liờn kt vi gii tớnh. Vi cỏc thớ nghim ca mỡnh trờn rui dm Moocgan ó phỏt hin ra quy lut: Gen trờn NST x khụng cú alen tng ng trờn Y- di truyn chộo v gen trờn NST y khụng cú alen tng ng trờn X- di truyn thng. tuy nhiờn tht thiu sút khi sgk khụng a ra trng hp gen quy nh trớnh trng nm trờn phn tng ng ca nst x v y thỡ kt qu di truyn s nh th no, bi vỡ trờn thc t bờn cnh cỏc gen nm trờn phn 3 Sáng kiến kinh nghiệm môn Sinh học Trường THPT Quỳnh Lưu 2 không tương đồng của NST còn có các gen quy định tính trạng nằm trên vùng tương đồng của x và y. II. C¬ së thùc tiÔn Trong quá trình nghiên cứu một số tài liệu cũng như quá trình giảng dạy, tôi gặp một số bài toán về quy luật di truyền của các gen quy định tính trạng liên kết với giới tính, tuy nhiên khi bắt tay vào giải quyết theo phương pháp đã biết tôi lại rất lung túng bởi vì mặc dù đã xác định được các gen này nằm trên NST giới tính nhưng kết quả sau khi viết sơ đồ lai không rơi vào trường hợp gen nằm trên NST x hay y. Sau khi nghiên cứu tìm tòi tôi phát hiện ra hướng giải mới đó là thử đặt trường hợp các gen này nằm trên nst giới tính nhưng ở phần tương đồng của NST x và y và kết quả phép lai đúng như hướng suy luận. Do đó trong đề tài của mình tôi xin đề xuất phương pháp giải cho dạng bài mới này.Với phương pháp này sẽ giúp học sinh giải quyết nhanh chóng dạng bài tập rất ít được đề cập đến. ch¬ng II. Néi dung I. CẤU TRÚC CỦA NST X VÀ Y 4 X Sáng kiến kinh nghiệm môn Sinh học Trường THPT Quỳnh Lưu 2 NST giới tính: là loại NST có chứa gen quy định giới tính. Ngoài các gen quy định giới tính có thể chứa các gen khác. Cặp NST giới tính XX gồm 2 chiếc tương đồng, cặp XY có vùng tương đồng, có vùng không tương đồng. Đoạn không tương đồng chứa các gen đặc trưng cho từng NST còn đoạn tương đồng chứa các lô cut gen giống nhau. Moocgan khi làm thí nghiệm trên ruồi giấm bằng phép lai thuận nghịch ông đã phát hiện ra quy luật di truyền của gen nằm trên NST giới tính X- di truyền chéo. Sự di truyền chéo thể hiện: ông ngoại bị bệnh truyền gen mầm bệnh cho mẹ, mẹ truyền bệnh cho con trai. Một số bệnh di truyền ở người như bệnh máu không đông hay mù màu đỏ đều là các tính trạng do các gen liên kết với nhiễm sắc thể giới tính X. Gen trên nst Y di truyền thẳng: bố truyền cho con trai. một số hội chứng: màng giữa ngón ,tai rậm lông…di truyền thẳng. Các nhiễm sắc thể X và Y có những phần tương đồng chung. Trong những phần này chứa các gen xác định những tính trạng di truyền theo cách như nhau ở cả giới đực và cái, như: Bệnh da khô sắc tố, hội chứng Oguti(ở người), màu lông của một số loài côn trùng II. PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP DI TRUYỀN LIÊN KẾT VỚI GIỚI TÍNH- trường hợp gen quy định tính trạng nằm trên phần tương đồng của NST X và Y. 1. Phương pháp giải: 5 Vùng không tương đồng trên X Vùng tương đồng Vùng không tươngđồng trên Y Y Vùng tương đồng Sáng kiến kinh nghiệm môn Sinh học Trường THPT Quỳnh Lưu 2 Với cơ sở lý thuyết như trên các bài tập di truyền liên kết với giới tính có phương pháp giải chumg là: Bước 1:  Xác định quy luật chi phối sự di truyền các tính trạng : • Dựa vào kết quả của 2 phép lai thuận nghịch: + Nếu kết quả lai thuận nghịch khác nhau thì gen quy định tính trạng được xét nằm trên nhiễm sắc thể giới tính. + Nếu tính tạng đã cho thấy xuất hiện chỉ ở giới đực qua các thể hệ (di truyền thẳng)  gen nằm trên nhiễm sắc thể Y. Ngược lại thì gen nằm trên nhiễm sắc thể X. + ví dụ: xét màu thân, màu mắt ở ruồi giấm qua 2 phép lai sau: - phép lai 1: P :cái xám, đỏ x đực đen, trắng  F1: toàn xám đỏ - phép lai 2: P :đực xám, đỏ x cái đen, trắng  F1: ½ cái xám đỏ : ½ đực đen trắng ta thấy: - màu thân: F1 đều như nhau  gen nằm trên nhiễm sắc thể thường. - màu mắt: kết quả F1 ở phép lai 2 là chỉ cái đỏ, còn đực trắng  gen nằm trên nhiễm sắc thể giới tính. Đồng thời có sự di truyền chéo  gen nằm trên nhiễm sắc thể giới tính X. • Dựa vào sự di truyền chéo hoặc tính trạng biểu hiện không đồng đều trên 2 giới: + Di truyền chéo: Tính trạng của con đực giống tính trạng của mẹ và tính trạng của con cái giống bố  di truyền chéo  gen nằm trên nhiễm sắc thể giới tính X. + Tính trạng biểu hiện không đồng đều ở 2 giới: cùng 1 thế hệ nhưng tính trạng nào đó chỉ xuất hiện ở giới đực, còn giới cái thì không hoặc ngược lại  gen nằm trên nhiễm sắc thể giới tính. 6 Sáng kiến kinh nghiệm môn Sinh học Trường THPT Quỳnh Lưu 2 Bước 2: • xác định tính trội lặn • Quy ước gen • Viết kiểu gen kiểu hình của P. Bước 3: • viết sơ đồ lai  Ví dụ 1: Cho gà trống lông vằn lai với gà mái lông đen được F1 100% lông vằn. cho F1 tạp giao được F2 có kết quả: 50 gà lông vằn và 16 gà lông đen. Biện luận, viết sơ đồ lai từ P đến F2? (Với bài này HS sẽ giải như sau) Ta thấy F1 chỉ có gà lông vằn, F2 chỉ có gà mái lông đen nên gen quy định màu lông nằm trên NST giới tính. F2 có gà lông vằn: gà lông đen = 3:1→ lông vằn trội so với lông đen. Quy ước: A: lông vằn, a: lông đen. Ptc: con đực lông vằn X A X A , con cái lông đen X a Y Sơ đồ lai: Ptc: ♂ X A X A x ♀ X a Y lông vằn lông đen. GP: X A X a , Y F1: ♀X A X a : ♂ X A Y 100% lông vằn Tạp giao F1: ♂ X A X a x ♀ X A Y lông vằn lông vằn GF1: X A , X a X A ,Y F2: 1 ♀ X A X A : 1 ♀ X A X a : 1 ♂ X A Y: 1 ♂ X a Y 7 Sáng kiến kinh nghiệm môn Sinh học Trường THPT Quỳnh Lưu 2 3 lông vằn: 1 lông đen Cũng với phương pháp đó HS áp dụng để giải bài tập sau:  Ví dụ 2: Ở một loài côn trùng, giới tính được xác định bởi cặp nhiễm sắc thể XX (con cái) và XY (con đực). Khi cho con đực cánh đen thuần chủng giao phối với con cái cánh đốm thuần chủng, thu được F 1 toàn cánh đen. Cho F 1 giao phối tự do với nhau, F 2 thu được 1598 con cánh đen và 533 con cánh đốm. Biết rằng tất cả con cánh đốm ở F 2 đều là cái và mỗi tính trạng do một gen quy định. Hãy giải thích kết quả phép lai trên và viết sơ đồ lai? giải Vì 1 gen qui định 1 tính trạng, nên kết quả kiểu hình ở F1 cho thấy tính trạng cánh đen là trội, kí hiệu A là cánh đen và a là cánh đốm. Vì tính trạng không phân bố đều ở 2 giới → gen này nằm trên nst giới tính. Do con đực P cánh đen, F1 xuất hiện con cái cánh đen → gen quy định màu lông nằm trên NST giới tính X. Ptc: con đực cánh đen X A Y , con cái cánh đốm X a X a Sơ đồ lai: Ptc: ♂ X A Y x ♀ X a X a cánh đen cánh đốm GP: X A , Y X a F1: 1 ♂ X A X a : 1 ♂ X a Y KH: 1 con cái cánh đen : 1 con đực cánh đốm. Kết quả này hoàn toàn sai với đề ra. Nếu gen quy định tính trạng nằm trên NST giới tính Y thì ở F1 không thể có con cái cánh đen được. 8 Sáng kiến kinh nghiệm môn Sinh học Trường THPT Quỳnh Lưu 2 Như vậy, bài này giải theo phương pháp và kiến thức lý thuyết đơn thuần về di truyền liên kết với giới tính thì học sinh sẽ bị lúng túng không thể viết sơ đồ lai đúng với đề bài. chỉ khi gen này nằm trên vùng tương đồng của X và Y mới thỏa mãn kết quả phép lai. Vậy khi gặp dạng bài này HS sẽ giải như thế nào? PHƯƠNG PHÁP GIẢI: Bước 1: • Xác định tính trội lặn(dựa vào kết quả phép lai: 100%đồng tính ở F1 hoặc tỉ lệ phân tính 3:1, ở F2 sau khi xét sự di truyền riêng rẽ của tính trạng ở đời con cháu). • quy ước gen. Bước 2: • Xác định kiểu di truyền của gen quy định tính trạng nằm trên phần tương đồng của NST X và Y. HS dựa vào dấu hiệu sau: Các gen nằm trên đoạn tương đồng sẽ có sự di truyền liên kết với cả X lẫn Y. Sự di truyền của các gen này ở F1 giống sự di truyền của gen trên NST thường. Nhưng sự liên kết với giới tính (cả X và Y ) được phát hiện ở F2 tính trạng phân bố không đều ở 2 giới Bước 3: • Xác định kg,kh của P • viết sơ đồ lai. Lưu ý: Khi gen nằm trên phần tương đồng của X và Y thì KG được viết như sau:Ví dụ gen có 2 alen A và a nằm trên phần tương đồng của X và Y, các kiểu gen có thể có là: X A Y A , X A Y a , X a Y A , X a Y a . Áp dụng phương pháp trên ví dụ 2 sẽ được giải như sau: 9 Sáng kiến kinh nghiệm môn Sinh học Trường THPT Quỳnh Lưu 2 Vì 1 gen qui định 1 tính trạng , nên kết quả kiểu hình ở F1 cho thấy tính trạng cánh đen là trội, kí hiệu A: cánh đen và a: cánh đốm. Vì tính trạng không phân bố đều ở 2 giới → gen này nằm trên nst giới tính. Do con đực P con đực cánh đen lai với con cái cánh đốm cho F1 đồng tính, điều này không thể xảy ra khi gen quy định tính trạng nằm trên NST X hoặc Y. Vậy khả năng duy nhất xẩy ra là gen này nằm trên phần tương đồng của NST X và Y. Ptc: con đực cánh đen X A Y A , con cái cánh đốm X a X a Sơ đồ lai: Ptc: ♂ X A Y A x ♀ X a X a cánh đen cánh đốm GP: X A , Y A X a F1: ♀ X A X a : ♂ X a Y A KH: 100 % cánh đen F1 giao phối tự do với nhau: F1: ♂ X a Y A x ♀ X A X a cánh đen cánh đen GF1: X a , Y A x X A , X a F2: ♀X A X a : ♀X a X a : ♂X A Y A : ♂X a Y A KH: 3 cánh đen: 1 cánh đốm. 2. Bài tập minh họa: Bài 2: Cho lai ruồi giấm, lai con cái thuần chủng có kiểu hình bình thường với con đực thuần chủng có kiểu hình dại thu được F1 100% kiểu hình dại. Cho F1 giao phối với nhau thu được kết quả ở F2 như sau: 10 [...]... bY , bX A a BBX X BX a a a A BbX X , BbX Y 100% thõn trng F1: a A BbX Y x A thõn trng a a A a BbX X thõn trng A GF1: BX , bX , BY , bY A a A BX , BX , bX , bX a F2: 20 Sỏng kin kinh nghim mụn Sinh hc BX a Trng THPT Qunh Lu 2 a A bX A BY bY BX A A a A a A A A A BBX X BBX Y BbX Y trng a BbX X trng trng trng a BX a a a a A a A BBX X BBX Y BbX Y en A BbX X en trng trng A bX a A a A A A A BbX X. .. : AaX Xb 100% thõn trng 1 F: B b AaX Y x thõn trng B B b GF1: AX , aX , AY , aY B b AaX X thõn trng b B B b b AX , aX , AX , aX 21 Sỏng kin kinh nghim mụn Sinh hc Trng THPT Qunh Lu 2 F2: B B AX b aX , AY aY b B AX B B B B B b B b B AaX X AAX Y AaX Y trng aX AAX X trng trng trng B B B B B b B b b aaX X AaX Y aaX Y trng AX , AaX X en trng en B b B b b b b b b AaX X AAX Y AaX Y trng aX AAX X trng... v s%c v_n X c nh KG b_ m( v con cỏi th h_ th_ 1 v 2 Bi gi_i Quy _c A s_c v'n a lụng tr ng g tr$ng cú KG XX g mỏi cú KG XY G tr$ng s_c v'n cú KG XAXA ho_c XAXa G mỏi lụng tr ng cú KG XaY F1 thu c ton b_ g cú lụng s_c v'n ) Ptc P : XAXA x XaY XA Xa ,Y F1: XAXa XAY F1 x F1 : XAXa x XAY GF1: XA,Xa XA ,Y F2: XAXA XAXa XaY XAY Bi 3: (C_ 2010) * ru_i gim, tớnh tr_ng mu m t do m_t gen g_m 2 alen quy _nh Cho... ng ca NST X v Y B B b b P thun chng: con c kiu hỡnh di: X Y , con cỏi kiu hỡnh bỡnh thng: b b XX S lai: B Ptc: B X Y x XX kiu hỡnh di GP: B kiu hỡnh bỡnh thng B b X ,Y X B F1: b X X KH: b B : XY 100% kiu hỡnh di F1 giao phi vi nhau: F1: b B XY kiu hỡnh di GF1: b B X ,Y x B b X X kiu hỡnh di B b X ,X 11 Sỏng kin kinh nghim mụn Sinh hc B F2: b b Trng THPT Qunh Lu 2 b B B b B X X : XX : X Y :XY KH: 100%... a BbX X BBX Y BbX Y trng BX BBX X trng trng trng a a a a a A a A A BbX X BBX Y BbX Y en bX BBX X en trng trng A a A a A A A A bX bbX X BbX Y bbX Y trng a BbX X trng trng trng a a a a a A a A BbX X bbX X BbX Y bbX Y en hung trng trng KH: 100% con c thõn trng; 50% con cỏi thõn trng: 37,5% con cỏi thõn en: 12,5% con cỏi hung Nu cp gen quy nh mu lụng nm trờn NST gii tớnh thỡ: b b B B P: con c AAX Y trng... con cỏi aaX X thõn en Ta cú s lai nh sau: 14 Sỏng kin kinh nghim mụn Sinh hc b P: b AAX Y Trng THPT Qunh Lu 2 B x thõn trng b GP: thõn en b AY , AX aX B F1: B aaX X b B B AaX Y : AaX Xb 100% thõn trng B F1: b AaX Y B x thõn trng B B b AaX X thõn trng b GF1: AX , aX , AY , aY b B B b b AX , aX , AX , aX F2: B B AX b aX , AY aY b B AX B B B B B b B b B AaX X AAX Y AaX Y trng aX AAX X trng trng... gii tớnh X v Y a a A A - Kiu gen gen P: con cỏi thõn en BBX X , con c thõn trng bbX Y S lai: P: A A bbX Y x a a BBX X 13 Sỏng kin kinh nghim mụn Sinh hc Trng THPT Qunh Lu 2 thõn trng A GP: thõn en A bY , bX BX A F1: a a a A BbX X : BbX Y 100% thõn trng a F1: A BbX Y A x thõn trng a a a BbX X thõn trng A A A GF1: BX , bX , BY , bY a A BX , BX , bX , bX a F2: BX a a A bX A BY bY BX A A a A... khụng phõn b u 2 gii gen ny nm trờn nst gii tớnh Do con c P con c cỏnh en lai vi con cỏi cỏnh m cho F1 ng tớnh, iu ny khụng th xy ra khi gen quy nh tớnh trng nm trờn NST X hoc Y Vy kh nng duy nht xy ra l gen ny nm trờn phn tng ng ca NST X v Y A A a a Ptc: con c cỏnh en X Y , con cỏi cỏnh m X X S lai: A A Ptc: X Y x cỏnh en A A A a cỏnh m a GP: X , Y F1 a XX X a a X X KH: A XY 100 % cỏnh en Lai phõn... X X , ngi con dõu X X , chỏu trai X Y , chỏu a a gỏi X X S lai: P: A A b X Y x a bỡnh thng GP: F1: A a m X X b bnh A a X ,Y X a A 1XY : A a 1X X con bỡnh thng 12 Sỏng kin kinh nghim mụn Sinh hc Trng THPT Qunh Lu 2 Ngi con trai kt hụn a F1: A XY A x bỡnh thng a G: bỡnh thng A A X ,Y a a v X X a X ,X A 1XY a : a 1XX chỏu trai bỡnh thng chỏu gỏi b bnh Bi 4: Mt loi cú kiu nhi m sc th gii tớnh XX, XY... tr!i l"n v quy _c gen ta cú F2 v'n:en=50:16=3 v'n:1 en (KQ _L phõn ly) A-V'n, a-en + B_c 2: Nh_n d_ng quy lu_t DT chi ph_i v T# TLPL KH F +gen trờn NSTGT _ KG P Thy F2 ch_ cú g mỏi lụng en_ TT mu s c lụng LK v_i GT Ptc: _Lụng v'n XAXA , _XaY + B_c 3: Vi t S_L _XAXA x _ XaY (Lụng v'n) & (lụng en) F1: XAXa , XAY(tt c_ lụng v'n) _XAXa lụng v'n x _XAY lụng v'n F2: KG: 1 XAXA : 1 XAXa : 1 XAY : 1 XaY KH: 2 . 2 giới → gen quy định tính trạng nằm trên NST giới tính. Ở F1 tính trạng kiểu hình di truyền như gen nằm trên NST thường do đ gen quy định tính trạng nằm trên phần tương đồng của NST X và Y. P. lông của một số loài côn trùng II. PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP DI TRUYỀN LIÊN KẾT VỚI GIỚI TÍNH- trường hợp gen quy định tính trạng nằm trên phần tương đồng của NST X và Y. 1. Phương pháp giải: 5 . Các gen nằm trên đoạn tương đồng sẽ có sự di truyền liên kết với cả X lẫn Y. Sự di truyền của các gen n y ở F1 giống sự di truyền của gen trên NST thường. Nhưng sự liên kết với giới tính (cả X