Sáng kiến kinh nghiệm Phương pháp giải bài tập đột biến nhiễm sắc thể, Sinh học 9

Nội dung text: Sáng kiến kinh nghiệm Phương pháp giải bài tập đột biến nhiễm sắc thể, Sinh học 9

1. Sáng kiến “Phương pháp giải bài tập Đột biến nhiễm sắc thể, sinh học 9” MỤC LỤC MỤC LỤC 0 1. PHẦN MỞ ĐẦU 1 2. NỘI DUNG 3 2.1. Thời gian thực hiện: 3 2.2.Đánh giá thực trạng: 3 2.2.1. Kết quả đạt được: 3 2.2.2. Những mặt còn hạn chế: 3 2.2.3. Nguyên nhân đạt được và nguyên nhân hạn chế:4 3. GIẢI PHÁP THỰC HIỆN 5 3.1. Cơsở lý luận 5 3.2. Cơsở lý thuyết 6 3.2.1. Khái quát chương biến dị 6 3.2.2. Lý thuyết về đột biến nhiễm sắc thể 7 3.2.2.1. Đột biến cấu trúc nhiễm sắc thể 7 3.2.2.2. Đột biến sốlượng nhiễm sắc thể 9 3.2.2.2.1. Khái niệm 9 3.2.2.2.2. Thểdịbội 9 3.3. Nội dung, phương pháp và giải pháp thực hiện 11 3.3.1. Bài tập đột biến cấu trúc nhiễm sắc thể 11 3.3.1.1. Dạng 1: Cho biết cấu trúc của nhiễm sắc thể trước và sau đột biến xác định lại dạng đột biến. 11 3.3.1.2. Dạng 2: Dạng xác định tỉlệ giao tử đột biến cấu trúc 12 3.3.2. Bài tập đột biến sốlượng nhiễm sắc thể 15 4. KẾT LUẬN 20 4.1. Kết quả đạt được 20 4.2. Bài học kinh nghiệm 21 4.3. Thời gian thực hiện và phạm vi áp dụng 21 4.4. Kết luận 21 TÀI LIỆU THAM KHẢO 23 1. PHẦN MỞ ĐẦU GV: Bùi Minh Vĩnh 1 Trường THCS An Hải
2. Sáng kiến “Phương pháp giải bài tập Đột biến nhiễm sắc thể, sinh học 9” Giáo dục là nền tảng của xã hội, là cơsở tiền đề để quyết định sự phồn vinh của đất nước. Giáo dục cung cấp những hiểu biết về kho tàng tri thức của nhân loại cho biết bao thếhệ, giúp cho các em những hiểu biết cơbản cần thiết về khoa học và cuộc sống. Mặt khác giáo dục còn góp phần hình thành và bồi dưỡng nhân cách tốt đẹp cho học sinh Hiện nay nền kinh tế-xãhội ngày càng phát triển, hội nhập kinh tế ngày càng mởrộngđòi hỏi nền giáo dục Việt Nam không ngừng cải tiến, đổi mới phù hợp với thế giới và các quốc gia trong khu vực. Mặt khác, trong bối cảnhđó, nền giáo dục còn có những bất cập về chất lượng giáo dục, nhiều giáo viên sửdụng phương pháp dạy học lạc hậuđã gây nên tình trạng thụ động trong học tập của học sinh dẫn đến hiệu quảdạy học chưa cao. Học sinh ít được lôi cuốn động viên khích lệ đểhứng thú, tự giác học tập, gây nên tình trạng chán học, bỏhọcở một sốbộ phận học lực yếu kém. Cùng với nhiều nguyên nhân, tình trạng này trở nên khá gay gắt, khó khắc phục. Vậy để giáo dục có hiệu quả và đạt chất lượng cao, trong quá trình giảng dạy chúng ta cần thiết phải đổi mới vềnội dung, phương pháp dạy học, trongđó đổi mới phương pháp nhằm phát huy tích tích cực của học sinh là vấn đề quan trọng. Định hướng đổi mới phương pháp dạy và học được xác định trong nghị quyết Nghị quyết Đại hội Đảng toàn quốc lần thứ XIđã xác định "Đổi mới căn bản, toàn diện nền giáo dục theo hướng chuẩn hoá, hiện đại hoá, xã hội hoá, dân chủ hoá và hội nhập quốc tế" và "Phát triển nhanh nguồn nhân lực, nhất là nguồn nhân lực chất lượng cao, tập trung vào việcđổi mới căn bản và toàn diện nền giáo dục quốc dân". Sinh học là bộ môn khoa học thực nghiệm có vị trí hết sức quan trọng trong hệ thống tri thức khoa học của nhân loại, có ý nghĩa thiết thực với đời sống, kinh tế và xã hội loài người. Trong hệ thống chương trình Sinh học cấp THCS nói chung và Sinh học lớp 9 nói riêng, bên cạnh những kiến thức thuộc về lí thuyết được mô tả còn có mảng kiến thức không kém phần quan trọng là bài tập Sinh học. GV: Bùi Minh Vĩnh 2 Trường THCS An Hải
3. Sáng kiến “Phương pháp giải bài tập Đột biến nhiễm sắc thể, sinh học 9” Trong chương trình sinh học THCS đặc biệt là chương trình sinh học 9 thì dạng bài tập về đột biến nhiễm sắc thể là một đề tài hay và khó đối với học sinh. Dạng bài tập nàyđòi hỏi học sinh phải nắm vững cách phân dạng bài tập mới có thể giải tốt được. Đã có nhiều tài liệu viết vềvấn đề này tuy nhiên qua một sốnăm tham gia giảng dạy môn sinh học 9, cũng nhưbồi dưỡng đội tuyển học sinh giỏi môn Sinh học 9 của trường, của huyện; tôi nhận thấyđây là những dạng bài tập nhiều năm có trong các đề thi. Mặt khác dạng bài tập này khá khó và học sinh dễbị nhầm lẫn vì vậy tôi muốn viết chuyên đề này đểtổng hợp lại nội dung cụ thể nhất, thiết thực nhất, gần với khảnăng tiếp thu của học sinh THCS và để phục vụ giảng dạy của bản thân, đặc biệt là công tác bồi dưỡng đội tuyển học sinh giỏi các cấp. Từ thực tế trên, để nâng cao chất lượng dạy học trong tình hình hiện nay, tôi mạnh dạn thực hiện đề tài “Phương pháp giải bài tập Đột biến nhiễm sắc thể, sinh học 9”với hy vọng cùng chia sẻ kinh nghiệm, hiểu biết về phương pháp giải bài tập với đồng nghiệp, đồng thời cùng nhau vận dụng vào thực tiễn dạy học để nâng cao chất lượng môn sinh học 9. GV: Bùi Minh Vĩnh 3 Trường THCS An Hải
4. Sáng kiến “Phương pháp giải bài tập Đột biến nhiễm sắc thể, sinh học 9” 2. NỘI DUNG 2.1. Thời gian thực hiện:Từnăm 2022 đến năm 2024 2.2.Đánh giá thực trạng: 2.2.1. Kết quả đạt được: Khi chưa áp dụng sáng kiến kinh nghiệm thìđa phần học sinh rất khó khăn trong việc xác định các dạng bài tập đột biến nhiễm sắc thể, chưa phân loại được bài tập nào thuộc dạng nào nên cách giải của các em bịhạn chế nhiều,đôi lúc không phân được dạng nên áp dụng sai công thức dẫn đến tính toán sai. Chính vì vậy qua khảo sát tôi thấy học sinh yếu nhiều về môn sinh học, đặc biệt là phần bài tập về nguyên phân Số liệu thống kê khảo sát: Lớp Sĩsố Giỏi Khá Trung bình Yếu 9A 35 0 0% 5 14,3 % 16 45,7% 14 40% 9D 32 0 0% 7 21,9% 15 46,9% 10 31,2% Nhưvậy, qua khảo sát chúng ta thấy trình độhọc tập của 2 lớp là tương đương nhau. Sáng kiến này tôi sẽlấy lớp 9D làm lớp thực nghiệm, còn lớp 9A không áp dụng sáng kiến. 2.2.2. Những mặt còn hạn chế: Môn sinh học 9 theo chương trình đổi mới mỗi tuần 2 tiết, cảnăm 74 tiết, trongđó chỉ có 1 tiết bài tập sau chương IV – Biến dị, với số tiết bài tập quá ít nhưvậy thì việc dạy cho học sinh có kĩnăng giải được các bài tập di truyền là một vấn đềrất khó khăn trong công tác giảng dạy cũng như công tác bồi dưỡng học sinh giỏi. Tiết bài tập trong chương trình sinh học 9 quá ít trong khiđó lượng kiến thức lí thuyếtởmỗi tiết học lại quá nặng, dẫn đến hầu hết giáo viên dạy môn sinh học lớp 9 không có thời gian đểhướng dẫn học sinh giải bài tậpở cuối bài. Học sinh không có khảnăng phân tích và tổng hợp kiến thức,đây sẽ là trở ngại lớn trong công tác giảng dạy phần bài tập. Trong nội dung phần bài tập di truyền thìởmỗi chương đều phải bồi dưỡng phần kiến thức cần thiết đểvận dụng giải bài tập và phần bài tập áp dụng GV: Bùi Minh Vĩnh 4 Trường THCS An Hải
5. Sáng kiến “Phương pháp giải bài tập Đột biến nhiễm sắc thể, sinh học 9” ởmức cơbản và mức nâng cao, nhưng các kiến thức này trong nội dung chương trình sách giáo khoa sinh học lớp 9 không có đềcập đến hoặc chỉ đềcậpởmức sơlược, không chuyên sâu.Đây là một khó khăn lớn đối với giáo viên có bồi dưỡng học sinh giỏi môn sinh học 9, dẫn đến một số giáo viên bồi dưỡng học sinh giỏi chỉhướng dẫn học sinh giải phần bài tập biến dịvới các dạng bài tậpở mức cơbản không dạy bài tập nâng cao. Ngoài ra trong sách giáo khoa,ở cuối bài đều có câu hỏi và bài tập, trong đó có những câu hỏi tự luận dạng củng cố kiến thức hoặc dạng nâng cao, học sinh có thểvận dụng kiến thức bài học trảlời, nhưng có những câu hỏi bài tập thuộc dạng trắc nghiệm khách quan mà thực chấtđòi hỏi học sinh phải biết vận dụng kiến thức toán học mới trảlời được. Vì vậy khi giảng dạy, nếu giáo viên không tìm hiểu, nghiên cứu thêm tài liệu tham khảo mà chỉ nghiên cứu sách giáo viên sẽ khó giải thích cho học sinh hiểu bài tập một cách khoa học được. Riêng vềhọc sinh, do kiến thứcởlớp 9 quá mới so với kiến thứcở các lớp trước như những diễn biến của các quá trình sinh học xảy ra trong tế bào – liên quan đến cấu trúc và sốlượng nhiễm sắc thể, nên khi học sinh giải phần bài tập biến dịdạng này thường các em tỏ ra lúng túng, ngỡ ngàng 2.2.3. Nguyên nhân đạt được và nguyên nhân hạn chế: Những kết quả có được qua phần khảo sát, thì phần lớn nằmở các em học sinh giỏi đềuở các môn; có ý thức tựhọc tốt, tham khảo nhiều sáchở thư viện hoặc tìm hiểu các bài dạy của giáo viên trên YouTube. Do những năm gầnđâyảnh hưởng của dịch COVID 19 không tham gia bồi dưỡng học sinh giỏi; đồng thời học sinh giỏi khối 9 không chọn môn sinh học nên việc đầu tư, nghiên cứu còn nhiều hạn chế. Do thời lượng của chương trình dành cho phần bài tập còn hạn chế nên việc hướng dẫn học sinh hoàn thành bài tập rất khó khăn, chủyếu lồng vào các tiết dạy trong phần củng cố, luyện tập. GV: Bùi Minh Vĩnh 5 Trường THCS An Hải
6. Sáng kiến “Phương pháp giải bài tập Đột biến nhiễm sắc thể, sinh học 9” 3. GIẢI PHÁP THỰC HIỆN 3.1. Cơsở lý luận Nghị quyết Hội nghị Trung ương 8 khóa XI về đổi mới căn bản, toàn diện giáo dục vàđào tạo “Tiếp tục đổi mới mạnh mẽ phương pháp dạy và học theo hướng hiện đại; phát huy tính tích cực, chủ động, sáng tạo và vận dụng kiến thức, kỹnăng của người học; khắc phục lối truyền thụ áp đặt một chiều, ghi nhớ máy móc. Tập trung dạy cách học, cách nghĩ, khuyến khích tựhọc, tạo cơsở để người học tựcập nhật và đổi mới tri thức, kỹnăng, phát triển năng lực. Chuyển từhọc chủyếu trên lớp sang tổ chức hình thức học tậpđa dạng, chú ý các hoạt động xã hội, ngoại khóa, nghiên cứu khoa học. Đẩy mạnhứng dụng công nghệ thông tin và truyền thông trong dạy và học”; “Đổi mới căn bản hình thức và phương pháp thi, kiểm tra vàđánh giá kết quả giáo dục,đào tạo, bảo đảm trung thực, khách quan. Việc thi, kiểm tra vàđánh giá kết quả giáo dục,đào tạo cần từng bước theo các tiêu chí tiên tiến được xã hội và cộng đồng giáo dục thế giới tin cậy và công nhận. Phối hợp sửdụng kết quả đánh giá trong quá trình học với đánh giá cuối kỳ, cuối năm học;đánh giá của người dạy với tự đánh giá của người học;đánh giá của nhà trường vớiđánh giá của giađình và của xã hội”. Luật Giáo dục số 43/2019/QH14,Điều 7 qui định: Nội dung giáo dục phải bảo đảm tính cơbản, toàn diện, thiết thực, hiện đại, có hệ thống và được cập nhật thường xuyên; coi trọng giáo dục tưtưởng, phẩm chất đạo đức và ý thức công dân; kế thừa và phát huy truyền thống tốt đẹp, bản sắc văn hóa dân tộc, tiếp thu tinh hoa văn hóa nhân loại; phù hợp với sự phát triển về thể chất, trí tuệ, tâm sinh lý lứa tuổi và khảnăng của người học. Phương pháp giáo dục phải khoa học, phát huy tính tích cực, tự giác, chủ động, tư duy sáng tạo của người học; bồi dưỡng cho người học năng lực tựhọc và hợp tác, khảnăng thực hành, lòng say mê học tập và ý chí vươn lên. Báo cáo chính trị Đại hội Đảng toàn quốc lần thứ XI nêu rõ “Đổi mới chương trình, nội dung, phương pháp dạy và học, phương pháp thi, kiểm tra theo hướng hiện đại; nâng cao chất lượng toàn diện, đặc biệt coi trọng giáo dục lý tưởng, GV: Bùi Minh Vĩnh 6 Trường THCS An Hải
7. Sáng kiến “Phương pháp giải bài tập Đột biến nhiễm sắc thể, sinh học 9” giáo dục truyền thống lịch sử cách mạng, đạo đức, lối sống, năng lực sáng tạo, kỹnăng thực hành, tác phong công nghiệp, ý thức trách nhiệm xã hội”. Nghị quyết số 44/NQ-CP, ngày 09/6/2014 Ban hành Chương trình hành động của Chính phủ thực hiện Nghị quyết số 29-NQ/TW ngày 04 tháng 11 năm 2013 Hội nghịlần thứ tám Ban Chấp hành Trung ương khóa XI về đổi mới căn bản, toàn diện giáo dục vàđào tạo,đápứng yêu cầu công nghiệp hóa, hiện đại hóa trongđiều kiện kinh tế thị trường định hướng xã hội chủ nghĩa và hội nhập quốc tế xác định “Đổi mới hình thức, phương pháp thi, kiểm tra vàđánh giá kết quả giáo dục theo hướngđánh giá năng lực của người học; kết hợpđánh giá cả quá trình vớiđánh giá cuối kỳhọc, cuối năm học theo mô hình của các nước có nền giáo dục phát triển” Những quanđiểm, định hướng nêu trên tạo tiền đề, cơsở và môi trường pháp lý thuận lợi cho việc đổi mới giáo dục phổ thông nói chung, đổi mới đồng bộ phương pháp dạy học, kiểm trađánh giá theo định hướng năng lực người học. 3.2. Cơsở lý thuyết 3.2.1. Khái quát chương biến dị 3.2.2. Lý thuyết về đột biến nhiễm sắc thể GV: Bùi Minh Vĩnh 7 Trường THCS An Hải
8. Sáng kiến “Phương pháp giải bài tập Đột biến nhiễm sắc thể, sinh học 9” 3.2.2.1. Đột biến cấu trúc nhiễm sắc thể * Khái niệm: Đột biến cấu trúc NST là những biến đổi trong cấu trúc của NST. * Các dạng đột biến cấu trúc NST: -Mấtđoạn: Mộtđoạn của NST bị đứt và mấtđi. ABCDEFGH ==> ABCDEFG Mấtđoạn H - Đảođoạn: Mộtđoạn của NST bị đứt ra và quay ngược 180 o rồi gắn vào chỗbị đứt. ABCDEFGH ==> ADCBEFGH Đảođoạn BCD đảo thành DCB (đảo 180o) -Lặpđoạn: Mộtđoạn NST nàođó được lặp lại 1 hay nhiều lần. ABCDEFGH ==> ABCBCDEFGH Đoạn BC lặp lại (Sau đột biến thành BCBC) - Chuyểnđoạn: + Chuyểnđoạn tương hỗ: 2 NST khác cặp cùng đứt mộtđoạn nàođó rồi trao đổiđoạn bị đứt với nhau: ABCDEFGH ABCDELMN ==> LMNOPQRS FGHOPQRS + Chuyểnđoạn không tương hỗ: 1đoạn của NST này bị đứt ra rồi gắn vào 1 NST khác: ABCDEFGH DEFGH ==> LMNOPQRS ABCLMNOPQS GV: Bùi Minh Vĩnh 8 Trường THCS An Hải
9. Sáng kiến “Phương pháp giải bài tập Đột biến nhiễm sắc thể, sinh học 9” * Nguyên nhân phát sinh và tính chất của đột biến cấu trúc NST: - Nguyên nhân: Đột biến cấu trúc NST xảy ra doảnh hưởng phức tạp của môi trường bên trong và bên ngoài cơ thểtới NST. Nguyên nhân chủyếu là do các tác nhân vật lí và hóa học trong ngoại cảnhđã phá vỡcấu trúc NST hoặc gây ra sựsắp xếp lại cácđoạn của chúng. - Tính chất: Trải qua quá trình tiến hóa lâu dài, các genđã được sắp xếp hài hòa trên NST. Biến đổi cấu trúc NST làm thay đổi sốlượng và cách sắp xếp các gen trênđó nên thường gây hại cho sinh vật. Mặc dù vậy trong thực tế người ta còn gặp các dạng đột biến cấu trúc NST có lợi. Ví dụ:-Mấtđoạnở NST số 21 gây ung thư máu. - Enzim thủy phân tinh bộtở 1 giống lúa mạch có hoạt tính cao hơn nhờ hiện tượng lặpđoạn NST mang gen quy định tính trạng này. * Cơ chế và hậu quảcủa đột biến cấu trúc NST: - Mấtđoạn:Mộtđoạn NST bị đứtđã làm giảm sốlượng gen trên NST. Đột biến mấtđoạn thường làm giảm sức sống hoặc gây chết. - Đảođoạn: Mộtđoạn của NST bị đứt ra và quay ngược 180 o rồi gắn vào chỗ bị đứt. Đột biến đảođoạn thường ítảnh hưởng tới sức sống của cá thể, góp phần tăng sự sai khác giữa các NST tươngứng trong các nòi thuộc cùng 1 loài. - Lặpđoạn:Mộtđoạn NST nàođó được lặp lại 1 hay nhiều lần. Đột biến lặp đoạn có thể làm tăng cường hoặc giảm bớt mức độ biểu hiện của tính trạng. - Chuyểnđoạn: 1đoạn của NST này bị đứt ra rồi gắn vào 1 NST khác, hoặc 2 NST khác cặp cùng đứt mộtđoạn nàođó rồi trao đổiđoạn bị đứt với nhau. Đột biến chuyểnđoạn lớn thường gây chết hoặc mất khảnăng sinh sản, tuy vậy trong thiên nhiên, hiện tương chuyểnđoạn khá phổ biếnở các loài đậu, chuối, GV: Bùi Minh Vĩnh 9 Trường THCS An Hải
10. Sáng kiến “Phương pháp giải bài tập Đột biến nhiễm sắc thể, sinh học 9” lúa Người tađãứng dụng để chuyển những nhóm gen mong muốn từ NST của loài này sang NST loài khác nhằm mụcđích tạo giống mới. Nói chung, đột biến cấu trúc NST làm rối loạn sự liên kết các cặp NST tương đồng trong giảm phân, làm thay đổi tổhợp gen trong giao tử, dẫn đến biến đổi trong kiểu gen và kiểu hình. Phần lớn các đột biến này đều có hại cho cơ thể, nhất làở thể đồng hợp. 3.2.2.2. Đột biến sốlượng nhiễm sắc thể 3.2.2.2.1. Khái niệm Đột biến sốlượng NST là những biến đổi vềsốlượng NST xảy raở một hoặc một sốcặp NST nàođó (đột biến dịbội) hoặcởtất cả các cặp NST (đột biếnđa bội). 3.2.2.2.2. Thểdịbội - Khái niệm: Thểdịbội là cơ thể mà trong tế bào sinh dưỡng có 1 hoặc 1 sốcặp NST bị thay đổi vềsốlượng. - Các dạng thểdịbội * 2n + 1 (thể 3 nhiễm) * 2n – 1 (thể 1 nhiễm) * 2n + 2 (thể 4 nhiễm) * 2n – 2 (thể không nhiễm) * 2n + 1 + 1 (thể 3 nhiễm kép) * 2n – 1 – 1 (thể 1 nhiễm kép) LƯU Ý:Ở cây Rêutế bào có bộ NST đơn bội nên thểdịbộiở cây rêu là: * n + 1: thể 3 nhiễm * n – 1: thể 1 nhiễm * n + 2: thể 4 nhiễm * n – 2 : thể không nhiễm * n + 1 + 1: thể 3 nhiễm kép * n – 1 – 1: thể 1 nhiễm kép Ở người: GV: Bùi Minh Vĩnh 10 Trường THCS An Hải
11. Sáng kiến “Phương pháp giải bài tập Đột biến nhiễm sắc thể, sinh học 9” * Thểdịbộiở NST thường : thể 3 nhiễmởcặp NST số 21 gây bệnhĐao * Thểdịbộiở NST giới tính: gây ra các hội chứng: + XXX : hội chứng 3X. + XXY : hội chứng Claifentơ. + XO : hội chứng Tớcnơ. + YO : không thấy xuất hiện, có lẽ chết từ trong hợp tử. - Nguyên nhân phát sinh thểdịbội: + Doảnh hưởng của môi trường bên ngoài (tác nhân vật lí, hóa học). + Doảnh hưởng của môi trường bên trong cơ thể (rối loạn hoạt động của tế bào) dẫn đến 1 hoặc 1 sốcặp NST không phân li trong giảm phân hình thành giao tử. - Cơ chế phát sinh, hậu quảcủa hiện tượng dịbội thể: Sơ đồ phát sinh thể 1 nhiễm và thể 3 nhiễm: P : 2n x 2n Gp : n , n (n – 1) , (n + 1) F1 : (2n – 1) ; (2n + 1) (thể 1 nhiễm) (thể 3 nhiễm) Sơ đồ phát sinh thểtứ nhiễm và thể không nhiễm: P : 2n x 2n Gp : ( n +1) , (n –1) (n – 1) , (n + 1) F1 : (2n – 2) ; (2n + 2) (thể không nhiễm) (thểtứ nhiễm) Xét riêngở người: + Thểdịbộiở nhiễm sắc thể thường P:♂ 2NST thứ 21 x 2NST thứ 21♀ GV: Bùi Minh Vĩnh 11 Trường THCS An Hải
12. Sáng kiến “Phương pháp giải bài tập Đột biến nhiễm sắc thể, sinh học 9” G : 1NST thứ 21 2NST thứ 21 , 0 NST thứ 21 F1 : 3 NST thứ 21 -- >Hội chứngĐao :cổ ngắn, gáy rộng dẹt, khe mắt xếch, lưỡi dày, vô sinh. + Thểdịbộiở nhiễm sắc thể giới tính ♂ XY ♀ XX XXX XXY O OX OY XXX (Hội chứng 3X): nữ, buồng trứng, dạ con không phát triển, khó có con 0X (Hội chứng tớcnơ): nữ, lùn, cổ ngắn, rối loạn kinh nguyệt, dạ con nhỏ, si đần, vô sinh XXY (Hội chứng claiphentơ): nam, cao, tay chân dài, tinh hoàn nhỏ, si đần, vô sinh. 0Y: chết khi hình thành hợp tử Tóm lại:Cơ chế hình thành thểdịbội là do các tác nhân gây đột biến làm 1 hoặc 1 sốcặp NST không phân li trong giảm phân hình thành giao tử đã tạo nên giao tử mà cặp NST tương đồng nàođó có 2 hoặc không có NST. 3.3. Nội dung, phương pháp và giải pháp thực hiện 3.3.1. Bài tập đột biến cấu trúc nhiễm sắc thể 3.3.1.1. Dạng 1: Cho biết cấu trúc của nhiễm sắc thể trước và sau đột biến xác định lại dạng đột biến. * Cách giải: - Xác định cấu trúc NST trước khi xảy ra đột biến và sau đột biến (chú ý số lượngđoạn và trình tự cácđoạn trước và sau đột biến) -Nắm vững đặcđiểm của các dạng đột biến cấu trúc để xác định dạng đột biến * Chú ý: Đặc điểm của các dạng đột biến: GV: Bùi Minh Vĩnh 12 Trường THCS An Hải
13. Sáng kiến “Phương pháp giải bài tập Đột biến nhiễm sắc thể, sinh học 9” -Mấtđoạn làm giảm kích thước và sốlượng gen trên NST. -Lặpđoạn làm tăng kích thước và sốlượng gen trên NST làm cho các gen trên NST xa nhau hơn nhưng không làm thay đổi nhóm liên kết. - Đảođoạn làm kích thước nhiễm sắc thể không đổi, nhóm liên kết gen không đổi nhưng làm thay đổi trật tự các gen trong nhiễm sắc thể. - Chuyểnđoạn trên 1 nhiễm sắc thể làm kích thước nhiễm sắc thể không đổi, nhóm liên kết gen không đổi nhưng vị trí các gen thay đổi. - Chuyểnđoạn tương hỗ và không tương hỗ làm thay đổi tất cảgồm: vị trí gen, kích thước, nhóm liên kết gen. * Bài tập minh họa: Bài 1: Một NST có cácđoạn khác nhau sắp xếp theo trình tự ABCDEG*HKM đã bị đột biến. NST đột biến có trình tự ABCDCDEG*HKM.Đây là dạng đột biến nào? Tính chất của dạng đột biến này? Hướng dẫn giải: - Xem xét sốlượngđoạn sau đột biến tăng thêm 2; đồng thời trình tự đoạn CD lặp lại 2 lần  Đây là dạng đột biến Lặpđoạn. - Tính chất: thường làm tăng hoặc giảm cường độ biểu hiện tính trạng Bài 2:Sơ đồ sauđây minh họa cho các dạng đột biến cấu trúc NST nào? (1): ABCD*EFGH→ABGFE*DCH (2): ABCD*EFGH→ AD*EFGBCH Hướng dẫn giải: - TH1: Ta thấy NST trước và sau đột biến sốlượngđoạn bằng nhau; đồng thời qua quan sát chúng ta nhận thấy cácđoạn CDEFG đảo thành GFEDC và có chứa tâm động  Đây là dạng đột biến đảođoạn có chứa tâm động. - TH2: Ta thấy NST trước và sau đột biến sốlượngđoạn bằng nhau; đồng thời qua quan sát chúng ta nhận thấy cácđoạn BC chuyển ra sau tâm động gắn vào trướcđoạn H  Đây là dạng chuyểnđoạn trong một nhiễm sắc thể. GV: Bùi Minh Vĩnh 13 Trường THCS An Hải
14. Sáng kiến “Phương pháp giải bài tập Đột biến nhiễm sắc thể, sinh học 9” *Lưu ý: Các dạng bài tập đột biến cấu trúc NST khác đều có cách giải tương tự. 3.3.1.2. Dạng 2: Dạng xác định tỉlệ giao tử đột biến cấu trúc * Chú ý các đặcđiểm sau khi giải bài tập dạng này:  Khi NST chưa nhânđôi;ởcặp NST tương đồng nếu có 1 chiếc bị đột biến cấu trúc thì: -Tỉlệ sinh giao tử đột biếnởcặp NST này là ½ -Tỉlệ sinh giao tử không đột biếnởcặp NST này là ½ Ví dụ: A là NST không bị đột biến, a là NST bị đột biến Ta có: Aa (đb)→ giả m phân→ A, A, a ( đb), a (đb)  Sau khi NSTđã nhânđôi nếu 1 cromatit trong cặp tương đồng bị đột biến cấu trúc thì: -Tỉlệ sinh ra giao tử đột biếnởcặp NST này là ¼ -Tỉlệ sinh ra giao tử không đột biến là ¾ Ví dụ A là NST không bị đột biến, a là NST bị đột biến ta có AA→ Nhânđôi→ AAAA→ AAAa (đb)→ giảm phân→ A, A, A, a (đb) Với trường hợp có 2 NST đột biến trở lên: Do sự phân ly độc lập và tổhợp ngẫu nhiên của NST trong giảm phân nên tỷlệ giao tử chung bằng tỷlệ giao tử riêng của từng NST. * Cách giải: - Xác định sốcặp nhiễm sắc thểbị đột biến trong tế bào - Xác định nhiễm sắc thểbị đột biến - Xác định giaiđoạn đột biến nhiễm sắc thể - Xác định yêu cầu của đề bài Bài tập minh họa: GV: Bùi Minh Vĩnh 14 Trường THCS An Hải
15. Sáng kiến “Phương pháp giải bài tập Đột biến nhiễm sắc thể, sinh học 9” Bài 1: Cà độc dược có 2n = 24. Có một thể đột biến trongđó cặp NST số 1 có 1 chiếc bịmấtđoạn, một chiếc NST số3bị đảo 1đoạn khi giảm phân nếu các NST phân li bình thường thì trong số các loại giao tử được tạo ra giao tử không mang NST đột biến có tỉlệ? Hướng dẫn giải: Cặp thứ nhất có chiếc bình thường là A, chiếc bị đảođoạn là a Cặp NST số 3 có chiếc bình thường là B, chiếc bị đảođoạn là b Vậy thể đột biến có dạng AaBb 1 1 1 x  AB là giao tử không mang NST đột biến chiếm tỉlệ là: 2 2 4 Bài 2: Một loài thực vật có bộ NST 2n = 24 Một thể đột biến bịmất 1đoạn NST số 1, đảođoạnở NST số 2. Nếu giảm phân bình thường thì sẽ có bao nhiêu giao tử mang đột biến? Hướng dẫn giải: Mỗi cặp NST tương đồng gồm 1 chiếc bình thường và 1 chiếc bị đột biến, giảm phân tạo giao tử mang NST bình thường chiếm tỉlệ. 1 1 1 x  Có 2 cặp nhưvậy nên giao tử mang tất cả các NST bình thường là: 2 2 4 1 3 1   75% => Tỷlệ giao tử mang gen đột biến sẽ là: 4 4 Bài tập 3:Ở ruồi giấm 2n = 8 có một thể đột biến, trongđóởcặp NST số 1 có một chiếc bịmấtđoạn, một chiếc của NST số3bị đảo 1đoạn,ở NST số4bịlặp đoạn. Khi giảm phân nếu các cặp NST phân li bình thường thì trong số các loại giao tử được tạo ra giao tử mang 2 NST bị đột biến chiếm tỷlệ? Hướng dẫn giải: Cặp NST số 1, gọi chiếc bình thường là A, chiếc bịmấtđoạn là a Cặp NST số 3, gọi chiếc bình thường là B, chiếc bị đảođoạn là b GV: Bùi Minh Vĩnh 15 Trường THCS An Hải
16. Sáng kiến “Phương pháp giải bài tập Đột biến nhiễm sắc thể, sinh học 9” Cặp NST số 4, gọi chiếc bình thường là D, chiếc bịlặpđoạn là d Kiểu gen có dạng AaBbDd, mỗi cặp NST bình thường-đột biến sẽ cho số giao tử mang chiếc NST bình thường và số giao tử mang chiếc NST bị đột 1 1 1 3 x x x C2 biến giao tử mang 2 NST bị đột biến chiếm tỉlệ: 2 2 23 8 Bài 4: Một thể đột biến chuyểnđoạn không tương hỗ giữa cặp NST số 1 và số 3, cặp NST số5bịmất mộtđoạn các cặp NST khác bình thường Trong cơ quan sinh sản thấy 1200 tế bào bước vào vùng chín thực hiện giảm phân tạo tinh trùng. Số giao tử mang bộ NST đột biến là bao nhiêu? Hướng dẫn giải: 1 1 1 1 x x x  Số giao tử mang bộ NST bình thường chiếm tỉlệ: 2 2 2 8 1 7 1  Số giao tử mang bộ NST bị đột biến là: 8 8 1200 tế bào bước vào vùng chín thực hiện giảm phân tạo 4800 tinh trùng (Vì mỗi tế bào sinh tinh qua giảm phân cho 4 tinh trùng) 7 4800x 4200 Vậy số giao tử mang bộ NST đột biến là: 8 3.3.2. Bài tập đột biến sốlượng nhiễm sắc thể (Chỉtập trung bài tập phần dịbội thể; vì cơ chế đa bội thể đã giảm tải) * Những kiến thức liên quan. - Những kiến thức về thểdịbội, cơ chế phát sinh thểdịbội. - Các thểdịbội chủyếu. -Kết hợp kiến thứcđã họcở 2 bài: Nguyên phân và giảm phân. * Cách giải: - Xác định dạng bài tập có liên quan đến sự phát sinh giao tử hay không? Nếu có thì áp dụng các công thứcđã họcở phần giảm phân. - Chú ý các giao tử được tạo ra: n, n – 1 hay n + 1 GV: Bùi Minh Vĩnh 16 Trường THCS An Hải
17. Sáng kiến “Phương pháp giải bài tập Đột biến nhiễm sắc thể, sinh học 9” -Sựkết hợp giữa các giao tử n – 1 hay n + 1với n, n – 1 hay n + 1 ta sẽ có các dạng tương đương: 2n-1; 2n-2; 2n+1; 2n+2 * Bài tập minh họa. Bài 1.Một loài có bộ nhiễm sắc thể 2n = 10. Có bao nhiêu nhiễm sắc thể được dự đoánở thểmột nhiễm, thể ba nhiễm, thểbốn nhiễm, thể ba nhiễm kép, thể không nhiễm ? Hướng dẫn giải. - Thểmột nhiễm: 2n - 1 = 9 - Thể ba nhiễm: 2n + 1 = 11 - Thểbốn nhiễm: 2n + 2 = 12 - Thể ba nhiễm kép: 2n + 1 + 1 = 12 - Thể không nhiễm: 2n - 2 = 8 Bài 2.Một tế bàoở thể đột biến của một loài tiến hành nguyên phân một sốlần liên tiếp tạo ra 16 tế bào con, tổng số nhiễm sắc thể đơn trong tất cả các tế bào con là 336. Cho biết những cá thể bình thường của loài trên có bộ nhiễm sắc thể là bao nhiêu? (Biết loại đột biến trên chỉ liên quan tới một cặp nhiễm sắc thể). Hướng dẫn giải. -Sốlượng nhiễm sắc thể trong mỗi tế bào thể đột biến: 336/16 =21 => Cơ thể đột biến có thể thuộc dạng 2n + 1 hoăc 2n – 1 -Cơ thể bình thường của loài có thể có bộ nhiễm sắc thể là 22 hoặc 20 Bài 3.Một cơ thể thực vật có bộ NST 2n=20 bị đột biến NST mang kiểu gen là BBb (Chỉxảy ra trường hợp dịbội thể) a. Dựa vào đặcđiểm bộ NST để phân biệtđây là đột biến thểdịbội nào? Nêu đặcđiểm bộ NST và kiểu hình cơ thểbị đột biến trên? b. Hãy xác định sốlượng NST có trong thể đột biến trên? Hướng dẫn giải. GV: Bùi Minh Vĩnh 17 Trường THCS An Hải
18. Sáng kiến “Phương pháp giải bài tập Đột biến nhiễm sắc thể, sinh học 9” a. Phân biệt: -Cơ thể mang kiểu gen BBb là thể tam nhiễm (Đột biến thểdịbội dạng 2n+1) - Thể tam nhiễm: Bộ NSTở1cặp NST có 3 NST, các cặp còn lại bình thường. -Cơ quan sinh dưỡng, cơ quan sinh sản không bình thường hoặc có thểvẫn bình thường. b. Sốlượng NST: đột biến thểdịbội: 2n+1=21. Bài 4. Ở đậu Hà Lan 2n = 14. Một nhóm học sinh lớp 9 quan sát tế bào sinh dưỡng của 3 cây đậu Hà Lan qua kính hiển vi thấy kết quả như sau: -Tế bào của cây thứ nhất có 15 nhiễm sắc thể kép, xếp thành 1 hàng trên mặt phẳng xích đạo của thoi phân bào. -Tế bào của cây thứ hai có 26 nhiễm sắc thể đơnđang phân ly đồng đều về2 cực của tế bào. -Tế bào của cây thứ ba có 16 nhiễm sắc thể kép,đangđóng xoắn. a. Các bạnđang quan sát tế bàoở những kỳ nào của quá trình phân bào? b. Em hãy nêu cơ chế hình thành 3 cây đậu trên từ cây bốmẹ bình thường. Biết rằng quá trình đột biến này chỉ liên quan đến cặp nhiễm sắc thể thứ 3 và ít gây hại đến sức sống của cây. Hướng dẫn giải. a. Các bạnđang quan sát tế bàoở những kì: kì giữa, kì sau, kì đầu của quá trình nguyên phân b. Trong giảm phân hình thành giao tử chỉmột bên bố hoặc mẹ giảm phân không bình thường (cặp NST thứ 3 không phân li) tạo giao tử (n-1) và (n+1). Qua thụ tinh giao tử (n+1)kết hợp với giao tử bình thường (n)tạo thành hợp tử (2n +1) = 15, phát triển thành cây thứ nhất; - Trong giảm phân hình thành giao tử chỉmột bên bố hoặc mẹ giảm phân không bình thường (cặp NST thứ 3 không phân li) tạo giao tử (n-1) và (n+1). Giao tử GV: Bùi Minh Vĩnh 18 Trường THCS An Hải
19. Sáng kiến “Phương pháp giải bài tập Đột biến nhiễm sắc thể, sinh học 9” (n-1)kết hợp với giao tử bình thường (n)tạo thành hợp tử (2n – 1) = 13, phát triển thành cây thứ hai; - Trong giảm phân hình thành giao tửcả 2 bên bốmẹ giảm phân không bình thường (cặp NST thứ 3 không phân li) sẽtạo giao tử (n-1) và (n+1); qua thụ tinh 2 giao tử (n+1)kết hợp với nhau tạo thành hợp tử (2n+2) = 16, phát triển thành cây thứ 3. Bài 5.Một tế bào có hai cặp nhiễm sắc thể kí hiệu là AaBb giảm phân phát sinh giao tử. a. Nếuở kì sau I, cặp nhiễm sắc thể Bb không phân li sẽtạo ra những giao tử nào? Các giao tử này tham gia thụ tinh với giao tử bình thường cho ra những dạng thểdịbội nào? b. Nếuở kì sau II, có một tế bào con nhiễm sắc thể không phân li thì kết thúc giảm phân sẽ cho ra những giao tử nào Hướng dẫn giải. a. - Các giao tử được tạo ra: ABb, aBb, A, a - Các dạng thểdịbội: (2n + 1): Thể ba nhiễm; (2n – 1): Thểmột nhiễm b. - Các giao tử đột biến được tạo ra có thể là 1 trong 4 khảnăng: AABB hoặc aabb hoặc AAbb hoặc aaBB. - Các giao tử bình thường: ab, AB, Ab, aB Bài 6. Quá trình phát sinh giao tửcủa một loài động vật lưỡng bội (2n):Ở giới cái, một sốtế bào sinh trứng có cặp nhiễm sắc thểsố 2 không phân li trong giảm phân I;ở giới đực giảm phân diễn ra bình thường. Sựkết hợp tự do giữa các loại giao tử có thểtạo ra các loại hợp tử có bộ nhiễm sắc thể như thế nào? Hướng dẫn giải. - Giới cái có thểtạo ra các loại giao tử ( n+1, n – 1, n), giới đực cho giao tử (n) - Các loại hợp tử: 2n + 1, 2n – 1, 2n GV: Bùi Minh Vĩnh 19 Trường THCS An Hải
20. Sáng kiến “Phương pháp giải bài tập Đột biến nhiễm sắc thể, sinh học 9” Bài 7.Ởmột cá thể bình thường, có một cặp nhiễm sắc thể không phân li 1 lần trong giảm phânđã sinh ra giao tử đột biến. Khi giao tử đột biến nói trên kết hợp với giao tử bình thường (n)đã sinh ra thểdịbội, trong các tế bào sinh dưỡng có 25 nhiễm sắc thể. Tìm bộ nhiễm sắc thểcủa loài? Hướng dẫn giải. -Dạng thể đột biến: Một cặp nhiễm sắc thể không phân li 1 lần trong giảm phân có thểtạo ra giao tử đột biến n + 1 hoặc n – 1 thểdịbội 2n + 1 = 25 hoặc 2n – 1 = 25. -Bộ nhiễm sắc thểcủa loài: + Trường hợp 1: 2n + 1 = 25 2n = 24. + Trường hợp 2 : 2n – 1 = 25 2n = 26. GV: Bùi Minh Vĩnh 20 Trường THCS An Hải