Bài tập nhận thức quy luật tác động của gen

từng tỉ lệ kiểu hình cụ thể mà đối tượng dị hợp về một hay nhiều cặp gen. Khái niệm này bao quát cho khái niệm trên về lai phân tích. Trong nhóm quy luật di truyền chi phối một tính, phép lai phân tích có vai trò xác định hay kiểm tra được kiểu gen của những kiểu hình do nhiều kiểu gen quy định nhưng không có tác dụng phát hiện ra tính chất di truyền hay quy luật di truyền chi phối từng tính trạng. Nhưng khi chuyển sang các phép lai nhiều tính thì phép lai phân tích còn có thêm một tác dụng quan trọng nữa là phát hiện ra các quy luật di truyền chi phối các tính trạng nghĩa là xác định sự phân bố của các gen không alen trên các nhiễm sắc thể. Trong thí nghiệm của Moocgan thì chỉ có sử dụng phương pháp lai phân tích mới xác định được sự liên kết gen hoàn toàn ở ruồi F1 và tái tổ hợp gen ở ruồi cái ở F1. Như vậy, hiểu được thực chất ý nghĩa của lai phân tích HS có thể chủ động giải được BTNT, đặc biệt là BTNT ở khâu củng cố. Dựa vào kết quả về kiểu hình của Fa HS suy ra kiểu gen, kiểu hình của Pa. Có thể hình dung phép giải BTNT liên quan với lai phân tích thể hiện ở sơ đồ dưới đây: Kiểu hình: Pa Fa Kiểu gen của cá thể Kiểu gen: Pa Fa Điều kiện Yêu cầu Ví dụ: Ở đậu thơm, màu hoa đỏ được quy định bởi các kiểu gen AABB, AABb, AaBB, AaBb; còn hoa trắng được xác định bởi các kiểu gen AAbb, Aabb, aaBB, aaBb, aabb. Cho một cây hoa đỏ lai phân tích được tỉ lệ 1 hoa đỏ: 3 hoa trắng, xác định kiểu gen của cây hoa đỏ. Pa: Hoa đỏ (A-B-) x Hoa trắng (aabb) Fa: 1 hoa đỏ: 3 hoa trắng Giải: 1 + 3 = 4 = 4 x 1. Điều đó cho thấy cây hoa đỏ Pa phải cho 4 loại giao tử cho nên nó phải có kiểu gen dị hợp tử về hai cặp gen. Vì vậy kiểu gen của nó phải là AaBb. Tóm lại những điều phân tích trên cho thấy mối quan hệ mật thiết giữa lai phân tích và phương pháp phân tích các thế hệ lai, trong đó phương pháp phân tích cá thể lai là tiền đề của lai phân tích. 2.3.4. Lai thuận nghịch Lai thuận nghịch là hai phép lai có sự thay đổi vị trí của cặp tính trạng ở bố mẹ khi đem lai. Ví dụ: - Phép lai thuận: P(tc) ♀ hoa đỏ x ♂ hoa trắng; - Phép lai nghịch: P(tc) ♀ hoa trắng x ♂ hoa đỏ. Phép lai thuận nghịch được xem là nguyên tắc khi thực hiện các phép lai để theo dõi sự di truyền của các tính trạng qua các thế hệ và thông qua đó để biết được các quy luật tác động của gen. Nguyên tắc này đã được Menđen thể hiện ngay trong những công trình đầu tiên của ông khi lai các cây đậu Hà Lan thuần chủng khác nhau về cặp tính trạng tương phản. Phép lai thuận nghịch có vai trò quan trọng trong việc xác định vai trò của P đối với sự di truyền của tính trạng, đặc biệt là nó xác định vị trí của gen chi phối tính trạng trong tế bào. VJE Tạp chí Giáo dục, Số đặc biệt tháng 8/2018, tr 235-239 239 Ví dụ minh họa: 1) Thí nghiệm của Menđen trên đậu Hà Lan Phép lai thuận Phép lai nghịch P(tc) ♀ hoa đỏ x ♂ hoa trắng F1: 100% hoa đỏ F2: 3 hoa đỏ: 1 hoa trắng P(tc) ♀ hoa trắng x ♂ hoa đỏ F1: 100% hoa đỏ F2: 3 hoa đỏ: 1 hoa trắng Kết quả phép lai trên cho thấy cả hai phép lai thuận và nghịch đều cho kết quả như nhau. Điều đó chứng tỏ P có vai trò như nhau, gen chi phối tính trạng tuân theo quy luật át chết hoàn toàn và nằm trên nhiễm sắc thể thường. 2) Thí nghiệm của Moocgan trên ruồi giấm Phép lai thuận Phép lai nghịch P(tc) ♀ mắt đỏ x ♂ mắt trắng F1: 100% mắt đỏ F2: 3 mắt đỏ: 1 mắt trắng (♂) P(tc) ♀ mắt trắng x ♂ mắt đỏ F1: 1♀ mắt đỏ: 1♂ mắt trắng F2: 1♀ mắt đỏ: 1♀ mắt trắng : 1♂ mắt đỏ: 1♂ mắt trắng Kết quả phép lai thuận và phép lai nghịch là khác nhau. Từ kết quả này suy ra, ở phép lai thuận cho thấy tỉ lệ 3:1 chứng tỏ tính trạng màu mắt chỉ do 1 gen chi phối, trong đó alen trội (quy định mắt đỏ) át chế hoàn toàn alen lặn (quy định mắt trắng). Điều quan trọng mắt trắng ở F2 toàn là con đực, điều đó cho thấy chỉ có thể giải thích được khi gen quy định màu mắt nằm trên nhiễm sắc thể giới tính X. 3) Thí nghiệm trên cây đại mạch xanh lục bình thường và lục nhạt Phép lai thuận Phép lai nghịch P(tc) ♀ xanh lục x ♂ lục nhạt F1: 100% xanh lục F2: 100% xanh lục P(tc) ♀ xanh nhạt x ♂ xanh lục F1: 100% xanh nhạt F2: 100% xanh nhạt Kết quả phép lai thuận và phép lai nghịch khác nhau, trong đó tính trạng ở F1 và F2 của mỗi phép lai đều giống mẹ. Điều này cho thấy sự di truyền tính trạng phụ thuộc vào mẹ. Tính trạng này còn được gọi là di truyền theo dòng mẹ. Cụ thể, ở con lai F1 chủ yếu nhận tế bào chất của mẹ trong đó có chứa gen quy định màu sắc lá, vì vậy hiện tượng này được gọi là di truyền qua tế bào chất. Tóm lại, để xác định được vị trí của gen chi phối tính trạng thì cần phải sử dụng phép lai thuận nghịch. Thông qua kết quả của phép lai sẽ cho biết gen chi phối tính trạng nằm ở đâu trong tế bào. Cụ thể là gen nằm trên nhiễm sắc thể thường hay gen nằm trên nhiễm sắc thể giới tính, hoặc gen nằm trong tế bào chất. Từ đó cho thấy tùy vào vị trí của gen trong tế bào mà các gen tác động tạo nên sự di truyền tính trạng mang tính đặc trưng. 3. Kết luận BTNT quy luật tác động của gen được đề cập do yêu cầu đổi mới phương pháp dạy học ở bậc phổ thông, do ưu điểm của BTNT trong dạy học Sinh học và thực tế giảng dạy BTNT về quy luật tác động của gen gồm hai tập hợp tạo nên mâu thuẫn. Đó là sự mâu thuẫn giữa “cái đã cho” và “cái phải tìm”. Vì vậy, từ mâu thuẫn khách quan chuyển thành mâu thuẫn chủ quan, hay mâu thuẫn trong nhận thức của HS, nghĩa là tạo nên THCVĐ. Điều quan trọng trong BTNT là THCVĐ. Trong trường hợp này, HS là chủ thể và bài tập là đối tượng của BTNT, chúng liên hệ tương tác thống nhất với nhau. Để có tình huống thì BTNT phải là bài tập tìm tòi. Các phương pháp phân tích di truyền được vận dụng để thiết kế và giải BTNT quy luật tác động của gen bao gồm phương pháp phân tích các thế hệ lai, lai phân tích và lai thuận nghịch. Sử dụng BTNT để nâng cao chất lượng quá trình dạy - học, tạo cho HS lĩnh hội kiến thức vững vàng, hứng thú trong học tập, có tư duy năng động, sáng tạo và thích nghi trong mọi hoàn cảnh sống. Tài liệu tham khảo [1] Trần Bá Hoành (1995). Kĩ thuật dạy học Sinh học. NXB Giáo dục. [2] Trần Văn Kiên (2007). Vận dụng tiếp cận giải quyết vấn đề trong dạy học di truyền học ở trường trung học phổ thông, Luận án tiến sĩ Giáo dục học, Viện Khoa học Giáo dục. [3] Vũ Đức Lưu (1998). Bài toán nhận thức quy luật di truyền. Tạp chí Nghiên cứu Giáo dục, số 10/1998, tr 25; 27. [4] Vũ Đức Lưu - Lê Thanh Oai (1999). Phương pháp phân tích di truyền và dạy học giải quyết vấn đề. Tạp chí Nghiên cứu giáo dục, số 322, tr 32; bìa 3. [5] Vũ Đức Lưu (1999). Những nguyên tắc thiết kế tình huống có vấn đề để dạy các quy luật di truyền. Tạp chí Nghiên cứu Giáo dục, số 328, tr 23-24. [6] Nguyễn Thị Hằng Nga (2016). Mô hình bài tập toán sinh học. Tạp chí Giáo dục, số 380, tr 55-56; 63. [7] Lê Đình Trung - Đinh Quang Báo (1993). Xây dựng bài toán nhận thức trong dạy học di truyền học phân tử. Tạp chí Nghiên cứu Giáo dục, số 2/1993, tr 23-24. [8] Vũ Văn Vụ (tổng chủ biên) - Nguyễn Như Hiền (đồng chủ biên) - Vũ Đức Lưu (đồng chủ biên) - Trịnh Đình Đạt - Chu Văn Mẫn - Vũ Trung Tạng (2008). Sinh học 12 nâng cao. NXB Giáo dục. [9] Vũ Văn Vụ (tổng chủ biên) - Nguyễn Như Hiền (đồng chủ biên) - Vũ Đức Lưu (đồng chủ biên) - Trịnh Đình Đạt - Chu Văn Mẫn - Vũ Trung Tạng (2008). Sách giáo viên Sinh học 12 nâng cao. NXB Giáo dục.