Sáng kiến kinh nghiệm Phương pháp giải bài tập tự thụ phấn và tự do giao phấn, Sinh học 9
Trong các năm học qua, Sở GDĐT Hà Tĩnh đã tổ chức thi học sinh giỏi cấp tỉnh ở 8 môn học cho học sinh lớp 9 trong đó có môn sinh học. Các phòng giáo dục cũng tổ chức cuộc thi học sinh giỏi cấp huyện. Cuộc thi đã góp phần khơi dậy phong trào thi đua dạy và học ở một số bộ môn như sinh học, địa lí, hóa học, lịch sử, vật lý, toán, văn, anh…Góp phần nâng cao chất lượng mũi nhọn. Đặc biệt là nâng cao năng lực chuyên môn của cán bộ giáo viên đồng thời tạo tiền đề cho đội tuyển học sinh giỏi ở cấp trung học phổ thông.
Bản thân tôi trong nhiều năm học vừa qua được nhà trường giao nhiệm vụ bồi dưỡng đội tuyển học sinh giỏi môn Sinh học 9 để tham dự kì thi học sinh giỏi các cấp. Trong quá trình giảng dạy tôi và các đồng nghiệp gặp rất nhiều khó khăn khi bộ đề và các tài liệu tham khảo là rất hạn chế. Mặt khác do phần lớn các giáo viên được giao ôn đội tuyển rất trẻ chưa có nhiều kinh nghiệm trong công tác bồi dưỡng học sinh giỏi. Với môn sinh học lại là môn không thuộc các môn tổ chức thi trong kì thi chuyển cấp, các em học sinh và phụ huynh cũng không đầu tư nhiều cho môn học và có rất ít học sinh lựa chọn môn sinh là môn chuyên khi thi vào trường trung học phổ thông chuyên Hà Tĩnh. Đó là những nguyên nhân làm cho giáo viên chưa đầu tư nhiều cho việc nghiên cứu chuyên môn.
Trong quá trình ôn thi có một phần kiến thức thuộc chương trình kiến thức nâng cao ở lớp 9 và được giảng dạy trong chương trình sinh học lớp 12 đó là dạng bài tập: Tự thụ phấn và tự do giao phấn. Ở Hà Tĩnh rất nhiều huyện trong kì thi học sinh giỏi huyện các năm học qua đã có phần bài tập thuộc kiến thức này như các huyện: Lộc Hà, Nghi Xuân, Cẩm Xuyên, Kỳ Anh, Thạch Hà. Hương Khê….
Tài liệu về phần kiến thức này cho học sinh lớp 9 còn rất hạn chế và có thể nói đây là một phần kiến thức khó đối với học sinh cũng như giáo viên dạy sinh cấp THCS. Cũng có rất nhiều bạn đồng nghiệp khi dạy đến phần này thường có nhiều thắc mắc. Đặc biệt là họ không biết nên lựa chọn dạy cho học sinh ở dạng bài tập này ở mức độ như thế nào cho phù hợp. Còn đối với học sinh thì cái khó nhất là phân biệt cách giải trong phép lai tự thụ phấn và phép lai tự do giao phấn. Nhiều giáo viên và học sinh còn nhầm lẫn giữa hai dạng bài tập này. Qua tìm hiểu đội tuyển học sinh giỏi các trường phần kiến thức này còn yếu. Phần lớn các em không làm được phần bài tập hoặc làm đúng kết quả nhưng hướng giải và cách trình bày chưa trọn vẹn.
Mặc dù đã có nhiều chuyên đề sinh học liên quan đến dạng bài tập này nhưng chủ yếu là dành cho học sinh cấp THPT, cho đến nay vẫn chưa có chuyên đề nào dành riêng cho học sinh cấp THCS. Xuất phát từ nhu cầu ôn thi học sinh giỏi của cá nhân, tôi và các bạn đồng nghiệp đã tiến hành nghiên cứu và đúc rút kinh nghiệm ôn thi qua một số năm để viết thành đề tài sáng kiến kinh nghiệm ôn thi học sinh giỏi môn Sinh học 9: “ Phương pháp giải bài tập tự thụ phấn và tự do giao phấn ”.
Tóm tắt nội dung tài liệu: Sáng kiến kinh nghiệm Phương pháp giải bài tập tự thụ phấn và tự do giao phấn, Sinh học 9

nhầm lẫn giữa hai dạng bài tập này. Qua tìm hiểu đội tuyển học sinh giỏi các trường phần kiến thức này còn yếu. Phần lớn các em không làm được phần bài tập hoặc làm đúng kết quả nhưng hướng giải và cách trình bày chưa trọn vẹn. Mặc dù đã có nhiều chuyên đề sinh học liên quan đến dạng bài tập này nhưng chủ yếu là dành cho học sinh cấp THPT, cho đến nay vẫn chưa có chuyên đề nào dành riêng cho học sinh cấp THCS. Xuất phát từ nhu cầu ôn thi học sinh giỏi của cá nhân, tôi và các bạn đồng nghiệp đã tiến hành nghiên cứu và đúc rút kinh nghiệm ôn thi qua một số năm để viết thành đề tài sáng kiến kinh nghiệm ôn thi học sinh giỏi môn Sinh học 9: “ Phương pháp giải bài tập tự thụ phấn và tự do giao phấn ”. 3. MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU Đề tài này nhằm hướng dẫn học sinh có phương pháp giải dạng bài tập tự thụ phấn và tự do giao phấn. Học sinh nắm vững các bước giải dạng bài tập này từ đó hình thành phương pháp giải tổng quát. Điều quan trọng hơn là tạo cho học sinh hứng thú trong quá trình học tập, hình thành phương pháp tư duy khái quát hóa các dạng bài tập, từ đó giúp học sinh đưa ra các phương pháp giải có hiệu quả. 3.1 Giả thiết khoa học “ Phương pháp giải bài tập tự thụ phấn và tự do giao phấn ” sẽ giúp cho học sinh, giáo viên có phương pháp tổng quát khi giải dạng bài tập này cũng như các bước cơ bản và cách trình bày. Giúp học sinh có kiến thức cơ bản tạo tiền đề vững chắc cho học sinh sau này học dạng bài tập này ở cấp THPT và ôn thi đại học. 4. BẢN MÔ TẢ GIẢI PHÁP SÁNG KIẾN 4.1. Thuyết minh giải pháp mới, cải tiến - Phân tích và tổng hợp lí thuyết, khái quát hóa các dạng bài tập để tìm ra các phương pháp giải. - Xây dựng phương pháp giải thông qua các dạng bài toán cụ thể từ đó khái quát hóa chúng. Phân tích kết quả thực nghiệm sư phạm để đánh giá hiệu quả và tính đúng đắn của phương pháp, thông qua kiểm định kết quả của các bài thi thử qua 2 năm ôn thi học sinh giỏi 2022 – 2023 và học kỳ I năm học 2023- 2024 4.1.1. Thực trạng giảng dạy phần bài tập tự thụ phấn và tự do giao phấn Trong chương trình sinh học 9 phần kiến thức di truyền được giảng dạy ở đầu năm học. Đây là một phần kiến thức tương đối khó không chỉ về phần bài tập mà đặc biệt là các dạng bài tập có liên quan trong đó có dạng bài tập tự thụ phấn và tự do giao phấn. Trong phân phối chương trình không có tiết dành cho học sinh ôn tập các dạng bài tập di truyền cơ bản cũng như các dạng bài tập nâng cao. Nhà trường cũng không tổ chức học ôn giống như ở các môn toán, văn, anh nên học sinh lại càng không có thời gian củng cố kiến thức học trên lớp chính vì vậy khả năng làm các bài tập di truyền là rất hạn chế. Dù các học sinh thuộc đội tuyển học sinh giỏi đều là những học sinh có học lực khá, giỏi có khả năng tiếp thu nhanh nhưng do thời gian giảng dạy ở lớp không Ở một số bài người ra đề sẽ đưa ra thông tin gây nhiễu là đưa cả 2 phép lai tự thụ phấn và tự do giao phấn vào trong một bài . Giáo viên cần lưu ý học sinh để tránh nhầm lẫn. - Lưu ý 3: Đối với phép lai tự thụ phấn khi bố mẹ có tỉ lệ kiểu gen khác nhau thì phải nhân với tỉ lệ kiểu gen ban đầu rồi mới cộng lại để tính ra kiểu gen và kiểu hình ở thế hệ con. VD: Cho thế hệ xuất phát 100% hoa đỏ ( Aa) tự thụ phấn qua 2 thế hệ. Tính tỉ lệ kiểu hình ở thế hệ thứ 2? Vậy F1: 1/4 AA: 1/2Aa: 1/4aa F1 tự thụ phấn thì đến F2 ta phải nhân với tỉ lệ ở F1. Cụ thể: F1: 1/4( AA X AA) F2: 1/4 AA F1: 1/2( Aa X Aa) F2: 1/2( 1/4 AA: 1/2 Aa: 1/4 aa) F1: 1/4( aa X aa) F2: 1/4 aa Vậy ở F2 có: (1/4 + 1/8 )AA + 1/4Aa = 5/8=62,5% hoa đỏ 1/8aa + 1/4aa = 3/8= 37,5% hoa trắng. - Lưu ý 4: Đối với phép lai tự do giao phấn quan trọng nhất là xác định đúng tỉ lệ giao tử. VD1: Cho thế hệ xuất phát 100% hoa đỏ ( Aa) tự thụ phấn được F 1. Cho F1 giao phấn tự do, xác định tỉ lệ kiểu hình ở F2 Vậy: P: Aa X Aa F1 : 1/4 AA: 1/2Aa: 1/4aa Ta có: 1/4AA cho 1/4 giao tử A 1/4 aa cho 1/4 giao tử a 1/2Aa cho 2 giao tử a và A với tỉ lệ 1/2(1/2 A: 1/2a) = 1/4A:1/4a Vậy tỉ lệ giao tử trong phép lai này là: (1/4+1/4)A = 1/2A ( 1/4+1/4)a = 1/2a VD2: P: ( 1/2Aa: 1/2aa) giao phấn tự do? 1/2Aa cho 2 giao tử: 1/2(1/2A:1/2a) = 1/4A: 1/4a 1/2aa cho giao tử a với tỉ lệ 1/2 Vậy tỉ lệ giao tử là: 1/4A và (1/4+1/2)a = 3/4a VD3: P: ( 1/2Aabb : 1/2aabb) tự do giao phấn? 1/2Aabb cho 2 giao tử 1/2(1/2Ab:1/2ab) = 1/4Ab: 1/4ab 1/2aabb cho giao tử ab với tỉ lệ 1/2. Vậy tỉ lệ giao tử của phép lai là 1/4Ab: 3/4ab MỘT SỐ BÀI TẬP TỰ THỤ PHẤN VÀ TỰ DO GIAO PHẤN CƠ BẢN Bài tập tự thụ phấn Bài toán thuận Cho biết thông tin thế hệ bố mẹ, yêu cầu xác định tỉ lệ kiểu hình ở đời con lai qua một hoặc nhiều thế hệ tự thụ phấn. Giải: Cây hạt trơn thuần chủng có kiểu gen là AA. Sơ đồ lai: P: AA X AA F1: AA( 100% hạt trơn) F1 tự thụ phấn ta có sơ đồ lai sau: F1: AA X AA F2: AA( 100% hạt trơn) Tỉ lệ kiểu hình ở đời F2: 100% hạt trơn. Nhận xét: Bài này tương tự với bài trên, giáo viên đưa ra nhằm mục đích học sinh rèn luyện khả năng làm bài tập dạng này.Ở bài này chỉ khác là P thuần chủng thì tự thụ phấn qua bao nhiêu thế hệ đều có tỉ lệ hình giống tỉ lệ kiểu hình ở thế hệ xuất phát.. Bài tập 4: Ở đạu hà lan hạt vàng do gen A quy định trội hoàn toàn so với hạt xanh do gen a quy định. Hạt trơn do gen B quy định là trội hoàn toàn so với hạt nhăn do gen b quy định. Ở thế hệ bố mẹ cho đậu hạt vàng, trơn có kiểu gen AABb lai với đậu vàng, nhăn thuần chủng được F1 .cho F1 tự thụ phấn được F2. Xác định tỉ lệ kiểu hình ở F2. Giải: Cây đậu hạt vàng, trơn thuần chủng có kiểu gen: Aabb Sơ đồ lai: P: AABb X AAbb F1: 1/2AABb: 1/2AAbb F1 tự thụ phấn ta có sơ đồ lai sau: F1: 1/2(AABb X AABb) F2: 1/8AABB: 1/4AABb: 1/8AAbb F1: 1/2(AAbb X AAbb) F2: 1/2Aabb Tỉ lệ kiều ken ở đời con là: 1/8AABB: 2/8 AABb: 5/8AAbb Tỉ lệ kiểu hình ở đời F2: Hạt vàng, trơn = 1/8 + 2/8 = 3/8 = 37,5% Hoa vàng nhăn = 5/8 = 62,5 % Nhận xét: Bài này khác với các bài trên là tự thụ phấn của phép lai 2 cặp tính trạng. Mức độ khó có tăng lên. Trong quá trình làm bài giáo viên nhắc học sinh làm cẩn thận ra giấy nháp tránh những sai sót đáng tiếc. Bài này chỉ nên hướng dẫn thêm cho những học sinh khá hơn có khả năng tham dự đội tuyển học sinh giỏi tỉnh, những em năng lực yếu hơn không nên hướng dẫn làm bài này. Bài toán nghịch Ở dạng bài này người ta thường cho P tự thụ phấn qua nhiều thế hệ, biết tỉ lệ kiểu hình, kiểu gen ở đời con. Yêu cầu xác định tỉ lệ kiểu hình, kiểu gen ở thế hệ bố mẹ. Bài tập 5: Ở đậu Hà Lan,tính trạng màu sắc hạt do một gen quy định. Đem gieo các hạt đậu Hà Lan màu vàng thu được các cây P. Cho các cây P tự thụ phấn nghiêm ngặt, thê hệ F1 thu được 99% hạt màu vàng và 1% hạt xanh. Biết rằng không có đột biến xảy ra và tính trạng màu sắc ở hạt đậu Hà Lan không phụ thuộc vào điều kiện môi trường. a. Hãy xác định tỉ lệ mỗi loại kiểu gen ở thế hệ P. Ở thế hệ P, gọi tỉ lệ kiểu gen AA là x. Vậy tỉ lệ kiểu gen Aa là: 1 - x Khi cho các cây P tự thụ phấn, đời F1 thu được 4% hạt xanh có kiểu gen aa. Tỉ lệ kiểu gen aa ở đời F1 là: (1 – x)/4 = 0,04 Vậy x = 0,84 Ở thế hệ P, tỉ lệ kiểu gen AA là 0,84( 84%), tỉ lệ kiểu gen Aa là 0,16( 16%). b. Ở đời F1, tỉ lệ kiểu gen như sau: 0,88 AA: 0,08Aa: 0,04aa Trong số các cây hạt vàng ở đời F1, tỉ lệ kiểu gen AA và Aa là như sau: 88/96AA: 8/96Aa Vì chỉ có các cây hạt vàng ở đời F 1 tự thụ phấn. Ở đời F 2, tỉ lệ cây hạt vàng thuần chủng AA chiếm tỉ lệ là: 88/96 + 8/96 X (1-1/2)/2 = 88/96 + 2/96 = 90/96. Nhận xét: Bài này cũng giống như bài 5. Chỉ thay đổi số liệu để học sinh rèn luyện cách giải một bài toán nghịch. Bài tập tự do giao phấn Bài tập 7: Cho biết A quy định hoa đỏ trội hoàn toàn so với a quy định hoa trắng. Cho cây hoa đỏ dị hợp lai với cây hoa trắng được F 1. Cho các cây F1 giao phấn tự do được F2. Hãy xác định tỉ lệ kiểu hình ở F2. Giải: Cây hoa đỏ dị hợp có kiểu gen Aa. Cây hoa trắng có kiểu gen aa. Sơ đồ lai: P: Aa X aa F1: 1/2Aa: 1/2aa F1 giao phấn tự do: Giao tử của F1 gồm có. 1/2Aa cho 2 giao tử với tỉ lệ: 1/4A: 1/4a 1/2aa cho 1 loại giao tử với tỉ lệ: 1/2a Ta có tỉ lệ giao tử của F1 là: 1/4A: 3/4a Ta có sơ đồ lai: F1 X F1: ( 1/2Aa:1/2aa) X (1/2Aa:1/2aa) G: 1/4A:3/4a 1/4A: 3/4a F2: 1/16AA: 6/16Aa: 9/16aa ( 7 cây hoa đỏ: 9 cây hoa trắng) Nhận xét: Bài này là bài tập giao phấn tự do khá đơn giản. Giáo viên cần lưu ý cách xác định tỉ lệ các giao tử của F1. Bài tập 8: Cho biết A quy định thân cao trội hoàn toàn so với a quy định thân thấp. Ở thế hệ P có 100% là cây thân cao dị hợp. Cho P tự thụ phấn được được F1 . Cho các cây F1 giao phấn tự do được F2. Hãy xác định tỉ lệ kiểu hình ở F2. Giải: Cây thân cao dị hợp có kiểu gen Aa. P tự thụ phấn ta có: Cây thân cao thuần chủng có kiểu gen AA. Cây thân cao không thuần chủng có kiểu gen Aa. Cây thân thấp có kiểu gen: aa Vì P có 100 cây thân cao thuần chủng, 50 cây thân cao không thuần chủng và 50 cây thân thấp nên ta có tỉ lệ kiểu gen ở F1 là: 1/2AA:1/4Aa 1/4aa Giao tử của F1 gồm có. 1/2AA cho 1 loại giao tử với tỉ lệ: 1/2A 1/4Aa cho 2 loại giao tử với tỉ lệ: 1/8A: 1/8a 1/4aa cho 1 loại giao tử với tỉ lệ: 1/4a Ta có tỉ lệ giao tử của F1 là: 5/8A: 3/8a Ta có sơ đồ lai: P: ( 1/2AA:1/4Aa:1/4aa) X (1/2AA:1/4Aa:1/4aa) G: 5/8A:3/8a 5/8A: 3/8a F2: 25/64AA: 30/64Aa: 9/64aa ( 55 cây thân cao: 9 cây thân thấp) Nhận xét: Bài này giống bài 9. Học sinh rèn luyện cách giải. Bài tập 11: Ở một loài thực vật, alen A quy định thân cao, alen a quy định thân thấp, alen B quy định hoa đỏ, alen b quy định hoa trắng. Cây có kiểu gen AaBb tự thụ phấn thu được F1, cho các cây thân cao, hoa trắng ở F 1 giao phấn ngẫu nhiên với nhau thu được F1. Xác định tỉ lệ kiểu hình thân thấp, hoa trắng ở F1 ? Giải Sơ đồ lai từ P đến F1: P: AaBb X AaBb G p: 1/4AB : 1/4Ab : 1/4aB : 1/4ab 1/4AB : 1/4Ab : 1/4aB : 1/4ab F1: 1/16AABB : 2/16AABb : 1/16Aabb : 2/16AaBB : 4/16AaBb : 2/16Aabb : 1/16aaBB : 2/16aaBb : 1/16aabb Kiểu hình: 9A-B- : 3A-bb : 3aaB- : 1aabb ( 9 cao, đỏ : 3 cao, trắng : 3 thấp, đỏ : 1 thấp, trắng) Tỉ lệ kiểu gen các cây thân cao, hoa trắng ở F1 là: 1/3 AAbb : 2/3Aabb Cho các cây thân cao, hoa trắng ở F1 giao phấn ngẫu nhiên với nhau. Ta có sơ đồ lai: F1: ( 1/3AAbb : 2/3Aabb) X ( 1/3AAbb : 2/3 Aabb) G F1: 2/3Ab : 1/3ab 2/3Ab : 1/3ab F2: 4/9 AAbb : 4/9 Aabb : 1/9 aabb Tỉ lệ kiểu hình ở F2: 9 cao trắng : 1 thấp trắng Tỉ lệ kiểu hình thân thấp hoa trắng ở F2: 1/9 Nhận xét: Bài này là bài toán tự do giao phấn của lai 2 cặp tính trạng. Mức độ khó được nâng lên. Phần này chỉ nên dạy cho học sinh có khả năng tham gia đội phấn tự do. Tỉ lệ 90% số học sinh giải quyết được 3 câu trở lên là rất khả quan và minh chứng rõ ràng hơn cho phương pháp của chúng tôi. 4.3. Thuyết minh về lợi ích kinh tế, xã hội của sáng kiến Sáng kiến kinh nghiệm đã thu được một số kết quả sau đây: - Đã hệ thống hóa được dạng bài tập tự thụ phấn và tự do giao phấn. - Thống kê 1 số dạng bài tập điển hình của phép lai tự thụ phấn và tự do giao phấn. - Có phương pháp giải cụ thể cho 1 bài tập từ đó khái quát lại dưới dạng các khái niệm tổng quát. - Xây dựng một số biện pháp sư phạm để rèn luyện kĩ năng giải quyết các bài tập có liên quan đến dạng bài tập điển hình thuộc dạng bài tập tự thụ phấn và tự do giao phấn. - Thiết kế các phương thức dạy học qua một số ví dụ, hoạt động theo hướng dạy học tích cực. - Đã tổ chức thực nghiệm sư phạm để chứng minh tính khả thi và hiệu quả của những biện pháp sư phạm được đề xuất. Như vậy có thể khẳng định rằng mục đích nghiên cứu đã được thực hiện, nhiệm vụ nghiên cứu đã được hoàn thành và đưa ra hệ thống bài tập cũng như phương pháp giải cho các dạng bài tập trên. 4.4. Các tài liệu khác gửi kèm theo: hình ảnh hoạt động dạy học, kết quả CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự do - Hạnh phúc Kỳ Tân, ngày 20 tháng 02 năm 2024 DANH SÁCH NHỮNG NGƯỜI ĐÃ THAM GIA ÁP DỤNG THỬ HOẶC ÁP DỤNG SÁNG KIẾN LẦN ĐẦU Trình độ Nơi công tác Chức Nội dung công việc Họ và tên Ngày sinh chuyên hoặc nơi ở danh hỗ trợ môn Trường THCS Xây dựng kế hoạch, Giáo viên Nguyễn Hữu Anh 20/04/1986 Kỳ Tân Đại học triển khai các hoạt THCS động dạy học Trường THCS Xây dựng kế hoạch, Giáo viên Nguyễn Sỹ Nga 30/11/1977 Kỳ Tân Đại học triển khai các hoạt THCS động dạy học Xác nhận của cơ quan (có tổ chức/cá Tác giả sáng kiến nhân sử dụng SK) Bùi Quỳnh Lê Xuân Thịnh
File đính kèm:
sang_kien_kinh_nghiem_phuong_phap_giai_bai_tap_tu_thu_phan_v.docx
Báo cáo hiệu quả sáng kiến.docx