Giáo án Bài 37. Các quy luật di truyền của Mendel

Huy động hiểu biết về allele, giao tử và sự tổ hợp allele khi thụ tinh; xác định vấn đề cần giải quyết là cách các allele phân li về giao tử và tổ hợp lại ở đời con.

GV chiếu hình ảnh một gia đình có hai con khác nhau về một tính trạng và hỏi: “Vì sao anh chị em ruột có thể khác nhau về tính trạng dù cùng bố mẹ?”. Sau đó GV nêu ba câu hỏi dẫn dắt: (1) Mỗi cơ thể lưỡng bội mang bao nhiêu allele của một gene? (2) Khi giảm phân, các allele này được chia như thế nào? (3) Nếu bố và mẹ đều có kiểu gene Aa, con có thể có những kiểu gene nào?

HS nêu được: mỗi cơ thể lưỡng bội có hai allele của một gene; giao tử chỉ nhận một allele; khi thụ tinh, giao tử của bố và mẹ tổ hợp lại nên con có thể mang AA, Aa hoặc aa. GV ghi lên bảng vấn đề của bài: “Các allele phân li và tổ hợp như thế nào để tạo ra tỉ lệ kiểu gene, kiểu hình ở đời con?”.

Nêu được nội dung quy luật phân li; giải thích được vì sao cơ thể Aa tạo giao tử với tỉ lệ $A : a = 1 : 1$; lập được bảng Punnett cho phép lai $Aa \times Aa$ và xác định tỉ lệ kiểu gene, kiểu hình.

HS làm việc theo nhóm 4, dùng mô phỏng 3D “Giao tử của bố và mẹ (đĩa mang allele)” và “Bảng Punnett” trên NeoEdu, hoàn thành phần A của Phiếu học tập số 1. Các nhiệm vụ: (1) Quan sát đĩa mang allele của cơ thể Aa, cho biết cơ thể này tạo mấy loại giao tử và tỉ lệ từng loại. (2) Lập bảng Punnett 2 × 2 cho $Aa \times Aa$, điền các hợp tử vào ô. (3) Đếm và xác định tỉ lệ kiểu gene, tỉ lệ kiểu hình, biết A trội hoàn toàn so với a. (4) Trả lời: vì sao mỗi giao tử chỉ nhận một allele của cặp gene?

Kiến thức HS rút ra: cơ thể Aa tạo hai loại giao tử A và a với tỉ lệ $1 : 1$; phép lai $Aa \times Aa$ cho đời con $1\ AA : 2\ Aa : 1\ aa$ (tỉ lệ kiểu gene); kiểu hình $3$ trội : $1$ lặn, tức $\dfrac{3}{4}$ trội và $\dfrac{1}{4}$ lặn. Quy luật phân li: hai allele của một gene phân li về các giao tử trong giảm phân bình thường, mỗi giao tử nhận một allele. Đây là tỉ lệ lí thuyết với giả thiết một gene, các giao tử và hợp tử có sức sống và xác suất gặp nhau như nhau.

Giải thích được quy luật phân li độc lập khi hai gene nằm trên hai cặp NST khác nhau; xác định được 4 loại giao tử, 16 tổ hợp và tỉ lệ kiểu hình $9 : 3 : 3 : 1$ của phép lai $AaBb \times AaBb$.

HS tiếp tục làm việc theo nhóm, dùng 2 đồng xu để mô phỏng. Quy ước: đồng xu 1 sấp là allele A, ngửa là a; đồng xu 2 sấp là allele B, ngửa là b. Mỗi lần tung hai đồng xu tương ứng với việc một cơ thể AaBb tạo một giao tử. Nhóm tung 16 lần, ghi số lần gặp các giao tử AB, Ab, aB, ab. Sau đó dùng mô phỏng “Bảng Punnett với hạt đậu vàng/xanh, trơn/nhăn” và “Cột đếm hạt con theo kiểu hình” để kiểm tra. Hoàn thành phần B của Phiếu học tập số 1: liệt kê giao tử, lập bảng 4 × 4 và xác định tỉ lệ kiểu hình.

Kiến thức HS rút ra: cơ thể AaBb cho 4 loại giao tử AB, Ab, aB, ab, mỗi loại chiếm $\dfrac{1}{4}$ khi hai cặp gene nằm trên hai cặp NST khác nhau. Phép lai $AaBb \times AaBb$ có 16 tổ hợp giao tử; tỉ lệ kiểu hình là $9$ (A_B_) : $3$ (A_bb) : $3$ (aaB_) : $1$ (aabb), tức $9 : 3 : 3 : 1$. Quy luật phân li độc lập: các cặp allele của các gene nằm trên các cặp NST khác nhau phân li độc lập khi giảm phân. Không áp dụng nếu các gene cùng nằm trên một NST (liên kết) hoặc có thiên lệch phân li.

Nêu được khái niệm lai phân tích; giải thích được cách dùng cá thể đồng hợp lặn để xác định kiểu gene của cá thể trội trong tính trạng đơn gene.

GV trình bày tình huống: một cây đậu hoa đỏ (tính trạng trội hoàn toàn, quy ước A) chưa biết kiểu gene là AA hay Aa. Nhóm xác định kiểu gene bằng cách lai với cây hoa trắng (aa). Nhóm lập bảng Punnett cho hai trường hợp $AA \times aa$ và $Aa \times aa$, ghi tỉ lệ kiểu gene, kiểu hình đời con, sau đó hoàn thành phần C của Phiếu học tập số 2. Tham khảo mô phỏng “Lai phân tích Aa × aa cho 1 : 1” trên NeoEdu.

Kiến thức HS rút ra: lai phân tích là phép lai giữa cá thể cần xác định kiểu gene (có kiểu hình trội) với cá thể đồng hợp lặn trong mô hình tính trạng đơn gene. Nếu đời con đều trội thì cá thể đem lai là AA. Nếu đời con có tỉ lệ $1 : 1$ (một trội : một lặn) thì cá thể đem lai là Aa. Phép lai $AA \times aa$ cho $100\%\ Aa$ (kiểu hình đều trội); phép lai $Aa \times aa$ cho $1\ Aa : 1\ aa$, kiểu hình $1$ trội : $1$ lặn. Cần phân biệt lai phân tích với phân li và phân li độc lập: lai phân tích là một phép lai dùng để xác định kiểu gene.

Phân biệt được ba khái niệm phân li, phân li độc lập, lai phân tích; nhận biết được cách hiểu đúng về tỉ lệ lí thuyết.

HS làm bài tập 1 đến 5 trong mục Bài tập của bài học (kèm đáp án) theo hình thức làm nhanh cá nhân rồi kiểm tra chéo theo cặp. Bài 1: đặc điểm của phân li. Bài 2: đặc điểm của phân li độc lập. Bài 3: ghép khái niệm với đặc điểm. Bài 4: đúng hay sai về tỉ lệ $3 : 1$ đối với mọi gia đình bốn con. Bài 5: chọn thuật ngữ mô tả phép lai với đồng hợp lặn.

Đề và đáp án: (1) Phân li có đặc điểm: B. hai allele của một gene phân li vào giao tử trong mô hình giảm phân bình thường. (2) Phân li độc lập có đặc điểm: C. các cặp allele phân li độc lập khi gene nằm trên các cặp NST khác theo mô hình. (3) Ghép: phân li – hai allele của một gene phân li vào giao tử trong giảm phân bình thường; phân li độc lập – các cặp allele của các gene nằm trên các cặp NST khác nhau phân li độc lập; lai phân tích – lai cá thể cần xác định kiểu gene với đồng hợp lặn trong tính trạng đơn gene. (4) Sai: tỉ lệ $3 : 1$ là tỉ lệ xác suất lí thuyết với mẫu lớn; nhóm ít con có thể lệch, không bắt buộc đúng với từng gia đình bốn con. (5) Lai phân tích.

Vận dụng bảng Punnett để tính tỉ lệ kiểu gene, kiểu hình theo lí thuyết của $Aa \times Aa$ và liệt kê giao tử của AaBb; lập luận được và nêu được điều kiện áp dụng quy luật.

HS làm bài tập 6, 7, 8 theo nhóm 2 người, trình bày lời giải trên bảng con. Bài 6: A trội hoàn toàn so với a, phép lai $Aa \times Aa$, tính tỉ lệ kiểu gene và kiểu hình theo lí thuyết. Bài 7: AaBb có hai gene nằm trên hai cặp NST khác nhau, giảm phân bình thường; liệt kê giao tử và tỉ lệ. Bài 8: bác bỏ nhận định “Tỉ lệ $3 : 1$ nghĩa là mọi gia đình bốn con bắt buộc ba trội, một lặn”: nêu lí do khoa học, chỉ ra một hệ quả của cách hiểu sai, viết lại kết luận đúng.

Đáp án: Bài 6: giao tử mỗi bên $A : a = 1 : 1$; đời con $1\ AA : 2\ Aa : 1\ aa$ (kiểu gene); kiểu hình $3$ trội : $1$ lặn, tức $\dfrac{3}{4}$ trội và $\dfrac{1}{4}$ lặn. Bài 7: AaBb cho 4 loại giao tử AB, Ab, aB, ab, mỗi loại $\dfrac{1}{4}$, với điều kiện hai gene nằm trên hai cặp NST khác nhau. Bài 8: lí do: tỉ lệ $3 : 1$ là tỉ lệ xác suất lí thuyết với mẫu lớn, nhóm ít con có thể lệch. Hệ quả của cách hiểu sai: nếu một gia đình bốn con có 2 trội, 2 lặn thì sẽ bị kết luận sai là bác bỏ quy luật, hoặc áp đặt kết quả lên gia đình. Phát biểu đúng: tỉ lệ $3 : 1$ là tỉ lệ lí thuyết khi số con đủ lớn; với nhóm ít con, kết quả có thể lệch so với tỉ lệ này.

Vận dụng lai phân tích và bảng Punnett để đề xuất phương án xác định kiểu gene của một cá thể có kiểu hình trội trong thực tế chăn nuôi, trồng trọt; giải thích được cách đọc kết quả trên số lượng con đủ lớn.

Tình huống: một hộ chăn nuôi có con bò đực lông đen (tính trạng đen trội hoàn toàn so với đỏ, quy ước B), không biết kiểu gene là BB hay Bb và muốn biết trước khi đưa vào đàn giống. HS đề xuất phép lai phân tích, lập sơ đồ lai cho hai trường hợp, xác định số lượng con cần quan sát để kết luận và trình bày trong 3–4 câu. Nhiệm vụ về nhà: HS tìm thêm một ví dụ trong thực tế có thể dùng lai phân tích và viết vào vở.

Kết quả HS đạt được: phép lai phân tích là $BB \times bb$ hoặc $Bb \times bb$ với bò đực đem lai có kiểu hình trội. Nếu toàn bộ con lai đều lông đen thì bò đực là BB ($BB \times bb \to 100\%\ Bb$). Nếu con lai có tỉ lệ $1 : 1$ (một đen : một đỏ) thì bò đực là Bb ($Bb \times bb \to 1\ Bb : 1\ bb$). Cần quan sát đủ nhiều con lai để kết luận vì kết quả trên mẫu nhỏ có thể lệch so với tỉ lệ lí thuyết.