Tài liệu Skkn-một số kinh nghiệm giảng dạy phần di truyền học và chọn giống lớp 9

Một số kinh nghiệm giảng dạy phần di truyền học và chọn giống Lớp 9 I. Đặt vấn đề : Nhiều hiện tượng trong cuộc sống như di truyền tính trội , di truyền trung gian ,đột biến , tật bệnh di truyền bẩm sinh , sinh con trai , con gái…nhiều vấn đề trong chăn nuôi , trồng trọt như giống thuần chủng , thoái hoá giống , ưu thế lai … đều liên quan tới di truyền học . Di truyền học là một lĩnh vực mũi nhọn của sinh học đang phát triển nhanh , phát huy tác dụng mạnh mẽ trong nhiều lĩnh vực sản xuất và đời sống . Học sinh tốt nghiệp THCS đa số đi vào cuộc sống sản xuất nông nghiệp , không thể không nắm được một số kiến thức cơ bản tối thiểu về lĩnh vực khoa học vừa hiện đại , vừa thực tiễn này . Đây là kiến thức mới mẽ , tư duy trừu tượng cao vì vậy phải có phương pháp giảng dạy thích hợp mới phát huy tính chủ động sáng tạo trong học tập của các em được tốt . II . Giải quyết vấn đề : 1. Giáo viên cần nắm chắc cấu trúc nội dung chương trình và mục đích yêu cầu từng phần . a. Cấu trúc nội dung . Phần này nhằm trang bị cho học sinh một số kiến thức cơ bản ở trình độ phổ thông về CSVC , cơ chế , tính quy luật của hiện tượng duy truyền và biến dị , một số nguyên tắc chọn giống , cải tạo giống vật nuôi , cây trồng . Chương trình cấu tạo đơn giản và theo hướng đi từ hiện tượng đến bản chất. Đầu tiên học sinh tiếp xúc với hiện tượng di truyền , làm quen với phương pháp nghiên cứu di truyền của Men đen để phát hiện tính quy luật của hiện 1 tượng phức tạp đó . Tuy dành non nữa số tiết cho việc tìm hiểu tính qui luật của hiện tượng di truyền , chương trình giới thiệu 3 định luật di truyền của Men đen . Học sinh hiểu rằng bằng phương pháp thực nghiệm Men đen đã phát hiện ra các định luật này . Từ kiến thức về TB , cơ chế nguyên phân , giảm phân , thụ tinh giúp học sinh hiểu biết cơ sở tế bào học của các định luật di truyền của Men đen . Di truyền giới tính giới thiệu sơ lược về cơ chế sinh con trai ,con gái có liên quan tới vấn đề giáo dục dân số . Tìm hiểu cấu trúc và chức năng của NST và AD N để có khái niệm về CSVC của hiện tượng di truyền . HS tìm hiểu nguyên nhân biến đổi tính di truyền , phân biệt biến dị di truyền với biến dị không di truyền . Mối quan hệ giữa kiểu gen – môi trường – kiểu hình . Nghiên cứu ứng dụng của di truyền vào chọn giống : Nguyên tắc – phương pháp – cải tạo giống mới . b. Mục đích yêu cầu . * Kiến thức . - Hiện tượng di truyền , tính quy luật của hiện tượng đó được phát hiện ra qua thực nghiệm và được diễn đạt thành một số quy luật cơ bản có ý nghĩa đại cương cho thực vật, động vật, người , giúp cho ta chủ động lựa chọn các cặp giao phối ( Hoặc giao phấn ) để có những tổ hợp tính trạng mong muốn ở con lai . - Tính quy luật của hiện tượng di truyền liên quan với các cấu trúc vật chất trong tế bào là NST, ADN, học sinh có hiểu biết sơ lược về cấu trúc , chức năng và hoạt động của NST, ADN trong tế bào . - Các loại biến dị , nguyên nhân phát sinh , tính chất biểu hiện , vai trò của mỗi loại biến dị trong tiến hoá và trong chọn giống . 2 - Cơ sở di truyền học của công tác chọn giống , các nhiệm vụ , phương pháp , một số nguyên tắc phương pháp cải tiến giống và tạo giống mới , những hiểu biết cần thiết khi sử dụng các thành tựu của chọn giống trong sản xuất . * Tư duy . - Phát triển tư duy thực nghiệm quy nạp cho học sinh thấy di truyền, biến dị là những hiện tượng sinh học phức tạp nhưng cũng có thể nghiên cứu phát hiện tính qui luật và tìm hiểu nguyên nhân của chúng bằng phương pháp tổ chức thí nghiệm . Chương trình đi từ hiện tượng đến bản chất thì việc rèn luyện có quan sát và suy lí qui nạp là chủ yếu . - Phát triển tư duy về CSVC , cơ chế của hiện tượng di truyền và biến dị ở cấp độ TB và phân tử . - Phát triển tư duy qua giải bài tập về bài toán thuận và nghịch trên cơ sở vận dụng 3 Định luật di truyền của Men đen . * Tư tưởng . Góp phần củng cố quan điểm duy vật và phương pháp tư duy biện chứng . Hiện tượng di truyền ,biến dị là hình thức vận động của vật chất liên quan đến cấu trúc TB , vận động theo một cơ chế xác định . Bằng các phương pháp hiện đại , loài người ngày càng nắm vững bản chất và các qui luật của những hiện tượng sống cực kỳ phức tạp , vận dụng chúng vào thực tiễn cải tạo sinh vật phục vụ cho lợi ích của mình. 2. Phương pháp giảng dạy các khái niệm di truyền Phần Di truyền học lớp 9 gồm 3 nhóm khái niệm . a. Nhóm KN phản ánh các hiện tượng liên quan với sự sinh sản và Di truyền . VD : Dòng thuần , hiện tượng đồng tính của cơ thể lai F1 , hiện tượng phân tính ở F2 . hiện tượng di truyền độc lập của các cặp tính trạng , hiện tượng di 3 truyền liên kết của nhóm tính trạng , hiện tượng thoái hoá giống do giao phối gần , hiện tượng ưu thế lai . b. Nhóm KN phản ánh các cấu trúc vật chất di truyền : VD : NST thường ; NST giới tính ; bộ NST lưỡng bội ; bộ NST đơn bội ; cặp NST đồng dạng ; sợi NST ; Hạt nhiễm sắc , ADN, gen . c. Nhóm KN phản ánh cơ chế của hiện tượng di truyền . VD : Sự tự nhân đôi , phân li , tổ hợp của NST , sự tự sao chép của phân tử ADN,sự phân li độc lập , tổ hợp tự do của các cặp gen . Muốn tìm hiểu bản chất của hiện tượng di truyền phải nghiên cứu các cấu trúc ở cấp độ tế bào và phân tử ,làm CSVC cho hiện tượng di truyền và phải nghiên cứu cơ chế của hiện tượng di truyền tức là cách thức vận động , tương tác giữa các cấu trúc đó . Chẳng hạn muốn nghiên cứu hiện tượng di truyền giới tính thì phải nghiên cứu cấu trúc chức năng của NST giới tính , sự phân li tổ hợp của cặp NST giới tính trong quá trình phát sinh giao tử và thụ tinh . Muốn hiểu hiện tượng đồng tính F1 thì phải nghiên cứu sự phân bố của các cặp gen trên NST , sự phân li , tổ hợp của các NST trong cặp đồng dạng , sự phân li và tổ hợp của các gen trong cặp tương ứng , sự tương tác giữa 2 gen trội và lặn trong cặp tương ứng . Qua thực tế chất lượng lĩnh hội KN của HS thường biểu hiện ở mức độ sau : - Sự lĩnh hội KN mới chỉ dừng lại ở mức độ những biểu tượng cụ thể . HS nhận biết KN ở một vài dấu hiệu bề ngoài chưa phân biệt được dấu hiệu bản chất . VD : HS định nghĩa cơ thể dị hợp ở các dạng sau : + Là cơ thể Aa. + Cơ thể chứa cả tính trạng của Bố và mẹ . + Cơ thể chứa 1 gen trội và 1 gen lặn . + Cơ thể lai . 4 + Cơ thể không thuần chủng . - HS đã nắm được một số dấu hiệu bản chất của KN nhưng chưa tách được dấu hiệu bản chất , do đó vẫn lẫn lộn các khái niệm gần nhau . VD : KN Thường biến có nhiều dấu hiệu . Biến dị đồng loạt theo một hướng xác định , tương ứng với môi trường … Nhưng dấu hiệu bản chất nhất là : thường biến là những biến đổi ở kiểu hình trong đời cá thể do ảnh hưởng trực tiếp của môi trường chứ không do biến đổi trong kiểu gen . Vì vậy biến dị này không di truyền được . Thường biến là loại biến dị ở kiểu hình nhưng không phải mọi biến dị ở kiểu hình đều là thường biến . Đột biến trong gen , trong NST cũng biểu hiện thành những biến dị đột ngột , gián đoạn ở kiểu hình . - HS đã nắm đúng dấu hiệu bản chất nhất của KN , do đó đặt đúng khái niệm mới học vào hệ thống KN đã biết và biết vận dụng KN để giải những bài tập nhỏ trong học tập hoặc giải thích hiện tượng thực tiễn . VD : Nếu không nắm vững là KN thể đồng hợp , thể dị hợp được áp dụng cho từng cặp gen thì mặc dầu đã biết AA , aa là thể đồng hợp , Aa là thể dị hợp , HS sẽ không khỏi lúng túng khi đọc kiểu gen AA BB Cc ( thể đồng hợp về 2 gen A, B và dị hợp gen c ) Vì không nắm vững các KN về kiểu gen , cơ chế phân li tổ hợp của các cặp gen , HS đã mắc phải những sai lầm sơ đẳng như sau : + Viết kiểu gen của bố, mẹ là A;a ( đáng lẽ phải viết AA; aa ) + Viết kết quả giao phối sai :AA x aa =>AAaa . + Viết được kết quả giao phối : AA x aa nhưng không viết được kết quả giao phối Aa x aa. Nếu nắm vững khái niệm tính trội , tính lặn , nguyên nhân hiện tượng phân tính ở đời lai thì HS sẽ phải trả lời được những câu hỏi thực tế như : 5 + Vì sao trong thực tế thường chỉ thấy trâu đen hoặc trâu trắng mà không gặp trâu lang đen trắng , tuy có gặp bò lang trắng đen, chó khoang trắng đen ? + Vì sao có trường hợp trâu bố và mẹ đều đen mà lại sinh ra nghé trắng . - GV tập trung giảng giải , phân tích kĩ một số KN chủ chốt thường đã được định nghĩa và in nghiêng trong SGK . Một số KN khác là phương tiện để lĩnh hội các KN chủ chốt này , thường không được định nghĩa mà chỉ cho HS làm quen với thuật ngữ qua một ví dụ cụ thể . VD: Thể đồng hợp , thể dị hợp , NST thường , NST giới tính , bộ NST lưỡng bội , bộ NST đơn bội . 3. Phương pháp giảng dạy các định luật di truyền . a. Hiện tượng di truyền tuy rất phức tạp nhưng có tính qui luật . Tính qui luật của hiện tượng di truyền biểu hiện ở xu thế tất yếu trong sự truyền đạt các tính trạng của bố mẹ , tổ tiên ở các thế hệ con cháu. Men đen là người đầu tiên phát hiện tính qui luật của hiện tượng di truyền bằng một phương pháp thực nghiệm độc đáo gọi là phân tích giống lai . Lai các cặp bố ,mẹ thuần chủng khác nhau về một hoặc vài cặp tính trạng đối lập , theo dõi riêng con cháu của từng cặp bố ,mẹ dùng toán thống kê để phân tích qui luật di truyền các tính trạng bố , mẹ cho các thế hệ lai . nhờ phương pháp thống kê , Men đen không những đã phát hiện được khuynh hướng biểu hiện các tính trạng đó bằng những biểu thức toán học . Nội dung mỗi định luật thường phản ánh gồm 2 phần . - Phần nhận xét định tính , phản ánh xu thế biểu hiện các tính trạng của bố, mẹ ở thế hệ lai . - Phần nhận xét định lượng , phản ánh tương quan số lượng giữa các loại kiểu hình và các loại kiểu gen ở thế hệ lai . 6 Kèm theo nội dung định luật là những điều kiện nghiệm đúng của định luật , tương ứng với những điều kiện trong thực nghiệm . VD : Định luật phân tính của F2 được phân tích như sau : - Khi lai cặp bố ,mẹ khác nhau về một cặp tính trạng thuần chủng đối lập thì các cơ thể lai ở thế hệ lai có hiện tượng phân tính ( xuất hiện kiểu hình lặn bên cạnh kiểu hình trội ). - Tỷ lệ phân tích về kiểu hình gần đúng với 3 trội 1 lặn - Điều kiện nghiệm đúng bố ,mẹ thuần chủng về cặp tính trạng đem lai tính trạng trội là trội hoàn toàn số lượng cơ thể lai phải đủ lớn thì tỷ lệ tích mới đúng với tỷ lệ 3 : 1 . b. Men đen đã đề ra giả thiết về sự phân li và tổ hợp của các cặp hạt vật chất di truyền có cấu tạo gián đoạn để giải thích qui luật di truyền phát hiện trong thí nghiệm. Ngày nay người ta đã tìm ra tính qui luật của hiện tượng di truyền các tính trạng của bố, mẹ cho các thế hệ con cháu được chi phối bởi tính qui luật trong sự vận động của các cấu trúc vật chất di truyền . Đó là tự nhân đôi củaADN dẫn tới sự tự nhân đôi của các gen trên ADN, của các NST mang gen . Đó là sự phân li và tổ hợp của các cặp gen tương ứng . Đó là sự tác động riêng rẽ hay phối hợp của các cặp gen , sự tương tác giữa 2 gen trong việc qui định kiểu hình . Trong phần này GV dùng sơ đồ để minh hoạ giúp HS hiểu hiện tượng, cơ chế của hiện tượng tượng di truyền. P: Gt P F1: Hạt vàng AA x Hạt xanh aa A a Kiểu gen : 100% Aa Kiểu hình : 100% ( Hạt vàng ) do A át a. *Sơ đồ trên là cơ sở tế bào học của định luật đồng tính F1 . GV điều kiện nghiệm đúng của định luật đồng tính F1 7 - P phải thuần chủng . - Trội là phải trội hoàn toàn . * Sơ đồ minh hoạ của định luật phân tính F2. - F1 x F 1 F1 Hạt vàng Aa Gt F1 x F1 Hạt vàng Aa. A;a F2 A;a Kiểu gen : 1AA : 2Aa :1aa Kiểu hình : 75% Hạt vàng 25% Hạt xanh Điều kiện nghiệm đúng của F2 : -P phải thuần chủng F1 đồng tính F2 phân tính - Trội phải trội hoàn toàn Sự di truyền tính trạng thường liên quan với các cặp gen trên các cặp NST thường.Sự di truyền giới tính và các tính trạng liên kết giới tính liên quan với các gen trên NST giới tính. Sự di truyền qua NST ( Di truyền qua nhân ) biểu hiện tính quy luật chặt chẽ vì trong các quá trình nguyên phân, giảm phân,thụ tinh,các NST đã tự nhân đôi,phân li,tổ hợp theo những cơ chế xác định mà TB học đã nghiên cứu đầy đủ. Sơ đồ di truyền giới tính ở những loài giao phối : P ♂ XY Gt P x ♀ xx X;Y F1 Kiểu gen : x 1 Xx : 1Yx Kiểu hình : 50% cái : 50 % đực Sơ đồ trên giúp ta giải thích cơ sở TB học : - Giải thích việc sinh con trai, gái. - Tỉ lệ sinh con trai và con gái qua điều tra dân số là xấp xỉ 1:1 - Giải thích cơ sở sinh đực ,cái ở động vật. 8 Phương pháp giảng dạy các định luật di truyền là phương pháp phân tích của Men đen,nhằm bồi dưỡng tư duy thực nghiệm cho HS, từ đó các em có cách suy lý quy nạp : + Giới thiệu TN kinh điển của Men đen trên đậu Hà lan + Phát biểu nội dung ĐL từ việc khái quát hoá các kết quả của TN. + Giải thích hiện tượng đúc kết từ thực nghiệm bằng cơ chế TB học. + Trình bày ý nghĩa thực tiễn và lý thuyết của định luật. Iii.Kết quả Qua quá trình chỉ đạo và trực tiếp giảng dạy 1 số lớp 9 đã thu được kết quả như sau : TT 1 2 3 Lớp 9A 9B 9C Tổng Loại giỏi SL % 0 0 2 5 2 5,3 4 3,2 Số HS 46 41 38 125 Loại khá Loại TB SL % SL % 18 39,1 28 60,1 15 37,5 23 57,5 16 42,1 20 52,6 49 39,2 71 56,8 IV. Bài học kinh nghiệm 1.Đối với giáo viên: -Từ kết quả đạt được trong giảng dạy tôi nhận thức được răng fngười Gv cần phải có sự say mê trong giảng dạy, luôn có ý thức coi trọng nghề nghiệp, có tinh thần trách nhiệm và tình thương với HS. Có như vậy bản thân người thầy giáo mới say mê với công tác chuyên môn nghiệp vụ, nghiên cứu kỹ tài liệu,sưu tầm tư liệu.tranh ảnh,tìm tòi phương pháp đặc trưng đối với từng bài. -GV phải có uy tín với HS cũng như phụ huynh -GV phải tìm hiểu kỹ từng đối tượng HS,khơi dậy say mê yêu thích môn học,giúp các em có phương pháp học đúng đắn. 2. Đối với học sinh. 9 -Chuẩn bị đầy đủ SGK ,tài liệu tham khảo,vở ghi, vở BT -Công tác nội,ngoại khoá,tìm hiểu những vấn đề mà bài học đặt ra yêu cầu ở ngay địa phương,công tác dân số ,công tác phòng chống Ma tuý,phòng chống AIDS .v.v.. -Các em phải có phương pháp học đúng: Học theo PP suy luận tránh học vẹt, cốt nhớ chữ nhưng không hiểu nghĩa của các Khái niệm. -Gia đình quan tâm và tạo điều kiện để các em học toàn diện tránh học lệch, học tủ..v.v…. Tóm lại : Di truyền học và chọn giống là kiến thức mới mẻ và rất trừu tượng đối với lứa tuổi của HS lớp 9, các em sữ có điều kiện nghiên cứu kỹ hơn ở bậc THPT .Bản thân người GV dạy THCS chỉ cung cấp và giúp các em năm vững những kiến thức theo yêu cầu của chương trình,tránh làm cho các em khó hiểu và khó tiếp thu những kiến thức trọng tâm cần phải đạt được do chương trình lớp 9 đặt ra. Ngày 7 tháng 5 năm 2015 Người viết 10