Giáo án Sinh học 12 chân trời Bài 7: Di truyền học Mendel và mở rộng học thuyết Mendel

HOẠT ĐỘNG CỦA GV - HS

DỰ KIẾN SẢN PHẨM

Bước 1: GV chuyển giao nhiệm vụ học tập

- GV yêu cầu HS đọc thông tin mục I SGK tr.46 tìm hiểu về Gregor Johann Mendel và bối cảnh ra đời thí nghiệm của ông. Sau đó thảo luận cặp đôi trả lời câu hỏi 1:

Điểm khác biệt trong nghiên cứu di truyền các đặc tính ở sinh sản của Mendel so với các quan điểm về di truyền học đường thời là gì?

Bước 2: HS thực hiện nhiệm vụ học tập

- HS đọc thông tin mục I, thảo luận cặp đôi thực hiện nhiệm vụ theo hướng dẫn của GV.

- GV quan sát; gợi ý, định hướng HS (nếu cần thiết).

Bước 3: Báo cáo kết quả hoạt động và thảo luận

- GV sử dụng https://wheelofnames.com/ để lựa chọn nhóm báo cáo.

- HS các nhóm còn lại lắng nghe, bổ sung.

Bước 4: Đánh giá kết quả, thực hiện nhiệm vụ học tập

- GV nhận xét sản phẩm của các nhóm, đánh giá thái độ làm việc của HS trong nhóm.

-  GV chuẩn hóa kiến thức, yêu cầu HS ghi chép đầy đủ vào vở.

- GV chuyển sang hoạt động tiếp theo.

I. BỐI CẢNH RA ĐỜI THÍ NGHIỆM CỦA MENDEL

- Gregor Johann Mendel (1822 – 1884) được công nhận là “cha đẻ của di truyền học hiện đại”.

- Điểm khác biệt trong nghiên cứu di truyền các đặc tính ở sinh vật của Mendel so với các quan điểm về di truyền học đương thời là:

+ Mendel nghiên cứu riêng rẽ từng cặp tính trạng;

+ Số lượng cá thể đem phân tích lớn.

HOẠT ĐỘNG CỦA GV – HS

DỰ KIẾN SẢN PHẨM

Bước 1: GV chuyển giao nhiệm vụ học tập

- GV sử dụng kĩ thuật dạy học theo trạm, chia lớp thành các nhóm (mỗi nhóm 6 - 8 HS), yêu cầu đọc thông tin mục II.1 và thực hiện nhiệm từ trạm 1 → trạm 6 như sau:

Trạm 1: Tìm hiểu cách bố trí thí nghiệm của Mendel kết hợp quan sát Hình 7.1 SGK tr. 46 - 47 và trả lời câu hỏi:

1. Mendel đã chọn được các cây đậu hà lan có hoa màu trắng và màu tím thuần chủng bằng cách nào?

2. Quan sát Hình 7.1 kết hợp đọc thông tin trong SGK, hãy xác định độ thuần chủng của P, F₁, F₂.

Trạm 2: Tìm hiểu các giả thuyết Mendel đưa ra và trả lời câu hỏi:

3. Dựa vào căn cứ nào để Mendel đề xuất giả thuyết “mỗi tính trạng do một cặp nhân tố di truyền quy định; màu hoa tím là tính trạng trội còn màu hoa trắng là tính trạng lặn; F₁  mang cả nhân tố di truyền quy định màu hoa tím và trắng?

Trạm 3: Quan sát Hình 7.2 và tìm hiểu phương pháp chứng minh giả thuyết của Mendel. 

Trạm 4: Quan sát Hình 7.3 và tìm hiểu về phương pháp lai phân tích để kiểm tra giả thuyết trong thí nghiệm của Mendel.

Trạm 5: Đọc thông tin mục I.1c và rút ra nội dung quy luật phân li.

Trạm 6: Quan sát Hình 7.4 và vẽ sơ đồ giải thích cơ sở tế bào học của quy luật phân li.

- Sau khi hoàn thành nhiệm vụ ở các trạm, HS tiến hành thảo luận, thống nhất ý kiến hoàn thành Phiếu học tập số 1:

Bước 2: HS thực hiện nhiệm vụ học tập

- Các nhóm đọc thông tin mục I.1, quan sát Hình 7.1 - 7.4 và thực hiện nhiệm vụ theo hướng dẫn của GV.

- GV quan sát quá trình thực hiện nhiệm vụ của các nhóm; hướng dẫn HS phân tích thí nghiệm lai một tính trạng của Mendel: Lai thuận nghịch (ví dụ: màu hoa) thu được F₁ 100% tính trạng (hoa tím); cho F₁ tự thụ phấn thu được F₂: 3 hoa tím (75%) : 1 hoa trắng (25%). Cho F₂ tự thụ phấn, thu được F₃; được kết quả trong 3 cây hoa tím ở F₂ có 1 cây thuần chủng và 2 cây không thuần chủng, cây hoa trắng F₂ cho 100% hoa trắng.

Bước 3: Báo cáo kết quả hoạt động và thảo luận

- Các nhóm báo cáo sản phẩm.

- Các nhóm tự đánh giá và đánh giá chéo sản phẩm của các nhóm khác. Mỗi nhóm tổng hợp ý kiến đóng góp và chỉnh sửa sản phẩm của nhóm mình.

Bước 4: Đánh giá kết quả, thực hiện nhiệm vụ học tập

- GV đánh giá, nhận xét sản phẩm của các nhóm, thái độ làm việc của HS trong nhóm (Phụ lục).

- GV chuẩn hóa kiến thức, yêu cầu HS ghi chép.

- GV chuyển sang hoạt động tiếp theo.

II. CÁC THÍ NGHIỆM CỦA MENDEL

1. Thí nghiệm lai một tính trạng

a. Bố trí thí nghiệm

(1) Chọn các dòng thuần chủng về từng tính trạng bằng cách cho các cây đậu tự thụ phấn qua nhiều thế hệ;

(2) Cho hai dòng đậu thuần chủng khác nhau về một hoặc nhiều tính trạng tương phản thụ phấn chéo để tạo ra thế hệ lai F₁;

(3) Cho các cây F₁ tự thụ phấn để tạo thế hệ lai F₂;

(4) Sử dụng thống kê toán học để phân tích số liệu thu thập được từ một số lượng lớn đời con F₂, từ đó, đưa ra giả thuyết về kết quả thu thập được;

(5) Tiến hành các thí nghiệm để chứng minh cho giả thuyết.

b. Đề xuất và chứng minh giả thuyết

Đề xuất giả thuyết

- Mỗi tính trạng do một nhân tố di truyền (gene) quy định.

- Nhân tố trội sẽ được biểu hiện ở F₁, như vậy màu hoa tím (A) là tính trạng trội, màu hoa trắng (a) là tính trạng lặn.

- F₁ có hai loại giao tử A và a với tỉ lệ bằng nhau là 1/2, khi thụ tinh, các giao tử kết hợp với nhau một cách ngẫu nhiên tạo nên các hợp tử.

- Do đó, xác suất một hợp tử F₂ chưa hai nhân tố di truyền nhận từ bố và mẹ bằng tích xác suất hai giao tử hợp thành (1/2 × 1/2 = 1/4).

Chứng minh giả thuyết

Mendel đã vận dụng quy luật thống kê xác suất để lí giải sự vận động của nhân tố di truyền.

F₁:               Aa            ×             Aa

G_F1:            A, a                         A, a

F₂:

Tỉ lệ kiểu gene: 1/4 AA : 1/2 Aa : 1/4 aa;

Tỉ lệ kiểu hình: 3/4 hoa tím : 1/4 hoa trắng.

Kiểm tra giả thuyết

- Sử dụng phép lai phân tích giữa cá thể F₁ mang tính trạng trội với cá thể mang tính trạng lặn để kiểm tra giả thuyết.

F₁:             ♂ Aa            ×            ♀ aa

G_F1:              A, a                            a, a

F_a:

Tỉ lệ kiểu gene: 1/2 Aa : 1/2 aa;

Tỉ lệ kiểu hình: 1/2 hoa tím : 1/2 hoa trắng.

→ Kết quả: F₁ mang hai nhân tố di truyền khác nhau từ bố và mẹ. Như vậy, giả thuyết về cặp nhân tố di truyền đúng.

c. Hình thành học thuyết khoa học

Nội dung quy luật phân li: Mỗi tính trạng do một cặp allele tồn tại độc lập nhau trong mỗi tế bào quy định, một allele có nguồn gốc từ bố, allele còn lại có nguồn gốc từ mẹ. Khi giảm phân, các thành viên của một cặp allele phân li đồng đều về các giao tử, nên 1/2 số giao tử chứa allele này còn 1/2 số giao tử chứa allele kia.

d. Cơ sở tế bào học của quy luật phân li

- Sự phân li của cặp nhiễm sắc thể trong giảm phân dẫn đến sự phân li của cặp allele tương ứng.