SKKN Hướng dẫn học sinh giải bài tập về đột biến số lượng nhiễm sắc thể trong bồi dưỡng học sinh giỏi môn Sinh học lớp 9

1.MỞ ĐẦU

1.1.Lí do chọn đề tài

Trong chương trình sinh học lớp 9 kĩ năng giải các dạng  bài tập trong chương Biến dị  rất hay và khó đối với học sinh. Các kiến thức, dạng bài tập này có nhiều trong các đề thi học sinh giỏi thành phố, tỉnh , các đề thi học sinh giỏi toàn quốc , đề thi Đại học, cao đẳng, lên THPT kiến thức này sẽ tiếp tục xuất hiện trong chương trình. Đây cũng là nội dung giúp rèn cho học sinh  kĩ năng tư duy tính toán, tạo tiền đề cho các em giải các bài tập trong chương Biến dị trong chương trình sinh học.

Là một giáo viên nhiều năm tham gia bồi đội tuyển HSG môn sinh học lớp 9, tôi nhận thấy đây là dạng bài tập khó và học sinh  dễ bị nhầm lẫn, lúng túng. Hơn nữa , ở cấp THCS  học sinh nghiên cứu về bài tập chương   Biến dị rất  ít.  đa số còn mơ hồ,lúng túng, mang tính mò mẫm nên   ảnh hưởng nhiều  đến chất lượng giáo dục. Hiện tại có  nhiều chuyên đề,sáng kiến  kinh nghiệm trên intenet đề cập đến nội dung này nhưng chỉ là lí thuyết  chưa có hướng dẫn giải bài tập cụ thể,chủ yếu dành cho học sinh THPT nên không phù hợp với đối tượng học sinh THCS.

Vì vậy tôi viết  đề tài này tuy không bao quát được toàn bộ chương Biến dị vì chuyên đề rất rộng tôi chỉ  đề  cập đến bài tập về  đột biến số lượng   nhiễm sắc thể(NST) ,hướng dẫn học sinh phương pháp làm hiệu quả nhất.Tôi chọn đề tài:’Hướng dẫn học sinh giải bài tập về đột biến số lượng  nhiễm sắc thể trong bồi dưỡng học sinh giỏi môn sinh học lớp 9” .                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                             

1.2. Mục đích nghiên cứu

– Giúp học sinh có kĩ năng giải đúng,  giải nhanh dạng bài tập đột biến số lượng nhiễm sắc thể .Từ đó,các em giải thích được các tế bào trong cơ thể có những rối loạn trong nguyên phân và giảm phân dẫn đến con người có thể xảy ra 

các bệnh và tật di truyền nào .  Từ đó có ý bảo vệ môi trường sống, bảo vệ vốn gen của loài người, khơi gợi niềm hứng thú, say mê môn sinh học.

– Giúp các đồng nghiệp tham khảo để có thể vận dụng tốt hơn trong công tác giảng dạy về các bài tập biến dị.

1.3. Đối tượng nghiên cứu

           Đề tài sẽ nghiên cứu về giải bài tập về đột biến số lượng nhiễm sắc thể , tổng hợp và phân loại các dạng khác nhau, từ đấy đưa ra phương pháp giải bài tập về đột biến số lượng nhiễm sắc thể  trong sinh học 9.

1.4. Phương pháp nghiên cứu

    – Phương pháp điều tra khảo sát thực tế.

    – Phương pháp thu thập thông tin

    – Phương pháp thống kê, xử lý số liệu.

                   2.NỘI DUNG

2.1Cơ sở lí luận của sáng kiến.

   Đột biến số lượng nhiễm sắc thể là kiến thức  hoàn toàn mới và khó đối với học sinh , nó mang tính khái quát và trìu tượng .Đó là một thực tế song với nội dung sách giáo khoa và thời lượng  kiến thức quá mới so với các lớp trước

 ( không có tính kế thừa kiến thức), nên học sinh còn lúng túng khi tiếp thu những thuật ngữ mới, những diễn biến các quá trình sinh học xảy ra trong tế bào như thể dị bội,thể đa bội,xảy ra rối loạn trong nguyên phân,trong giảm phân I, giảm phân II, trong cả hai quá trình giảm phân I,giảm phân II…..Nếu không thông qua làm bài tập, học sinh khó mà nhớ được.

2.2 .Thực trạng của vấn đề .

Môn sinh học 9 theo chương trình đổi mới mỗi tuần 2 tiết, cả năm 70 tiết, trong đó chỉ có 1 tiết bài tập chương I hay chương III .Tiết bài tập trong chương trình sinh học 9 quá ít trong khi đó lượng kiến thức lí thuyết ở mỗi tiết học lại quá nặng,các bài tập trong sách giáo khoa không có nhưng khi đi thi HSG thì hầu như trong các đề thi đều có dạng bài tập về đột biến số lượng NST.Ở phần  này các em phải làm  quen với rất nhiều thuật ngữ, các khái niệm, các đơn vị kiến thức mới  và khó.

Một trong  những mục tiêu quan trọng của chương này là học sinh phải hiểu được khái niệm, cơ chế từ đó áp dụng để giải phần bài tập.

Qua thực tế giảng dạy tôi nhận thấy  học sinh có thể học thuộc được khái niệm, nhưng hiểu được cơ chế và áp dụng nó để làm bài tập thì còn lúng túng dẫn đến hiệu quả của môn học không cao,học  sinh thấy “ngại”,thấy ‘sợ’ khi học đến phần kiến thức này.                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                        

Vì vậy tôi đưa ra  chuyên đề: “ Hướng dẫn học sinh giải bài tập về đột biến số lượng  nhiễm sắc thể trong bồi dưỡng học sinh giỏi môn sinh học 9”. Giúp cho các em học sinh có khả năng suy luận và tìm ra các kĩ năng, phương pháp giải các dạng bài tập về đột biến số lượng nhiễm sắc thể trong chương trình sinh học 9 đồng thời góp phần nâng cao chất lượng giảng dạy cũng như nâng cao tỉ lệ học sinh giỏi cấp trường, thành phố và cấp tỉnh.

 Là một giáo viên đứng đội tuyển thành phố ,trước khi áp dụng  sáng kiến kinh nghiệm này kết quả học thi HSG tỉnh năm học ………..như sau:

2 .3. Các biện pháp sử dụng để giải quyết vấn đề .

Để giải được các dạng bài tập sinh học nói chung phần đột biến số lượng NST nói riêng học sinh cần nắm vững 2 vấn đề cơ bản.

– Kiến thức lí thuyết:Khái niệm, cơ chế.

– Phương pháp giải.

Để học sinh nắm vững cách giải từng dạng bài tập, trước hết GV phải phân dạng bài tập ra thành từng vấn đề. Trong quá trình dạy học sinh(HS),  mỗi dạng bài tập giáo viên phải trang bị cho HS kiến thức về 2 vấn đề trên, tiếp đó là bài tập vận dụng theo hướng từ dễ đến khó, từ cơ bản đến  nâng cao.

  Trước hết học sinh phải hiểu được khái niệm đột biến số lượng NST :là những biến đổi số lượng xảy ra ở một hoặc một số cặp NST nào đó hoặc ở tất cả bộ NST .Trong đột biến số lượng NST có hai dạng là thể dị bội và thể đa bội .

+ Thể dị bội là cơ thể có thêm ,mất đi từng NST riêng rẽ trong bộ NST của loài. Do tác nhân đột biến làm cắt đứt dây tơ vô sắc hoặc ức chế  việc hình thành dây tơ vô sắc ở một hay một số cặp NST nào đó tạo nên giao tử dị bội không bình thường, khi đó thụ tinh kết hợp với giao tử bình thường tạo nên thể dị bội  (2n +1)  hay (2n-1).

Hậu quả :Làm mất cân bằng  toàn bộ gen cá thể thường không sống được hoặc giảm sức sống ,giảm khả năng sinh sản

Hiện tượng đa bội thể là hiện tượng đột biến theo hướng tăng số lượng NST ở tất cả các cặp trong tế bào. Bộ NST trong tế bào sinh dưỡng là bội số của  n và lớn hơn 2n bình thường như 3n,4n,5n…còn cơ thể mà trong tế bào sinh dưỡng có bộ NST là 3n,4n,5n….gọi là  thể  đa bội.Tế bào đa bội có số lượng NST tăng gấp bội, số lượng ADN cũng tăng tương ứng,  vì thế quá trình tổng hợp  các chất hữu cơ diễn ra mạnh mẽ hơn, dẫn tới kích thước tế bào của thể đa bội lớn, cơ quan sinh dưỡng to, sinh trưởng phát triển mạnh và chống chịu tốt. Hiện tượng đa bội thể khá phổ biến thực vật và đã được ứng dụng có hiệu quả trong chọn giống cây trồng.

Dạng 1: Đột biến thể dị bội.                                

Học sinh hiểu  được cơ chế phát sinh thể đột biến                    

Cơ chế: Trong quá trình phát sinh giao tử, một cặp NST thể nào đó trong tế bào sinh giao tử của cơ thể bố hoặc mẹ nhân đôi nhưng không phân li tạo ra giao tử không bình thường (n + 1) và (n -1). Ở cơ thể còn lại giảm phân bình thường tạo ra giao tử bình thường (n) . Trong thụ tinh:

+  Giao tử không bình thường (n + 1) kết hợp với giao tử bình thường (n) tạo thành hợp tử (2n + 1) phát triển thành  thể 3 nhiễm.

+  Giao tử không bình thường (n – 1) kết hợp với giao tử bình thường (n) tạo thành hợp tử (2n -1) phát triển thành thể 1 nhiễm.

Từ cơ chế đó học sinh vận dụng để làm bài tập .

Ví dụ 1(Đề HSG Thành phố):Giao tử bình thường của ngô có 10 NST. Xác định số lượng NST có trong tế bào sinh dưỡng của mỗi thể đột biến sau: