Rèn luyện kĩ năng giải nhanh một số dạng bài tập di truyền học Sinh học 12

Rèn luyện kĩ năng giải nhanh một số dạng bài tập di truyền học Sinh học 12 RÈN LUYỆN KĨ NĂNG GIẢI NHANH MỘT SỐ DẠNG BÀI TẬP DI TRUYỀN HỌC SINH HỌC 12 Nguyễn Bá Hoàng THPT Tĩnh Gia 2 Trang 1 I MỞ ĐẦU 1 LÍ DO CHỌN ĐỀ TÀI Trong chương trình sinh học phổ thông, kiến thức phần Di truyền học chiếm một vị trí khá quan trọng Tỷ lệ số câu hỏi kiến thức phần này trong các đề thi tuyển sinh những năm trước đây là 30/50 câu Để giảng dạy tốt kiến thức phần này ngoài việc lên lớp lí thuyết, giáo v[.]

Trang 1

I - MỞ ĐẦU

1 LÍ DO CHỌN ĐỀ TÀI:

Trong chương trình sinh học phổ thông, kiến thức phần Di truyền học chiếm

một vị trí khá quan trọng Tỷ lệ số câu hỏi kiến thức phần này trong các đề thi tuyển sinh những năm trước đây là 30/50 câu Để giảng dạy tốt kiến thức phần này ngoài việc lên lớp lí thuyết, giáo viên còn sử dụng một công cụ quan trọng

đó là thông qua rèn luyện kỹ năng giải một số dạng bài tập cho học sinh

Hiện nay, việc đánh giá kết quả học tập của học sinh qua kiểm tra và thi được tiến hành theo hình thức trắc nghiệm khách quan là chủ yếu Đề thi tốt nghiệp phổ thông Quốc Gia là 40 câu, học sinh làm bài trong 50 phút Như vậy, thời gian để học sinh hoàn thành một câu trắc nghiệm trung bình từ 1,25 phút Điều này đã đặt ra yêu cầu cao về kĩ năng giải bài tập của học sinh Trước thực

tế đó, qua việc tìm hiểu đề thi tốt nghiệp, đề thi tuyển sinh vào Đại học - Cao đẳng các năm trước đây cũng như qua thực tế giảng dạy, bản thân tôi nhận thấy việc trang bị cho học sinh kĩ năng giải các dạng bài tập sinh học, đặc biệt là bài tập phần Di truyền học thuộc các nhóm sau:

- Xác định số loại và tỉ lệ từng loại giao tử

- Xác định số loại thể lệch bội và số nhiễm sắc thể của thể lệch bội trong nguyên phân

- Tính tỉ lệ một loại kiểu hình bất kì trong phép lai nhiều cặp tính trạng

- Giải bài tập di truyền quần thể

Xuất phát từ những lí do trên, tôi mạnh dạn đề xuất đề tài: “Rèn luyện kĩ

năng giải nhanh một số dạng bài tập Di truyền học - Sinh học 12” trong chương

trình sinh học lớp 12 THPT để tìm ra các biện pháp nâng cao chất lượng dạy bộ môn sinh học nói chung và bài tập di truyền nói riêng Với ý tưởng này tôi hi vọng rằng đây là một trong những công cụ giúp các em học sinh có một phương giải các bài tập dạng này một cách tối ưu nhất

Trang 2

2 MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU:

Đề tài nhằm mục giúp các em học sinh hình thành kĩ năng giải đúng, giải nhanh một số dạng bài tập di truyền - Sinh học 12 Từ đó khơi gợi niềm hứng thú, say mê bộ môn sinh học góp phần nâng cao hiệu quả giảng dạy và kết quả học

tập của học sinh, đặc biệt trong kỳ thi tốt nghiệp THPT Quốc Gia

- Đối tượng nghiên cứu là xây dựng phương pháp giải nhanh một số dạng bài tập di truyền ở các lớp 12 được phân công giảng dạy

- Phạm vi nghiên cứu: Áp dụng phương pháp giải giải nhanh một số dạng bài tập di truyền trong dạy chính khóa, dạy bồi dưỡng học sinh giỏi, ôn luyện thi tốt nghiệp THPT Quốc gia trong học kì 1 năm học 2016 - 2017

- Nghiên cứu kĩ nội dung cơ bản từng dạng bài tập đã nêu trên, từ đó xác định rõ mục tiêu về kiến thức, kĩ năng, phương pháp giải quyết từng dạng

- Vận dụng linh hoạt các phương pháp sư phạm, kĩ thuật dạy học để phân tích từng góc độ, khía cạnh của mỗi dạng bài tập di truyền

- Từ những kết quả đạt được và những vấn đề còn thiếu sót dựa trên sản

phẩm là các dạng bài tập di truyền cụ thể để tổ chức rút kinh nghiệm, đánh giá mức độ nhận thức của các em học sinh, căn cứ vào đó để điều chỉnh mức độ bài tập, cũng như phát huy thế mạnh, khắc phục tồn tại và bổ sung phương pháp cho học sinh tiếp cận kiến thức một cách phù hợp

Hình thành cho học sinh kỹ năng giải nhanh một số dạng bài tập thuộc lĩnh vực Di truyền học, đáp ứng được mục đích, yêu cầu thực tiễn trong việc đổi mới kiểm tra đánh giá Giúp cho học sinh giải quyết nhanh các bài tập Di truyền học trong khoảng thời gian ngắn nhất, góp phần nâng cao hiệu quả kỳ thi tốt nghiệp THPT Quốc Gia sắp tới

Trang 3

II - NỘI DUNG SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM

1 CƠ SỞ LÝ LUẬN:

Để giải nhanh được các dạng bài tập Di truyền cơ bản trong các đề thi cần phải nắm chắc các vấn đề lý thuyết sau:

a Số loại giao tử của thể lưỡng bội ( 2n )

b Số loại giao tử của thể lệch bội

c Tỉ lệ giao tử chứa NST bị đột biến cấu trúc và chỉ chứa NST bình thường của thể lưỡng bội

1.2 XÁC ĐỊNH NHANH SỐ LOẠI THỂ LỆCH BỘI VÀ SỐ NST CỦA THỂ LỆCH BỘI TRONG NGUYÊN PHÂN.

a Số loại thể lệch bội

b Số NST của thể lệch bội ở các kì trong nguyên phân

1.3 TÍNH NHANH TỈ LỆ MỘT LOẠI KIỂU HÌNH BẤT KÌ TRONG

a Xác định tần số các alen, tần số các kiểu gen khi gen qui định tính trạng nằm trên NST thường

b Xác định tần số alen, tần số kiểu gen khi gen qui định tính trạng nằm trên NST giới tính X

2 CƠ SỞ THỰC TIỄN:

- Bài tập di truyền chiếm một tỉ lệ khá lớn trong các dạng bài tập của sách giáo khoa sinh học 12 Số tiết để học sinh rèn luyện kĩ năng giải các dạng bài tập

di truyền trong phân phối chương trình ( PPCT ) chính khoá là rất ít: Sách giáo

Trang 4

khoa sinh học 12 - ban cơ bản chỉ có 1 tiết/học kì nên cũng sẽ khó khăn về thời gian dành cho việc rèn luyện phương pháp giải bài tập di truyền

- Giải được bài tập di truyền giúp học sinh tăng niềm say mê, hứng thú đối với môn sinh học Bài tập di truyền rất phổ biến trong các đề thi học sinh giỏi sinh học 12, các đề thi trắc nghiệm khách quan ở các kì thi Quốc gia

- Thực tiễn trong giảng dạy sinh học lớp 12, bồi dưỡng học sinh giỏi sinh học 12 trong những năm gần đây, tôi thấy phần đa các em học sinh chưa có phương pháp giải nhanh các dạng bài tập di truyền một cách cơ bản

3 CÁC GIẢI PHÁP THỰC HIỆN:

3.1.1 S ố loại giao tử của thể lưỡng bội (2n):

Với a tế bào của cơ thể ( đực hoặc cái ) có kiểu gen gồm n cặp gen dị hợp (

các cặp gen di truyền độc lập ) giảm phân bình thường hình thành giao tử Xác định số loại giao tử tối đa và số loại giao tử tối thiểu được hình thành từ a tế bào nói trên

* Phương pháp chung:

- Cơ thể có kiểu gen gồm n cặp gen dị hợp ( mỗi cặp gen nằm trên 1 cặp NST ),

giảm phân bình thường hình thành 2 n loại giao tử

- 1 tế bào sinh tinh của cơ thể giảm phân, thực tế cho 4 tinh trùng thuộc 2 ( tối đa

) trong tổng số 2n loại giao tử của cả cơ thể

- 1 tế bào sinh trứng của cơ thể giảm phân, thực tế cho 1 trứng thuộc 1 trong tổng số 2n loại giao tử của cả cơ thể

Số loại giao tử tối đa và tối thiểu của a tế bào ( sinh tinh hoặc sinh trứng ) được tóm tắt như bảng sau:

Số loại giao tử tối đa Số loại giao tử tối thiểu

a tế bào sinh tinh - 2a nếu 2a 2

n



- 2n nếu 2a > 2n

2 ( khi các tế bào đều tạo ra 2 loại

giao tử giống nhau )

Trang 5

a tế bào sinh trứng - a nếu a 2

n



- 2n nếu a > 2n

1 ( khi các tế bào tạo ra cùng 1 loại

giao tử )

* Bài tập áp dụng:

Ví dụ 1: Một cá thể có kiểu gen AaBbddEe

1 Số loại giao tử có thể có của cơ thể là

2 Ba tế bào sinh tinh của cơ thể tiến hành giảm phân bình thường hình thành tinh trùng Số loại tinh trùng tối đa có thể tạo ra là

3 Sáu tế bào sinh tinh của cơ thể tiến hành giảm phân bình thường hình thành tinh trùng Số loại tinh trùng tối đa có thể tạo ra là

4 1000 tế bào sinh tinh của cơ thể tiến hành giảm phân bình thường hình thành tinh trùng Số loại tinh trùng ít nhất có thể tạo ra là

Bài giải

1 Cơ thể có 3 cặp gen dị hợp -> số loại giao tử có thể có của cơ thể là 23 = 8

 Đáp án đúng là đáp án B.

2 Một tế bào sinh tinh hình thành tối đa 2 loại tinh trùng Vậy, 3 tế bào sẽ hình thành số loại tinh trùng tối đa là : 2 3 = 6 (vì 6 < 2 3)

3 Với 6 tế bào sinh tinh có thể tạo ra tối đa 6 2 = 12 loại tinh trùng Vì 12 > 2 3

nên 6 tế bào sinh tinh thực tế chỉ tạo ra tối đa 23 = 8 loại tính trùng

Trang 6

4 Có thể xẩy ra khả năng các tế bào sinh tinh đều tạo ra 2 loại tinh trùng giống nhau, khi đó số loại tinh trùng ít nhất có thể tạo ra từ 1000 tế bào sinh tinh là 2

 Đáp án đúng là đáp án D.

Ví dụ 2: Một cá thể có kiểu gen AaBbddEe

1 Ba tế bào sinh trứng của cơ thể tiến hành giảm phân bình thường hình thành trứng Số loại trứng tối đa có thể tạo ra là

2 Chín tế bào sinh trứng của cơ thể tiến hành giảm phân bình thường hình thành trứng Số loại trứng tối đa có thể tạo ra là

3 1001 tế bào sinh trứng của cơ thể tiến hành giảm phân bình thường hình thành trứng Số loại trứng ít nhất có thể tạo ra là

Bài giải

Số loại giao tử của cơ thể có thể có là 23 = 8

1 Một tế bào sinh trứng hình thành tối đa 1 loại trứng Vậy, 3 tế bào hình thành tối đa 3 loại trứng (vì 3 < 23)

 Đáp án đúng là đáp án C.

2 Với 9 tế bào sinh trứng có thể tạo ra tối đa 9 1 = 9 loại trứng Vì 9 > 2 3 nên 9

tế bào sinh trứng thực tế chỉ tạo ra tối đa 23 = 8 loại trứng

3 Có thể xẩy ra khả năng các tế bào sinh trứng đều tạo ra 1 loại trứng giống nhau, khi đó số loại trứng ít nhất có thể tạo ra là 1

3.1.2 S ố loại giao tử của thể lệch bội:

Trang 7

Mỗi loại thể lệch bội : thể không ( 2n – 2 ), thể một ( 2n - 1 ), thể ba ( 2n + 1 ) khi giảm phân có thể tạo ra bao nhiêu loại giao tử bình thường và không bình thường về số lượng NST?

- Thể không ( 2n - 2): Mất 2 chiếc ở một trong n cặp NST tương đồng -> tạo

n loại giao tử thiếu 1 NST ( n - 1), không có giao tử bình thường về số lượng NST

- Thể một ( 2n - 1): Mất 1 chiếc ở một trong n cặp NST tương đồng -> tạo n loại giao tử thiếu 1 NST (n - 1) và n loại giao tử bình thường NST (n)

- Thể ba ( 2n + 1): Thêm 1 chiếc ở một trong n cặp NST tương đồng -> tạo n loại giao tử thừa 1 NST ( n + 1) và n loại giao tử bình thường NST (n)

Ví dụ 1: Một loài có bộ NST 2n = 14

1 Khi thể không của loài này giảm phân bình thường, số loại giao tử không bình

thường về số lượng NST có thể tạo ra là

2 Khi thể một của loài này giảm phân bình thường, số loại giao tử không bình

3 Khi thể ba của loài này giảm phân bình thường, số loại giao tử không bình

Bài giải

Bộ NST của loài 2n = 14 => có n = 7 cặp

Trang 8

1 Thể không của loài có số NST trong tế bào là (2n - 2) Nghĩa là có 1 cặp trong

7 cặp mất cả 2 NST nên khi giảm phân tạo giao tử có thể tạo ra 7 loại loại giao

tử thiếu đi 1 NST (giao tử có 7 – 1 = 6 NST)

2 Thể một của loài có số NST trong tế bào là (2n - 1) Nghĩa là có 1 cặp trong 7

cặp thiếu 1 NST nên khi giảm phân tạo giao tử có thể tạo ra 7 loại loại giao tử

thiếu đi 1 NST

3 Lập luận tương tự như đối với thể không và thể một, thể ba khi giảm phân tạo giao tử có thể tạo ra 7 loại loại giao tử thừa 1 NST (giao tử có 7 + 1 = 8 NST)

Ví d ụ 2: Thể đột biến của một loài thực vật có số NST trong tế bào là 25 Số loại

giao tử không bình thường về số lượng NST mà thể đột biến này có thể tạo ra là

Bài giải

Số NST trong tế bào của thể đột biến là 25 Vì số NST là số lẻ nên :

Đây có thể là thể ba: 2n + 1 = 25 Khi đó bộ NST của loài 2n = 24 Trong trường

hợp này thể đột biến có thể tạo ra n = 12 loại giao tử thừa 1 NST ( giao tử n + 1)

Đây cũng có thể là thể một: 2n - 1 = 25 Khi đó bộ NST của loài 2n = 26 Trong trường hợp này thể đột biến có thể tạo ra n = 13 loại giao tử thiếu 1 NST ( giao tử n - 1)

3.1.3 T ỉ lệ giao tử chứa NST bị đột biến cấu trúc và chỉ chứa NST bình thường

c ủa thể lưỡng bội:

- Bộ NST lưỡng bội của loài là 2n ( gồm n cặp)

Trang 9

- Xét m (m n) cặp NST (mỗi cặp có 1 NST bị đột biến cấu trúc) giảm phân 

bình thường và không có trao đổi chéo (TĐC) thì tỉ lệ loại giao tử không mang đột biến là bao nhiêu ? Tỉ lệ loại giao tử mang đột biến là bao nhiêu ?

Nhận thấy, trong trường hợp giảm phân xẩy ra bình thường, giao tử chỉ chứa 1 NST ở mỗi cặp tương đồng (mỗi NST với tỉ lệ 1/2), vì vậy:

- Tỉ lệ giao tử chứa NST không mang đột biến là: 1/2 1/2 1/2 1/2 = (1/2)    m

- Tỉ lệ giao tử chứa NST mang đột biến là: 1 - (1/2)m

Ví dụ: Một nhóm tế bào sinh tinh chỉ mang đột biến cấu trúc ở 2 NST thuộc 2

cặp tương đồng số 3 và số 5 Biết quá trình giảm phân xẩy ra bình thường và không có TĐC

1 Tính theo lí thuyết, tỉ lệ loại giao tử không mang NST đột biến trong tổng số giao tử là

2 Tính theo lí thuyết, tỉ lệ loại giao tử mang NST đột biến trong tổng số giao tử là

Bài giải

1 Tỉ lệ giao tử không mang NST đột biến là : 1/2 1/2 = 1/4 

2 Tỉ lệ giao tử mang NST đột biến là : 1 – 1/4 = 3/4

 Đáp án đúng là đáp án A.

3.2 XÁC ĐỊNH NHANH SỐ LOẠI THỂ LỆCH BỘI VÀ SỐ NST CỦA THỂ LỆCH BỘI TRONG NGUYÊN PHÂN:

Trang 10

3.2.1 Số loại thể lệch bội:

Bộ NST lưỡng bội của loài là 2n Xác định trong loài:

- Số loại thể không (2n - 2), thể không kép (2n - 2 - 2)

- Số loại thể một (2n - 1), thể một kép (2n - 1 - 1)

- Số loại thể ba (2n + 1), thể ba kép (2n + 1 + 1)

- Số loại thể bốn (2n + 2), thể bốn kép (2n + 2 + 2)

* Ph ương pháp chung: Nhận thấy bộ 2n NST gồm có n cặp.

- Với các dạng lệch bội đơn : Đột biến thể không, thể một, thể ba hay thể

bốn đều có thể xẩy ra ở 1 trong n cặp NST Vậy, có thể có n loại thể

không, thể một, thể ba hay thể bốn khác nhau

- Với các dạng lệch bội kép : Đột biến thể không kép, thể một kép, thể ba kép hay thể bốn kép đều xẩy ra ở 2 trong n cặp NST Vậy, có thể có 2 loại thể

n C

không kép, thể một kép, thể ba kép hay thể bốn kép khác nhau

Ví dụ: Một loài thực vật có bộ NST 2n = 14.

1 Số loại thể ba có thể có ở loài này là

2 Số loại thể một kép (2n – 1 – 1) có thể có ở loài này là

Bài giải

Bộ NST 2n = 14 gồm 7 cặp NST

1 Thể ba (2n + 1), nghĩa là có 1 cặp trong n cặp NST mất đi 1 NST nên số loại thể có thể có của loài là n = 7 loại

Trang 11

2 Thể một kép (2n - 1 - 1), nghĩa là có 2 cặp trong n cặp NST mà mỗi cặp đều mất đi 1 NST nên số loại thể một kép là C2n= C27 = 21

Nhận xét: Áp dung phương pháp này, chúng ta nhanh chóng tìm ra được số loại

thể lệch bội của loài một cách chính xác.

3.2.2 Số NST của thể lệch bội ở các kì trong nguyên phân:

Bộ NST lưỡng bội của loài là 2n Xác định số NST trong tế bào của thể lệch bội ở các kì (trung gian, đầu, giữa, sau và cuối) của nguyên phân

* Ph ương pháp chung:

Số NST trong tế bào bình thường ở các kì (TG, đầu, giữa, sau và cuối) của nguyên phân được xác đinh như sau :

- Kì trung gian (khi NST đã nhân đôi – pha S) đến kì giữa : tế bào có 2n NST kép.

- Kì sau và kì cuối (trước khi tế bào chất phân chia) : 2 crômatit trong mỗi NST kép đã tách nhau ra ở tâm động thành 2 NST đơn nên tế bào có 2.2n NST đơn.

Để xác định số NST trong tế bào lệch bội ở các kì của nguyên phân, ta tính như sau:

+ Gọi k là số NST thêm vào hoặc mất đi của thể lệch bội -> số NST của thể lệch bội là: ( 2n k )

+ Từ pha S của kì trung gian đến kì giữa, tế bào của thể lệch bội có số

NST là: ( 2n k ) NST kép.

+ Kì sau và kì cuối (trước khi tế bào chất phân chia) : tế bào của thể lệch bội

có số NST là: 2( 2n k ) NST đơn.

Ví dụ 1: Ở ngô, bộ NST 2n = 20

Trang 12

1 Có thể dự đoán số lượng NST trong một tế bào của thể một kép đang ở kì sau của quá trình nguyên phân là

A 36 NST đơn B 18 NST đơn C 44 NST đơn D 40 NST kép

2 Có thể dự đoán số lượng NST trong một tế bào của thể ba kép đang ở kì giữa

của quá trình nguyên phân là

A 12 NST kép B 18 NST đơn C 20 NST kép D 22 NST kép

3 Có thể dự đoán số lượng NST trong một tế bào của thể bốn đang ở kì đầu của

quá trình nguyên phân là

A 40 NST đơn B 20 NST kép C 22 NST kép D 18 NST kép

Bài giải

1 Ở kì sau, 2 crômatit trong mỗi NST kép đã tách nhau ra thành 2 NST đơn =>

số NST trong tế bào của thể một kép ở kì này là 2(2n - 1 - 1) = 2(20 - 2) = 36 NST đơn

2 Ở kì giữa, các NST đã nhân đôi và đang ở trạng thái kép => số NST trong tế bào của thể ba kép ở kì này là 2n + 1 + 1 = 20 + 2 = 22 NST kép

3 Ở kì đầu, các NST đã nhân đôi và đang ở trạng thái kép => số NST của tế bào của thể bốn ở kì này là 2n + 2 = 20 + 2 = 22 NST kép

 Đáp án đúng là đáp án C.

3.3 TÍNH NHANH TỈ LỆ MỘT LOẠI KIỂU HÌNH BẤT KÌ TRONG PHÉP LAI NHIỀU CẶP TÍNH TRẠNG (Mỗi tính trạng do 1 cặp gen quy

định, các cặp gen quy định tính trạng nằm trên các cặp NST tương đồng khác nhau)

Định dạng
Số trang	20
Dung lượng	266,48 KB