Trong các đề thi với số lượng câu hỏi nhiều 40 câu, thời gian hạn chế 50 phút, để làm tốt bài thi của mình thì học sinh chỉ biết cách giải thôi chưa đủ mà cần phải biết cách giải nhanh g
Trang 11 Mở đầu.
1.1 Lý do chọn đề tài.
Trong dạy học nói chung, trong dạy học Sinh học nói riêng, vấn đề đặt ra là cần phải đổi mới chiến lược đào tạo con người Đặc biệt cần đổi mới phương pháp dạy học theo hướng phát triển thế hệ mới năng động, sáng tạo nhằm tạo ra nguồn lực nội sinh cho mỗi con người đồng thời tạo nên động lực cho sự phát triển kinh tế - xã hội
Nhiều năm trở lại đây Bộ GD-ĐT áp dụng hình thức thi trắc nghiệm khách quan (TNKQ) trong kì thi THPQG, thay vì hình thức thi tự luận như trước đây đối với các bộ môn, trong đó có môn Sinh học Trong các đề thi với số lượng câu hỏi nhiều (40 câu), thời gian hạn chế (50 phút), để làm tốt bài thi của mình thì học sinh chỉ biết cách giải thôi chưa đủ mà cần phải biết cách giải nhanh gọn, chính xác Do vậy, các phương pháp giải truyền thống gây khó khăn cho học sinh, nhiều học sinh khá, giỏi cũng không thể đạt được điểm cao vì không đủ thời gian để giải các dạng bài tập vận dụng, vận dụng cao, thậm chí các dạng bài nhận biết, hiểu học sinh còn làm sai sót
Hơn nữa phần đột biến đa bội và đặt biệt là quy luật di truyền là phần rất quan trọng chiếm số lượng lớn kiến thức, số câu nhiều trong đề thi thì việc áp dụng các phương pháp giải nhanh lại càng cấp thiết Trong sách giáo khoa, sách tham khảo có nêu một số công thức giải nhanh và phương pháp giải nhanh nhưng phạm vi ứng dụng hẹp chỉ áp dụng trong những điều kiện nhất định Với những dạng bài toán phức tạp, tích hợp nhiều quy luật di truyền các phương pháp đó còn dài gây khó khăn cho học sinh
Qua quá trình giảng dạy ở các lớp mũi nhọn và ôn thi tốt nghiệp THPT, tôi đã luôn trăn trở, nghiên cứu tài liệu, dựa vào kinh nghiệm của bản thân và học hỏi đồng nghiệp Từ đó, tôi đã áp dụng một số kinh nghiệm giúp học sinh giải nhanh các câu hỏi trắc nghiệm phần đột biến đa bội và quy luật di truyền Nhờ vậy giúp học sinh hứng thú hơn, tiếp cận và giải nhanh hơn các câu hỏi trong đề thi, nâng cao chất lượng giảng dạy và mang lại hiệu quả cao trong kỳ
thi tốt nghiệp THPT Chính vì vậy, tôi chọn đề tài: “Một số kinh nghiệm giúp học sinh giải nhanh các câu hỏi trắc nghiệm khách quan phần đột biến tự đa bội và quy luật di truyền trong ôn thi tốt nghiệp THPT tại trường THPT Triệu Sơn 3” làm sáng kiến kinh nghiệm của mình trong năm học 2021 – 2022, với
mục đích được trao đổi cùng các bạn đồng nghiệp các phương pháp mà tôi đã và đang áp dụng rất có hiệu quả tại ngôi trường tôi đang công tác và cũng hy vọng cách làm này sẽ được bổ sung, hoàn thiện và nhân rộng trong trường THPT
Trang 2Triệu sơn 3 nói riêng và các trường trên địa bàn giáo dục của tỉnh Thanh Hóa nói chung
1.2 Mục đích nghiên cứu.
- Nghiên cứu các dạng câu hỏi trắc nghiệm thường gặp về dạng toán lai của quy luật di truyền, đặc biệt là các bài có hoán vị gen thông qua các đề thi tuyền sinh của Bộ giáo dục, Sở giáo dục, các đề thi của trường và các nguồn tài liệu tham khảo
- Tìm hiểu các phương pháp giải các dạng toán lai giữa các cơ thể đột biến tự
đa bội, tìm ra ưu điểm và nhược điểm của từng phương pháp
1.3 Đối tượng nghiên cứu.
- Các phương pháp giải các dạng toán lai của quy luật di truyền và lai giữa
cơ thể đột biến tự đa bội
- Các dạng câu hỏi trắc nghiệm thường gặp trong các đề thi
- Sự tư duy, ý thức học tập của học sinh ôn thi tốt nghiệp THPT môn Sinh học
1.4 Phương pháp nghiên cứu.
- Điều tra khả năng tiếp cận, vận dụng các phương pháp giải nhanh trong môn Sinh học của giáo viên THPT
- Điều tra khả năng tiếp cận vận dụng các phương pháp giải nhanh trong môn Sinh học của học sinh THPT
- Tham khảo tài liệu, nghiên cứu các đề thi, các câu hỏi trắc nghiệm phần đột biến tự đa bội và quy luật di truyền
- Phương pháp thực nghiệm trên đối tượng là học sinh THPT
Trang 32 Nội dung sáng kiến kinh nghiệm.
2.1 Cơ sở lí luận của sáng kiến kinh nghiệm.
Trong bối cảnh toàn ngành GD-ĐT đang nỗ lực đổi mới phương pháp dạy học theo hướng phát huy tính tích cực chủ động của học sinh trong hoạt động
học tập Điều 24.2 của Luật giáo dục đã nêu rõ: “Phương pháp giáo dục phổ thông phải phát huy tính tích cực, tự giác, chủ động, sáng tạo của học sinh, phù hợp với đặc điểm của từng lớp học, môn học; bồi dưỡng phương pháp tự học, rèn luyện kỹ năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn, tác động đến tình cảm, đem lại niềm vui, hứng thú học tập cho học sinh ”.
Như vậy, chúng ta có thể thấy định hướng đổi mới phương pháp dạy học
đã được khẳng định, không còn là vấn đề tranh luận Cốt lõi của việc đổi mới phương pháp dạy học ở trường phổ thông là giúp học sinh hướng tới việc học tập chủ động, chống lại thói quen học tập thụ động Với một số nội dung trong
đề tài này, học sinh có thể tự học, tự rèn luyện thông qua một số bài tập, dạng bài tập cụ thể
2.2 Thực trạng của vấn đề cần giải quyết
Qua thực tế giảng dạy môn sinh học khối 12 tại trường THPT Triệu Sơn 3 tôi thấy: Theo phân phối chương trình hiện hành của nhà trường thời lượng dành cho các quy luật di truyền chỉ có 1 tiết lí thuyết (cho mỗi quy luật) và 1 tiết bài tập chung cho tất cả các quy luật di truyền (Bài tập chương II) Trong khi đó trong các đề thi đại học, kiến thức về các quy luật di truyền nói chung và quy luật hoán vị gen nói riêng chủ yếu được ra dưới dạng các bài tập vận dụng Các bài tập thuộc phần này thường khó, đa dạng và phức tạp với cách giải truyền thống thường mất nhiều thời gian, đã không còn phù hợp với dạng đề thi trắc nghiệm như hiện nay Cụ thể khi giáo viên đưa bài tập tích hợp quy luật di truyền có hoán vị gen liên quan đến 2 hoặc 3 cặp gen trở lên và yêu cầu xác định loại KG, KH mang n alen thì nhiều học sinh lúng túng, không định hình được cách giải, có em biết cách giải nhưng cách giải còn máy móc, dài dòng, chưa
biết vận dụng linh hoạt tốn nhiều thời gian mà cho kết quả sai
2.3 Các giải pháp giải quyết vấn đề
Qua quá trình tìm hiểu nghiên cứu tôi đã phối kết hợp, lồng ghép mạnh dạn đưa ra PP được đúc rút từ kinh nghiệm bản thân áp dụng vào dạy học và ôn thi tốt nghiệp cũng như đại học cao đẳng, lấy kết quả về khả năng vững kiến thức và vận dụng của PP vào làm bài thi, so sánh với PP truyền thống để thấy hiệu quả của các PP
2.3.1 DẠNG 1: Xác định số loại kiểu gen (KG) ở đời con của phép lai giữa 2
cơ thể đột biến tự đa bội
Trang 4Công thức giải nhanh:
Trong trường hợp cơ thể tứ bội (4n) giảm phân chỉ sinh ra giao tử lưỡng bội (2n) thì phép lai giữa hai cơ thể tứ bội sẽ sinh ra đời con có số loại kiểu gen = tổng số loại giao tử 2 giới - 1
Bài tập vận dụng 1: Cho biết cơ thể tứ bội giảm phân chỉ sinh ra giao tử
lưỡng bội có khả năng thụ tinh bình thường Hãy xác định số loại kiểu gen của các phép lai sau:
P: ♀ AAaa x ♂Aaaa
* Giải theo phương pháp truyền thống (thời gian tối thiểu 1 phút).
GP: AA, Aa, aa ; Aa, aa
F1: AAAa, AAaa, Aaaa, aaaa nên suy ra F1 có 4 KG
Áp dụng phương pháp giải nhanh (thời gian tối đa là 15 giây).
- ♀ AAaa có 3 giao tử
- ♂Aaaa có 2 giáo tử
Suy ra số KG F1 là (3+2) -1 = 4 (KG)
* Như vậy ta nhận thấy: Với phương pháp giải nhanh học sinh chỉ mất 15 giây.
Do đó sẽ tiết kiệm được 45 giây so với phương pháp truyền thống
Bài tập vận dụng 2: Trường hợp không xảy ra đột biến mới, các thể tứ bội giảm
phân tạo giao tử 2n có khả năng thụ tinh bình thường Trong các phép lai sau đây, phép lai nào ở đời con xuất hiện nhiều kiểu gen nhất
1 AAAA x AAAa
2 AAAa x AAAa
3 AAAa x AAaa
4 AAaa x AAaa
*Phương pháp giải truyền thống (thời gian tối thiểu là 1,5 phút) Viết lần lượt từng sơ đồ lai, xác định số kiểu gen từng phép lai 1 AAAA x AAAa = AA (AA, Aa) → AAAA, AAAa = 2 (KG) 2 AAAa x AAAa = (AA, Aa)x(AA,Aa) → AAA, AAAa, AAaa = 3 (KG) 3 AAAa x AAaa = (AA, Aa)x(AA, Aa, aa) → AAA, AAAa, AAaa, Aaaa = 4 (KG)
4 AAaa x AAaa = (AA, Aa, aa)x(AA, Aa, aa) → AAA, AAAa, AAaa, Aaaa, aaaa = 5 (KG)
Kết luận: Phép lai 4
Áp dụng phương pháp giải nhanh (thời gian tối đa là 15 giây).
1 KG = (1+2) -1= 2
2 KG = (2+2) -1 =3
Trang 53 KG = (2+3) -1 = 4
4 KG = (3+3) -1 = 5
Kết luận: Phép lai 4
* Như vậy ta nhận thấy: Với phương pháp giải nhanh học sinh có thể thực hiện
giải nhanh bài toán trong 15 giây, tiết kiệm được 1.45 phút
2.3.2 DẠNG 2: Xác định tỉ lệ phân li kiểu hình ở đời con trong một số phép lai
Công thức giải nhanh:
ST
T
Kí hiệu phép lai bố
mẹ
Tỉ lệ kiểu hình đời con
Điều kiện áp dụng
1 100% A hoặc 3/4 A x
….
100% trội + A > a
+ Không ảnh hưởng đột biến + Giảm phân và thụ tinh diễn
ra bình thường +Các giao tử có sức sống ngang nhau
2n n ; 3n n và 2n ; 4n 2n
2n+1 n và n+1; 2n+2 n+1
Bài tập vận dụng 1: Ở một loài thực vật, A quy định thân cao, a: thân thấp, cây
tứ bội (4n) chỉ sinh giao tử 2n và có khả năng thụ tinh bình thường Xét các phép lai sau:
(1) AAaa x AAaa
(2) Aaa x Aaaa
(3) AAaa x Aa
(4) Aaaa x Aaaa
(5) AAAa x aaaa
(6) Aaaa x Aa
Theo lí thuyết, phép lai sẽ cho tỉ lệ KH ở đời con 3 thân cao : 1 thân thấp
* Hướng dẫn giải nhanh
Áp dụng phương pháp giải nhanh ta có:
- Xác định tỉ lệ giao tử của từng kiểu gen
AAaa → AA, Aa, aa, có 2 giao tử mang gen A nên kí hiệu là 2A Tương tự: Aaa → 1A
Aaaa → 1A : 1a (2A : 2a = 1A : 1a)
Aa → 1A
………
1 AAaa x AAaa = 2A x 2A
Trang 62 Aaa x Aaaa = 1A x 1A
3 AAaa x Aa = 2A x 1A
4 Aaaa x Aaaa = 1A x 1A
5 AAAa x aaaa = 1A x 0A
6 Aaaa x Aa = 1A x 1A
Tỉ lệ: 3:1= 1A x 1 A → Phép lai 2, 4, 6
Bài tập vận dụng 2: Ở cà chua, gen A quy định quả đỏ trội hoàn toàn so với
a quy định quả vàng, cây tứ bội giảm phân chỉ sinh ra loại giao tử 2n có khả năng thụ tinh bình thường Cho các phép lai sau:
(1) AAaa x AAaa
(2) AAaa x Aaaa
(3) AAaa x Aa
(4) Aaaa x Aaaa
(5) AAAa x aaaa
(6) Aaaa x Aa
Theo lý thuyết, phép lai nào cho tỉ lệ kiểu hình ở đời con là 11:1?
Áp dụng phương pháp giải nhanh ta có:
(1) = 2A x 2A
(2) = 2A x 1A
(3) = 2A x 1A
(4) = 1A x 1A
(5) = 1A x 0 A
(6) = 1A x 1A
11 : 1 = 2A x 1A→ Kết luận: Phép lai 2, 3
Bài tập vận dụng 3: Cho một cây cà chua tứ bội có kiểu gen AAaa thụ phấn với cây
cà chua tam bội có kiểu gen AAa Biết A: đỏ, a: vàng, các giao tử có sức sống và khả năng thụ tinh như nhau Tỉ lệ kiểu hình đồng lặn ở đời con là:
A 12 B 121 C 16 D 361
*Hướng dẫn giải nhanh
- AAaa x Aaa = 2A x 2A → A: aa = 35 : 1→ Đáp án D
2.3.3 DẠNG 3: Xác định số tính trạng trội - lặn khi các gen quy định các tính trạng khác nhau phân li độc lập.
Công thức giải nhanh:
Trong trường hợp các cặp gen phân li độc lập, trội hoàn toàn Cơ thể có
n cặp gen dị hợp tự thụ phấn thu được F 1 Ở F 1 loại kiểu hình có m tính trạng trội và (n - m) tính trạng lặn chiếm tỉ lệ = C n m (34) m x (14) n-m
Trang 7* Chứng minh:
- Với 1 cặp gen Aa x Aa (A>a) → 34 A-: 14aa
Suy ra trội = 34, lặn = 14
- Với n cặp gen dị hợp thì sẽ có n tính trạng, trong đó có m tính trạng trội sẽ có
số tổ hợp = C n m
+ m tính trạng trội có tỉ lệ (34)m
+ n – m tính trạng lặn có tỉ lệ: (14)n-m
→ Loại kiểu hình có m tính trạng trội và n – m tính trạng lặn có tỉ lệ
= C n m(34)m x (14)n-m
Bài tập vận dụng 1: Cho biết mỗi gen quy định 1 tính trạng, các gen phân li độc
lập, gen trội là trội hoàn toàn và không có đột biến xảy ra Tính theo lý thuyết phép lai AaBbDdEe x AaBbDdEe cho kiểu hình mang 2 tính trạng trội có tỉ lệ
A 12827 B 1289 C 12816 D 12864
*Hướng dẫn giải nhanh
- Phép lai 4 cặp gen quy định 4 tính trạng khác nhau phân li độc lập
- Cơ thể có 2 tính trạng trội là cơ thể có 2 tính trạng trội và 2 tính trạng lặn
→ n = 4, m = 2, n - m = 2
Áp dụng công thức giải nhanh ta có:
C n m(34)m x (14)n-m = C42(34)2 x (14)2 = 12827 → Đáp án đúng: A
Bài tập vận dụng 2: Cho biết, mỗi gen quy định 1 tính trạng, alen trội là trội
hoàn toàn Xét phép lai: AaBbDd x AaBbDd, thu được F1 Theo lý thuyết, ở F1
số loại cá thể chỉ có 1 tính trạng có tỉ lệ:
A 649 B 1287 C 643 D 323
* Hướng dẫn giải nhanh
- Ta có, phép lai 3 cặp tính trạng → n = 3, m = 1, n - m =2
- Cơ thể có 1 tính trạng trội là cơ thể có 1 tính trạng trội và 2 tính trạng lặn
Áp dụng công thức giải nhanh ta có:
Tỉ lệ = C31(34)1 x (14)2 = 3 34.161 = 649 → Đáp án đúng: A
2.3.4 DẠNG 4: Xác định tỉ lệ kiểu gen trong số các cá thể có kiểu hình mang một hoặc hai tính trạng trội ở phép lai hai tính trạng khi xảy ra hoán
vị gen.
Trang 8Công thức giải nhanh:
P đều dị hợp về 2 cặp gen nhưng có kiểu gen khác nhau ( AB ab x aB Ab¿thu được
F 1 có kiểu hình đồng hợp lặn ab ab chiếm tỉ lệ = y Biết không xảy ra đột biến nhưng xảy ra hoán vị gen ở cả hai giới với tần số (f) bằng nhau thì:
- Lấy ngẫu nhiên 1 cá thể có kiểu hình trội về 2 tính trạng, xác suất thu được
cá thể thuần chủng 0,5 .
y y
- Lấy ngẫu nhiên 1 cá thể có kiểu hình trội về 2 tính trạng, xác suất thu được
cá thể dị hợp về hai cặp gen
4 0,5
y y
- Lấy ngẫu nhiên 1 cá thể có kiểu hình trội về 2 tính trạng, xác suất thu được
cá thể dị hợp về một cặp gen
0,5 4
0,5
y y
- Lấy ngẫu nhiên 1 cá thể có kiểu hình trội về 1 tính trạng, xác suất thu được
cá thể thuần chủng 0, 25 .
y y
* Chứng minh:
Gọi tần số hoán vị gen là f = 2x thì:
- Vì P có kiểu gen đối lập nhau cho nên các kiểu gen dị hợp có tỉ lệ bằng nhau
và bằng 2 lần tỉ lệ của kiểu gen đồng hợp
- Cặp lai AB
ab x Ab
aBthu được đời con có tỉ lệ aabb = y thì các kiểu gen AB
ab, Ab
aB,
Ab
ab, aB ab = 2y
- Các kiểu gen đồng hợp luôn có tỉ lệ bằng nhau AB AB = Ab Ab = aB aB = ab ab = y
a Cá thể có kiểu hình trội về 2 tính trạng chiếm tỉ lệ = 0,5 + aabb = 0,5 + y
- Cá thể thuần chủng về 2 tính trạng trội có kiểu gen AB AB tỉ lệ = y
→ Lấy ngẫu nhiên 1 cá thể có kiểu hình trội về 2 tính trạng, xác suất thu được
cá thể thuần chủng
y
0, 5 y
b
- Cá thể di hợp về 2 cặp gen (AB ab + aB Ab) = 2y + 2y = 4y
Trang 9→ Lấy ngẫu nhiên 1 cá thể có kiểu hình trội về 2 tính trạng, xác suất thu được
cá thể dị hợp về hai cặp gen
4y
0, 5 y
c
- Cá thể trội về hai tính trạng (A-B-) có tỉ lệ = 0,5 + y
- Cá thể dị hợp về 1 cặp gen ( AB Ab + AB aB) = KH (A-B-) - kiểu gen dị hợp 2 cặp gen = 0,5 – 4y
→ Lấy ngẫu nhiên 1 cá thể có kiểu hình trội về 2 tính trạng, xác suất thu được
cá thể dị hợp về một cặp gen ¿0 ,5−4 y
0 , 5+ y
d
- Cá thể trội về một tính trạng (A-bb và aaB-) có tỉ lệ = 2.(0,25 - y) = 0,5 - 2y
- Cá thể thuần chủng về một tính trạng = Ab Ab + aB aB= 2y
→ Lấy ngẫu nhiên 1 cá thể có kiểu hình trội về 1 tính trạng, xác suất thu được
cá thể thuần chủng
0, 5 2y 0, 25 y
Bài tập vận dụng 1: Ở một loài thực vật gen A qui định thân cao trội hoàn toàn
so với gen a: thân thấp, gen B: quả đỏ, gen b: quả vàng Cho (P) thân cao đỏ tự thụ phấn, thu được F1 có số cây thân thấp, quả vàng chiếm 9% Biết rằng không xảy ra đột biến và xảy ra hoán vị gen ở cả 2 giới với tần số bằng nhau Lấy ngẫu nhiên một cây thân cao, quả đỏ ở F1, xác xuất thu được cây thuần chủng là:
A 599 B 593 C 273 D 598
* Hướng dẫn giải nhanh
Ta có aabb = 9% → y = 0,09
Áp dụng công thức giải nhanh ta có:
- Cây thân cao, quả đỏ F1 có kiểu hình A-B- = 0,5 + y = 0,59
- Cây thân cao, quả đỏ thuần chủng có kiểu gen AB AB = y = 0,09
- Xác suất = 0,5+ y y = 0,5+0,090,09 = 599 →Đáp án A
Bài tập vận dụng 2: Ở 1 loài thực vật gen A qui định cây thân cao, a: thân thấp,
gen B qui định hoa đỏ, b: hoa trắng Cây thân cao, hoa đỏ (P) tự thụ phấn thu được F1 có 4 kiểu hình với tổng số 1200 cây, trong đó có 252 cây thân cao, hoa trắng Lấy ngẫu nhiên 1 cây thân cao hoa đỏ ở F1, xác suất để thu được 1 cây dị hợp 2 cặp gen là
Trang 10A 278 B 272 C 274 D 59
* Hướng dẫn giải nhanh
- Sử dụng phương pháp tính nhanh để xác định tỉ lệ kiểu hình aabb (y)
A- bb + aabb = 0,25 → aabb = 0,25 – (A – bb) = 0,25 - 1200252 = 0,04
→ A-B- = 0,5 + 0,04 = 0,54
Áp dụng công thức giải nhanh ta có:
Xác suất =0,5+ y 4 y ¿ 4 0,04
0,54 = 1654 = 278 → Đáp án A 2.3.5 DẠNG 5: Xác định kiểu hình mang tính trội trong bài toán tích hợp các quy luật di truyền.
Công thức giải nhanh:
Khi mỗi gen quy định 1 tính trạng trội lặn hoàn toàn, cho P có các kiểu gen sau tự thụ phấn:
P: AB ab Db x AB ab Db hoặc AB ab Db x aB Ab Db hoặc aB Ab Db x aB Ab Db
Hoặc P: AB ab X D X d x AB ab X D Y
Thu được F 1 có tỉ lệ kiểu hình đồng hợp lặn (aabbdd) là y Nếu không xảy ra đột biến nhưng xảy ra hoán vị gen ở 2 giới với tần số (f) bằng nhau thì:
- Ở F 1 , tỉ lệ kiểu hình mang 1 tính trạng trội = 12,5 % + y
- Ở F 1 , tỉ lệ kiểu hình mang 2 tính trạng trội = 50% - 5y
- Ở F 1 , tỉ lệ kiểu hình mang 3 tính trạng trội = 37,5 % + 3y
* Chứng minh:
- Giả sử P có kiểu gen aB Ab Db x aB Ab Db, xảy ra hoán vị gen với tần số f = 2x
♀AB ab Db (f = 2x) x ♂AB ab Db (f = 2x) → aabb x dd = 14 x2, tỉ lệ kiểu hình aabb =
x2
- Tỉ lệ kiểu hình mang 1 tính trạng trội = A-bbdd + aaB-dd + aabbD-
= 2.(0,25 - aabb) 14 + aabb 34 = 2.(0,25- x2) 14 + 34 x2
= 0,54 - 24 x2 + 34 x2 = 0,54 + 14x2 = 0,125 + y
- Tỉ lệ kiểu hình mang 2 tính trạng trội = A-B-dd + A-bb +aaB-
D-= (0,5 + aabb) 14 + 2(0,25 – aabb) 34
= (0,5 + x2) 14 + 2(0,25 – x2) 34
