(SKKN HAY NHẤT) phương pháp giải nhanh một số dạng bài tập về quy luật di truyền của menđen sinh học 12

Trước thực tế đó đòi hỏi mỗi giáo viên cần xây dựng cách dạy riêng của mình, bên cạnh đó thời gian dành cho phần bài tập quy luật di truyền của Menđen chương trình Sinh học lớp 12 rất ít

PHƯƠNG PHÁP GIẢI NHANH MỘT SỐ DẠNG BÀI TẬP VỀ QUY LUẬT

DI TRUYỀN CỦA MENĐEN SINH HỌC 12

PHẦN I: ĐẶT VẤN ĐỀ

1 Lý do chọn đề tài

Từ năm học 2006 -2007 đến nay Bộ Giáo dục - Đào tạo đã áp dụng hình thức thi trắc nghiệm môn Sinh học trong các kì thi tốt nghiệp THPT, Đại học – cao đẳng Kiến thức trong mỗi đề thi rộng bao quát toàn bộ chương trình mà thời gian

để cho học sinh luyện làm bài tập trên lớp là rất ít, đặc biệt là đối với các em học sinh lớp 12 ôn thi tốt nghiệp, đại học – cao đẳng và THCN Học sinh muốn đạt kết quả cao bên cạnh việc trả lời chính xác mà còn phải nhanh

Để đạt được kết quả cao trong các kỳ thi với hình thức trắc nghiệm như hiện nay học sinh cần đổi mới phương pháp học tập Nếu trước đây học và thi môn Sinh học, học sinh cần học thuộc và nhớ từng câu, từng chữ hoặc đồi với bài toán học sinh phải giải trọn vẹn các bài toán Thì nay học sinh phải nắm được các kiến thức cơ bản trọng tâm đã học vận dụng những hiểu biết đó vào việc phân tích, xác định nhận biết các đáp án đúng sai trong các câu trắc nghiệm Đặc biệt đối với các câu bài tập làm thế nào để có thể giải được được kết quả nhanh nhất mà không mất nhiều thời gian Trước thực tế đó đòi hỏi mỗi giáo viên cần xây dựng cách dạy riêng của mình, bên cạnh đó thời gian dành cho phần bài tập quy luật di truyền của Menđen chương trình Sinh học lớp 12 rất ít nhưng ngược lại trong các đề thì tỉ lệ điểm của phần này không nhỏ, khối lượng kiến thức nhiều, trong khi đó thời gian hạn hẹp giáo viên khó có thể truyền đạt hết cho học sinh Do đó mỗi giáo viên có cách dạy riêng cho mình hướng dẫn các em vận dụng lí thuyết tìm ra công thức và cách giải nhanh để đạt hiệu quả cao trong học tập

Làm thế nào để học sinh có kỹ năng giải bài tập Sinh học là một vấn đề khó khăn trong công tác giảng dạy Trong đó tiết bài tập ở bộ môn Sinh học rất ít, chỉ có 1 tiết trong khi đó số câu bài tập trắc nghiệm trong mỗi đề thi chiếm khoảng 30%

lượng kiến thức lí thuyết ở mỗi tiết học lại quá nặng hầu như giáo viên không có thời gian để hướng dẫn học sinh làm bài tập Vì vậy với mong muốn tìm được

phương phỏp dạy học và cỏch giải quyết vấn đề nhanh nhất nờn tụi mạnh dạn nghiờn cứu đề tài

“PHƯƠNG PHÁP GIẢI NHANH MỘT SỐ DẠNG BÀI TẬP VỀ QUY

LUẬT DI TRUYỀN CỦA MENĐEN SINH HỌC 12”

2 Nhiệm vụ nghiờn cứu

- Nghiờn cứu cỏc bài toỏn cú liờn quan

- Tỡm hiểu quy trỡnh giải toỏn

4 Phương phỏp nghiờn cứu

Sử dụng cỏc bài tập SGK, bài tập trong cỏc đề thi đại học – cao đẳng, tốt nghiệp THPT, sỏch, tài liệu tham khảo để hướng dẫn học sinh giải và phỏt huy khả năng tớch cực, năng động, tư duy sỏng tạo của học sinh thể hiện qua cỏc thao tỏc, việc làm trong cỏc giờ học trong việc vận dụng phương phỏp giải toỏn

PHÂN II: NỘI DUNG SÁNG KIẾN

2 Thực trạng của vấn đề

Để giải cỏc bài tập thuộc quy luõt của Men đen trước đõy giải theo hỡnh thức tự luận mất rất nhiều thời gian, khụng thớch hợp với hỡnh thức làm bài thi trắc nghiệm như hiện nay.Trong quá trình dạy hoc nếu giỏo viờn chỉ dạy theo sỏch giỏo khoa thỡ học sinh không thể làm đ-ợc một số dạng bài tập khó hơn có trong đề thi tốt

nghiệp và đề thi đại học về phần di truyền học của Menđen, thực tế trong hầu hết cỏc đề thi nội dung phần này lại chiếm tỉ lệ nhiều Nếu ở lớp giỏo viờn khụng cú cỏch dạy riờng cho học sinh của mỡnh thỡ khú mà học sinh cú được điểm của phần thi này Với những thực tiễn ở trờn để làm đỳng và nhanh nhất những cỏc dạng bài tập tớnh tỉ lệ kiểu gen, tỉ lệ kiểu hỡnh, số kiểu gen, số kiểu tổ hợp… khụng cần lập

sơ đồ lai, giỳp học sinh nắm được cỏc dạng bài tập để vận dụng cụng thức, sử dụng quy luật xỏc suất để giải thỡ sẽ tỡm ra kết quả nhanh hơn Với mong muốn đem đến cho cỏc em học sinh những cỏch giải nhanh, chớnh xỏc, dễ hiểu, giỳp cỏc em vận dụng tốt để làm bài thi trắc nghiệm

3 Cỏc biện phỏp đó tiến hành để giải quyết vấn đề Trong cỏc dạng bài toỏn về quy luật Menđen: thường gặp 2 dạng chớnh

- Dạng toỏn thuận: cho biết tớnh trạng (hay gen) trội, lặn từ đú tỡm tỷ lệ phõn tớch đời sau

- Dạng toỏn nghịch: cho biết kết quả đời con từ đú tỡm kiểu gen của bố mẹ

DẠNG 1: TÍNH SỐ LOẠI GIAO TỬ VÀ TèM THÀNH PHẦN GEN CỦA GIAO TỬ

a) Số loại giao tử:

Cỏch giải:

Khụng tựy thuộc vào số cặp gen trong KG mà tựy thuộc vào số cặp gen dị hợp

Trong đú:

- Kiểu gen của cỏ thể gồm 1 cặp gen dị hợp sẽ sinh ra 21 loại giao tử

- Kiểu gen của cỏ thể gồm 2 cặp gen dị hợp sẽ sinh ra 22 loại giao tử

- Kiểu gen của cỏ thể gồm 3 cặp gen dị hợp sẽ sinh ra 23 loại giao tử

Gọi n là số cặp gen dị hợp trong kiểu gen Cụng thức tạo giao tử của loài

Số loại giao tử = 2n

( n là số cặp gen dị hợp)

- Trường hợp cú nhiều cặp gen dị hợp ta dựng sơ đồ phõn nhỏnh để xỏc định tỉ lệ cỏc kiểu giao tử

Vớ dụ: Kiểu gen AaBbcc cú khả năng tạo ra bao nhiờu loại giao tử?

- Kiểu gen trờn cú 2 cặp gen dị hợp > số loại giao tử cú thể tạo thành là:2n = 22 =

4 loại giao tử

- Xét khả năng cho mỗi cặp gen:

+ Cặp Aa cho 2 loại giao tử A và a + Cặp Bb cho 2 loại giao tử với tỉ lệ bằng nhau B : b + Cặp cc chỉ cho 1 loại giao tử c

b)Thành phần gen của giao tử:

Trong tế bào (2n) của cơ thể gen tồn tại thành từng cặp tương đồng, còn trong giao tử (n) chỉ còn mang 1 gen trong cặp

+ Đối với cặp gen đồng hợp AA (hoặc aa): cho 1 loại giao tử A (hoặc 1 loại giao

tử a) + Đối với cặp gen dị hợp Aa: cho 2 loại giao tử với tỉ lệ bằng nhau gồm giao tử A

và giao tử a + Suy luận tương tự đối với nhiều cặp cặp gen dị hợp nằm trên các cặp NST khác nhau, thành phần kiểu gen của các loại giao tử : Xác định theo phương pháp đại số hoặc theo sơ đồ phân nhánh

Ví dụ 1: Xác định số thành phần các loại giao tử của cơ thể có kiểu gen : AaBBDd

+ Thành phần giao tử của cơ thể trên được xác định theo phương pháp đại số:

(1/2A : 1/2a)B(1/2D : 1/2d) Các loại giao tử là: ¼ ABD : ¼ ABd : ¼ aBD : ¼ aBd

+ Theo phương pháp phân nhánh: :

KG của giao tử là :ABD ABd aBD aBd

Ví dụ 2: Xác định số thành phần các loại giao tử của cơ thể có kiểu gen :AaBbcc

+ Thành phần giao tử của cơ thể trên được xác định theo phương pháp đại số:

(1/2A : 1/2a)(1/2B : 1/2b)c => Các loại giao tử là: ¼ ABc : ¼ Abc : ¼ aBc : ¼ ab

+ Theo phương pháp phân nhánh:

KG của giao tử là :ABc Abc aBc abc

Ví dụ 3: Trong điều kiện giảm phân bình thường, cơ thể AaBbCc sinh ra các loại giao tử nào?

A ABC và abc

B ABC, ABc, AbC, Abc

C ABC, Abc, aBC, Abc, abC, AbC, abc, Abc

D ABC, ABc, AbC, Abc, aBC, aBc, abC, abc

Giải:

Kiểu gen đang xét dị hợp 3 cặp alen => số giao tử có thể tạo ra là 23=8

Chọn đáp án D

DẠNG 2: TÍNH SỐ KIỂU TỔ HỢP – KIỂU GEN – KIỂU HÌNH

VÀ CÁC TỈ LỆ PHÂN LI Ở ĐỜI CON a) Xác định số kiểu tổ hợp:

Chú ý: Khi biết số kiểu tổ hợp  biết số loại giao tử đực, giao tử cái  biết số cặp gen dị hợp trong kiểu gen của cha hoặc mẹ

Ví dụ 1: Nếu các gen phân li độc lập và trội hoàn toàn thì phép lai AabbCcDD x

aaBbCcDd sinh ra đời con có số kiểu tổ hợp bao nhiêu?

A 30 B 32 C 34 D 36 Bài giải:

Số kiểu tổ hợp = số giao tử đực x số giao tử cái

2 , 4

Ví dụ 2: Ở đậu Hà Lan hạt vàng là trội so với hạt xanh,thân cao là trội so với thân

thấp Cho cây thân cao, hạt vàng thuần chủng lai với cây thân thấp, hạt xanh được

F1 Cho F1 tự thụ phấn tạo F2 có số kiểu tổ hợp bao nhiêu?

A 2 B 4 C 6 D 8 Bài giải:

Quy ước: A- thân cao a - thân thấp

B - hạt vàng b- hạt xanh Cách 1: Pt/c : AABB x aabb

F1: AaBb

F1 AaBb x aabb G: 22 x 21

F2: Có số kiểu tổ hợp = 22 x21 = 4 kiểu Cách 2: F1: AaBb x aabb

2 , 4

2 , 4

1

có 4 tổ hợp

FF x ff > F1 : Ff -> có 1 tổ hợp

Bài giải Cách 1: Số kiểu tổ hợp được sinh ra là: 24 x 23 = 128 Cách 2: số kiểu tổ hợp là: 2 x 2 x 4 x 2 x 4 x 1 = 128 Chọn đáp án C

Ví dụ 4: Xét phép lai P: AaBbDd x AabbDd

thì số kiểu tổ hợp giao tử ở F1 là bao nhiêu?

A 32 B 34 C 64 D 46

Bài giải Theo cách giải trên ta có :

Cách 1: Số kiểu tổ hợp ở F1 = 23 x 22 = 32 Cách 2: Số kiểu tổ hợp ở F1 = 4x2x4 = 32 Chọn đáp án A

Ví dụ 5: Nếu cây mẹ có 3 cặp gen dị hợp, 3 cặp gen đồng hợp, cây bố có 2 cặp

gen dị hợp, 4 cặp gen đồng hợp lặn

Số kiểu tổ hợp giao tử đời F1 là:

A 16 B.32 C.64 D.128 Giải:

+ Cây mẹ có 3 cặp gen dị hợp => có 23

loại giao tử + Cây bố có 2 cặp gen dị hợp => có 22

loại giao tử

=> Số kiểu tổ hợp giao tử đời F1 là 23 x 22 = 32 Chọn đáp án B

b Xác định số kiểu gen ở đời con

Cách giải:

Trước hết, phải nắm vững từng phép lai một cặp tính trạng, cụ thể là:

Aa x Aa -> F: 1AA : 2Aa :1aa ứng với 3 kiểu gen(AA,Aa,aa)

Bb x bb -> F : 1Bb : 1bb ứng với 2kiểu gen ( Bb,bb)

cc x cc -> F: 1cc ứng với 1 kiểu gen (cc) sau đó dựa vào phép lai từng cặp gen ta nhân xác suất với nhau thu được kết quả

Ví dụ1: Trong quy luật di truyền của menđen, nếu các gen phân li độc lập và trội

hoàn toàn thì cơ thể có kiểu gen AaBbCc tự thụ phấn với nhau sinh ra đời con có

số kiểu gen là bao nhiêu?

A 9 B 18 C 27 D 64

Bài giải Theo bài ra ta có phép lai P: AaBbCc x AaBbCc

ta xét 3 phép lai độc lập nhau:

Aa x Aa > F1 : AA Aa aa

4

1 , 4

2 , 4

2 , 4

2 , 4

1

có 3 kiểu gen

Áp dụng quy luật tách riêng từng cặp tính trạng ta có đời con sinh ra có số kiểu gen 3 x 3 x 3 = 27 kiểu gen Chọn đáp án C

Ví dụ 2: Nếu các gen phân li độc lập và trội hoàn toàn thì phép lai AABbCcDD

x AaBBCcdd thì đời con tạo ra có số kiểu gen bao nhiêu?

A 12 B 24 C 36 D 48

Bài giải Xét 6 phép lai độc lập nhau:

2 , 4 1

->có 3 kiểu gen

DD x dd > F1 : Dd -> có 1 kiểu gen

Số kiểu gen đời con tạo ra là 2 x 2 x 3 x 1 = 12 Chọn đáp án A

c Xác định tỉ lệ kiểu gen ở đời con

Tỉ lệ kiểu gen chung của nhiều cặp gen bằng các tỉ lệ kiểu gen riêng rẽ của mỗi

cặp tính trạng nhân với nhau

Ví dụ 1: A hạt vàng, B hạt trơn, D thân cao P: AabbDd x AaBbdd

Xác định số kiểu gen và số kiểu hình

Aa x Aa AA Aa aa

4

1 , 4

2 , 4

2

1 , 2

2

1 , 2

thấp

2

Sau đó nhân tỉ lệ từng cặp gen với nhau ta được kết quả cần tìm

Số kiểu gen chung = ( 1AA:2Aa:1aa) (1Bb:1bb) (1Dd:1dd) = 3.2.2 = 12

Ví dụ 2 : Theo qui luật phân li độc lập của Menđen thì phép lai

P: AaBbCc x aaBbCc Sinh ra kiểu gen AabbCc có tỉ lệ bao nhiêu?

Bài giải Xét riêng từng cặp gen trong phép lai ta rút ra được tỉ lệ kiểu gen tương ứng

2 4

1 2

1x x 

Chọn đáp án A

Ví dụ:3 : Cho phép lai Pt/c : AABBCC x aabbcc ,tạo F1, cho F1 tự thụ phấn tạo F2.không cần lập bảng, hãy xác định tỉ lệ mỗi loại kiểu gen AaBbcc, AaBbCc,Aabbcc ở F2,biết các gen phân li độc lập và mỗi gen qui định một tính trạng

Bài giải Theo bài ra ta có: F1: AaBbCc x AaBbCc

F2: AaBbcc có tỉ lệ =

64

4 4

1 4

2 4

2 4

2 4

2x x 

Aabbcc có tỉ lệ =

64

2 4

1 4

1 4

2



x x

d Xác định tỉ lệ kiểu hình ở đời con Xét riêng từng cặp gen trong phép lai ta rút ra được tỉ lệ kiểu hình tương ứng

Aa x Aa > F1 : AA Aa aa

4

1 , 4

2 , 4

3

 => trôi lan

4

1 : 4 3

Bb x bb > F1 : Bb bb

2

1 , 2

1

=> troi lan

2

1 : 2 1

cc x cc > F1 : 1 cc => 100% lặn

Số kiểu hình tính trạng chung bằng số kiểu hình riêng của mỗi cặp tính trạng nhân với nhau

Ví dụ 1: Xét phép lai P: AaBbDd x AabbDd Thì tỉ lệ xuất hiện kiểu hình

A-B-D-, aabbDd là bao nhiêu ?

2 , 4

3

 => trôi lan

4

1 : 4 3

Bb x bb > F1 : Bb bb

2

1 , 2

1

=> troi lan

2

1 : 2 1

Dd x Dd > F1 : DD Dd dd

4

1 , 4

2 , 4

 =>

lan trôi

4

1 : 4 3

Xét chung

Kiểu hình A-B-D- có tỉ lệ =

4

3 2

1 4

3

x

32 9

Kiểu hình aabbDd có tỉ lệ =

32

2 4

2 2

1 4

1



x x

Ví dụ 2: Cho phép lai Pt/c : AABB x aabb ,tạo F1, cho F1 tự thụ phấn tạo F2 Không cần lập bảng, hãy xác định tỉ lệ mỗi loại kiểu hình A-B-, aaB- ở F2, biết các gen phân li độc lập và mỗi gen qui định một tính trạng

Bài giải Theo bài ra ta có: F1: AaBb x AaBb

F2: Tỉ lệ kiểu hình của A-B- =

16

9 4

3 4

3x 

Tỉ lệ kiểu hình của aaB- =

16

3 4

3 4

3 4

3 4

3 4

3



x x x

Có kiểu hình aabbccD- =

256

3 4

3 4

1 4

1 4

1x x x 

Có kiểu hình aabbccddee =

256

1 1 4

1 4

1 4

1 4

1



x x x x

Ví dụ 4: Cho biết mỗi cặp gen quy định một cặp tính trạng, alen trội là trội hoàn

toàn theo lí thuyết, ở đời con của phép lai AaBbDd x AabbDD, loại kiểu hình bbD- chiếm tỉ lệ

A-A 25% B 37,5% C 56,25% D 12,5%

Hướng dẫn học sinh tách riêng từng cặp tính trạng

Trong phép lai AaBbDd x AabbDD = (Aa xAa) (Bb x bb)( Dd x DD) Cặp gen Aa x Aa sẽ sinh ra đời con có kiểu hình A- chiếm tỉ lệ

4 3

Cặp gen Bb x bb sẽ sinh ra đời con có kiểu hình bb chiếm tỉ lệ

2 1

Cặp gen Dd x DD sẽ sinh ra đời con có kiểu hình D- chiếm tỉ lệ 100% = 1 Vậy kiểu hình A-bbD- ở đời con có tỉ lệ

Nếu P cókiểu hình khác nhau => P : AA x aa

Nếu P có cùng kiểu hình , F1 là trội => P : AA x AA hoặc AA x Aa Nếu P không nêu kiểu hình và F1 là trội thì 1 P mang tính trạng trội AA, P còn lại

có thể là AA, Aa hoặc aa

b)Kiểu gen chung của nhiều loại tính trạng:

+)Trong phép lai không phải là phép lai phân tích:

Ta kết hợp kết quả lai về kiểu gen riêng của từng loại tính trạng với nhau

Ví dụ: Cho hai cây chưa rõ kiểu gen và kiểu hình lai với nhau thu được F1 : 3/8 cây đỏ tròn, 3/8 cây đỏ bầu dục, 1/8 cây vàng tròn, 1/8 cây vàng bầu dục Tìm hiểu

KG của P : AaBb x Aabb

+)Trong phép lai phân tích:

Không xét riêng từng tính trạng mà phải dựa vào kết quả phép lai để xác định

tỉ lệ và thành phần gen của mỗi loại giao tử sinh ra => kiểu gen của cá thể đó

Ví dụ: Thực hiện phép lai phân tích 1 cây thu được kết quả 25% cây đỏ tròn, 25%

cây đỏ bầu dục Xác định kiểu gen của cây đó

Bài giải Kết quả F1 chứng tỏ cây nói trên cho 4 loại giao tử tỉ lệ bằng nhau là AB, Ab, aB,

ab

Vậy KG cây đó là : AaBb

Tìm tỉ lệ phân tích về KH ở thế hệ con đối với loại tính trạng để từ đó xác định quy luật di truyền chi phối

+ 3:1 là quy luật di truyền phân tích trội lặn hoàn toàn

+ 1:2:1 là quy luật di truyền phân tích trội không hoàn toàn (xuất hiện tính trạng trung gian do gen nằm trên NST thường hoặc giới tính

+ 1:1 hoặc 2:1 tỉ lệ của gen gây chết

c Khi lai 2 hay nhiều cặp tính trạng:

+ Tìm tỉ lệ phân tích về kiểu hình ở thế hệ con đối với mỗi loại tính trạng

+ Nhân tỉ lệ KH riêng rẽ của loại tính trạng này với tỉ lệ kiểu hình riêng của loại tính trạng kia

Nếu thấy kết quả tính được phù hợp với kết quả phép lai thì có thể kết luận 2 cặp gen quy định 2 loại tính trạng đó nằm trên 2 cặp NST khác nhau, di truyền theo định luật phân li độc lập của Menden (trừ tỉ lệ 1:1 nhân với nhau)

Ví dụ 1 : Cho lai hai thứ cà chua: quả đỏ-thân cao với quả đỏ-thân thấp thu được 37.5% quả đỏ - thân cao: 37.5% quả đỏ - thân thấp: 12.5% quả vàng - thân cao: 12.5% quả vàng-thân thấp Biết rằng mỗi tính trạng do 1 gen quy định

Bài giải + Xét riêng từng tính trạng ở thế hệ con:

( 37,5% + 37,5% ) đỏ : ( 12,5% + 12,5% ) vàng = 3 đỏ : 1 vàng ( 37,5% + 12,5% ) cao : ( 37,5 % + 12,5% ) thấp = 1 cao : 1 thấp + Nhân 2 tỉ lệ này ( 3 đỏ : 1 vàng ) ( 1 cao : 1 thấp ) = 3 đỏ-cao : 3 đỏ-thấp :

1 vàng-cao : 1 vàng-thấp, phù hợp với phép lai trong đề bài Vậy 2 cặp gen quy định 2 tính trạng nằm trên 2 cặp NST khác nhau

Số loại kiểu gen

Tỉ lệ kiểu gen

Số loại kiểu hình

Tỉ lệ kiểu hình Lai 1 tính

Lai 2 tính Lai 3 tính

Aa AaBb AaBbCc

21

22

23

21 x 21

22 x 22

23 x 23

31

32

33

(1:2:1)1(1:2:1)2 (1:2:1)3

21

22

23

(3:1)1 (3:1)2(3:1)3

+ Cây dị hợp về n cặp alen có 2n

loại giao tử + Cây dị hợp về m cặp alen có 2m

loại giao tử

Do đó => Tổng số hợp tử = 2n

x 2m = 2n+m