Rèn luyện kỹ năng giải nhanh một số dạng bài tập di truyền học sinh học 12

NHỮNG ĐIỂM MỚI CỦA SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM: Hình thành cho học sinh kỹ năng giải nhanh một số dạng bài tập thuộclĩnh vực Di truyền học, đáp ứng được mục đích, yêu cầu t

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 thituyển sinh những năm trước đây là 30/50 câu Để giảng dạy tốt kiến thức phầnnày ngoài việc lên lớp lí thuyết, giáo viên còn sử dụng một công cụ quan trọngđó 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 thiđược tiến hành theo hình thức trắc nghiệm khách quan là chủ yếu Đề thi tốtnghiệp 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 thựctế đó, qua việc tìm hiểu đề thi tốt nghiệp, đề thi tuyển sinh vào Đại học - Caođẳng các năm trước đây cũng như qua thực tế giảng dạy, bản thân tôi nhận thấyviệc trang bị cho học sinh kĩ năng giải các dạng bài tập sinh học, đặc biệt là bàitập 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 nguyênphân

- 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 ki 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 bộmôn sinh học nói chung và bài tập di truyền nói riêng Với ý tưởng này tôi hivọng rằng đây là một trong những công cụ giúp các em học sinh có một phươngpháp 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, giảinhanh một số dạng bài tập di truyền - Sinh học 12 Từ đó khơi gợi niềm hứngthú, say mê bộ môn sinh học góp phần nâng cao hiệu quả giảng dạy và kết quả họctập của học sinh, đặc biệt trong kỳ thi tốt nghiệp THPT Quốc Gia

3 ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU:

- Đối tượng nghiên cứu là xây dựng phương pháp giải nhanh một số dạngbài 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 dạngbài tập di truyền trong dạy chính khóa, dạy bồi dưỡng học sinh giỏi, ôn luyện thitốt nghiệp THPT Quốc gia trong học kì 1 năm học 2016 - 2017

4 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU:

- 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 phântích 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 giámức độ nhận thức của các em học sinh, căn cứ vào đó để điều chỉnh mức độ bàitập, cũng như phát huy thế mạnh, khắc phục tồn tại và bổ sung phương pháp chohọc sinh tiếp cận kiến thức một cách phù hợp

5 NHỮNG ĐIỂM MỚI CỦA SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM:

Hình thành cho học sinh kỹ năng giải nhanh một số dạng bài tập thuộclĩnh vực Di truyền học, đáp ứng được mục đích, yêu cầu thực tiễn trong việc đổimới kiểm tra đánh giá Giúp cho học sinh giải quyết nhanh các bài tập Di truyềnhọc trong khoảng thời gian ngắn nhất, góp phần nâng cao hiệu quả kỳ thi tốtnghiệp 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 cầnphải nắm chắc các vấn đề lý thuyết sau:

1.1 XÁC ĐỊNH NHANH SỐ LOẠI VÀ TỈ LỆ TỪNG LOẠI GIAO TỬ

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 củathể 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 PHÉP LAI NHIỀU CẶP TÍNH TRẠNG.

1.4 GIẢI NHANH BÀI TẬP DI TRUYỀN QUẦN THỂ.

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

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

Trang 4

khoa sinh học 12 - ban cơ bản chỉ có 1 tiết/học kì nên cũng sẽ khó khăn về thờigian 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 đốivới môn sinh học Bài tập di truyền rất phổ biến trong các đề thi học sinh giỏisinh 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 sinhhọc 12 trong những năm gần đây, tôi thấy phần đa các em học sinh chưa cóphương pháp giải nhanh các dạng bài tập di truyền một cách cơ bản

3 CÁC GIẢI PHÁP THỰC HIỆN:

3.1 XÁC ĐỊNH NHANH SỐ LOẠI VÀ TỈ LỆ TỪNG LOẠI GIAO TỬ: 3.1.1 Số 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 Xácđịnh số loại giao tử tối đa và số loại giao tử tối thiểu được hình thành từ a tế bàonói 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 tê 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 tê 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 ) đượctóm 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

≤ 2n

- 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

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 hìnhthành số loại tinh trùng tối đa là : 2×3 = 6 (vì 6 < 23)

3 Với 6 tế bào sinh tinh có thể tạo ra tối đa 6×2 = 12 loại tinh trùng Vì 12 > 23

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 thànhtrứng Số loại trứng tối đa có thể tạo ra là

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 thànhtối 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 > 23 nên 9tế 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, khiđó số loại trứng ít nhất có thể tạo ra là 1

Trang 7

3.1.2 Số loại giao tử của thể lệch bội:

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 bìnhthường 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 lượngNST

- Thể một ( 2n - 1): Mất 1 chiếc ở một trong n cặp NST tương đồng -> tạo nloại 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 nloại 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 dụ 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 trườnghợp 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 Tỉ lệ giao tử chứa NST bị đột biến cấu trúc và chỉ chứa NST bình thường của 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 mangđột 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 chỉchứa 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 vàkhông có TĐC

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

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)

* Phương 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 képhay thể bốn kép đều xẩy ra ở 2 trong n cặp NST Vậy, có thể có C2n loại thểkhông 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

Trang 11

2 Thể một kép (2n - 1 - 1), nghĩa là có 2 cặp trong n cặp NST mà mỗi cặp đềumất đi 1 NST nên số loại thể một kép là 2nC = 27C = 21.

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

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 lệchbội ở các kì (trung gian, đầu, giữa, sau và cuối) của nguyên phân

Số NST trong tế bào bình thường ở các kì (TG, đầu, giữa, sau và cuối) củanguyên 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 tínhnhư 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 bôn 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) = 36NST đơn

2 Ở kì giữa, các NST đã nhân đôi và đang ở trạng thái kép => số NST trong tếbào 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 tếbào 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 khácnhau)

Trang 13

Cho lai cặp bố mẹ đều có n cặp gen dị hợp tử khác nhau Xác định ở đời

con lai tỉ lệ loại kiểu hình có k ( k≤n ) tính trạng trội và ( n - k ) tính trạng lặn

3.3.1 Phương pháp thông thường:

Để đơn giản, ta giả sử cặp bố mẹ đem lai đều dị hợp 4 cặp gen giống nhau

P: AaBbDdEe × AaBbDdEe

F1: có kiểu gen tương ứng với kiểu hình và tỉ lệ kiểu hình được tính như sau:

tương ứng với KG

Tổng tỉ lệ KH

Có 4 tính trạng lặn

(không có tính trạng

trội)

aabbddee 1/4×1/4×1/4×1/4 = 1/256 1/256

Có 1 tính trạng trội và 3

tính trạng lặn

A-bbddee 3/4×1/4×1/4×1/4 = 3/256

12/256(=6/128)

aaB-ddee 1/4×3/4×1/4×1/4 = 3/256

aabbD-ee 1/4×1/4×3/4×1/4 = 3/256

aabbddE- 1/4×1/4×1/4×3/4 = 3/256

A-B-ddee 3/4×3/4×1/4×1/4 = 9/256

54/256(=27/128)

A-bbD-ee 3/4×1/4×3/4×1/4 = 9/256

A-bbddE- 3/4×1/4×1/4×3/4 = 9/256AaB-D-ee 1/4×3/4×3/4×1/4 = 9/256AaB-ddE- 1/4×3/4×1/4×3/4 = 9/256

AabbD-E- 1/4×1/4×3/4×3/4 = 9/256

A-B-D-ee 3/4×3/4×3/4×1/4 = 27/256

108/256(=27/64)

A-B-ddE- 3/4×3/4×1/4×3/4 = 27/256

A-bbD-E- 3/4×1/4×3/4×3/4 = 27/256AaB-D-E- 1/4×3/4×3/4×3/4 = 27/256

Có 4 tính trạng trội (không A-B-D-E- 3/4×3/4×3/4×3/4 = 71/256 81/256

Định dạng
Số trang	26
Dung lượng	316,5 KB