Để góp phần giải quyết vấn đề này mỗi thầy, cô giáo chúng ta phải xác định được rằng nhất thiết phải đổi mới phương pháp dạy học, sử dụng các phương pháp dạy học phù hợp nhằm trang bị tố
Trang 1SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO THANH HÓA
TRƯỜNG THPT TRẦN PHÚ
SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM
KINH NGHIỆM DẠY HỌC SINH LỚP 12
GIẢI BÀI TẬP DI TRUYỀN PHẢ HỆ
Người thực hiện: Mai Thị Trinh Chức vụ: Giáo viên
SKKN thuộc môn: Sinh học
THANH HÓA, NĂM 2017
Trang 2
MỤC LỤC
3.1 Dạng 1: Đề bài cho sẵn sơ đồ phả hệ và cho biết quy
3.2 Dạng 2: Đề bài cho sẵn sơ đồ phả hệ nhưng chưa cho
3.3 Dạng 3: Đề bài không cho sẵn sơ đồ phả hệ mà cho ở
Danh mục các đề tài SKKN đã được hội đồng đánh giá xếp
loại cấp Sở GD&ĐT và các cấp cao hơn xếp loại từ C trở
lên
16
Trang 3I MỞ ĐẦU
Sinh học là một trong những ngành khoa học mũi nhọn ở thế kỉ XXI và cũng là môn khoa học tự nhiên trong các nhà trường vì thế đang được sự quan tâm của học sinh và của toàn xã hội Kiến thức Sinh học đang bùng nổ ở tất cả các cấp độ vì thế để hiểu sâu sắc phải biết kết hợp giữa nghiên cứu lí thuyết và làm các dạng bài tập Vậy làm thế nào để học sinh có thể làm bài tập một cách nhanh chóng, chính xác và đạt được điểm cao trong các kì thi, đặc biệt là kì thi THPT Quốc Gia? Để góp phần giải quyết vấn đề này mỗi thầy, cô giáo chúng
ta phải xác định được rằng nhất thiết phải đổi mới phương pháp dạy học, sử dụng các phương pháp dạy học phù hợp nhằm trang bị tốt cho học sinh kĩ năng làm bài tạo nên niềm say mê, hứng thú từ đó học sinh chủ động học tập, học tập suốt đời và sẽ tự đi tới kiến thức của loài người
1.Lí do chọn đề tài.
Trong chương trình Sinh học lớp12 và trong kì thi THPT Quốc Gia, kì thi chọn học sinh giỏi giải toán trên máy tính cầm tay, kì thi chọn học sinh giỏi cấp Tỉnh thường gặp các bài tập di truyền phả hệ Đây là một trong các dạng bài tập khó và có tính phân loại thí sinh cao nên khi gặp dạng bài tập này hầu như các
em đều rất lúng túng, vướng mắc, sai sót Điểm khó của bài tập di truyền phả hệ chính là dễ gây nhầm lẫn và là đối tượng trên người nên phải căn cứ vào kiểu hình và mối quan hệ giữa các thành viên trong phả hệ để giải quyết bài toán Qua nhiều năm giảng dạy học sinh khối 12, ôn thi kì thi THPT Quốc Gia, ôn thi học sinh giỏi cấp Tỉnh tôi đã tích lũy được kinh nghiệm trong việc dạy học sinh
giải loại bài tập này vì vậy tôi chọn đề tài là: “ Kinh nghiệm dạy học sinh lớp
12 giải bài tập di truyền phả hệ ” Với mong muốn sẽ góp phần nâng cao hiệu
quả giảng dạy cho bản thân và đồng thời cung cấp cho học sinh phương pháp cụ thể về cách giải bài tập di truyền phả hệ để học sinh áp dụng giải được bài tập một cách chính xác, giải nhanh, thuần thục tránh được các sai sót, nhầm lẫn và đạt được điểm cao trong các kì thi
2 Mục đích nghiên cứu.
Đề tài này nhằm phân dạng bài tập phả hệ đồng thời tạo và định hướng về phương pháp giải các dạng bài tập di truyền phả hệ một cách rõ ràng nhất không gây áp lực khó với học sinh
3 Đối tượng nghiên cứu.
Là học sinh lớp 12 theo học chương trình THPT
4 Phương pháp nghiên cứu.
- Đề tài được thực hiện nội dung kiến thức ở chương V – Di truyền học người trong chương trình chuẩn, chương trình nâng cao của Sinh học 12 và các dạng bài tập phả hệ trong đề thi THPT quốc gia các năm
- Đưa ra phương pháp cụ thể giải các dạng bài tập di truyền phả hệ
- Làm các bài tập rèn luyện kĩ năng
Trang 4II NỘI DUNG SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM
1 Cơ sở lí luận.
Học sinh cần nắm vững các kiến thức sau:
- Khái niệm phả hệ và các kí hiệu thường dùng trong phả hệ
- Quy luật phân li: Viết được và nhớ được tỉ lệ của 6 phép lai một tính ( phải thuộc lòng như thuộc bản cửu chương) đó là AA x AA, AA x Aa,
AA x aa, Aa x Aa, Aa x aa, aa x aa
- Quy luật phân li độc lập: “ Khi các cặp alen quy định các tính trạng khác nhau nằm trên các cặp nhiễm sắc thể tương đồng khác nhau thì chúng sẽ phân li độc lập trong quá trình hình thành giao tử”[7]
- Di truyền liên kết gen và hoán vị gen: Viết được các giao tử liên kết, các giao tử hoán vị và tỉ lệ mỗi loại giao tử đó
- Di truyền giới tính: Tỉ lệ sinh con trai: con gái = 1/2:1/2
- Di truyền liên kết với giới tính: Gen nằm trên nhiễm sắc thể giới tính X
di truyền chéo, gen nằm trên nhiễm sắc thể giới tính Y di truyền thẳng
- Toán học xác suất: Phương pháp nhân xác suất, phương pháp cộng xác suất
2 Thực trạng.
Bài tập di truyền phả hệ là dạng bài tập khó, liên quan đến nhiều kiến thức như quy luật di truyền, cách tính xác suất về kiểu gen hoặc kiểu hình, sơ đồ phả hệ…đòi hỏi học sinh phải liên hệ kiến thức giữa các chương với nhau đề tìm phương pháp giải quyết Tuy nhiên thực tế giảng dạy tôi thấy khi gặp dạng bài tập này thì học sinh khá, giỏi chủ yếu biết cách làm bài nhưng dễ bị nhầm lẫn trong khi làm nên dẫn đến kết quả bị sai, còn học sinh trung bình và yếu, kém thì không biết cách giải nên không làm được bài.Vì vậy tôi thiết nghĩ phải đưa ra phương pháp giải cụ thể để học sinh yếu, trung bình biết cách làm bài và làm được bài còn học sinh khá, giỏi thì làm chính xác và hạn chế được sự nhầm lẫn đáng tiếc
3 Các giải pháp sử dụng để giải quyết.
Tôi đưa ra các giải pháp sau:
3.1 Dạng 1: Đề bài cho sẵn sơ đồ phả hệ và cho biết quy luật di truyền của tính trạng.
a Hướng dẫn làm bài:
- Bước 1: Xác định tính trạng trội, tính trạng lặn
Có các cách xác định sau: (Ưu tiên chọn theo thứ tự các cách để xác định nhanh chóng)
+ Cách 1:Tìm cặp bố, mẹ có cùng kiểu hình mà sinh ra con có kiểu hình khác với bố, mẹ.Từ đó suy ra con có kiểu hình lặn, Bố mẹ có kiểu hình trội
+ Cách 2:Tính trạng đang xét xuất hiện liên tục ở các thế hệ và chiếm số lượng lớn trong phả hệ thì tính trạng đó là trội, tính trạng còn lại là lặn Hoặc nếu tính trạng đang xét xuất hiện cách hệ hay ngắt quãng (Tức là tính trạng bệnh xuất hiện ở thế hệ I, không xuất hiện ở thế hệ II, rồi lại xuất hiện ở thế hệ III ) thì tính trạng đó là lặn, tính trạng còn lại là trội [6]
Trang 5+ Cách 3: Giả sử tính trạng đó là trội hoặc lặn rồi căn cứ vào phả hệ để chấp nhận hoặc loại bỏ giả sử đó
- Bước 2: Quy ước gen.
- Bước 3: “Xác định kiểu gen và tỉ lệ mang gen tính trạng đó ở bố mẹ của
thế hệ cần tính xác suất” [6]
- Bước 4: Tính xác suất xuất hiện kiểu gen hoặc kiểu hình nào đó mà đề
bài yêu cầu
b Bài tập rèn luyện kĩ năng:
Bài tập 1:
Sơ đồ dưới đây cho thấy phả hệ 3 đời ghi lại sự di truyền của hai tính trạng đơn gen là đường chân tóc nhọn trên trán (gọi là chõm tóc quả phụ) và dái tai phẳng, các tính trạng tương ứng là không có chõm tóc quả phụ và dái tai chúc
a) Xác định kiểu gen của các thành viên trong phả hệ mà em có thể xác định được
b, Nếu cặp vợ chồng 8 và 9 quyết định sinh thêm con thì xác suất để đứa con này là con trai có tóc quả phụ và dái tai chúc là bao nhiêu?
Biết rằng, gen trội là trội hoàn toàn, các gen nằm trên các nhiễm sắc thể thường khác nhau và không xảy ra đột biến mới[1]
Hướng dẫn làm bài:
- Bước 1: Xác định tính trạng trội, tính trạng lặn.
+ Xét tính trạng về tóc:
Mẹ (8) và bố (9) đều có tóc quả phụ nhưng sinh con (12) không có tóc quả phụ
→ Không có tóc quả phụ là tính trạng lặn, còn có tóc quả phụ là tính trạng trội + Xét tính trạng về tai:
Mẹ (8) và bố (9) đều có dái tai chúc nhưng sinh con (11) có dái tai phẳng → Dái tai phẳng là tính trạng lặn, còn dái tai chúc là tính trạng trội
- Bước 2: Quy ước gen.
+ Gen A quy định có tóc quả phụ, gen a quy định không có tóc quả phụ
+ Gen B quy định dái tai chúc, gen b quy định dái tai phẳng
- Bước 3: Xác định kiểu gen ở cặp vợ chồng 8 và 9 và các thành viên trong phả hệ mà có thể xác định được
Trang 6+ Xét tính trạng về tóc:
quả phụ có kiểu gen Aa
+ Xét tính trạng về tai:
Con (11) có dái tai phẳng có kiểu gen bb, nên mẹ (8) và bố (9) đều có dái tai chúc có kiểu gen Bb
+ Kết hợp cả hai tính trạng suy ra mẹ (8) và bố (9) đều có kiểu gen AaBb
+ Những người (3), (6), (7), (10) mang cả 2 tính trạng lặn nên có kiểu gen aabb + Người con (6) kiểu gen aabb nên người bố (1) phải có kiểu gen AaBb và người mẹ (2) phải có kiểu gen aaBb
+ Người con (10) kiểu gen aabb nên người mẹ (4) phải có kiểu gen AaBb
a, Vậy xác định chắc chắn kiểu gen của 9 thành viên sau:
Người (1), (4), (8), (9) kiểu gen AaBb
Người (2) kiểu gen aaBb
Người (3), (6), (7), (10) Kiểu gen aabb
- Bước 4: Tính xác suất sinh đứa con trai có tóc quả phụ và dái tai chúc của cặp vợ chồng 8 và 9
+ Xét tính trạng về tóc:
Cặp vợ chồng 8 và 9: Aa x Aa
G: (1/2A : 1/2a ) (1/2A : 1/2a )
F: 1/4AA : 2/4Aa: 1/4aa
Xác suất sinh con có tóc quả phụ là: 1/4 + 2/4 = 3/4
+ Xét tính trạng về tai:
Cặp vợ chồng 8 và 9: Bb x Bb
G: (1/2B : 1/2b ) (1/2B : 1/2b )
F: 1/4BB : 1/4Bb : 1/4bb
Xác suất sinh con có dái tai chúc là: 1/2+ 2/4 = 3/4
b Kết hợp cả hai tính trạng suy ra xác suất sinh con trai có tóc quả phụ và dái tai chúc của cặp vợ chồng 8 và 9 là:
3/4 x 3/4 x 1/2 = 9/32
Bài tập 2:
Ở người, gen quy định dạng tóc nằm trên nhiễm sắc thể thường có 2 alen, alen
A quy định tóc quăn trội hoàn toàn so với alen a quy định tóc thẳng Bệnh mù màu đỏ - xanh lục do alen lặn b nằm trên vùng không tương đồng của nhiễm sắc thể giới tính X quy định, alen trội B quy định mắt nhìn màu bình thường
Cho sơ đồ phả hệ sau:
?
Nam tóc quăn và không bị mù màu
Nữ tóc quăn và không bị mù màu Nam tóc thẳng và bị mù màu
Trang 7Biết rằng không phát sinh các đột biến mới ở tất cả các cá thể trong phả hệ Cặp vợ chồng III10 III11 trong phả hệ này sinh con, xác suất đứa còn đầu lòng không mang alen lặn về hai gen trên là
A 4/9 B 1/6 C 1/8 D 1/3 [2].
Hướng dẫn làm bài:
- Bước 1: Đề bài đã cho biết tính trạng trội, lặn.
- Bước 2: Đề bài đã quy ước gen.
- Bước 3: Xác định kiểu gen và tỉ lệ mang gen tính trạng đó của cặp vợ
chồng 10 – 11
+ Xét tính trạng về tóc:
Người (9), (12) có kiểu gen aa
Người (5), (6), (7), (8) đều có kiểu gen Aa
→ Người (10) có kiểu gen với tỉ lệ: (1/3AA : 2/3Aa)
Người (11) có kiểu gen với tỉ lệ: (1/3AA : 2/3Aa)
+ Xét tính trạng về mắt:
Người đàn ông (10) có kiểu gen XBY
Người đàn ông (8) có kiểu gen XBY
Người phụ nữ (7) có kiểu gen XBXb (vì cô ta sinh ra con trai (12) có kiểu gen
XbY)
Cặp vợ chồng 7, 8: XBXb x XBY
G: (1/2XB : 1/2Xb ) (1/2XB : 1/2Y)
F: 1/4XBXB : 1/4XBXb : 1/4XBY : 1/4XbY
→ Người phụ nữ (11) có kiểu gen với tỉ lệ là (1/2XBXB : 1/2XBXb)
- Bước 4: Tính xác suất suất sinh đứa con đầu lòng của cặp vợ chồng
10 – 11 không mang alen lặn về hai gen trên
+ Xét tính trạng về tóc:
Cặp vợ chồng 10, 11: (1/3AA : 2/3Aa) x (1/3AA : 2/3Aa)
G: (2/3A : 1/3a) (2/3A : 1/3a)
Xác suất đứa con đầu lòng không mang alen lặn là : AA = 2/3 x 2/3 = 4/9
+ Xét tính trạng về mắt:
Cặp chồng vợ 10, 11: (XBY) x ( 1/2XBXB : 1/2XBXb)
G: (1/2XB : 1/2Y) (3/4XB : 1/4Xb)
Xác suất đứa con đầu lòng không mang alen lặn là:
(1/2XB x 3/4XB) + (3/4XB x 1/2Y) = 6/8 = 3/4
+ Kết hợp cả hai tính trạng suy ra xác suất sinh đứa con đầu lòng của cặp vợ chồng 10 – 11 không mang alen lặn về hai gen trên là:
4/9 x 3/4 = 1/3
Đáp án đúng là D.
3.2.
Dạng 2: Đề bài cho sẵn sơ đồ phả hệ nhưng chưa cho biết quy luật di truyền của tính trạng
a Hướng dẫn làm bài:
- Bước 1: Xác định tính trạng trội, tính trạng lặn( như bước 1 của dạng 1)
- Bước 2: Quy ước gen.
Trang 8- Bước 3: Xác định quy luật di truyền của tính trạng.
Có các cách xác định sau:
+ Những tính trạng : “ Bệnh mù màu đỏ và màu lục, máu khó đông …do những gen lặn nằm trên nhiễm sắc thể X quy định “[8] Còn những tính trạng: Bạch tạng, bệnh phêninkêtô niệu, tóc thẳng…do gen lặn nằm trên nhiễm sắc thể thường quy định
+ Nếu tính trạng xuất hiện ở cả 2 giới → loại bỏ trường hợp gen nằm trên nhiễm sắc thể Y
+ Nếu Bố có tính trạng trội mà sinh con gái có tính trạng lặn hoặc mẹ có tính trạng lặn mà sinh con trai có tính trạng trội → loại bỏ trường hợp gen nằm trên nhiễm sắc thể X
+ Giả sử gen nằm trên nhiễm sắc thể X hoặc nằm trên nhiễm sắc thể thường rồi căn cứ vào phả hệ để loại bỏ hoặc chấp nhận (Lưu ý: nếu gen nằm trên nhiễm sắc thể X phải viết được kiểu gen của tất cả người đàn ông trong phả hệ)
- Bước 4: “Xác định kiểu gen và tỉ lệ mang gen tính trạng đó ở bố mẹ của
thế hệ cần tính xác suất” [6]
- Bước 5: Tính xác suất xuất hiện kiểu gen hoặc kiểu hình nào đó mà đề
bài yêu cầu
b Bài tập rèn luyện kĩ năng:
Bài tập 1:
Sơ đồ phả hệ dưới đây mô tả sự di truyền của một bệnh ở người do một trong hai alen của một gen quy định
Biết rằng không phát sinh đột biến mới ở tất cả các cá thể trong phả hệ, xác suất sinh con đầu lòng không mang alen gây bệnh của cặp vợ chồng III.14 - III.15 là
A 3/5 B 7/15 C 4/9 D 29/30 [3].
Hướng dẫn làm bài:
- Bước 1: Xác định tính trạng trội, tính trạng lặn.
Bố(1) và mẹ (2) đều không bị bệnh, sinh con gái (5) bị bệnh → Bị bệnh là tính trạng lặn, không bị bệnh là tính trạng trội
- Bước 2: Quy ước gen.
Gen A quy định không bị bệnh, gen a quy định bị bệnh
- Bước 3: Xác định quy luật di truyền của tính trạng.
+ Do tính trạng xuất hiện ở cả 2 giới → loại bỏ trường hợp gen nằm trên nhiễm sắc thể Y
Trang 9+ Bố (2) có tính trạng trội mà con gái (5) mang tính trạng lặn → loại bỏ trường hợp gen nằm trên nhiễm sắc thể X
Vậy cặp gen này nằm trên nhiễm sắc thể thường
- Bước 4: Xác định kiểu gen và tỉ lệ mang gen tính trạng đó của cặp vợ
chồng III.14 - III.15
+ Người (4), (5), (16) có kiểu gen aa
+ Người(1), (2), (8), (9), (10), (11) có kiểu gen Aa
+ Người(7), (15) có kiểu gen với tỉ lệ: (1/3AA : 2/3Aa)
+ Cặp vợ chồng 7, 8: (1/3AA : 2/3Aa) x Aa
G: (2/3A : 1/3a) (1/2A : 1/2a)
F: 2/6AA : 3/6Aa : 1/6Aa
Sinh ra con (14) không bị bệnh có kiểu gen với tỉ lệ: (2/5AA : 3/5Aa)
- Bước 5: Tính xác suất sinh con đầu lòng không mang alen gây bệnh của
cặp vợ chồng III.14 - III.15:
Cặp vợ chồng 14, 15: (2/5AA : 3/5Aa) x (1/3AA : 2/3Aa)
G: (7/10A : 3/10a) (2/3A : 1/3a)
F: 14/30AA : 13/30Aa : 3/30Aa
Xác suất sinh con đầu lòng không mang alen gây bệnh của cặp vợ chồng III.14 - III.15 là: AA = 14/30 = 7/15
Đáp án đúng là B.
3.3.
Dạng 3: Đề bài không cho sẵn sơ đồ phả hệ mà cho ở dạng lời văn.
a Hướng dẫn làm bài:
- Đầu tiên: Vẽ sơ đồ phả hệ một cách chính xác.
- Sau đó chú ý để phân dạng bài tập:
+ Nếu đề cho biết quy luật di truyền của tính trạng thì các bước còn lại làm
tương tự như Dạng 1
+ Nếu đề chưa cho biết quy luật di truyền của tính trạng thì các bước còn lại làm
tương tự như Dạng 2
b Bài tập rèn luyện kĩ năng:
Bài tập 1:
Ở người, alen A quy định không bị bệnh N trội hoàn toàn so với alen a quy định bị bệnh N, alen B quy định không bị bệnh M trội hoàn toàn so với alen
b quy định bị bệnh M Hai gen này nằm ở vùng không tương đồng trên nhiễm
sắc thể giới tính X và giả sử cách nhau 20cM Người phụ nữ (1) không bị bệnh
N và M kết hôn với người đàn ông (2) chỉ bị bệnh M, sinh được con gái (5) không bị hai bệnh trên Một cặp vợ chồng khác là (3) và (4) đều không bị bệnh
N và M, sinh được con trai (6) chỉ bị bệnh M và con gái (7) không bị bệnh N và
M Người con gái (7) lấy chồng (8) không bị hai bệnh trên, sinh được con gái
(10) không bị bệnh N và M Người con gái (5) kết hôn với người con trai (6),
sinh được con trai (9) chỉ bị bệnh N Biết rằng không xảy ra đột biến mới ở tất
cả những người trong các gia đình trên Dựa vào các thông tin trên, hãy cho biết, trong các kết luận sau, có bao nhiêu kết luận đúng?
Trang 10(1) Người con gái (10) có thể mang alen quy định bệnh M.
(2) Xác định được tối đa kiểu gen của 5 người trong các gia đình trên (3) Người phụ nữ (1) mang alen quy định bệnh N
(4) Cặp vợ chồng (5) và (6) sinh con thứ hai là con trai có thể không bị bệnh N và M
(5) Người con gái (7) có thể có kiểu gen A a
b B
X X
(6) Xác suất sinh con thứ hai là con gái không bị bệnh N và M của cặp vợ
chồng (5) và (6) là 12,5%.
A 3 B.1 C 4 D 2 [5].
Hướng dẫn làm bài:
- Vẽ sơ đồ phả hệ.
- Đề bài đã cho biết quy luật di truyền của tính trạng → làm các bước
như bài tập dạng 1
- Bước 1: Đề bài đã cho biết tính trạng trội, lặn.
- Bước 2: Đề bài đã quy ước gen.
- Bước 3: Xác định kiểu gen và tỉ lệ mang gen các tính trạng đó của cặp
vợ chồng (5) và (6).
+ Do các gen này nằm ở vùng không tương đồng trên nhiễm sắc thể giới tính X nên phải viết được kiểu gen của tất cả người đàn ông trong phả hệ
Người (2) và người (6) bị bệnh M có kiểu gen A
b
X Y
Người (4) và người (8) không bị bệnh N và M có kiểu gen A
B
X Y
Người (9) bị bệnh N có kiểu gen a
B
X Y
Còn người con gái (5) nhận giao tử A
b
X từ người bố (2) và phải cho giao tử a
B
X
cho đứa con trai (9) của cô ta, nên người con gái (5) có kiểu gen A a
b B
X X
→ Xác định được tối đa kiểu gen của 6 người trong các gia đình trên Vậy kết
luận (2) sai.
+ Người con trai (6) mang alen b quy định bệnh M nên người mẹ (3) phải có alen b Người mẹ (3) có thể cho con gái (7) alen b rồi có thể cho cháu gái (10) alen b quy định bệnh M.Vậy kết luận (1) đúng.
Nữ bình thường Nam bình thường
Nam bị bệnh M Nam bị bệnh N
3
5
10
4
6
9
I
II
III
Nam bình thường
Nữ bình thường Nam bị bệnh M Nam bị bệnh N
