Hướng dẫn học sinh phương pháp giải nhanh một số dạng bài tập quy luật di truyền men đen

Nếu trước đây học và thi môn sinh học, học sinh cần học thuộc và nhớ từng câu, từng chữ hoặc đối với bài toán học sinh phải giải trọn vẹn các bài toán, thì nay học sinh lại phải nắm đ

SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM

HƯỚNG DẪN HỌC SINH PHƯƠNG PHÁP GIẢI

NHANH MỘT SỐ DẠNG BÀI TẬP QUY LUẬT DI

GEN CỦA GIAO TỬ

4

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

HÌNH VÀ CÁC TỈ LỆ PHÂN LI Ở ĐỜI CON

5

2.3.3 2 Xác định số kiểu gen, số kiểu hình, tỉ lệ phân li kiểu gen, tỉ lệ

phân li kiểu hình ở đời con

7

2.3.4.2.Kiểu gen chung của nhiều loại tính trạng: 10

1.MỞ ĐẦU 1.1.Lí do chọn đề tài:

Một trong những nhiệm vụ trọng tâm của dạy học sinh học là phát triển tư duysáng tạo và khả năng phân tích của học sinh, nó cũng có vai trò quan trọng trongviệc thực hiện mục tiêu đào tạo của giáo dục phổ thông Việc giảng dạy môn sinh học có nhiệm vụ cung cấp cho học sinh một hệ thống kiến thức cơ bản ở trình độ phổ thông, bước đầu hình thành cho học sinh những kỹ năng và thói quen làm việc khoa học, nhằm góp phần tạo ra các năng lực nhận thức, năng lực hành động và các phẩm chất về nhân cách mà mục tiêu giáo dục đề ra; chuẩn bị cho học sinh tiếp tục tham gia lao động sản xuất, có thể thích ứng với sự phát triển của khoa học kỹ thuật, học nghề, trung cấp chuyên nghiệp hoặc đại học Đồng thời đào tạo ra những con người năng động và đầy sáng tạo Sự ra tăng

về khối lượng tri thức , sự đổi mới về khoa học tất yếu đòi hỏi phải đổi mới phương pháp dạy học 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 đối với bài toán học sinh phải giải trọn vẹn các bài toán, thì nay học sinh lại phải nắm được các kiến thức cơ bản trọng tâm đã học và 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 cóthể giải được được kết quả nhanh nhất mà không mất nhiều thời gian? Đó là câu hỏi lớn đối với tất cả các giáo viên

Nhằm giúp HS có các thao tác nhanh trong giải toán quy luật di truyền, tôimạnh dạn đề xuất sáng kiến qua kinh nghiệm thực tế giảng dạy của bản thân:

“ Hướng dẫn học sinh phương pháp giải nhanh một số dạng bài tập quy luật

di truyền Men đen ” nhằm góp phần nào đó giúp các em có phương pháp tính

toán tốt hơn, phục vụ cho kỳ thi quan trọng sắp tới

1.2 Mục đích nghiên cứu:

- Giúp học sinh có kĩ năng giải đúng, giải nhanh một số dạng bài tập di

truyền Men đen Từ đó, các em xác định được quy luật chung trong việc giải bàitập nhằm phát triển tính năng động ,sáng tạo cho học sinh qua phương pháp sửdụng quy luật xác suất trong các quy luật di truyền, khơi gợi niềm hứng thú, say

mê môn sinh học

1.3 Nhiệm vụ nghiên cứu:

- Nghiên cứu phương pháp giải nhanh các bài toán có liên quan đến quy luật Men đen

- Tìm hiểu quy trình giải toán

- Đề xuất cách giải quyết

- Tiến hành thực nghiệm để tìm kết quả theo quy trình

1.4 Đối tượng nghiên cứu:

Học sinh lớp 12 trong các giờ học ôn tập, ôn thi tốt nghiệp trung học phổthông và ôn thi Đại học

Phát triển kỹ năng sáng tạo trong việc giải bài tập cho học sinh thông quaphương pháp sử dụng quy luật xác suất

2.GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ

2.1.Cơ sở lí luận của vấn đề:

Trong chương trình sinh học 12 phần các quy luật di truyền của Men đen cónhiều dạng bài tập, trong các đề thi số lượng câu hỏi nhiều mà thời gian trên lớp

để giải các dạng bài tập thì quá ít , nếu chúng ta áp dụng theo phương pháp cũcũng sẽ mất rất nhiều thời gian mà trong quá trình học tập các em có thể vậndụng toán xác suất để giải bài tập sinh học mà không mất nhiều thời gian

2.2.Thực trạng của vấn đề:

Để tìm tỉ lệ kiểu gen,tỉ lệ kiểu hình,số kiểu gen,số kiểu tổ hợp… trong các dạng toàn quy luật di truyền không lập sơ đồ lai, sử dụng quy luật xác suất để giải thì sẽ tìm ra kết quả nhanh hơn

Để có đáp số vừa nhanh vừa chính xác học sinh phải có kiến thức vững chắc

về phương pháp giải bài tập di truyền Men Đen Từ thực trạng trên tôi đi sâunghiên cứu và xây dựng phương pháp tổng quát cho từng trường hợp nhằmtránh sự mò mẫm trong việc dò tìm lời giải đáp cho các bài toán

2.3.Giải pháp và tổ chức thực hiện.

2.3.1 Cơ sở lí thuyết:

2.3.1.1 Nội dung, cơ sở tế bào học của quy luật phân li:

a Nội dung quy luật:

Mỗi tính trạng do 1 cặp alen quy định, một có nguồn gốc từ bố - một có

nguồn gốc từ mẹ Các alen tồn tại trong tế bào một cách riêng rẽ, không hoà trộnvào nhau Khi hình thành giao tử, các thành viên của 1 cặp alen phân li đồng đều

về các giao tử, nên 50% số giao tử chứa alen này còn 50% giao tử chứa alen kia

2.3.1 2 Nội dung, cơ sở tế bào học quy luật phân li độc lập:

a Nội dung quy luật:

Các cặp nhân tố di truyền quy định các tính trạng khác nhau phân li độclập trong qúa trình hình thành giao tử

2.3.2 DẠNG 1: TÍNH SỐ LOẠI GIAO TỬ VÀ TÌM THÀNH PHẦN GEN CỦA GIAO TỬ.

2.3.2.1.Tính số loại giao tử:

Cách giải :

Không tùy thuộc vào số cặp gen trong KG mà tùy thuộc vào số cặp gen dị hợp Trong đó:

-Kiểu gen Aa có 1 cặp dị hợp => 21 = 2 loại giao tử là A, a

-Kiểu gen AaBbDd có 3 cặp dị hợp =>23 = 2 8 loại giao tử

- Kiểu gen AabbDdeeff có 2 cặp dị hợp =>22 = 2 có 4 loại giao tử

Gọi n là số cặp gen dị hợp trong kiểu gen Công thức tạo giao tử của loài là 2n

2.3.2.2.Thành phần gen của giao tử:

Ví dụ : Xác định thành phần gen của các giao tử có thể tạo ra từ cơ thể có kiểu gen AaBbDd

AaBbDd → (A, a).(B,b).(D,d) → ABD, Abd, AbD, Abd, aBD, aBd , abD, abd.

2.3.2.3.Xác định tỉ lệ giao tử được tạo ra:

Trong điểu kiện các gen phân li độc lập với nhau thì tỉ lệ mỗi loại giao tử bằng tích tỉ lệ của các alen có trong giao tử đó

Ví dụ : Cơ thể có kiểu gen AaBb cc Dd giảm phân bình thường không xảy ra

đột biến Không cần viết sơ đồ lai, hãy xác định tỉ lệ loại giao tử abcd ?

Hướng dẫn giải:

Tỉ lệ giao tử a của cặp gen Aa là 1/2

Tỉ lệ giao tử b của cặp gen Bb là 1/2

Tỉ lệ giao tử c của cặp gen cc là 1

Tỉ lệ giao tử d của cặp gen Dd là 1/2

→ Tỉ lệ giao tử abcd là 1/2 x 1/2 x 1 x 1/2 = 1/8

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

VÀ CÁC TỈ LỆ PHÂN LI Ở ĐỜI CON

Ví dụ 1: Xét phép lai ♂Aa Bb DDEe x ♀Aa bb Dd ee

a) Xác định số giao tử đực và giao tử cái trong phép lai

b) Ở đời con có bao nhiêu kiểu tổ hợp ở đời con

Hướng dẫn giải:

a)Aa Bb DDEe có 3 cặp gen dị hợp 1 cặp gen đồng hợp có số kiểu giao tử là 2 3

Aa bb Dd ee có 2 cặp gen dị hợp 2 kiểu gen đồng hợp có số kiểu giao tử là 2 2

b) Số tổ hợp ở đời con là 2 3 x 2 2 = 2 5 = 32 kiểu

cụ thể là: Aa x Aa -> F : 1AA :2 Aa :1aa ứng với 4 tổ hợp

Bb x bb -> F : 1 Bb :1bb ứng với 2 tổ hợp

cc x cc -> F: 1cc ứng với 1 tổ hợp

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

Sau đó,dựa vào mỗi cặp gen trong phép lai đem nhân xác suất cho nhau thu được kết quả 32 kiểu.

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

F2: Có số kiểu tổ hợp = 22 x21 = 4 kiểu

Cách 2: F1: AaBb x aabb

F2: có số kiểu tổ hợp là: 2 x 2 = 4 kiểu

Ví dụ 3: Theo qui luật phân li của Menđen ,cho phép lai :

P: AabbCcDdEeFF x aaBbCcddEeff đời con sinh ra có bao nhiêukiểu tổ hợp?

2 , 4

2 , 4

Ví dụ 4: Xét phép lai P: AaBbDd x AabbDd.thì số kiểu tổ hợp giao tử ở F1

+ 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

2.3.3.2 Xác định số kiểu gen, số kiểu hình, tỉ lệ phân li kiểu gen, tỉ lệ phân li kiểu hình ở đời con:

Trong điểu kiện các gen phân li độc lập thì ở đời con

Số loại kiểu gen bằng tích số loại kiểu gen của từng cặp gen

Số loại kiểu hình bằng tích số loại kiểu hình của các cặp tính trạng

Tỉ lệ kiểu gen của phép lai bằng tích tỉ lệ phân li kiểu gen của các cặp gen

Tỉ lệ phân li kiểu hình của một phép lai bằng tích tỉ lệ phân li kiểu hình của các cặp tính trạng

Cách giải:

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

Phép lai (P) Tỉ lệ kiểu gen (F1) Số KG

(F1)

Tỉ lệ KH(F1)

Số KH(F1)

aa x aa

AA x AA

AA x Aa (trội hoàn toàn)

100% aa100% AA1AA: 1Aa

112

Aa x Aa (trội hoàn toàn) 1AA : 2Aa :1aa 3 3:1 2

Aa x Aa (trội không hoàn

Ví dụ 1: 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 Xác định số kiểu gen, số kiểu hình, tỉ lệ phân li kiểu gen, tỉ lệ phân li kiểu hình ở đời con ?

2 , 4

2 , 4

2 , 4

Ví dụ 2: Giả sử màu da người do ít nhất 3 cặp gen alen qui định, trong kiểu gen

sự có mặt của mỗi alen trội bất kỳ làm tăng lượng mêlanin nên da xẫm hơn.Nếu

2 người có cùng kiểu gen AaBbCc kết hôn với nhau thì xác suất đẻ con da trắng

có kiểu gen aabbcc với tỉ lệ là bao nhiêu?

1



Chọn đáp án A

Ví dụ 3: Theo qui luật phân li độc lập của Men đen thì phép lai

P: AaBbCcDdee tự thụ phấn tạo F1.không cần xác định ,hãy xác định tỉ lệ kiểu hình A-B-C-D-ee , aabbccD-ee,A-bbC-ddee, aabbccddee

3 4

3 4

3



x x x x

Có kiểu hình aabbccD-ee = 1 2563

4

3 4

1 4

1 4

1



x x x x

Có kiểu hình A-bbC-ddee = 1 2569

4

1 4

3 4

1 4

3



x x x x

Có kiểu hình aabbccddee = 1 2561

4

1 4

1 4

1 4

1



x x x

Ví dụ:4: Xét phép lai P: AaBbDd x AabbDd Thì tỉ lệ xuất hiện kiểu

gen AaBbdd,aaBBdd là bao nhiêu?

Hướng dẫn giải:

Theo cách giải trên ta có:

Tỉ lệ kiểu gen AaBbdd = 42x21x41 322 161

Tỉ lệ kiểu gen aaBBdd = 0

4

1 0 4

1



x x

Ví dụ:5: phép lai AaBbccDdee x AabbccDdEe sẽ sinh ra kiểu gen aabbccddee

chiếm tỉ lệ bao nhiêu ?(Với 5 cặp gen nằm trên 5 cặp NST khác nhau, các tính trạng đều trội hoàn toàn.)

1

x 21 x 1 x 41 x 12 = 641

Chọn đáp án A

2.3.4 DẠNG 3: TÌM KIỂU GEN CỦA BỐ MẸ

2.3.4.1.Kiểu gen riêng của từng loại tính trạng:

Ta xét riêng kết quả đời con F1 của từng loại tính trạng

a)F1 đồng tính:

Nếu P có KH khác nhau => P : AA x aa

Nếu P có cùng KH, F1 là trội => P : AA x AA hoặc AA x Aa

Nếu P không nêu KH và F1 là trội thì 1 P mang tính trạng trội AA, P còn lại

có thể là AA, Aa hoặc aa

b)F1 phân tính có nêu tỉ lệ:

- F1 phân tính tỉ lệ 3:1

Nếu trội hoàn toàn: => P : Aa x Aa

Nếu trội không hoàn toàn thì tỉ lệ F1 là 2:1:1

Nếu có gen gây chết ở trạng thái đồng hợp thì tỉ lệ F1 là 2:1

2.3.4.2.Kiểu gen chung của nhiều loại tính trạng:

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

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

Ví dụ: Cho hai cây chưa rõ KG và KH 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 2 cây thuộc thế hệ P

Xét chung: Kết hợp kết quả về KG riêng của mỗi loại tính trạng ở trên ta có

KG của P : AaBb x Aabb

b)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 => KG 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 KG của cây đó

Hướng dẫn 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 xácđịnh 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 tínhtrạng trung gian do gen nằm trên NST thường hoặc giới tính

+ 1:1 hoặc 2:1 tỉ lệ của gen gây chết

2.3.4.3 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 KH riêng của loạitính trạng kia

Nếu thấy kết quả tính được phù hợp với kết quả phép lai thì có thể kếtluận 2 cặp gen quy định 2 loại tính trạng đó nằm trên 2 cặp NST khác nhau, ditruyền 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

Kiểu gen Số kiểu Số kiểu Số loại Tỉ lệ Số loại Tỉ lệ

giao tử tổ hợp

giao tử

kiểugen kiểu gen

kiểuhình

kiểuhìnhLai 1 tính

Lai 2 tính

Lai 3 tính

AaAaBbAaBbCc

n 2n x 2n 3n (1:2:1)n 2n (3:1)n

Tổng quát hơn, nếu một cây dị hợp về n cặp alen giao phấn với cây dị hợp

về m cặp alen thì ta có:

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

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

1

* 2 1

1

* 2 1

Ví dụ 2: Cho lai 2 cá thể AaBbCc, với 3 cặp gen nằm trên 3 cặp NST khác

nhau, các tính trạng đều trội hoàn toàn

a Tỉ lệ kiểu di truyền cá thể dị hợp 2 cặp gen, cặp gen còn lại đồng hợp:

Cc x Cc 41 CC + 42 Cc + 14 cc

a Cá thể dị hợp 2 cặp gen, cặp gen còn lại đồng hợp là : AaBbCC;

AaBbcc; AaBBCc; AabbCc; AABbCc; aaBbCc

Mà tỉ lệ của từng kiểu gen là : 42 x 42 x 41 = 644

Tương tự cho các kiểu hình còn lại

Vậy tỉ lệ kiểu di truyền cá thể dị hợp 2 cặp gen, cặp gen còn lại đồng hợp là:

(42 x 42 x 41 ) x 6 = 644 x 6 = 6424

Chọn đáp án C

b Cá thể dị hợp 1 cặp gen, 2 cặp còn lại đồng hợp là: AaBBCC; AabbCC; Aabbcc; AaBBcc; AABbCC; AABbcc; aaBbCC; aaBbcc; AABBCc; AAbbCc; aaBBCc; aabbCc

Mà tỉ lệ của từng kiểu gen là: 42 x 14 x 41 = 642

Tương tự cho các kiểu hình còn lại

Vậy tỉ lệ kiểu di truyền cá thể dị hợp 1 cặp gen, 2 cặp còn lại đồng hợp là:

a Tỉ lệ đời con có kiểu hình trội về tất cả 5 tính trạng là bao nhiêu ?

b Tỉ lệ đời con có kiểu hình giống mẹ là bao nhiêu ?

c Tỉ lệ đời con có kiểu gen giống bố là bao nhiêu ?

Tỷ lệ đời con có kiểu hình trội về gen A là : 1/2

Tỷ lệ đời con có kiểu hình trội về gen B- là: 3/4

Tỷ lệ đời con có kiểu hình trội về gen C là : 1/2

Tỷ lệ đời con có kiểu hình trội về gen D- là : 3/4

Tỷ lệ đời con có kiểu hình trội về gen E là:1/2

Tỉ lệ đời con có kiểu hình giống mẹ aa là: 1/2

Tỉ lệ đời con có kiểu hình giống mẹ B- là : 3/4

Tỉ lệ đời con có kiểu hình giống mẹ cc là: 1/2

Tỉ lệđời con có kiểu hình giống mẹ D- là: 3/4

Tỉ lệ đời con có kiểu hình giống mẹ ee là: 1/2

Tỉ lệ đời con có kiểu gen giống bố Aa là : 1/2

Tỉ lệ đời con có kiểu gen giống bố Bb là : 1/2

Tỉ lệ đời con có kiểu gen giống bố Cc là : 1/2

Tỉ lệ đời con có kiểu gen giống bố Dd là : 1/2

Tỉ lệ đời con có kiểu gen giống bố Ee là : 1/2

a Tỉ lệ đời con có kiểu hình trội về tất cả 5 tính trạng là: 1/2 x 3/4 x 1/2 x 3/4 x

Vi dụ 4: Cho A cây cao; a cây thấp

B quả tròn; b quả bầu

2.5 Hiệu quả của sáng kiến kinh nghiệm.

Trong quá trình bồi dưỡng ở hai nhóm học sinh có lực học ngang nhau Nhóm một , tôi phổ biến cách tính kiểu gen tối đa trong quần thể, nhóm hai tôichưa phổ biến Khi giải các bài tập trong đề thi tuyển sinh đại học , các đề thithử đại học có liên quan đến phần tính kiểu gen tối đa thì nhóm một giải nhanhhơn và đạt điểm cao hơn Cụ thể như sau:

Khi tôi đưa hệ thống câu hỏi gồm 12 câu trắc nghiệm:

01 Cho biết mỗi gen quy định một tính trạng, gen trội là trội hoàn toàn Theo lí

thuyết, phép lai nào sau đây tạo ra ở đời con có 8 loại kiểu gen và 4 loại kiểu hình?

A AaBbDd × aabbdd B AaBbdd × AabbDd

C AaBbDd × AaBbDD D AaBbDd × aabbDD

02 Cho biết mỗi gen quy định một tính trạng, các gen phân li độc lập.

Phép lai nào sau đây cho tỉ lệ phân li kiểu gen ở đời con là: 1 : 2 : 1:1:2: 1?

A AaBb × AaBb B Aabb × AAbb

C aaBb × AaBb D Aabb × aaBb

03 Ở một loài thực vật, alen A quy định quả đỏ trội hoàn toàn so với alen a quy

định quả vàng Dùng cônsixin xử lí các hạt của cây lưỡng bội (P), sau đó đemgieo các hạt này thu được các cây F1 Chọn ngẫu nhiên hai cây F1 cho giaophấn với nhau, thu được F2 gồm 1190 cây quả đỏ và 108 cây quả vàng Cho biếtquá trình giảm phân không xảy ra đột biến, các cây tứ bội đều tạo giao tử 2n cókhả năng thụ tinh Tính theo lí thuyết, tỉ lệ kiểu gen của F2 là:

A 5 AAA : 1AAa : 5 Aaa : 1 aaa B 1 AAA : 5 AAa : 5 Aaa : 1 aaa

C 5 AAA : 1 AAa : 1 Aaa : 5 aaa D 1 AAA : 5 AAa : 1Aaa : 5 aaa

04 Cho biết không xảy ra đột biến, tính theo lí thuyết, xác suất sinh một người

con có 2 alen trội của một cặp vợ chồng đề có kiểu gen AaBbDd là:

05 Ở đậu Hà Lan, gen A quy định hạt vàng là trội hoàn toàn so với alen a quy

định hạt xanh; gen B quy định hạt trơn là trội hoàn toàn so với alen b quy định hạt nhăn Hai cặp gen này phân li độc lập Cho giao phấn cây hạt vàng, trơn với