SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO THANH HÓATRƯỜNG THPT CẨM THỦY 2 SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM KINH NGHIỆM GIẢI MỘT SỐ DẠNG BÀI TẬP CHƯƠNG II – TÍNH QUY LUẬT CỦA HIỆN TƯỢNG DI TRUYỀN BẰNG “CÔNG THỨC GIẢI
Trang 1SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO THANH HÓA
TRƯỜNG THPT CẨM THỦY 2
SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM
KINH NGHIỆM GIẢI MỘT SỐ DẠNG BÀI TẬP CHƯƠNG II – TÍNH QUY LUẬT CỦA HIỆN TƯỢNG DI TRUYỀN BẰNG
“CÔNG THỨC GIẢI NHANH”
Người thực hiện: Nguyễn Thị Linh
Chức vụ: Giáo viên
SKKN thược lĩnh vực: Sinh học
THANH HÓA, NĂM 2021
Trang 22.3.1 Một số công thức giải nhanh quy luật di truyền Men đen 4
2.3.2 Một số công thức giải nhanh quy luật di truyền tương tác
gen
6
2.3.3 Một số công thức giải nhanh quy luật di truyền liên kết
gen và hoán vị gen
Trang 3Theo chương trình giáo dục phổ thông 2018 môn sinh học hiện hành thìviệc đổi mới phương pháp dạy học, phương pháp kiểm tra đánh giá theohướng phát triển phẩm chất năng lực của học sinh nhằm nâng cao chất lượng vàhiệu quả giáo dục.
Trong tổ hợp khoa học tự nhiên môn sinh học luôn được đánh giá là môn
có nội dug kiến thức khó; đặc biệt là chương II – Tính quy luật của hiện tượng
di truyền (Sinh học 12 cơ bản) là khó nhất Sách giáo khoa chủ yếu là lí thuyết,
số lượng bài tập rất ít, nhưng đề thi tốt nghiệp THPT, thi học sinh giỏi thì lượngbài tập nhiều và thuộc ở mức độ vận dụng Để nhận biết và hiểu tốt kiến thức cơbản một cách hệ thống, đồng thời vận dụng tốt để kiến thức để giải được cácdạng bài tập sinh học thì đòi hỏi học sinh phải có tư duy suy luận toán và cóphương pháp học tập phù hợp thì mới đạt được kết quả cao Điều này không dễdàng với nhiều học sinh Vì vậy để giúp học sinh tự học, chủ động và tăng hứngthú với bộ môn sinh học thì giáo viên đổi mới phương pháp dạy học, kiểm trađánh giá, tìm phương pháp riêng của mình để hướng dẫn học sinh vận dụngđược kiến thức lí thuyết xây dựng công thức và cách giải nhanh để giải bài tậpsinh học đạt hiệu quả cao trong học tập
Từ kinh nghiệm giảng dạy môn sinh học 12 của bản thân và mong muốntìm phương pháp giải nhanh một số bài tập quy luật di truyền nhằm giúp họcsinh lĩnh hội được kiến thức cơ bản, hiểu và phân biệt được các quy luật ditruyền của các gen, giải nhanh được bài tập, chinh phục được điểm cao trong các
kì thi Tôi đã mạnh dạn chọn đề tài “ Kinh nghiệm giải một số dạng bài tập
chương II - Tính quy luật của hiện tượng di truyền bằng công thức giải nhanh”
1.2 Mục đích nghiên cứu
Trong chương trình sinh học 12 phần các quy luật di truyền có nhiều dạngbài tập, trong các đề thi số lượng câu hỏi nhiều mà thời gian trên lớp để giải cácbài tập thì quá ít Nếu chúng ta áp dụng phương pháp giải chi tiết tìm tỉ lệ kiểugen,tỉ lệ kiểu hình,số kiểu gen, số kiểu tổ hợp, xác suất xuất hiện các biến có lựachọn… sẽ chiếm rất nhiều thời gian
Để học sinh làm đúng và nhanh nhất một số bài tập quy luật di truyềnkhông lập sơ đồ lai, mà sử dụng công thức giải nhanh và phương pháp giảinhanh một số dạng bài tập quy luật di truyền sẽ tìm ra đáp án đúng nhanh hơn.Đồng thời giúp học sinh phát triển kỹ năng sáng tạo trong việc giải bài tập giúpcác em đạt điểm số tối đa trong các kì thi Nhằm nâng cao chất lượng giáo dụctheo hướng phát triển phẩm chất và năng lực học sinh
1.3 Đối tượng nghiên cứu
Đề tài này tập trung nghiên cứu về phương pháp giải bài tập quy luật ditruyền bằng công thức giải nhanh cho học sinh khối 12 ôn tập, ôn thi tốt nghiệpTHPT, ôn thi học sinh giỏi
1.4 Phương pháp nghiên cứu
Đề hoàn thành được đề tài này tôi đã kết hợp các phương pháp sau:
- Nghiên cứu tài liệu trên Internet
Trang 4- SGK sinh học 12 cơ bản và nâng cao, sách bài tập sinh học 12
- Phương pháp dạy học tích cực, Phương pháp kiểm tra đánh giá
- Phương pháp xây dựng cơ sở lí luận
2 NỘI DUNG 2.1 Cơ sở lí luận
Chương trình sinh học lớp 12, chương II – tính quy luật của hiện tượng ditruyền gồm các quy luật di truyền phân li, phân li độc lập của Menđen, liên kếtgen, hoán vị gen, di truyền liên kết với giới tính, tương tác gen, tác động đahiệu của gen Đây là một trong những kiến thức khó nhất của chương trình sinhhọc phổ thông Thường học sinh hay bỏ qua bài tập của phần này trong các bàikiểm tra, bài thi THPT QG mà chỉ chọn đáp án theo cảm tính
Vì vậy để giúp học sinh khắc phục những khó khăn khi làm các bài tậptrắc nghiệm về các quy luật di truyền, chúng ta phải định hướng được cho họcsinh nắm vững hệ thống kiến thức cơ bản từ đó suy luận lập công thức để giảinhanh một số dạng bài tập quy luật di truyền và đưa ra phương pháp giải bài tậpnhanh mang tính đặc trưng riêng của mỗi quy luật
Hệ thống kiến thức trọng tâm cơ bản của một số quy luật di truyền như sau:
2.1.1 Quy luật của Men đen
- Trong tế bào sinh dưỡng, các gen và các NST luôn tồn tại thành từng cặptương đồng
- Khi giảm phân tạo giao tử, các NST tương đồng phân li đồng đều về giao tử,kéo theo sự phân li đồng đều của các alen trên nó
- Các cặp gen (alen) phân li độc lập với nhau khi chúng nằm trên các cặp NSTtương đồng khác nhau
- Các cặp alen nằm trên các NST tương đồng khác nhau
- Sự phân li độc lập và tổ hợp ngẫu nhiên của các cặp NST tương đồng tronggiảm phân hình thành giao tử dẫn đến sự phân li độc lập và sự tổ hợp ngẫu nhiêncủa các cặp alen tương ứng
- Nếu P thuần chủng khác nhau về 2 cặp tính trạng, trội lặn hoàn toàn, phân liđộc lập thì F2 có tỉ lệ phân li kiểu hình 9:3:3:1
2.1.2 Quy luật tương tác gen
- Hai gen không alen (ví dụ A và B) là hai gen nằm ở hai vị trí locutkhacs nhau
- Các gen trong tế bào không trực tiếp tương tác với nhau mà chỉ có sản phẩmcủa các các gen tác động với nhau để quy định tính trạng
- Trong phép lai phân tích về 1 tính trạng mà đời con có 4 kiểu tổ hợp hoặc tựthụ phấn mà đời con có nhiều hơn 4 loại tổ hợp thì tính trạng di truyền theo quyluật tương tác gen
- Tương tác bổ sung có tỉ lệ phân li kiểu hình: 9:7; 9:6:1; 9:3:3:1 Tương táccộng gộp (có tích lũy)
2.1.3 Quy luật liên kết gen và hoán vị gen (HVG)
- Các gen trên cùng một NST thì di truyền cùng nhau và tạo thành nhóm genliên kết Bộ NST của loài 2n thì nhóm gen liên kết là n
Trang 5- Vào kì đầu của giảm phân I, sự tiếp hợp và trao đổi chéo giữa các đoạncromatit tương đồng khác nguồn dẫn đến hoán vị gen.
- Tần số HVG tỉ lệ thuận với khoảng cách giữa hai gen và không vượt quá 50%
- Liên kết gen làm hạn chế xuất hiện biến dị tổ hợp, đảm bảo sự di truyền bềnvững giữa các nhóm tính trạng
- HVG làm tăng sự xuất hiện biến dị tổ hợp, tạo điều kiện cho các gen tốt tổ hợpvới nhau, tạo ra nhóm tính trạng tốt
- HVG được sử dụng để lập bản đồ di truyền Bản đồ di truyền là sự sắp xếp vịtrí tương đối của các gen trên NST
2.1.4 Di truyền liên kết với giới tính.
- NST giới tính vừa mang gen quy định giới tính vừa mang một số gen quy địnhtính trạng thường
- Tính trạng di truyền bởi gen liên kết với NST giới tính ở đoạn không tươngđồng Dựa vào kết quả phép lai thuận nghịch, tỉ lệ phân li kiểu hình của giới đựckhác tỉ lệ phân li của giới cái
+ Gen trên NST X: Tính trạng biểu hiện cả hai giới và tuân theo quy luật ditruyền chéo
+ Gen trên NST Y: Tính trạng chỉ biểu hiện có một giới và tuân theo quy luật ditruyền thẳng
- Tính trạng di truyền bởi gen liên kết với NST giới tính ở đoạn tương đồng:+ Di truyền giống trên NST thường
+ Tính trạng không phân li đồng đều ở hai giới
2.2 Thực trạng của vấn đề
Thực tế trong chương trình sinh học 12 chương tính quy luật của hiệntượng di truyền là một trong những kiến thức khó, mỗi bài chỉ có 1 tiết lí thuyếttrên lớp là thời lượng rất ngắn, SGK và sách bài tập lượng bài tập rất ít Giáoviên chỉ dạy SGK và chuẩn kiến thức kĩ năng thì học sinh khó có thể lĩnh hội tốtnhững kiến thức và đạt kết quả cao, đặc biệt là khi học sinh áp dụng làm bài tập Theo chương trình giáo dục phổ thông 2018 môn sinh học, dạy học theohướng phát triển năng lực và phẩm chất của học sinh với hình thức thi tốt nghiệp
là trắc nghiệm Đề thi 40 câu với thời gian 50 phút chỉ có khoảng hơn 1 phút họcsinh phải hoàn thành được 1 câu Trong đó kiến thức chương tính quy luật củahiện tượng di truyền theo cấu trúc đề thi tốt nghiệp thì phần nàỳ chiếm số lượngcâu nhiều nhất (12 câu) và có số câu ở mức độ vận dụng cũng nhiều nhất, nếugiải chi tiết thì sẽ chiếm rất nhiều thời gian có thể sẽ không xong bài làm
Vậy để giúp học sinh có thể làm nhanh các bài tập quy luật di truyền Tôi đãhọc tập tìm tòi được một số công thức giải nhanh các bài tập không cần giải chi
tiết, không cần viết sơ đồ lai Và tôi đã mạnh dạn đưa ra: Kinh nghiệm giải một
số dạng bài tập chương II - Tính quy luật của hiện tượng di truyền bằng
“công thức giải nhanh” nhằm giúp các em học sinh chủ động và làm được tốt
các bài tập để đạt kết quả cao nhất trong kì thi tốt nghiệp và xét tuyển đại học.Đồng thời nâng cao chất lượng dạy và học môn sinh học theo hướng phát triểnnăng lực và phẩm chất học sinh
Trang 62.3 Biện pháp giải quyết vấn đề
2.3.1 Một số công thức giải nhanh quy luật di truyền Men đen
a Bài toán về giao tử, về số loại kiểu gen, tỉ lệ kiểu gen (KG), tỉ lệ kiểu hình (KH)
* Công thức tổng quát cho phép lai nhiều cặp tính trạng
Số cặp gen
dị hợp tử
(F 1 )
Số loại giao tử (F 1 )
Số loại kiểu gen
F 2
Số loại kiểu hình
Nếu các cặp gen phân li độc lập với nhau thì đời con:
- Số loại kiểu gen = Tích số loại kiểu gen của các cặp tính trạng
- Số loại KH = Tích số loại KH của các các cặp tính trạng
- Tỉ lệ KH = Tích tỉ lệ KH của các các cặp tính trạng
- Tỉ lệ KG = Tích tỉ lệ KG của các các cặp tính trạng
* Bài tập minh họa:
Bài tập 1: Cho biết mỗi gen quy định 1 tính trạng, alen trội là trội hoàn toàn,
không có hiện tượng đột biến Xét phép lai P: AaBb x AaBb, thu được F1 Theo
lí thyết F1 có số loại kiểu gen, số loại kiểu hình là:
A 4 kiểu hình, 9 kiểu gen B 9 kiểu hình, 4 kiểu gen
C 2 kiểu hình, 3 kiểu gen D 3 kiểu hình, 2 kiểu gen
Tỉ lệ KG: 1 AABB: 2AABb: AaBB: AaBb = 9(A-B-)
1 Aabb: 2 Aabb = 3(A-bb)
1 aaBb: 2 aaBb = 3(aaB-)
1 aabb= 1 aabb
Tỉ lệ KH: 9(A-B-): 3(A-bb): 3(aaB-):1 aabb
Nên ta có: 9 kiểu gen và 4 kiểu hình → Đáp án A
- Nếu là phương pháp dùng công thức:
Trang 7A 4 kiểu hình, 9 kiểu gen B 4 kiểu hình, 12 kiểu gen
C 8 kiểu hình, 12 kiểu gen D 8 kiểu hình, 27 kiểu gen
b Bài toán sử dụng công thức xác suất.
- Một cơ thể có n cặp gen dị hợp PLĐL, giảm phân bình thường thì trong cácloại giao tử được tạo ra, loại giao tử có m alen trội trong số n cặp gen(m≤n)
* Ví dụ vận dụng:
Bài tập 1:
Cơ thể có KG AaBbddEeGg giảm phân, không xảy ra đột biến tạo ra các giao
tử Theo lí thuyết, loại giao tử có 2 alen trội chiếm tỉ lệ bao nhiêu?
A 1/16 B 3/16 C 3/8 1/2
Giải:
Trang 8có bao nhiêu phát biểu sau đây đúng?
I Trong số các loại giao tử do P tạo ra, loại giao tử có 3 alen trội chiếm tỉ lệ 3/8
II Lấy ngẫu nhiên 1 cá thể ở F1, xác suất thu được cá thể có 3 tính trạng trội là9/16
III Lấy ngẫu nhiên một cá thể có kiểu hình trội về 2 tính trạng ở F1 Xác suấtthu được cá thể thuần chủng là 1/3
IV Lấy ngẫu nhiên một cá thể có kiểu hình trội về 3 tính trạng Xác suất thuđược cá thể thuần chủng là 1/27
Có 2 phát biểu đúng II và III → Đáp án B.
2.3.2 Một số công thức giải nhanh quy luật di truyền tương tác gen.
a Công thức giải nhanh bài tập về tỉ lệ KG, KH ở tương tác bổ sung
Công thức giải nhanh:
Khi tính trạng di truyền theo quy luật tương tác bổ sung và đời F1 có tỉ lệ9M:7N thì
I Trong các cá thể của F1
- Cá thể thuần chủng về kiểu hình M chiếm tỉ lệ 1/16
- Cá thể không thuần chủng về kiểu hình M chiếm tỉ lệ 8/16 = 1/2
- Cá thể có kiểu hình N không thuần chủng chiếm tỉ lệ 4/16 = 1/4
Trang 9- Cá thể có kiểu hình N thuần chủng chiếm tỉ lệ = 3/16.
II Trong số các cá thể có kiểu hình M ở F1 thì
- Cá thể thuần chủng chiếm tỉ lệ = 1/9
- Cá thể không thuần chủng chiếm tỉ lệ = 8/9
+ Cá thể không thuần chủng dị hợp 2 cặp gen chiếm tỉ lệ = 4/9
+ Cá thể không thuần chủng dị hợp 1 cặp gen chiếm tỉ lệ = 4/9
III Trong số các cá thể có kiểu hình N ở F1 thì
- Cá thể có kiểu hình N không thuần chủng chiếm tỉ lệ 4/7
- Cá thể có kiểu hình N thuần chủng chiếm tỉ lệ = 3/7
* Bài tập minh họa
Bài 1: Ở 1 loài thực vật, cho cây hoa đỏ giao phấn với cây hoa trắng (P), thu
được F1 100% Hoa đỏ Cho F1 tự thụ→ F2 có tỉ lệ kiểu hình: 56,25% Đỏ:43,75% Trắng Biết rằng không có đột biến xảy ra Theo lí thuyết, có bao nhiêuphát biểu đúng?
I Trong số các cây ở F2, cây thuần chủng có hoa đỏ chiếm tỉ lệ 15/16
II Trong số các cây ở F2, cây hoa đỏ không thuần chủng chiếm tỉ lệ 1/2.
III Trong số các cây ở F2, cây hoa trắng không thuần chủng chiếm tỉ lệ 1/4.
IV Lấy ngẫu nhiên 1 cây hoa đỏ ở F2, xác suất để được cá thể không thuầnchủng là 8/9
V Lấy ngẫu nhiên 1 cây hoa trắng ở F2, xác suất để được cá thể thuần chủng là4/7
A 2 B 4 C 3 D 1
Bài giải:
P thuần chủng, F1 100% đỏ, F2 = 56,25% Đỏ : 43,75% trắng = 9 đỏ : 7 Trắng.Chứng tỏ các gen tương tác với nhau quy định một kiểu hình theo kiểu tương tác
bổ sung tỉ lệ 9:7 Ta có
I Trong số các cây ở F2, cây thuần chủng (AABB) có hoa đỏ chiếm tỉ lệ = 1/16
II Trong số các cây ở F2, cây hoa đỏ không thuần chủng (AABb, AaBB, AaBb)
V Lấy ngẫu nhiên 1 cây hoa trắng ở F2, xác suất để được cá thể thuần chủng là
3/7 Vậy có 3 đáp án II, III, IV đúng → Đáp án C.
Công thức giải nhanh:
Nếu tính trạng di truyền tương tác bổ sung và đời F1 có tỉ lệ 9M:7N thì ở F1:
Trang 101, Các cá thể có kiểu hình M có tỉ lệ KG: 1AABB: 2AABb: 2AaBB: 4AaBb.
2, Tỉ lệ giao tử của các cá thể có kiểu hình M là: 4AB: 2Ab:2aB:1ab
3, Các cá thể có kiểu hình N có tỉ lệ KG:1AABB: 2Aabb: 1aaBB: 2aaBb: 1aabb
4, Tỉ lệ giao tử của các cá thể có kiểu hình N là: 2Ab: 2aB: 3ab
5, Tất cả các cá thể có kiểu hình M ở F1 giao phối ngẫu nhiên thì F2:
+ Kiểu hình N chiếm tỉ lệ: (1-AB)2 – 2Ab.aB = 17/81
+ Kiểu hình M chiếm tỉ lệ: 1 – 17/81 = 64/81
6, Tất cả các cá thể có kiểu hình N ở F1 giao phối ngẫu nhiên thì F2
+ Kiểu hình N chiếm tỉ lệ: 1 – 2Ab.aB = 41/49
+ Kiểu hình M chiếm tỉ lệ: 1- 41/49 = 8/49
Bài 2:
Ở 1 loài động vật tính trạng màu lông do 2 cặp gen Aa và Bb nằm trên 2 cặpNST thường quy định Kiểu gen có cả 2 alen trội (A-B-): lông đỏ, các kiểu gencòn lại quy định lông đen P con đực lông đỏ giao phối với con cái lông đen,F1thu được 100% lông đỏ, cho F1 giao phối với nhau Thu được F2 có tỉ lệ kiểuhình: 9 lông đỏ: 7 lông đen Biết rằng không có đột biến xảy ra
I Ở F2, kiểu hình lông đỏ có tỉ lệ kiểu gen là 1AABB: 2AABb: 2AaBB: 4AaBb
II Các cá thể lông đỏ F2 sẽ tạo ra tỉ lệ giao tử 4AB: 2Ab:2aB:1ab
III Các cá thể lông đen F2 sẽ tạo ra tỉ lệ giao tử 2Ab: 2aB: 1ab
IV Cho tất cả các cá thể lông đỏ ở F2 lai phân tích, tỉ lệ đời con 4 đỏ : 5 đen
V Cho tất cả các cá thể lông đen ở F2 lai phân tích, tỉ lệ đời con 1 đỏ : 3 đen
A 2 B 4 C 3 D 1
Bài giải:
Tính trạng màu lông do 2 cặp gen Aa và Bb nằm trên 2 cặp NST thường quyđịnh Kiểu gen có cả 2 alen trội (A-B-): lông đỏ, các kiểu gen còn lại quy địnhlông đen F2 có tỉ lệ 9 đỏ : 7 đen Theo công thức giải nhanh ta có:
I, II, III và IV đúng → Đáp án B
V sai vì cho tất cả các cá thể lông đen ở F2 lai phân tích: (2Ab: 2aB: 1ab) x ab
tỉ lệ kiểu hình đời con 100% đen
b Tỉ lệ kiểu hình và số loại kiểu hình khi có tương tác cộng gộp:
Công thức tổng quát
Khi bố mẹ có kiểu gen giống nhau và dị hợp về n cặp gen Ở F1:
1, Loại cá thể có m alen trội (m ≤ 2n) chiếm tỉ lệ:
2 2
2
m n n
C
2, Loại cá thể có m alen trội chiếm tỉ lệ lớn nhất (khi m = n):
2 2
2
n n n
C
Cơ thể có n cặp gen di hợp (n ≥ 1) nằm trên các NST khác nhau tự thụ phấn, thuđược F1 thì:
1, Số loại KG ở F1 có 1 alen trội: C1n= n
2, Số loại KG ở F1 có 2 alen trội (n ≥ 2): C n1 + C n2
3, Số loại KG ở F1 có 3 alen trội (n ≥ 3): C n3 + 2C n2
Trang 114, Số loại KG ở F1 có 4 alen trội (n ≥ 4): C n4 + 3C n3+ C n2
Bài tập
Ở 1 loài thực vật, tính trạng chiều cao cây do 4 cặp (Aa, Bb, Dd và Ee) nằmtrên 4 cặp NST thường khác nhau và tương tác kiểu cộng gộp Kiểu gen đồnghợp lặn quy định chiều cao 100cm Trong kiểu gen cứ có thêm một alen trội thìcây cao thêm 10cm Cây có kiểu gen AaBbDdEe tự thụ phấn, thu được F1 Biếtkhông có đột biến xảy ra Ở F1, có bao nhiêu kiểu gen quy định cây cao 130cm
Áp dụng công thức giải nhanh ta có: n = 4 → 2n = 8
- Số kiểu gen quy định cây cao 130cm: C4
3 + 2 C4
2
= 16 kiểu gen, chiểm tỉ lệ
C83
28 = 7/32 → Đáp án: A
2.3.3 Một số công thức giải nhanh quy luật di truyền liên kết gen và hoán vị gen (HVG)
a Bài toán về giao tử: Công thức giải nhanh
Có x tế bào sinh tinh của cơ thể có kiểu gen giảm phân, trong đó có y tế bào xảy
ra hoán vị gen (x > y) thì tỉ lệ các loại giao tử được sinh ra là
(2x - y) : (2x - y) : y : y
Trên một nhóm gen liên kết có n cặp gen dị hợp (VD AbDeGh /aBdEgH )
- Nếu có x tế bào sinh tinh và có HVG thì tối đa có số loại giao tử = 2x+2(Không vượt quá 2n)
- Nếu mỗi tế bào chỉ có trao đổi chéo tại 1 điểm thì tối đa có số loại giao tử =2x+2 (Không vượt quá 2n)
a, Không có tế bào nào xảy ra HVG
ab giảm phân bình thường không có hoán vị cho 2 loại giao
tử có tỉ lệ 2AB: 2ab → 20AB : 20ab