Sinh hoc THPT doan thi thao THCSTHPT thong nhat yen dinh thanh hoa

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO THANH HÓA TRƯỜNG THCS&THPT THỐNG NHẤT S¸ng kiÕn kinh nghiƯm PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP PHẢ HỆ BẰNG CÁCH TÍNH TẦN SỐ ALEN Người thực : Đoàn Thị Thảo Chức vụ : Giáo viên Sáng kiến kinh nghiệm mơn: Sinh học THANH HĨA NĂM 2015 CÁC TỪ VIẾT TẮT KG : TLKG : THPT : Kiểu gen Tỉ lệ kiểu gen Trung học phổ thông MỤC LỤC A ĐẶT VẤN ĐỀ .1 B GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ I Cơ sở lí luận II Thực trạng vấn đề .3 III Giải pháp tổ chức thực .4 III.1 Phương pháp giải tập phả hệ bệnh di truyền III.2 Phương pháp giải tập phả hệ hai bệnh di truyền trở nên III.3 Phương pháp giải tập phả hệ quần thể đạt cân di truyền III.4 Bài tập tham khảo .14 IV Kết thực nghiệm 16 C KẾT LUẬN 19 TÀI LIỆU THAM KHẢO A ĐẶT VẤN ĐỀ Sinh học mơn học thi theo hình thức trắc nghiệm khách quan, đặc biệt năm 2015, Bộ Giáo dục Đào tạo có thay đổi kì thi tốt nghiệp trung học phổ thông (THPT) tuyển sinh Đại học – Cao đẳng, tổ chức kì thi quốc gia lấy kết xét tốt nghiệp THPT làm tuyển sinh Đại học, cao đẳng Điều địi hỏi học sinh ngồi việc phải trang bị kiến thức bản, hệ thống phải rèn luyện nâng cao kĩ làm Qua thực tế giảng dạy, trực tiếp ôn thi đại học ôn luyện học sinh giỏi nhiều năm nhận thấy dạng tập phả hệ thường có đề thi Đại học – Cao đẳng chọn Học sinh giỏi cấp Trong tập phả hệ dạng khó, yêu cầu học sinh đồng thời phải xác định nhiều đơn vị kiến thức khiến học sinh đọc đề hay nhìn đề dạng sơ đồ có tâm lý e ngại bỏ qua giải vòng vo không xác định cách giải phù hợp, hiệu Đặc biệt với dạng tập liên quan đến hai tính trạng trở lên, dạng tập khả suất hay khơng xuất tính trạng hệ sau, học sinh sử dụng cơng thức tính xác suất để giải thường dễ nhầm để sót trường hợp, cách làm thực tốt học sinh giỏi có kiến thức định toán tổ hợp xác suất Với mong muốn củng cố rèn luyện kiến thức, kĩ giải tập phả hệ học sinh trung bình, nâng cao khả tư sinh học học sinh giỏi , giúp cho em thêm tự tin giải tập phả hệ mạnh dạn chọn đề tài : " Phương pháp giải tập phả hệ cách tính tần số alen" làm sáng kiến kinh nghiệm Với kinh nghiệm giảng dạy chưa nhiều, tin hy vọng phương pháp học sinh nhìn nhận kiến thức tập cách tường minh, dễ hiểu khắc phục hạn chế nêu đóng góp phần nhỏ việc nâng cao chất lượng giảng dạy sinh học trường THPT theo yêu cầu B GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ I Cơ sở lí luận Nghiên cứu phả hệ nghiên cứu di truyền tính trạng định người có quan hệ họ hàng qua nhiều hệ Mục đích nghiên cứu phả hệ để xác định xem tính trạng bệnh trội hay lặn, nằm NST thường hay NST giới tính, di truyền theo quy luật xác định khả sinh bình thường, mắc bệnh hay mang gen bệnh cặp vợ chồng đề cập toán Trên sở di truyền tính trạng người tuân theo quy luật di truyền chung sinh vật : quy luật MenĐen, quy luật tương tác gen, quy luật di truyền liên kết với giới tính Mocgan, di truyền học quần thể Trong cách tính tần số alen theo cụng thc sau: Cấu trúc di truyền (thành phần KG) cá thể có dạng :d AA : h Aa : r aa Gọi p tần số alen A q tần số alen a Ta cã: p =d+ h ; q =r+ h Do đó, việc xác định kiểu gen tần số alen giao tử người phả hệ học sinh thực dễ dàng Vì thế, nhìn nhận tốn dạng sơ đồ phả hệ thông qua xác định tần số kiểu gen tần số alen tạo cặp bố mẹ, học sinh xác định tỉ lệ kiểu gen (TLKG) đời con, từ xác định khẳ xuất kiểu gen (KG) hay kiểu hình mong đợi đời Ví dụ (ĐH 2012) Cho sơ đồ phả hệ mô tả di truyền bệnh người hai alen gen quy định, alen trội trội hoàn toàn 10 11 12 13 Biết không xảy đột biến bố người đàn ông hệ thứ III không mang alen gây bệnh Xác suất người đầu lòng cặp vợ chồng hệ thứ III bị bệnh A 18 B 32 C D Cách giải - (1) (2) bình thường sinh (3) bị bệnh suy tính trạng bệnh tính trạng lặn - Nam (3) nữ (12) bị bệnh suy gen quy định tính trạng khơng nằm NST giới tính , bệnh gen lặn nằm NST thường quy định - Qui ước : A : bình thường ; a : bị bệnh - Qua phả hệ xác định KG (5) (A-) với tỉ lệ (1/3AA : 2/3Aa) giao tử ( 5) có tần số alen ( A = 2/3 ; a = 1/3 ) Kiểu gen (6) AA tạo giao tử có tần số alen ( A = 1; a = ) - Tổ hợp giao tử (5) (6): ( A = 2/3 ; a = 1/3 ) x ( A = 1; a = ) cho hệ sau AA=2/3.1=2/3 : Aa = 2/3.0 + 1/3.1 = 1/3 : aa = 1/3.0 = 1/3 Suy (10) bình thường có KG ( A- ) với tỉ lệ ( 2/3 AA : 1/3Aa), tạo giao tử có tần số alen (A = 5/6 ; a = 1/6) - Tương tự ta xác định kiểu gen (11) (A-) với tỉ lệ ( 1/3AA: 2/3Aa), tạo giao tử có tần số alen (A = 2/3; a =1/3) - Tổ hợp loại giao tử (10) (11) : (A = 5/6 ;a = 1/6) x (A = 2/3; a =1/3) cho hệ sau 10/18AA : 7/18Aa : 1/18aa Vậy tỉ lệ đầu lòng (13) bị bệnh cặp vợ chồng (10), (11) : 1/18 II.Thực trạng vấn đề * Đối với giáo viên : Trên thực tế, qua khảo sát tình hình giảng dạy giáo viên sở số trường THPT đa phần thầy cô vận dụng công thức tổ hợp để giải Cách giải phù hợp hiệu với HS có tư tốn học mức độ trở lên, mặt khác thân nhiều thầy kinh nghiệm giảng dạy gặp khó khăn vận dụng cách giải này, đối tượng học sinh hiểu vận dụng để tự giải tập bị thu hẹp, kết ôn luyện khơng cao Tuy nhiên có số giáo viên có phương pháp dạy phù hợp , giáo viên khai thác theo hướng xác định tần số kiểu gen từ xác định tần số alen người liên quan để tính tỉ lệ kiểu gen hay kiểu hình cần tìm hệ sau dạy thường lơi học sinh, học sinh dễ hiểu, thích tự tin trước dạng tập phả hệ * Đối với học sinh : Trước tập di truyền người dạng sơ đồ phả hệ, đa số học sinh dừng lại việc xác định di truyền tính trạng trội hay lặn, gen nằm NST quy định xác định kiểu gen số thành viên sơ đồ Khi giải, lại tỏ lúng túng việc xác định rõ yêu cầu toán giải cách rườm rà, làm phức tạp kiến thức Với dạng tập di truyền người dạng lời, nhiều học sinh lại chưa thể mô dạng sơ đồ, khiến việc giải thời gian rối Trước thực trạng trên, tơi mong muốn giáo viên cần tìm phương pháp tổ chức dạy học cho nâng cao hiệu giảng dạy sinh học tiết học, phù hợp với đối tượng học sinh, để gieo lên niềm say mê sinh học học sinh, giúp học sinh tin tưởng vào khoa học sinh học, tự tin giải dạng tập phả hệ Từ vận dụng vào giải thích, suy đốn bệnh di truyền người thực tế III Giải pháp tổ chức thực III.1 Phương pháp giải tập phả hệ bệnh di truyền - Xác định gen quy định tính trạng bệnh trội hay lặn - Xác định gen quy định tính trạng nằm NST thường hay NST giới tính - Xác định kiểu gen tỉ lệ kiểu gen thành viên phả hệ - Xác định tỉ lệ loại giao tử ( tần số alen) tạo từ bố, mẹ - Tổ hợp loại giao tử bố, mẹ xác định tỉ kệ kiểu gen đời con, suy tỉ lệ kiểu hình cần tìm Ví dụ Cho sơ đồ phả hệ I Nam bình thường Nam bị bệnh Nữ bình thường II 10 10 11 12 12 Nữ bị bệnh III 13 14 15 16 Sơ đồ phả hệ mô tả di truyền bệnh nhân hai alen gen quy định Biết không xảy đột biến tất hệ Xác suất để cặp vợ chồng hệ III phả hệ sinh đứa bị bệnh là: A 1/12 B 1/4 C 1/6 D 1/8 Cách giải - Bệnh xuất đồng hai giới suy gen quy định nằm NST thường - Thế hệ I bình thường, sinh bị bệnh suy bệnh alen lặn quy đinh - Quy ước: A : Bình thường ; a : Bị bệnh - Kiểu gen II.5, II.6, II.12 aa nên I.1, I.2, I.3, I.4 có kiểu gen Aa cho hệ sau : 1/4AA : 1/2Aa : 1/4aa Vậy II.8 có kiểu gen (1/3AA: 2/3Aa) tạo giao tử có tần số alen (A=2/3; a =1/3 ) -Tương tự, ta có II.9 có kiểu gen (1/3AA : 2/3Aa) tạo giao tử có tần số alen (A = 2/3 ; a =1/3) - Tổ hợp giao tử II.8 II.9 : (A = 2/3; a = 1/3) x (A = 2/3; a = 1/3) cho hệ sau: AA = 2/3.2/3 = 4/9: Aa = 2.2/3.1/3 = 4/9: aa = 1/3.1/3 = 1/9 - Vì III.15 bình thường nên kiểu gen : 4/9AA : 4/9Aa, tương đương cấu trúc di truyền 1/2AA + 1/2Aa = 1, tạo giao tử có tần số alen (A = 3/4; a= 1/4) - III.16 bị bệnh aa, tạo giao tử có tần số alen (A=0;a = 1) - Tổ hợp giao tử III.15 III.16: (A = 3/4; a= 1/4) x (A=0;a = 1) cho hệ sau : 3/4Aa : 1/4aa Vậy xác suất để cặp vợ chồng (III.15 III.16) sinh bị bệnh là: 1/4 Ví dụ 2.(ĐH 2014) Sơ đồ phả hệ mô tả di truyền bệnh người hai alen gen quy định I II 11 10 Quy ước : Nữ không bị bệnh : Nữ bị bệnh : Nam không bị bệnh : Nam bị bệnh III 12 13 14 ? 15 16 Biết không phát sinh đột biến tất cá thể phả hệ, xác suất sinh đầu lòng không mang alen gây bệnh cặp vợ chồng III.14 - III.15 A 4/9 B 29/30 C 7/15 D 3/5 Cách giải - Bố mẹ hệ I.1và I.2 , II.10 II.11 bình thường có gái bị bệnh nên tính trạng bệnh gen lặn quy định - Bố I.2 II.10 bình thường sinh gái bị bệnh suy gen quy định tính trạng khơng nằm NST giới tính X, bố I.4 bị bệnh trai II.8 bình thường nên gen khơng nằm NST giới tính Y, gen nằm NST thường - II.5 có kiểu gen ( aa ) nên I.1 I.2 có kiểu gen dị hợp suy II.7 có kiểu gen (A-)với tỉ lệ ( 1/3AA: 2/3Aa) tạo giao tử có tần số alen ( A=2/3;a=1/3) -I.4 có kiểu gen (aa) nên II.8 mang kiểu gen (Aa), tạo giao tử có tần số alen (A=1/2; a=1/2) Kết II.7 II.8 kết hôn cho đời với tỉ lệ sau: 2/6 AA: 3/6Aa:1/6aa Suy tỉ lệ kiểu gen người bình thường III.12,III.13, III.14 ( 2/5AA ; 3/5Aa ) tạo giao tử có tần số alen ( A=7/10; a=3/10 ) - Tương tự cặp vợ chồng II.10, II.11bình thường sinh bị bệnh nên có kiểu gen dị hợp (Aa ) suy người III.15 cặp vợ chồng mang kiểu gen ( A- ) với tỉ lệ ( 1/3AA : 2/3Aa), tạo giao tử có tần số alen (A=2/3; a=1/3) - Tổ hợp loại giao tử III.14 III.15 cho đời với tỉ lệ KG sau 14/30 AA : 13/30Aa : 3/30aa Vậy xác suất sinh đầu lịng khơng mang alen gây bệnh cặp vợ chồng III.14 - III.15 14/30 =7/15 III.2 Phương pháp giải tập phả hệ hai bệnh trở lên * Xét riêng tính trạng - Xác định gen quy định tính trạng bệnh trội hay lặn - Xác định gen quy định tính trạng nằm NST thường hay NST giới tính - Xác định kiểu gen tỉ lệ kiểu gen thành viên phả hệ - Xác định tỉ lệ loại giao tử ( tần số alen) tạo bố, mẹ liên quan - Tổ hợp loại giao tử bố, mẹ xác định tỉ kệ kiểu gen đời con, suy tỉ lệ kiểu hình cần tìm * Xét đồng thời hai tính trạng cách nhân xác suất xuất kiểu gen đời con, suy xác suất suất kiểu hình cần tìm Ví dụ Sơ đồ phả hệ mô tả hai bệnh di truyền người Bệnh P gen lặn nằm nhiễm sắc thể thường quy định, bệnh Q gen lặn nằm nhiễm sắc thể giới tính X quy định Nam bình thường I Nữ bình thường Nam bị bệnh Nữ bị bệnh Nam bị bệnh 10 11 Nữ bị bệnh ? Biết không xảy đột biến, xác suất đứa trẻ bị hai bệnh sinh từ cặp vợ chồng số III-9 III-10 A 16 B 16 C D Cách giải Xét di truyền riêng tính trạng *Xét bệnh P - Theo giả thiết bệnh P gen lặn nằm NST thường quy định, quy ước A : Không bệnh ; a : bị bệnh - Do I.2 bị bệnh có kiểu gen (aa) nên II.5 có kiểu gen (Aa), II.6 bị nên có kiểu gen (aa) , Suy III.9 có kiểu gen Aa có tần số alen (A= 1/2 ; a = 1/2 ) - Do II.7 bị bệnh nên III.10 có kiểu gen (Aa) có tần số alen ( A= 1/2 ; a = 1/2 ) - Tổ hợp loại giao tử III.9-10 :(A= 1/2 ; a = 1/2 ) x (A= 1/2 ; a = 1/2 ) cho hệ sau : 1/4AA: 1/2Aa: 1/4aa Vậy xác suất sinh bị bệnh P cặp vợ chồng III.9 III.10 1/4 * Xét bệnh Q - Theo giả thiết bệnh Q gen lặn nằm NST giới tính X quy định, quy ước XB : Không bệnh ; Xb : bị bệnh - II.5 bị bệnh có KG (X bY) , I.4 bị bệnh nên suy II.6 có kiểu gen ( X BXb) III.9 có kiểu gen ( XBXb) có tần số alen ( XB =1/2; Xb = 1/2 ) - III.10 có kiểu gen (XBY ) có tần số alen ( XB =1/2; Y = 1/2 ) - Tổ hợp loại giao tử III.9 III.10 : ( XB =1/2; Xb = 1/2 ) x ( XB =1/2; Y = 1/2 ) cho hệ sau : XBXB=1/2.1/2=1/4: XBXb = 1/2.1/2+1/2.1/2=1/2: XbXb=1/4 Vậy xác suất sinh mắc bệnh Q cặp vợ chồng III.9 III.10 1/41/4 Xét di truyền đồng thời hai tính trạng : suy xác suất đứa trẻ bị hai bệnh sinh từ cặp vợ chồng số III-9 III-10 1/4x1/4 =1/16 Ví dụ Sự di truyền bệnh (X) người alen quy định thể qua sơ đồ phả hệ Các chữ cho biết nhóm máu tương ứng người Biết di truyền bệnh độc lập với di truyền nhóm máu, q trình giảm phân bình thường khơng có đột biến xảy Xác suất để cặp vợ chồng (7) (8) hệ (II) sinh có nhóm máu B bị bệnh A 1/8 B 2/32 C 1/18 D 5/36 Cách giải Xét di truyền riêng tính trạng * Xét di truyền tính trạng bệnh(X) - Bố, mẹ I.1và I.2 bình thường sinh II.6 bị bệnh nên tính trạng bệnh gen - Tính trạng xuất hai giới nên gen không nằm NST (Y), gen không nằm NST (X ) II.6 bị bệnh mà I.1 lại bình thường Vậy gen quy định tính trạng bệnh nằm NST thường - Quy ước A : bình thường ; a : Bị bệnh - II.6 bị bệnh có KG ( aa) nên I.1 I.2 có kiểu gen dị hợp (Aa), suy II.7 có KG (A-) với tỉ lệ (1/3AA: 2/3 Aa), tạo giao tử có tần số alen : ( A= 2/3; a=1/3) - II.9 bị bênh nên I.4 có KG ( Aa) , suy II.8 có KG ( Aa), tạo giao tử có tần số alen : ( A=1/2; a=1/2) - Tổ hợp giao tử II.7 II.8 : ( A= 2/3; a=1/3) x ( A=1/2; a=1/2) cho tỉ lệ KG đời là: 2/6AA : 3/6Aa : 1/6aa Vậy khả sinh bị bệnh 1/6 * Xét di truyền tính trạng nhóm máu - Con II.5 có máu (O) , II.6 có máu ( AB) nên bố mẹ I có máu (A) (B) mang KG dị hợp (IAIO) (IBIO) , nên II.7 máu (A) có KG ( I AIO), tạo giao tử có tần số alen ( IA=1/2; IO =1/2) - II.9 máu (O) nên I.3 I.4 có KG dị hợp ( I BIO) , II.8 có KG (IBI-) với tỉ lệ ( BB BO I I : I I ), tạo giao tử có tần số alen (IB =2/3 ; IO=1/3) 3 - Tổ hợp giao tử II.7 II.8 : ( I A=1/2; IO =1/2) x (IB =2/3; IO=1/3) cho đời có máu (B) = 1/2 IO 2/3 IB = 2/6 =1/3 * Xét di truyền đồng thời hai tính trạng suy xác suất để cặp vợ chồng (7) (8) hệ (II) sinh có nhóm máu B bị bệnh 1/6 1/3 = 1/18 III.3 Phương pháp giải tập phả hệ quần thể đạt cân di truyền - Xác định gen quy định tính trạng bệnh trội hay lặn - Xác định gen quy định tính trạng nằm NST thường hay NST giới tính, lập sơ đồ phả hệ thơng tin tính trạng dạng lời - Xác định kiểu gen, tỉ lệ kiểu gen tần số alen thành viên phả hệ theo công thức xác định tỉ lệ KG quần thể đạt cân di truyền sau: pq p2 + Người mang kiểu hình trội (A-) có tỉ lệ KG ( AA; p + pq Aa ), tạo p + pq giao tử có tần số alen (A= pq pq p2 1 + p + pq ; a = p + pq ) p + pq 2 + Người mang kiểu hình trội có kiểu gen đồng hợp AA có tỉ lệ KG tạo giao tử có tần số alen ( A= p2 , p + pq p2 ; a=0 ) p + pq pq + Người mang kiểu hình trội có kiểu gen dị hợp Aa có tỉ lệ KG p + pq , pq pq 1 tạo giao tử có tần số alen ( A= p + pq ; a= p + pq ) 2 - Tổ hợp loại giao tử bố, mẹ xác định tỉ kệ kiểu gen đời , suy tỉ lệ kiểu hình cần tìm Ví dụ ( Đề KSCL-TH/2015) Một quần thể người trạng thái cân di truyền, tần số người bị mắc bệnh di truyền đơn gen 9% Phả hệ cho thấy số thành viên (màu đen) bị bệnh Kiểu hình người có đánh dấu (?) chưa biết I II III ? Có kết luận rút từ sơ đồ phả hệ trên: (1) Cá thể III9 chắn không mang alen gây bệnh (2) Cá thể II5 khơng mang alen gây bệnh (3) Xác suất để cá thể II3 có kiểu gen dị hợp tử 50% (4) Xác suất cá thể III(?) bị bệnh 23% Những kết luận là: A (1), (4) B (2), (3) (4) C (1), (2) (3) 10 D (2) (4) Cách giải - Bố mẹ I.1và I.2 bình thường sinh II.4, II.6, II.7 bị bệnh nên tính trạng bệnh tính trạng lặn Bố I.2 bình thường sinh gái bị bệnh nên gen quy định tính trang khơng nằm NST giới tính X, mặt khác trai bị bệnh nên gen khơng nằm NST giới tính Y gen quy định tính trạng nằm NST thường - Quy ước gen : A : Bình thường ; a: bị bệnh - Tỉ lệ người mắc bệnh quần thể 9% , tỉ lệ kiểu gen aa=0,09 suy tần số alen (a)=0,3 , tần số alen (A)=1-0,3=0,7 10 - Bố mẹ (I ) bình thường sinh bị bệnh nên kiểu gen bố mẹ dị hợp suy kiểu gen (5) (AA) (Aa) nên kết luận (2) - II.7 bị bệnh có kiểu gen (aa) , sinh III.10 bị bệnh nên II.8 dị hợp, III.9 có kiểu gen (Aa) nên kết luận (1) sai - Bố mẹ I mang KG dị hợp có tần số alen (A=0,7; a=0,3), nên cấu trúc quần thể trạng thái cân (0,49AA : 0,42Aa : 0,09aa) , xác suất để II.3 2.0, 7.0,3 có kiểu gen dị hợp 0, 49 + 0, 42 = 46,15% suy kết luận (3) sai 0, 49 0, 42 - II.3 bình thường có KG( A-) với tỉ lệ ( 0,91 AA; 0,91 Aa ) tạo giao tử có tần số alen (A=0,77 ; a= 0,23) - II.4 có kiểu gen ( aa) tạo giao tử có tần số ( A=0; a=1) - Tổ hợp giao tử II.3 II.4 (A=0,77 ; a= 0,23) x ( A=0; a=1) cho tỉ lệ KG aa = 0,23.Vậy Xác suất để III ( ?) bị bệnh = 23% suy (4) Kết luận ( 2) (4) Ví dụ Ở người gen quy định nhóm máu có 3alen: I A, IB , IO Khảo sát quần thể cân di truyền có 4% người có nhóm máu O, 21% người có nhóm máu B Xét gia đình quần thể : người đàn ơng mang nhóm máu B, em trai mang máu nhóm O, bố mẹ có nhóm máu B Người đàn ông kết hôn với người vợ có nhóm máu B Cặp vợ chồng sinh người có nhóm máu B, xác suất để đứa có kiểu gen dị hợp A 47,4% B 42,9% C 16,3% D 39,3% Cách giải * Lập sơ đồ phả hệ tính trạng nhóm máu: B O B B B * Xác định tần số alen thành phần kiểu gen nhóm máu nhóm người - Gọi p, q, r tần số alen IA, IB , IO.ta có kiểu gen tần số kiểu gen nhóm máu tương ứng sau: KH A B AB O 11 KG IAIA, IAIO Tần số KG p : pr IBIB , IBIO q : qr IAIB IOIO pq r2 - Tần số KG người có nhóm máu O : r 2= 4% =0,04 suy tần số alen r=0,2 - Tần số KG người có nhóm máu B : q + 2qr = 21% , thay r=0,2 vào ta được: q2 + 0,4q = 21% , giải q= 0,3 - Tần số alen p= 1-(q+r)=0,5 * Xét di truyền nhóm máu B người vợ có KG (IBIB IBIO ) với tần số 2qr 0, 09 0,12 q2 KG ( IBIB: q + 2qr IBIO ), tương ứng với ( 0, 21 IBIB: 0, 21 IBIO ), tạo giao q + 2qr tử có tần số alen ( IB= ; IO= ) 7 * Xét di truyền nhóm máu thành viên gia đình người chồng : - Em trai máu O có KG (IOIO) nên bố mẹ máu B có KG dị hợp (I BIO), người đàn ơng máu B gia đình có KG ( I BI-) với tỉ lệ ( BB BO I I : I I ), 3 tạo giao tử có tần số alen ( IB= ; IO= ) * Tổ hợp giao tử cặp vợ chồng trên:(IB= cho TLKG đời : O 2 ; I = ) x ( IB= ; IO= ) 7 3 10 B B B O O O II: II : I I 21 21 21 Vậy khả sinh nhóm máu B dị hợp 19 : = = 47,4% 21 21 19 III.4 Bài tập tham khảo Bài tập Cho sơ đồ phả hệ mô tả di truyền bệnh người hai alen gen quy định, alen trội trội hoàn toàn I : Nữ bình thường : Nam bình thường II : Nữ bị bệnh : Nam bị bệnh III Biết không xảy đột biến bố người đàn ông hệ thứ III không mang alen gây bệnh Xác suất người đầu lòng cặp vợ chồng hệ thứ III không bị bệnh A 17/18 B 31/32 C 3/4 D 8/9 Cách giải 12 - Bố mẹ (I) bình thường sinh trai hệ II bị bênh nên tính trạng bệnh tính trạng lặn gen quy định khơng nằm NST Y, gái hệ III bị bệnh mà bố bình thường nên gen khơng nằm NST X , gen quy định tính trạng bệnh nằm NST thường - Quy ước gen : A : Bình thường ; a : bị bệnh - Con I bị bệnh có kiểu gen ( aa ) nên bố mẹ (I) có kiểu gen dị hợp, suy gái II có kiểu gen (A-) với tần số KG ( 1/3AA: 2/3Aa ), tạo giao tử có tần số alen ( A=2/3 ; a=1/3) - Bố người đàn ông hệ III không mang alen gây bệnh có KG (AA), tạo giao tử có tần số alen ( A=1; a=0) - Tổ hợp giao tử người phụ nữ người đàn ông : (A=2/3 ; a=1/3) x (A=1; a=0) cho đời III có tỉ lệ kiểu gen ( 2/3AA: 1/3Aa ), tạo giao tử có tần số alen ( A=5/6 ; a = 1/6) - Biện luận tương tự với cặp vợ chồng hệ II, suy hệ III có tỉ lệ kiểu gen ( 1/3AA: 2/3Aa ), tạo giao tử có tần số alen ( A=2/3 ; a=1/3) - Tổ hợp giao tử cặp vợ chồng hệ III: (A=5/6 ; a = 1/6) x ( A=2/3 ; a=1/3) tỉ lệ KG đời : 17/18 (A-) : 1/18 (aa) Vậy xác suất người đầu lòng cặp vợ chồng hệ thứ III không bị bệnh : 17/18 Bài tập2 Ở người, dạng tóc tính trạng đơn gen qui định hai alen nằm nhiễm sắc thể thường Cho sơ đồ phả hệ sau I Nam tóc xoăn Nữ tóc xoăn II Nam tóc thẳng Nữ tóc thẳng III Biết khơng có đột biến xảy Xác suất để cặp vợ chồng hệ thứ III sơ đồ phả hệ sinh đầu lòng mang kiểu gen dị hợp A 43,33% B 44,44% C 50% D 71,43% Cách giải - Bố I.4 mẹ I.3 tóc xoăn sinh II.4 tóc thẳng suy tính trạng tóc thẳng tính trạng lặn - Theo giả thiết gen quy đinh nằm NST thường nên quy ước : A : tóc quăn ; a : tóc thẳng 13 - Con III.1 tóc thẳng có KG (aa) nên kiểu gen bố ,mẹ II.2 II.3 đề dị hợp, KG III.2 (A-) với tỉ lệ ( 1/3AA: 2/3 Aa), tạo giao tử có tần số alen ( A=2/3; a=1/3) - Biện luận tương tự suy kiểu gen III.3 có dạng (A-) với tỉ lệ ( 1/3AA: 2/3 Aa), tạo giao tử có tần số alen ( A=2/3; a=1/3) - Tổ hợp giao tử III.2 III.3 : ( A=2/3; a=1/3) x ( A=2/3; a=1/3) 3 cho đời có tỉ lệ KG dị hợp ( Aa) = = 44,44% Bài tập ( ĐH 2013): Ở người, gen quy định dạng tóc nằm nhiễm sắc thể thường có alen, alen A quy định tóc quăn trội hoàn toàn so với alen a quy định tóc thẳng Bệnh mù màu đỏ - xanh lục alen lặn b nằm vùng không tương đồng nhiễm sắc thể giới tính X quy định, alen trội B quy định mắt nhìn màu bình thường Cho sơ đồ phả hệ sau Thế hệ I II III 10 nữ bình thường; nam bình thường nữ bị bệnh; nam bị bệnh 11 12 Biết không phát sinh đột biến tất cá thể phả hệ Cặp vợ chồng III 10 − III 11 phả hệ sinh con, xác suất đứa đầu lịng khơng mang alen lặn hai gen A 4/9 B 1/6 C 1/8 D 1/3 Cách giải: Xét di truyền riêng rẽ tính trạng *Xét tính trạng hình dạng tóc: - Do người nam III9 (phía người chồng) III12 (phía người vợ) tóc thẳng có KG (aa) nên cặp vợ chồng III10 – III11 có KG( A-) với tỉ lệ :( AA Aa), tạo giao tử có tần số ( 2/3A; 1/3a) - Tổ hợp giao tử cặp vợ chồng III10 – III11 đời AA (không mang alen lặn) 14 * Xét bệnh mù màu đỏ – xanh lục: - KG người chồng (III10) XBY, tạo giao tử có tần số alen ( XB =1/2; Y=1/2) - Do người mẹ II7 mang alen lặn nên KG người vợ III11 (XBX-) với tỉ lệ ( B B B B X X : X X ), tạo giao tử có tần số alen ( XB ; Xb ) 2 4 - Tổ hợp di truyền giao tử (III10 III11) ta được: B B B X X + X Y = (KG không mang alen lặn) 8 Xét di truyền đồng thời hai tính trạng, xác suất để cặp vợ chồng sinh đầu lịng khơng mang alen lặn tính trạng là: x = Bài tập Ở người, alen A quy định da bình thường trội hồn tồn so với alen a quy định da bạch tạng Bệnh máu khó đơng alen lặn b nằm vùng không tương đồng nhiễm sắc thể giới tính X, alen B quy định máu bình thường Cho sơ đồ phả hệ I II III ? Nữ bị bệnh bạch tạng Nữ bị bệnh máu khó đơng Nữ bình thường, Nam bị bệnh Nam bị bệnh máu khó đơng Nam bình thường Biết bố người đàn ơng hệ thứ ba không mang alen gây bệnh, không phát sinh đột biến tất cá thể phả hệ Cặp vợ chồng III – sinh người đầu lịng khơng bị bệnh Xác suất để người đầu lịng khơng mang alen bệnh A 42,8% B 41,7% C 71,4% D 50,4% Cách giải Xét di truyền riêng tính trạng * Xét di truyền tính trạng bệnh bạch tạng 15 - Vì người II.2, bị bệnh nên bố I.1 mẹ I.2 chắn có kiểu gen Aa, nên II.4 có kiểu gen ( A-) mang tỉ lệ ( 1/3 AA : 2/3Aa) , tạo giao tử có tần số alen (A= 2/3 ; a= 1/3) - Bố người đàn ơng III.2 khơng mang alen bệnh nên có KG : AA tạo giao tử có tần số alen (A=1;a=0 ) - Tổ hợp giao tử II.4 bố người đàn ông III.2 : (A= 2/3 ; a= 1/3) x (A=1;a=0 ) suy tỉ lệ KG người III.2 2/3AA: 1/3Aa, tạo giao tử có tần số alen ( A= 5/6; a=1/6) - Biện luận tương tự người III.3 có tỉ lệ kiểu gen (1/3AA : 2/3Aa), tạo giao tử có tần số alen :( A= 2/3; a=1/3) - Tổ hợp giao tử III.2 III.3 : ( A= 5/6; a=1/6)x ( A= 2/3; a=1/3) cho đời có tỉ lệ kiểu gen : 10 AA : Aa: aa 18 18 18 Vậy xác suất để đứa không mang alen bệnh 10 10 10 : + = 18 18 18 17 *Xét di truyền tính trạng máu khó đơng - Người đàn ơng II.6 khơng bị bệnh có kiểu gen XBY, tạo giao tử có tần số alen : (XB =1/2; Y= 1/2 ) - I.4 bị bệnh có KG XbY nên II.7 có KG XBXb , tạo giao tử có tần số alen : ( XB =1/2; Xb = 1/2) - Tổ hợp giao tử II.6 II.7 : (XB =1/2; Y= 1/2 )x ( XB =1/2; Xb = 1/2) B b X X ), tạo giao tử có cho III.3 bình thường có KG ( XBX- ) với tỉ lệ ( XBXB: tần số alen (XB =3/4; Xb = 1/4) - Xét III.2 có KG (XBY) , tạo giao tử có tần số alen ( XB =1/2; Y= 1/2 ) - Tổ hợp giao tử III.2 III.3 : ( X B =1/2; Y= 1/2 )x(XB =3/4; Xb = 1/4) cho đời có tỉ lệ KG ( B B B 1 X X : X Y : XBXb : XbY ) 8 8 Suy xác suất đứa không mang gen bệnh : ( + 3 ) : ( + + )= 8 8 Tổ hợp di truyền đồng thời hai bệnh, suy xác suất để người đầu lịng khơng mang alen bệnh : 10 60 x = = 50,4% 17 119 IV Kết thực nghiệm 16 Thực nghiệm giảng dạy tổ chức lớp tiết dạy tự chọn : 12A1 12A2 hai lớp có HS học tương đối khá, tiếp thu nhanh Lớp 12A1 dạy thực nghiệm, lớp 12A2 dạy đối chứng phương pháp khác, không áp dụng phương pháp đề tài Sau dạy thực nghiệm đối chứng, tiến hành kiểm tra 10 phút câu hỏi sau: Câu 1.Sơ đồ phả hệ cho biết bệnh người hai alen gen quy định Cặp vợ chồng (1) (2) hệ thứ II mong muốn sinh hai người có trai, gái khơng bị bệnh Cho khơng có đột biến xảy ra, khả để họ thực mong muốn bao nhiêu? A 5,56% B 12,50% C 8,33% D 3,13% Cách giải - Nhận thấy tính trạng bi bệnh xuất nhiều, hai giới lại khơng có di truyền cách hệ nên suy tính trạng bị bệnh gen trội quy định, gen quy định tính trạng nằm NST thường - Quy ước : A : Bị bệnh ; a : Bình thường - Xét gia đình II.1 + Kiểu gen trai II bình thường (aa) nên bố mẹ có kiểu gen dị hợp (Aa), suy kiểu gen II.1 (A- ) với tỉ lệ KG ( 1/3AA : 2/3Aa ) + giao tử II.1 có tần số alen ( 2/3 A ; 1/3 a ) - II.2 bình thường có giểu gen ( aa ) tạo giao tử có tần số alen ( A=0; a=1) - Tổ hợp loại giao tử II.1 II.2 : ( 2/3 A ; 1/3 a ) x ( A=0; a=1) cho hệ sau : (2/3 Aa: 1/3aa ), khả sinh không bị bệnh 1/3 Vậy khả cặp vợ chồng II1 II.2 sinh hai người có trai, gái khơng bị bệnh (1/2.1/3) x (1/2.1/3) + (1/2.1/3) x (1/2.1/3) = 1/18=5,56% Câu Ở người, bệnh điếc bẩm sinh alen a nằm nhiễm sắc thể thường quy định, alen A quy định tai nghe bình thường; bệnh mù màu alen m nằm vùng không tương đồng nhiễm sắc thể X quy định, alen M quy định nhìn màu bình thường Một cặp vợ chồng có kiểu hình bình thường Bên vợ có 17 anh trai bị mù màu, em gái bị điếc bẩm sinh; bên chồng có mẹ bị điếc bẩm sinh Những người cịn lại hai gia đình có kiểu hình bình thường Xác suất cặp vợ chồng sinh đầu lịng gái khơng mắc hai bệnh là: A 25% B.43,66% C 41,7% D 98% Cách giải • Lập sơ đồ phả hệ bệnh di truyền I Nam bình thường Nữ bình thường Nữ điếc bẩm sinh II Nam mù màu * Xét bệnh điếc bẩm sinh - Em gái người vợ bị bệnh có KG (aa) nên bố mẹ bình thường có kiểu gen (Aa).Suy người vợ có KG ( A-) với tỉ lệ KG ( 1/3AA: 2/3Aa), tạo giao tử có tần số alen (A=2/3; a=1/3) - Mẹ chồng bị bệnh có KG (aa) nên chồng bình thường có KG (Aa), tạo giao tử có tần số alen ( A=1/2;a=1/2) - Tổ hợp giao tử cặp vợ chồng : (A=2/3; a=1/3) x ( A=1/2;a=1/2) cho đời có TLKG : 5/6A- : 1/6 aa Vậy khả sinh không bị bệnh : 5/6 * Xét bệnh mù màu - Anh trai vợ bị mù màu có KG X mY nên mẹ có KG XMXm Suy người vợ có KG (XMX- ) với TLKG ( 1/2 XMXM : 1/2 XMXm ), tạo giao tử có tần số alen ( XM=3/4; Xm=1/4 ) - Người chồng bình thường có KG (XMY), tạo giao tử có tần số alen (XM=1/2;Y=1/2) - Tổ hợp giao tử cặp cợ chồng (XM=3/4;Xm=1/4) x(XM=1/2;Y=1/2 ) cho đời : 1/2XMX- : 1/4 XMY : 1/4 XmY, suy khả sinh gái bình thường 1/2 Vậy khả sinh gái không mắc hai bệnh 5/6.1/2=5/12=41,7% * Tôi tiến hành chấm lớp, kết thu sau: Lớp Tổng số Loại giỏi Số Tỉ lệ lượng Loại Số Tỉ lệ lượng Loại trung bình Số Tỉ lệ lượng Loại yếu Số Tỉ lệ lượng 18 12A1 40 10 25% 24 60% 15% 0% 12A2 40 2,5% 20 50% 15 37,5% 10% * Nhận xét :Tỷ lệ khá, giỏi lớp thí nghiệm cao so với lớp đối chứng Điều chứng tỏ sử dụng phương pháp đề tài đem lại kết tốt C KẾT LUẬN Việc sử dụng phương pháp tính tần số alen giải tập di truyền phả hệ thiết thực Bởi qua học sinh hiểu cụ thể chế hình thành TLKG mối hệ, giúp HS xác định xác TLKG liên quan đến kiểu hình cần tìm Qua thực tế giảng dạy, tơi nhận thấy phương pháp sử dụng tần số alen có hiệu rõ rệt Các em hiểu vận dụng tốt giải tập, xác định tỉ lệ kiểu gen kiểu hình nhanh cho kết xác, quan trọng rèn kĩ phân tích đề, kĩ tư lozic khơi nên tự tin học sinh Vì vậy, sáng kiến kinh nghiệm nhiều hạn chế, thông qua kinh nghiệm thực tiễn hy vọng đồng nghiệp đón nhận, chia xẻ góp ý để việc truyền tải dạng tập sinh học nói chung dạng tập di truyền phả hệ nói riêng tới học sinh dễ hiểu Tơi xin chân thành cảm ơn XÁC NHẬN CỦA THỦ TRƯỞNG ĐƠN VỊ Thanh Hóa, ngày 25 tháng 05 năm 2015 CAM KẾT KHƠNG COPY Người viết Đồn Thị Thảo Vũ Văn Thành 19 20 TÀI LIỆU THAM KHẢO Nguyễn Minh Cơng – Vũ Đức Lưu – Lê Đình Trung : Bài tập di truyền, Nxb giáo dục Trịnh Đình Đạt – Nguyễn Như Hiền - Chu Văn Mẫn: Bài tập Sinh học 12, Nxb giáo dục Phan Khắc Nam – Phạm Thị Tâm : Cẩm nang luyện thi đại học, Nxb Đại học quốc gia Hà Nội Phan Khắc Nghệ : Bồi dưỡng học sinh giỏi Sinh học 12, Nxb Đại học quốc gia Hà Nội Phan Khắc Nghệ : Phương pháp giải toán xác suất Sinh học, Nxb Đại học quốc gia Hà Nội Trịnh Thị Phương – Lê Thanh Hà – Lê Bá Hùng : Tuyển tập đề thi thử THPT quốc gia, Nxb Đại học sư phạm ... giảng dạy sinh học tiết học, phù hợp với đối tượng học sinh, để gieo lên niềm say mê sinh học học sinh, giúp học sinh tin tưởng vào khoa học sinh học, tự tin giải dạng tập phả hệ Từ vận dụng vào... trực tiếp ôn thi đại học ôn luyện học sinh giỏi nhiều năm tơi nhận thấy dạng tập phả hệ thường có đề thi Đại học – Cao đẳng chọn Học sinh giỏi cấp Trong tập phả hệ dạng khó, yêu cầu học sinh đồng... KHẢO A ĐẶT VẤN ĐỀ Sinh học môn học thi theo hình thức trắc nghiệm khách quan, đặc biệt năm 2015, Bộ Giáo dục Đào tạo có thay đổi kì thi tốt nghiệp trung học phổ thông (THPT) tuyển sinh Đại học –