Đang tải... (xem toàn văn)
SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO THANH HÓA TRƯỜNG THPT YÊN ĐỊNH 3 SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM VẬN DỤNG DI TRUYỀN QUẦN THỂ ĐỂ TÍNH NHANH TỈ LỆ KIỂU GEN, KIỂU HÌNH TRONG MỘT SỐ BÀI TẬP DI TRUYỀN Người thực hiện Thiều T[.]
SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO THANH HÓA TRƯỜNG THPT YÊN ĐỊNH SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM VẬN DỤNG DI TRUYỀN QUẦN THỂ ĐỂ TÍNH NHANH TỈ LỆ KIỂU GEN, KIỂU HÌNH TRONG MỘT SỐ BÀI TẬP DI TRUYỀN Người thực hiện: Thiều Thị Tâm Chức vụ: Giáo viên SKKN thuộc mơn: Sinh học THANH HĨA NĂM 2022 skkn MỤC LỤC MỞ ĐẦU …………………………………………………………………….1 1.1 Lý chọn đề tài 1.2 Mục đích nghiên cứu 1.3 Đối tượng nghiên cứu .1 1.4 Phương pháp nghiên cứu 1.5 Điểm nghiên cứu 2 NỘI DUNG…………………………………………………………………… 2.1 Cơ sở lý luận sáng kiến kinh nghiệm .2 2.2 Thực trạng vấn đề trước áp dụng sáng kiến kinh nghiệm 2.3 Phương pháp ứng dụng di truyền học quần thể để tính nhanh tỉ lệ kiểu gen, kiểu hình số tập di truyền 2.3.1 Gen nằm NST thường 2.3.2 Gen nằm NST giới tính .9 2.3.3 Công thức tổng quát 10 a Gen quy định tính trạng nằm NST thường 10 b Gen quy định tính trạng nằm NST giới tính 10 2.3.4 Bài tập vận dụng 11 2.4 Hiệu sáng kiến kinh nghiệm 15 KẾT LUẬN… ……………………………………………………………16 3.1 Kết luận 16 3.2 Kiến nghị .17 TÀI LIỆU THAM KHẢO…….……………………………………………… 18 PHỤ LỤC….………………………………………………………………… 19 skkn MỞ ĐẦU 1.1 Lý chọn đề tài Hiện nay, chương trình mơn Sinh học thi hình thức trắc nghiệm khách quan kỳ thi THPT QG (từ năm 2007 đến nay) kỳ thi học sinh giỏi cấp Tỉnh (bắt đầu từ năm học 2021-2022) Vì việc tìm phương pháp giảng dạy giúp học sinh vận dụng vào làm thi trắc nghiệm cách hiệu quan trọng Trong việc tìm phương pháp giải tập cách nhanh nhất, xác thi cử nhu cầu cần thiết giáo viên học sinh, thời gian hoàn thành câu trắc nghiệm thường ngắn: đề thi có 40 câu làm thời gian 50 phút (trung bình khoảng 1,25 phút/1 câu) Trong chương trình sinh học phổ thơng, di truyền học phần quan trọng, chiếm khoảng 50% thời lượng chương trình sinh học lớp 12, đề thi THPT QG thi HSG cấp Tỉnh có khoảng 10 đến 12 câu mức độ, đặc biệt tập di truyền tổng hợp ( câu vận dụng cao) đòi hỏi học sinh phải biết vận dụng vào giải thật nhanh toán Nếu dạy theo phương pháp truyền thống (lập bảng), tốn di truyền học sinh phải biết biện luận, viết sơ đồ lai thật dài thu kết tỷ lệ kiểu gen, kiểu hình nên nhiều thời gian kết khơng xác Trên sở đó, với kinh nghiệm giảng dạy, tâm huyết chuyên môn thân mạnh dạn đưa số kinh nghiệm “Vận dụng di truyền quần thể để tính nhanh tỉ lệ kiểu gen, kiểu hình số tập di truyền” 1.2 Mục đích nghiên cứu - Giúp học sinh lớp 12 học mơn sinh học có thêm kiến thức kỹ việc giải nhanh, xác tập phần qui luật di truyền - Tìm cho phương pháp để có phương pháp giảng dạy phù hợp với đối tượng học sinh nơi cơng tác, tạo khơng khí hứng thú lôi nhiều học sinh tham gia giải tập, giúp em đạt kết cao kỳ thi - Được nghe lời nhận xét góp ý từ đồng nghiệp, đồng môn - Nâng cao chất lượng học tập mơn qua nâng cao kết học tập đối tượng học sinh thi vào trường Đại học, cao đẳng học sinh giỏi - Mong muốn HĐKH cấp nhận xét, đánh giá, ghi nhận kết nỗ lực thân giúp tơi có nhiều động lực hồn thành tốt nhiệm vụ giao 1.3 Đối tượng nghiên cứu - Bản thân hướng dẫn đối tượng học sinh lớp 12B6 12B9 - trường THPT Yên Định 3, lớp học theo ban khoa học tự nhiên, có khoảng 15 em thi khối B có em chọn vào đội tuyển học sinh giỏi cấp Tỉnh để ôn luyện dự thi năm vừa qua skkn - Tôi chia thành nhóm đối tượng: nhóm đối chứng nhóm thực nghiệm 1.4 Phương pháp nghiên cứu - Phương pháp áp dụng vào việc: + Ơn tập khóa + Ơn thi THPT Quốc Gia + Ôn thi học sinh giỏi cấp Tỉnh - Chia thành nhóm đối tượng: + Nhóm đối chứng: thực theo phương pháp: viết sơ đồ lai, lập bảng + Nhóm thực nghiệm : thực theo phương pháp: vận dụng di truyền quần thể để tính nhanh tỉ lệ kiểu gen, kiểu hình sô tập di truyền 1.5 Điểm nghiên cứu Với cấu trúc đề thi gồm 40 câu, thời gian làm 50 phút ( thời gian câu trung bình 1,25 phút) bao gồm mức độ nhận thức: nhận biết, thông hiểu, vận dụng vận dụng cao, đặc biệt câu hỏi dạng vận dụng thường câu khó, dạng tổng hợp…Nếu cho tự thụ phấn, tự phối, giao phấn, giao phối qua nhiều thể hệ để tính tỷ lệ kiểu gen, kiểu hình mà tính phương pháp truyền thống như: viết sơ đồ lai, lập bảng để tính tỉ lệ kiểu gen, kiểu hình nhiều thời gian, dễ nhầm lẫn, hiệu không cao phương pháp vận dụng di truyền quần thể học sinh vận dụng để tính tốn nhanh tỉ lệ kiểu gen, kiểu hình tập di truyền, việc giải toán di truyền linh hoạt, nhanh chóng, xác đạt hiệu cao kiểm tra, thi cử NỘI DUNG 2.1 Cơ sở lý luận sáng kiến kinh nghiệm - Quần thể tập hợp cá thể loài, chung sống khoảng không gian xác định, tồn qua thời gian định, giao phối với để sinh (quần thể giao phối) - Quần thể tập hợp cá thể ngẫu nhiên, thời Mỗi quần thể cộng có lịch sử phát triển chung, có thành phần kiểu gen đặc trưng tương đối ổn định - Về mặt di truyền học, phân biệt quần thể tự phối quần thể giao phối - Mỗi quần thể đặc trưng vốn gen định Vốn gen toàn alen tất gen quần thể - Mỗi quần thể đặc trưng tần số tương đối alen, kiểu gen kiểu hình - Tần số tương đối alen tính tỉ lệ số alen xét tổng số alen thuộc locut quần thể hay tỉ lệ phần trăm số giao tử mang alen quần thể - Tỉ lệ kiểu gen: Số cá thể mang kiểu gen Tỉ lệ kiểu gen = x 100% Tổng số kiểu gen có quần thể skkn - Tần số tương đối alen tính theo cơng thức: Số alen xét Tần số alen = x 100% Tổng số alen quần thể a Gen nằm NST thường * Quần thể nội phối (tự thụ phấn, tự phối) Xét gen gồm alen A a Giả sử QT ban đầu có 100% Aa với n: số hệ tự phối Tỉ lệ KG dị hợp qua n lần tự phối = Tỉ lệ KG đồng hợp loại (AA = aa) qua n lần tự phối = Chú ý: Nếu quần thể ban đầu 100% Aa mà có dạng: xAA + yAa + zaa = 1 qua n hệ tự phối ta phải tính phức tạp Lúc này, tỉ lệ KG Aa, AA, aa là: Aa = y AA = x + y aa = z + y * Quần thể ngẫu phối: ( Đinh luật Hacđi-Vanbec ) Ta có: xAA + yAa + zaa = 1 ; Nếu gọi p tần số alen A, q tần số alen a thì: pA = x + ; qa = z + - Khi xảy ngẫu phối, quần thể đạt trạng thái cân theo định luật Hacđi-Vanbec Khi thoả mãn đẳng thức: p2AA + 2pqAa + q2aa = 1, QT cân p + q = b Gen NST giới tính - Đối với locus NST giới tính X có alen có kiểu gen: , , , , - Các cá thể có alen NST X xét phạm vi giới tần số kiểu gen , , tính giống trường hợp alen NST thường, nghĩa tần số kiểu gen trạng thái cân Hacdi – Vanbec là: p2 + 2pq + q2 = - Các cá thể đực có alen X nên tần số kiểu gen giới đực p +q =1 (Khi xét phạm vi giới đực) - Vì tỉ lệ đực : 1: nên tỉ lệ kiểu gen giới tính phải giảm nửa xết phạm vi tồn quần thể, trạng thái cân quần thể Hacdi – Vanbec, công thức tính kiểu gen liên quan đến locus gen NST NST X ( vùng không tương đồng) gồm alen là: 0.5p2 + pq + 0.5q2 + 0.5p + 0.5q =1 skkn 2.2 Thực trạng vấn đề trước áp dụng sáng kiến kinh nghiệm - Trong đề thi THPT QG đề thi HSG tập quy luật di truyền tổng hợp chiếm số lượng lớn câu hỏi thi thường phức tạp đòi hỏi học sinh phải nhanh nhẹn vận dụng thật tốt, không nhạy bén giải phương pháp giải nhanh gần tập dạng vơ khó khăn cho học sinh Trong thực tế chương trình sinh học 12, số tiết tập khơng nhiều Vì em học sinh thường có tâm lí bỏ qua phần kiến thức quan trọng - Những năm gần đây, với xu “đổi phương pháp dạy học”, hình thức thi trắc nghiệm khoảng thời gian ngắn học sinh phải giải lượng lớn câu hỏi, tập từ dễ đến khó Điều yêu cầu học sinh phải nắm vững, hiểu rõ kiến thức mà phải thành thạo kĩ giải tập đặc biệt phải có phương pháp giải tập trắc nghiệm hợp lí Thực tế cho thấy có nhiều học sinh có kiến thức vững vàng kì thi khơng giải hết yêu cầu đề Lí chủ yếu em tiến hành giải tập theo cách truyền thống, việc làm nhiều thời gian nên từ không tạo hiệu cao việc làm thi trắc nghiệm Vì việc xây dựng tìm phương pháp giải nhanh tập sinh học việc cần thiết để giúp em học sinh đạt hiệu cao kì thi Trong trình giảng dạy mình, đặc biệt dạy ơn thi đại học ôn thi học sinh giỏi nhận thấy sử dụng cách làm để giải tập tiết kiệm nhiều thời gian Học sinh giải tập nhanh chóng xác việc lựa chọn đáp án lập sơ đồ lai phức tạp, dễ nhầm lẫn 2.3 Phương pháp ứng dụng di truyền học quần thể để tính nhanh tỉ lệ kiểu gen, kiểu hình số tập di truyền 2.3.1 Gen nằm NST thường a Với toán lai cặp tính trạng * Tính trạng trội lặn hồn tồn - Một cặp tính trạng trội – lặn hồn tồn xác định alen A a - Với alen A a có loại kiểu gen: AA, Aa aa - Trong kiểu gen AA có alen A = 100%, kiểu gen Aa có alen A =50%, alen a = 50%, kiểu gen aa có alen a = 100% Ví dụ 1: Ở đậu Hà Lan: tính trạng hạt trơn gen quy định trội hoàn toàn so với gen quy định hạt nhăn Cho đậu hạt trơn lai với đậu hạt nhăn F đồng loạt trơn F1 tự thụ phấn F2 thu đậu hạt trơn đậu hạt nhăn a Cho đậu F2 tự thụ phấn thu F3 Tính tỉ lệ hạt trơn dị hợp tổng số hạt đậu trơn thu F3? b Cho đậu hạt trơn F2 giao phấn ngẫu nhiên với Tính tỉ lệ kiểu hình F3? Hướng dẫn giải a Bài toán lai cặp tính trạng, lai hạt trơn với hạt nhăn thu F 100% hạt trơn hạt trơn trội hoàn toàn so với hạt nhăn Quy ước: A: hạt trơn; a: hạt nhăn skkn P: AA x aa F1: Aa (100% hạt trơn), F1 tự thụ phấn F2, F2 tiếp tục thụ phấn F3 F1: 100% Aa Sử dụng công thức quần F2: 25%AA 50% Aa 25%aa thể tự thụ phấn (tự phối) F3: 37,5%AA 25% Aa 37,5%aa Tỉ lệ hạt đậu trơn dị hợp tổng số hạt đậu trơn thu F3: b Cho hạt đậu trơn F2 giao phối ngẫu nhiên tính tỉ lệ KH lai thu Các hạt đậu trơn F2 gồm: 25%AA: 50% Aa AA: Aa 2 Alen A = + ( ) = Cho F2 ngẫu phối aa = ( ) = tỉ lệ kiểu hình sau cho hạt trơn F2 ngẫu phối trơn: nhăn 1 Alen a = = Nhận xét: Nếu không sử dụng phương pháp quần thể để giải tốn ta phải viết nhiều phép lai cho toán này, đồng thời phải qua nhiều bước tính tốn kết dễ nhầm lẫn b Lai tính trạng có tượng tương tác gen ( hai gen quy định tính trạng) Hai gen quy định tính trạng có alen gồm: A, a, B b - Về cặp Aa có gen khơng alen A a - Về cặp Bb có gen không alen B b Sử dụng tổ hợp kiểu gen cặp gen như: AABB AABb AaBB AaBb Aabb Aabb aaBB aaBb Aabb AB Ab 100% 50% 50% 50% 25% 25% 50% 0 0 0 aB 0 50% 25% 100 % 0 100 50% % Ab 0 25% 50% 50% 100% Tùy tỉ lệ kiểu gen mà tỉ lệ giao tử tương ứng Ví dụ (ĐH 2013): Một loài thực vật, cho giao phấn dẹt với bầu dục (P), thu F1 gồm toàn dẹt Cho F1 lai với đồng hợp lặn cặp gen, thu đời có kiểu hình phân li theo tỉ lệ dẹt : tròn : bầu dục Cho F1 tự thụ phấn thu F2 Cho tất tròn F2 giao phấn với thu F3 Lấy ngẫu nhiên F3 đem trồng, theo lí thuyết, xác suất để có kiểu hình bầu dục skkn A 1/12 B 3/16 C 1/9 D 1/36 Hướng dẫn giải P: dẹt x bầu dục F1: dẹt Cho F1 lai phân tích thu Fb: dẹt : tròn : bầu dục (F dị hợp cặp gen (AaBb) tương tác gen theo kiểu 9:6:1) Với: 9A-B-: dẹt; 6(3A-bb + 3aaB-) tròn :1aabb bầu dục Cho F1 tự thụ phấn: AaBb x AaBb F2: 9A-B-: dẹt; 6(3A-bb + 3aaB-) tròn :1aabb bầu dục Cho tròn F2 gồm: 1AAbb: 2Aabb:1aaBB:2aaBb Giả sử quần thể có cấu trúc di truyền: Ab Aabb AAbb: Aabb: aB aaBB: aaBb = Ab Ab Aabb Ab ab 0 aaBB aB aaBb Tổng Ab aB ab aB ab Vậy cho F2 giao phấn số bầu dục F3 là: ( ab)2 = aabb đáp án C c Lai hai hay nhiều cặp tính trạng - Các cặp gen nằm cặp NST thường, phân li độc lập Hai cặp gen nằm hai cặp NST tương đồng quy định + Cặp thứ nhất: gồm alen A a (p1A + q1a = 1) + Cặp thứ hai: gồm alen B b (p2B + q2b = 1) Khi ngẫu phối: (p1A + q1a)2 (p2B + q2b)2 = = (p12AA:2p1q1Aa:q12aa) (p22BB:2p2q2Bb:q12bb) (với quần thể cân bằng) Hoặc sử dụng bảng sau (quần thể không cân quần thể cân sử dụng được) AABB AABb AaBB AaBb AAbb Aabb aaBB aaBb Aabb AB 100% 50% 50% 25% 0 0 Ab 50% 25% 100% 50% 0 aB 0 50% 25% 0 100% 50% Ab 0 25% 50% 50% 100% Ví dụ 3: Cho đậu hà lan chủng hạt vàng, vỏ trơn lai với hạt xanh, nhăn F1 Cho F1 lai với F2, cho vàng, trơn F2 đem ngẫu phối a Tỉ lệ kiểu hình F3 là: A 64:8:8:1 B 48:16:16:1 C 9:3:3:1 D 64:12:4:1 skkn b Tỉ lệ hạt vàng, nhăn là: A 64/81 B 8/81 C 1/81 D 3/16 Hướng dẫn giải a Theo ra: Ptc: hạt vàng, trơn x hạt xanh, nhăn F1: 100% vàng, trơn Quy ước: A: vàng; a: xanh; B: trơn; b: nhăn Cho F1 lai với F2: vàng, trơn: vàng, nhăn: xanh, trơn: xanh, nhăn Hạt vàng trơn F2 gồm: 1AABB, 2AABb, 2AaBB, 4AaBb Cách 1: Xét quần thể có cấu trúc di truyền sau: AABB: AABb: AaBB: AB AaBb = Ab Ab Ab 0 AABB AABb 0 AaBB AaBb Tổng Với: AB = ; Ab = ( AB: Ab : AaBB; Kiểu hình: aB : AaBb; ; aB = ab)2 = Aabb; ; ab = cho ngẫu phối ta AABB; AAbb; aaBB; aabb; AABb; aaBb A-B-(vàng – trơn); A-bb(vàng – nhăn); aaB-(xanh – trơn); aabb(xanh – nhăn) Đáp án A Cách 2: Xét quần thể có cấu trúc di truyền sau: AABB: AABb: AaBB: AaBb = Xét riêng quần thể alen(A,a): ( AA: AA: Aa ( A: a) BB: Bb ( B: b) AA : aa) (1) Xét riêng quần thể alen(B,b): skkn ( BB: Bb: bb) (2) Từ (1) (2) ta có: ( AA: AABB; Aabb; AAbb; Aa : aa)* ( BB: Bb: aaBB; aabb; AABb; bb) AaBB; AaBb; aaBb kết yêu cầu tương tự b Tỉ lệ hạt vàng nhăn (A-bb) = = AA bb + AAbb + Aa bb Aabb = đáp án C Nhận xét: Nếu không sử dụng phương pháp thi với câu a phải sử dụng đến phép lai tìm kết Còn câu b tùy yêu cầu ta tính nhanh tỉ lệ tương ứng mà thực nhiều phép lai d Các cặp gen nằm cặp NST thường tương tác liên kết hoàn toàn: - Một tính trạng di truyền theo kiểu tương tác gen - Một tính trạng di truyền theo kiểu trội lặn hồn tồn (Menden) tính trạng liên kết với hồn tồn Ví dụ 4: Khi nghiên cứu di truyền hai cặp tính trạng màu sắc hoa kích thước thân, người ta cho giao phấn hoa tím, thân cao hoa trắng, thân thấp thu F1 đồng loạt hoa tím thân cao Cho F1 tự thụ phấn F2 phân li kiểu hình gồm: 2583 hoa tím, thân cao: 862 hoa vàng, thân thấp: 287 hoa trắng, thân thấp: 859 hoa đỏ, thân cao Biết kích thước thân cặp gen quy định Nếu cho hoa đỏ, thân cao F ngẫu phối tỉ lệ hoa trắng thân thấp bao nhiêu? A 4/9 B 1/9 C 2/9 D 4/81 Hướng dẫn giải: - Xét di truyền màu sắc Tím: vàng: đỏ: trắng = 2583:862:859:287 = 9:3:3:1 (tương tác bổ trợ) Kiểu gen F1 đem lai: AaBb x AaBb (với A-B-: tím; A-bb: vàng; aaB-: đỏ; aabb: trắng) Xét di truyền hình dạng Cao: thấp = (2583 + 859):(862+287) = 3:1 (quy luật phân li) Kiểu gen: Db x Dd - Xét chung di truyền đồng thời cặp tính trạng: (9:3:3:1)( 3:1) ≠ 9:3:3:1 có tượng di truyền liên kết gen hồn tồn Một cặp (Aa Bb) liên kết hồn tồn với cặp gen Dd Theo ra: có hoa tím, thân cao mà khơng có hoa tím, thân thấp liên kết đồng Mặt khác: có hoa đỏ, thân cao (aaB-,D-) cặp Bd liên kết với cặp Dd theo kiểu liên kết đồng Vậy kiểu gen F1 là: Aa skkn A 6,25% B 18,75% C 75% D 31,25% Hướng dẫn giải: Theo ra: P: ruồi mắt đỏ x ruồi đực mắt trắng F1: 50% mắt đỏ; 50% mắt trắng Ruồi mắt đỏ có kiểu gen XAXa P: XAXa x XaY F1: 50% (XAXa, XAY) ; 50% (XaXa, XaY) Cho F1 ngẫu phối: Cách 1: tính tỉ lệ giao tử Y cá thể đực - Ở giới cái: (50% XAXa: 50% XaXa) (25% XA:75% Xa) - Ở giới đực: (50% XAY: 50% XaY) (25% XA: 25%Xa: 50%Y) Cho ngẫu phối: (25% XA:75% Xa) (25% XA: 25%Xa: 50%Y) = 6,25%XAXA + (18,75% + 6,25%) XAXa = 31,25% Đáp án D Cách 2: khơng tính tỉ lệ giao tử Y cá thể đực - Ở giới cái: (50% XAXa: 50% XaXa) (25% XA:75% Xa) - Ở giới đực: (50% XAY: 50% XaY) (50% XA: 50%Xa) Cho ngẫu phối: (25% XA:75% Xa) (50% XA: 50%Xa) = 12,5%XAXA + (37,5% + 12,5%) XAXa = 62,5%, bên đực xét giao tử X = 100%, nên số cá thể mắt đỏ F2 là: = = 31,25% đáp án D 2.3.3 Công thức tổng quát Với toán đề thường có câu lệnh như: - Cho cá thể tự thụ phấn (tự phối) - Cho cá thể giao phấn (giao phối) ngẫu nhiên a Gen quy định tính trạng nằm NST thường * Đối với toán cho tự thụ phấn (tự phối) Bước 1: chọn kiểu gen liên quan đến yêu cầu đề Bước 2: Tính tỉ lệ kiểu gen, quy 1(xAA: yAa: zaa = 1) với ≤ x, y, z ≤ Bước 3: tính theo cơng thức: Aa = y; AA = x + x y; aa = z + y Với n: số hệ tự phối (n ≥ 1) * Đối với toán giao phấn (giao phối) Bước 1: chọn kiểu gen liên quan đến yêu cầu đề Bước 2: Tính tỉ lệ kiểu gen, quy (xAA: yAa: zaa = 1)với ≤ x, y, z ≤ Bước 3: - Tính tần số alen pA = x + ; qa = z + 10 skkn - Cho ngẫu phối ta được : (x + )2AA + 2(x + ) (z + )Aa + (z + )2aa = Chú ý cho mục a mục b: - Nếu tốn gồm nhiều cặp tính trạng đem lai tính riêng cặp tính trạng tích hợp cặp tính trạng - Dựa vào u cầu để ta lấy kết qủa, không cần phải tìm hết tất kiểu gen kiểu hình b Gen quy định tính trạng nằm NST giới tính Bước 1: chọn kiểu gen liên quan đến yêu cầu đề Bước 2: Tính tỉ lệ kiểu gen, quy 100% - Đối với giới (x ,y ,z = 1) với ≤ x, y, z ≤ Tính tần số alen XA = x + ; Xa = z + (1) - Đối với giới đực (m ,n = 1) với ≤ m, n ≤ Tính tần số: (XA = ; Xa = Bước 3 : đem ngẫu phối ; Y = = 50%) (2) (XA = x + ; Xa = z + ) (XA = ; Xa = ; Y = = 50%) Chú ý : lấy tỉ lệ kiểu hình kiểu gen theo u cầu tốn Ví dụ 6: 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 II III ? 10 11 Nữ bình thường Nam bị bệnh Q Nữ bị bệnh Q Nam bị bệnh P Nữ bị bệnh P Biết không xảy đột biến, xác suất đứa trẻ bị hai bệnh sinh từ cặp vợ chồng số III-9 III-10 1 A 16 B 16 C D Hướng dẫn giải: Xét di truyền riêng tính trạng *Xét bệnh P - Theo giả thiết bệnh P gen lặn nằm NST thường quy định, quy ước 11 skkn 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 III.10 : (A= 1/2 ; a = 1/2 ) x (A= 1/2 ; a = 1/2 ) cho hệ sau : AA=1/2.1/2=1/4, Aa= 1/2.1/2+1/2.1/2=1/2, aa=1/2.1/2=1/4 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 (XbY) , 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 ¼ 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 2.3.4 Bài tập vận dụng Bài 1 : Cho thân cao lai với thân thấp chủng thu F1 100% thân cao Cho F1 tự thụ phấn thu F2 có tỉ lệ cao : 1thấp Cho thân cao F2 ngẫu phối thu tỉ lệ : A 8 :1 B 5 :1 C 3 :1 D 7 :1 Hướng dẫn giải : Theo bài : kích thước di truyền theo định luật phân li Menden, cho thân cao F2 ( 1AA, 2Aa) ngẫu phối Xét quần thể có cấu trúc di truyền : ( AA : Aa) ( A : a) ngẫu phối AA : Aa : aa cao : thấp đáp án A Bài 2 (ĐH 2017 Mã đề 201): Một lồi thực vật, tính trạng màu hoa hai cặp gen quy định Cho hai có hoa hồng giao phấn với nhau, thu F1 gồm 100% hoa đỏ Cho F1 tự thụ phấn, thu F2 có kiểu hình phân li theo tỉ lệ: 56,25% hoa đỏ : 37,5% hoa hồng : 6,25% hoa trắng Biết không xảy đột biến Theo lí thuyết, có phát biểu sau đúng? I F2 có loại kiểu gen quy định kiểu hình hoa hồng II Trong tổng số hoa đỏ F2, số không chủng chiếm tỉ lệ 8/9 12 skkn III Cho tất hoa hồng F 2 giao phấn với tất hoa đỏ F 2, thu F3 có số hoa trắng chiếm tỉ lệ 1/27 IV Cho tất hoa hồng F2 giao phấn với hoa trắng, thu F3 có kiểu hình phân li theo tỉ lệ: hoa đỏ : hoa hồng : hoa trắng A B C D Hướng dẫn giải : P: hồng x hồng→F1 : 100% đỏ F1 tự thụ →F2 : đỏ : hồng : trắng → màu hoa cặp gen tương tác bổ sung qui định theo kiểu 9:6:1 A-B- = đỏ A-bb = aaB- = hồng aabb = trắng F2 có kiểu gen qui định hoa hồng, là: AAbb , Aabb, aaBB, aaBb → I sai Hoa đỏ F2 : 1/9AABB: 2/9AaBB : 2/9AABb : 4/9AaBb → tỉ lệ hoa đỏ không chủng 8/9 → II Hồng F2 x đỏ F2 : (1/6AAbb : 2/6Aabb : 1/6aaBB : 2/6aaBb) x ( 1/9AABB: 2/9AaBB : 2/9AABb : 4/9AaBb) Giao tử : (1/3Ab : 1/3aB : 1/3ab) x (4/9AB : 2/9Ab : 2/9aB : 1/9ab) F3 trắng aabb = 1/3 x 1/9 = 1/27 → III Hồng F2 x trắng : (1/6AAbb : 2/6Aabb : 1/6aaBB : 2/6aaBb) x aabb Giao tử : (1/3Ab : 1/3aB : 1/3ab) x ab F3 : 1/3Aabb : 1/3aaBb : 1/3aabb ↔ hồng : trắng→ IV sai Vậy có phát biểu II III Đáp án C Nhận xét : với học sinh làm theo phương pháp viết sơ đồ lai nhiều thời gian, dễ nhầm lẫn nên với học sinh phải áp dụng cách viết tỉ lệ giao tử quần thể để tìm tổ hợp kiểu gen đem lai cách xác hiệu Bài 3 : (ĐH 2012) : Ở loài thực vật lưỡng bội, lai hai hoa trắng chủng với nhau, thu F1 toàn hoa trắng Cho F1 giao phấn với thu F2 gồm 81,25% hoa trắng 18,75% hoa đỏ Cho F1 giao phấn với tất hoa đỏ F2 thu đời Biết khơng xảy đột biến, theo lí thuyết, đời số có kiểu gen đồng hợp tử lặn hai cặp gen chiếm tỉ lệ : A 1/12 B 1/16 C 1/8 D 1/24 Hướng dẫn giải : Khi cho F1 giao phấn thu F với tỉ lệ 81,25% :18,75% = 13 :3 (tương tác theo kiểu át chế) Cây hoa đỏ F2 (1aaBB ;2aaBb) (1/3 aaBB : 2/3 aaBb) (2/3 aB : 1/3 ab) (1) Hoa đỏ F1(AaBb) cho loại giao tử : AB = Ab = aB = ab = ¼ (2) Từ (1) (2) có kiểu gen đồng hợp lặn cặp gen : 1 aabb = = 12 đáp án A Nhận xét : Nếu khơng sử dụng quần thể địi hỏi học sinh dự đoán kiểu gen bố mẹ để tạo cá thể theo yêu cầu toán Vì việc sử 13 skkn dụng quần thể giúp học sinh giải toán cách hiệu thời gian độ xác Bài 4 : (ĐH 2010) : Giao phấn hai (P) có hoa màu trắng chủng, thu F1 gồm 100% có hoa màu đỏ Cho F1 tự thụ phấn, thu F2 có kiểu hình phân li theo tỉ lệ hoa màu đỏ : hoa màu trắng Chọn ngẫu nhiên hai có hoa màu đỏ F2 cho giao phấn với Cho biết đột biến xảy ra, tính theo lí thuyết, xác suất để xuất hoa màu trắng có kiểu gen đồng hợp lặn F3 A 81/256 B 1/81 C 16/81 D 1/16 Hướng dẫn giải : F2 phân li theo tỉ lệ 9 :7 tương tác gen, lấy hoa đỏ F2 đem ngẫu phối Cây đỏ (A-B-) F2 gồm : 1AABB, 2AABb, 2AaBB, 4AaBb Xét quần thể với cấu trúc di truyền : AABB: AABb: AaBB: AaBb = Ta có: AaBb ab = = aabb = ( )2 = đáp án B Nhận xét: Ngoài sử dụng phương pháp quần thể học sinh sử dụng phương pháp thơng thường (vì đề u cầu tìm hoa trắng đồng hợp lặn) Tuy nhiên sử dụng phương pháp quần thể hiệu học sinh Bài 5 : (ĐH 2013) : Ở người, gen quy định dạng tóc nằm nhiễm sắc thể thường có alen, alen A quy định tóc quăn trội hồn tồn 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 : Quy ước: : : Nam bình thường : Nữ bình thường 10 ? 11 :Nam tóc thẳng bị mù màu 12 Biết không phát sinh đột biến tất cá thể phả hệ Cặp vợ chồng III10 – III11 phả hệ sinh con, xác suất đứa đầu lòng không mang alen lặn hai gen là : A 4/9 B 1/8 C 1/3 D.1/6 Hướng dẫn giải : Theo phả hệ trai 12 tóc thẳng mù màu, nên ta có: - Kiểu gen người trai số 10 : A-XBY ( AA : Aa)( XB : Y) 14 skkn ( A : a) ( XB : Y) (1) - Kiểu gen người gái số 11 : A-XBX- ( AA : XBXb) ( A : a)( XB : XBXB : Xb) (2) - Từ (1) (2) cặp (A,a) : ( A : = - Từ (1) (2) cặp (B,b) : Aa)( a) ( A : a) AA (không mang alen a) (1’) ( XB : Y) ( XB : Xb) = XB ( XB + Y =1) = (không mang alen b) (2’) Từ (1’) (2’) xác suất đứa đầu lịng khơng mang alen lặn hai gen là : = đáp án D Nhận xét : Bài toán tương đối phức tạp khơng sử dụng tốn quần thể để giải (tuy khơng phải tốn ngẫu phối nhiều cá thể) Tuy nhiên theo khảo sát gần học sinh khơng đủ thời gian làm câu này, để giải nhanh tốn cách hiệu ta nên tách tính trạng riêng lẻ (vì chúng phân li độc lập) áp dụng quần thể tốn trở nên đơn giản cho kết 2.4 Hiệu sáng kiến kinh nghiệm Qua số năm học trước ôn thi THPT QG ôn thi HSG dạy học sinh làm tập với cách tính thơng thường viết sơ đồ lai để tính tỉ lệ kiểu gen tỉ kiểu hình kết chưa cao, nguyên nhân em giải tập theo phương pháp truyền thống(lập bảng), toán di truyền học sinh phải biết biện luận, viết sơ đồ lai thật dài thu kết tỷ lệ kiểu gen, kiểu hình đơi khơng cẩn thận q trình làm dễ bị nhầm lẫn kết Năm học 2019 đến năm 2021 dạy ôn thi THPT QG HSG thân tiến hành thử nghiệm sử dụng phương pháp vào giải nhanh toán di truyền Năm học 2021 – 2022 tiếp tục hướng dẫn học sinh phương pháp cho luyện thi THPT QG bồi dưỡng học sinh giỏi cấp Tỉnh, thân thấy hiệu từ kết mà học sinh đạt Tơi tiến hành áp dụng cho hai nhóm học sinh : nhóm thực nghiệm nhóm đối chứng làm kiểm tra (Đề đáp án kiểm tra 15 phút phần phụ lục).Bài kiểm tra sau tác động gồm câu hỏi trắc nghiệm dạng nhiều lựa chọn Sau tiến hành chấm theo đáp án xây dựng Khi đưa tập( với câu hỏi trắc nghiệm) năm lực lớp B6 B9 thu kết cụ thể sau 15 skkn * Nhóm 1(nhóm đối chứng): Trước áp dụng phương pháp (Đề đáp án kiểm tra 30 phút với tập phần phụ lục) Tổng Giỏi Khá Trung bình Yếu Kém số Lớp S S học SL TL(%) SL TL(%) TL(%) SL TL(%) TL(%) L L sinh 12B9 42 9,5 19,0 15 37,5 13 31,0 3,0 12B6 44 4,5 16,0 18 41,0 14 31,8 6,8 Tổng 86 7,0 15 17,5 33 39,2 27 31,4 4,9 * Nhóm 2(nhóm thực nghiệm): Sau áp dụng phương pháp (Đề đáp án kiểm tra 15 phút phần phụ lục) Tổng Giỏi Khá Trung bình Yếu Kém số Lớp TL(% học SL TL(%) SL TL(%) SL TL(%) SL TL(%) SL ) sinh 12B 12B Tổn g 42 14,3 16 38,0 12 28,6 19,0 0 44 11,4 14 31,8 15 34.0 10 22,7 0 86 22 12,9 30 34,9 27 31,3 20,8 0 * Nhận xét: Sau thời gian áp dụng phương pháp trình bày sáng kiến, kết đạt sau: - Tỉ lệ học sinh giỏi từ 7% lên 12.9%, tăng 6% - Tỉ lệ học sinh từ 17,5% lên 34,9%, tăng 17,4% - Tỉ lệ học sinh trung bình từ 39,2% xuống 31,2%, giảm 8% - Tỉ lệ học sinh yếu từ 31,4% xuống 20,8%, giảm 10,6% * Những thiếu sót hạn chế: - Trong việc ôn tập triển khai đề tài: Bên cạnh em xác định thi khối B có khả thực sự, cịn nhiều em xác định học môn Sinh học để đủ điểm xét tốt nghiệp nên chưa đáp ứng kỳ vọng thân thầy Trong q trình học tập em chưa chịu khó, chưa chăm học, ý thức nên kết chưa cao - Việc giải tập dạng tích hợp địi hỏi em phải nắm vững kiến thức qui luật di truyền, lượng kiến thức tương đối nhiều nên em nhầm lẫn lúng túng 16 skkn - Kết đạt được: Cụ thể năm giảng dạy thân tơi có nhiều học sinh đạt kết cao kỳ thi THPT QG : đạt điểm 9,5, đậu vào trường Y Hà Nội, ĐH Y Thái Bình, ĐH Y Hà Nội phân hiệu Thanh Hóa, Y đa khoa Vinh…Bên cạnh tơi có học sinh đạt giải học sinh giỏi cấp Tỉnh ( giải nhì, giải ba, giải khuyến khích) KẾT LUẬN 3.1 Kết luận Qua nhiều năm giảng dạy theo phương pháp thấy học sinh hứng thú việc áp dụng di truyền quần thể vào giải nhanh tập di truyền phương pháp rút ngắn nhiều thời gian làm thu hiệu cao học sinh Trong thời gian giảng dạy trước sử dụng phương pháp lập sơ đồ, thấy phương pháp nhiều thời gian hay bị nhẫm lẫn dẫn đến tâm lí thi cử học sinh bị ảnh hưởng nên kết không mong muốn Khi sử dụng phương pháp tơi hồn tồn tin tưởng tốn di truyền dù có phức tạp đến đâu học sinh giải cách nhẹ nhàng với độ xác cao Hiện nay, chương trình mơn Sinh học thi trắc nghiệm khách quan việc tìm phương pháp giảng dạy cho em học sinh phương pháp giải toán đơn giản, nhanh gọn, xác cần thiết Do vậy, kinh nghiệm giảng dạy năm qua thu kết mong đồng nghiệp áp dụng phương pháp giúp học sinh học tập tốt hơn, thu kết cao học tập kiểm tra, thi cử 3.2 Kiến nghị Đây kinh nghiệm thân cách giải vài áp dụng di truyền quần thể vào để tính nhanh tỉ lệ kiểu gen, kiểu hình số tập di truyền, mong học tập trao đổi kinh nghiệm với đồng nghiệp để có cách giải hay với thời gian ngắn hơn, độ xác cao nhằm giúp cho học sinh đạt kết cao kì thi THPT Quốc Gia thi học sinh giỏi cấp Tỉnh XÁC NHẬN CỦA THỦ TRƯỞNG ĐƠN VỊ Thanh Hóa, ngày 15 tháng năm 2022 Tôi xin cam đoan SKKN viết, khơng chép nội dung người khác Người viết Thiều Thị Tâm 17 skkn 18 skkn ... sinh giải tập nhanh chóng xác việc lựa chọn đáp án lập sơ đồ lai phức tạp, dễ nhầm lẫn 2.3 Phương pháp ứng dụng di truyền học quần thể để tính nhanh tỉ lệ kiểu gen, kiểu hình số tập di truyền 2.3.1... nghiệm thân cách giải vài áp dụng di truyền quần thể vào để tính nhanh tỉ lệ kiểu gen, kiểu hình số tập di truyền, mong học tập trao đổi kinh nghiệm với đồng nghiệp để có cách giải hay với thời... quần thể đặc trưng tần số tương đối alen, kiểu gen kiểu hình - Tần số tương đối alen tính tỉ lệ số alen xét tổng số alen thuộc locut quần thể hay tỉ lệ phần trăm số giao tử mang alen quần thể - Tỉ