SKKN: Phương pháp giải bài tập các quy luật di truyền của Men đen thuộc Sinh học lớp 12

SKKN: Phương pháp giải bài tập các quy luật di truyền của Men đen thuộc Sinh học lớp 12

SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM

PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP CÁC

QUY LUẬT DI TRUYỀN CỦA

MENĐEN SINH HỌC 12

PHẦN I : ĐẶT VẤN ĐỀ 1.Lý do chọn đề tài

Ngày nay khoa học và công nghệ đang phát triển mạnh đặc biệt là công nghệ thông tin và công nghệ sinh học Để theo kịp sự phát triển của khoa học để hoà nhập vào nền kinh tế thế giới , nền kinh tế về tri thức ngành giáo dục của nước

ta phải đào tạo ra những con người có trình độ văn hoá cao 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 đồi với bài toán học sinh phải giải trọn vẹn các bài toán Thì nay học sinh lưu phải nắm được các kiến thức cơ bản trọng tâm đã học 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 biệtđối với các câu bài tập làm thế nào để có thể 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 Trước thực tế đó đòi hỏi mỗi giáo viên cần xây dựng cách dạy riêng của mình, bên cạnh đó thời gian dành cho phần bài tập quy luật di truyền của Menđen chương trình sinh học lớp 12 rất ít nhưng ngược lại trong các đề thì tỉ lệ điểm của phần này không nhỏ Khối lượng kiến thức nhiều, nhiều bài tập áp dụng, trong khi đó thời gian hạn hẹp giáo viên khó có thể truyền đạt hết cho học sinh Do đó mỗi giáo viên có cách dạy riêng cho mình hướng dẫn các em vận dụng lí thuyết tìm ra công thức và cách giải nhanh

để đạt hiệu quả cao trong học tập

Trong quá trình dạy học nhằm phát huy tính tích cực ,chủ động ,sáng tạo cho học sinh tôi áp dụng phương pháp dạy học giải toán sử dụng quy luật xác suất trong giải bài tập di truyền

Vì vậy với mong muốn tìm được phương pháp dạy học tốt nhất và cách giải

quyết vấn đề nhanh nhất nên tôi mạnh dạn nghiên cứu đề tài “ Phương pháp giải

bài tập các quy luật di truyền của Men đen thuộc Sinh học lớp 12”

2 Mục đích nghiên cứu

Xác định được quy luật chung trong việc giải bài tập nhằm phát triển tính năng động ,sáng tạo cho học sinh qua phương pháp sử dụng quy luật xác suất trong các quy luật di truyền

3 Nhiệm vụ nghiên cứu

- Nghiên cứu các bài toán có liên quan

- Tìm hiểu quy trình giải toán

- Đề xuất cách giải quyết

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

4 Đối tượng nghiên cứu

Học sinh lớp 12 trong các giờ học ôn tập, ôn thi tốt nghiệp, ôn thi cao đẳng - đại học

Phát triển kỹ năng sáng tạo trong việc giải bài tập cho học sinh thông qua

phương pháp sử dụng quy luật xác suất

5 Phương pháp nghiên cứu

Thông qua các bài tập có sẵn hoặc tự đề ra để kiểm tra đánh giá khả năng

và vai trò tích cực ,năng động, sáng tạo của học sinh thể hiện qua các thao tác ,việc làm trong các giờ học.từ đó tạo cơ sở xây dựng quy trình giải toán sử dụng quy luật xác suất

6 Thời gian thực hiện

để giải bài tập sinh học mà không mất nhiều thời gian

2 Cơ sở thực tiễn

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

Sau đây là một số ví dụ về các dạng toán sử dụng quy luật xác suất giúp các em học sinh vận dụng linh hoạt để giải nhanh và hiệu quả

3.Nội dung nghiên cứu

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

1)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 của cá thể gồm 1 cặp gen dị hợp sẽ sinh ra 21 loại giao tử

- Kiểu gen của cá thể gồm 2 cặp gen dị hợp sẽ sinh ra 22 loại giao tử

- Kiểu gen của cá thể gồm 3 cặp gen dị hợp sẽ sinh ra 23 loại giao tử

Gọi n là số cặp gen dị hợp trong kiểu gen Công thức tạo giao tử của loài là 2nkiểu, tỉ lệ bằng nhau

- Trường hợp có nhiều cặp gen dị hợp ta dùng sơ đồ phân nhánh để xác định tỉ lệ các kiểu giao tử

Ví dụ: Kiểu gen AaBbCcDd có khả năng tạo ra bao nhiêu loại giao tử?

Ta xét ở kiểu gen trên có 4 cặp gen dị hợp, vậy số loại giao tử là 2n=24=16

2)Thành phần gen của giao tử:

Cách giải :Sử dụng sơ đồ phân nhánh qua các ví dụ sau:

Ví dụ 1: AaBbDd

ABD ABd AbD Abd aBD aBd abD abd

Ví dụ 4: Trong điều kiện giảm phân bình thường, cơ thể AaBbCcDD sinh ra các loại giao tử nào?

A ABCD và abcD

B ABCD, ABcD, AbCD, AbcD

C ABCD, AbcD, aBCD, AbcD, abCD, AbCd, abcD, AbcD

D ABCD, AbcD, AbCD, AbcD, aBCD, abCD, abcD, AbcD

Giải:

Kiểu gen đang xét dị hợp 3 cặp allen => số giao tử có thể tạo ra là 23=8

Và không chứa gen lặn d

Chọn đáp án D

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

VÀ CÁC TỈ LỆ PHÂN LI Ở ĐỜI CON 1) Xác định số kiểu tổ hợp:

Chú ý: Khi biết số kiểu tổ hợp  biết số loại giao tử đực, giao tử cái  biết số cặp gen dị hợp trong kiểu gen của cha hoặc mẹ

Cách giải:

Cách 1: Trước hết ,ta tìm số loại giao tử của bố và mẹ ,sau đó đem nhân cho

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

nhau thu được số kiểu tổ hợp (2n x 2n = 4n, trong đó n là số cặp gen dị hợp tử) Cách 2: Xét phép lai cho từng cặp gen để tìm số kiểu tổ hợp cho mỗi cặp gen đó,cụ thể là: Aa x Aa -> F : 1AA :2 Aa :1aa ứng với 4 tổ hợp

Ví dụ 1: Nếu các gen phân li độc lập và trội hoàn toàn thì phép lai AabbCcDD

x aaBbCcDd sinh ra đời con có số kiểu tổ hợp bao nhiêu?

A 30 B 32 C 34 D 36 Bài giải:

2 , 4

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 xanh được 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

nhiêu kiểu tổ hợp?

A 124 B 138 C 128 D 164 Bài giải;

2 , 4

2 , 4

Ví dụ 4: Xét phép lai P: AaBbDd x AabbDd

thì số kiểu tổ hợp giao tử ở F1 là bao nhiêu?

+ 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 Xác định số kiểu gen ở đời con

Cách giải:

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

Aa x Aa -> F: 1AA : 2Aa :1aa ứng với 3 kiểu gen(AA,Aa,aa)

Bb x bb -> F : 1Bb : 1bb ứng với 2kiểu gen ( Bb,bb)

cc x cc -> F: 1cc ứng với 1 kiểu gen (cc)

sau đó dưạ vào phép lai từng cặp gen ta nhân xác suất với nhau thu được kết quả

Ví dụ1: 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 có

số kiểu gen là bao nhiêu?

2 , 4

2 , 4

2 , 4

Bài toán 2: Nếu các gen phân li độc lập,và trội hoàn toàn thì phép lai

AABbCcDDeeFf x AaBBCcddEEff thì đời con tạo ra có số kiểu gen bao nhiêu?

2 , 4

Dựa vào quy luật trên ta có:

số kiểu gen được tạo ra = 2 x 1 x 2 x 2 x 3 x 3= 72 KG

Chọn đáp án D

Bài toán 4: Xét phép lai P: AaBbDd x AabbDd Thì số kiểu gen ở F1 là bao nhiêu?

A 8 B 18 C 27 D 32

Bài giải

Theo cách giải trên ta có:

Số kiểu gen ở F1 là = 3 x 2 x 3 =18 (KG)

Chọn đáp án B

3 Xác định tỉ lệ kiểu gen ở đời con

Cách giải: xét riêng từng cặp gen trong phép lai ta rút ra được tỉ lệ kiểu

gen tương ứng

Cụ thể là: Aa x Aa > F1 : AA Aa aa

4

1 , 4

2 , 4 1

Bb x bb > F1 : Bb bb

2

1 , 2 1

cc x cc > F1 : 1 cc

Sau đó nhân xác suất tỉ lệ từng cặp gen với nhau ta đợc kết quả cần tìm

Ví dụ:1: 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

* 4

1

* 4

1



Chọn đáp án A

Ví dụ:2: Theo qui luật phân li độc lập của Menđen ,thì phép lai

P: AaBbCcDDEe x aaBbCcddEE sinh ra kiểu gen AabbCcDdEE

tỉ lệ Kiểu gen AabbCcDdEE =

64

2 2

1 1 4

2 4

1 2

1



x x x x

Chọn đáp án B

Ví dụ:3 : Cho phép lai Pt/c : AABBCC x aabbcc ,tạo F1, cho F1 tự thụ phấn tạo F2.không cần lập bảng ,hãy xác định tỉ lệ mỗi loại kiểu gen AaBbcc, AaBbCc,Aabbcc ở F2,biết các gen phân li độc lập và mỗi gen qui định một tính trạng

Bài giải Theo bài ra ta có: F1: AaBbCc x AaBbCc

F2: AaBbcc có tỉ lệ =

64

4 4

1 4

2 4

2 4

2 4

2



x x

Aabbcc có tỉ lệ =

64

2 4

1 4

1 4

2



x x

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

gen AaBbdd,aaBBdd là bao nhiêu?

Bài giải:

Theo cách giải trên ta có:

Tỉ lệ kiểu gen AaBbdd =

16

1 32

2 4

1 2

1 4

2





x x

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.)

Chọn đáp án A

4 : Xác định tỉ lệ kiểu hình ở đời con

Cách giải: xét riêng từng cặp gen trong phép lai ta rút ra được tỉ lệ kiểu

hình tương ứng

Cụ thể là: Aa x Aa > F1 : AA Aa aa

4

1 , 4

2 , 4

3

4

1 : 4 3

Bb x bb > F1 : Bb bb

2

1 , 2

1

=> troi lan

2

1 : 2 1

cc x cc > F1 : 1 cc => 100% lặn

Sau đó nhân xác suất tỉ lệ từng cặp gen ứng với tỉ lệ kiểu hình với nhau ta được kết quả cần tìm

Ví dụ:1; Cho phép lai Pt/c : AABB x aabb ,tạo F1, cho F1 tự thụ phấn tạo

F2.không cần lập bảng ,hãy xác định tỉ lệ mỗi loại kiểu hình A-B-, aaB- ở F2, biết các gen phân li độc lập và mỗi gen qui định một tính trạng

Bài giải Theo bài ra ta có: F1: AaBb x AaBb

F2: Tỉ lệ kiểu hình của A-B- =

16

9 4

3 4

3 4

1



x

Ví dụ:2: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 4

3



x x x x

Có kiểu hình aabbccD-ee =

256

3 1 4

3 4

1 4

1 4

1



x x x x

Có kiểu hình A-bbC-ddee =

256

9 1 4

1 4

3 4

1 4

3



x x x x

Có kiểu hình aabbccddee =

256

1 1 4

1 4

1 4

1 4

1



x x x x

Ví dụ: 3: Xét phép lai P: AaBbDd x AabbDd Thì tỉ lệ xuất hiện kiểu

hình A-B-D-, aabbDd là bao nhiêu ?

1 4

3

x

x =

32 9

Kiểu hình aabbDd có tỉ lệ =

32

2 4

2 2

1 4

1



x x

Ví dụ 4: Cơ thể dị hợp kiểu gen AaBb tạp giao sẽ cho F1 phân tính kiểu hình theo tỉ lệ nào, nếu các gen này phân ly độc lập và gen A trội không hoàn toàn?

Aa x Aa = 1AA : 2Aa : 1aa Vì gen A trội không hoàn toàn, lúc đó kiểu gen

AA, Aa, aa quy định 3 KH khác nhau =>Cho ra 3 kiểu hình

Bb x Bb = 1BB : 2Bb : 1bb Vì gen B trội hoàn toàn, lúc đó kiểu gen BB và

Vậy cá thể đồng hợp đó cho ra 1 loại giao tử

Cá thể đem lai phân tích có 4 cặp gen dị hợp => số loại giao tử được tạo ra là: 24 = 16

Số tổ hợp giao tử tạo ra là 1 x 16 = 16

Xét các đáp án ở trên, chỉ có đáp án D là có 16 tổ hợp

Chọn đáp án D

DẠNG 3: TÌM KIỂU GEN CỦA BỐ MẸ

1)Kiểu gen riêng của từng loại tính trạng:

Ta xét riêng kết quả đời con F 1 của từng loại tính trạng

a)F 1 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)F 1 phân tính có nêu tỉ lệ:

- F 1 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)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

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

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 xác định 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 tính trạng trung gian do gen nằm trên NST thường hoặc giới tính

+ 1:1 hoặc 2:1 tỉ lệ của gen gây chết

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 loại tính trạng kia

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

Giải:

+ Xét riêng từng tính trạng ở thế hệ con:

( 37,5% + 37,5% ) đỏ : ( 12,5% + 12,5% ) vàng = 3 đỏ : 1 vàng

( 37,5% + 12,5% ) cao : ( 37,5 % + 12,5% ) thấp = 1 cao : 1 thấp

+ Nhân 2 tỉ lệ này ( 3 đỏ : 1 vàng ) ( 1 cao : 1 thấp ) = 3 đỏ-cao : 3 đỏ-thấp :

1 vàng-cao : 1 vàng-thấp, phù hợp với phép lai trong đề bài Vậy 2 cặp gen quy định 2 tính trạng nằm trên 2 cặp NST khác nhau

Số loại kiểu gen

Tỉ lệ kiểu gen

Số loại kiểu hình

Tỉ lệ kiểu hình Lai 1 tính

Lai 2 tính

Lai 3 tính

Aa AaBb AaBbCc

21

22

23

21 x 21

22 x 22

23 x 23

31

32

33

(1:2:1)1(1:2:1)2 (1:2:1)3

21

22

23

(3:1)1 (3:1)2(3:1)3

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

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

- Tỉ lệ thể đồng hợp toàn trội =

m n m

1

*21

- Tỉ lệ thể đồng hợp toàn lặn =

m n m

1

*21

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:

b Tỉ lệ kiểu di truyền cá thể dị hợp 1 cặp gen, 2 cặp còn lại đồng hợp:

bb