SKKN Phương pháp giải nhanh một số dạng bài tập phần Quy luật di truyền

Trước thực trạng trên tôi đã tìm ra một số cách giải một số dạng bài tập sinh học vừa nhanh, chính xác lại dễ áp dụng với mong muốn các em yêu thích bộ môn sinh học, tích cực chủ động vậ

SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM

ĐỀ TÀI:

"PHƯƠNG PHÁP GIẢI NHANH MỘT SỐ DẠNG BÀI TẬP PHẦN

QUY LUẬT DI TRUYỀN"

A Đặt vấn đề.

Năm học 2008-2009, Bộ Giáo dục và Đào tạo đã thay sách giáo khoa bậc trung học phổ thông đến khối lớp 12 ở tất cả các môn học Đặc biệt trong cấu trúc đề thi ĐH, CĐ với môn sinh học đều thuộc chương trình sinh học 12 Tuy là chỉ thuộc phạm trù kiến thức sinh học 12 nhưng thực chất lại là toàn bộ kiến thức sinh học 11, 12 chương trình cũ, vậy nên hệ thống lý thuyết và bài tập tương đối nặng đối với các em Đặc biệt để có thể làm tốt bài thi đại học thì các em cần trang bị những kĩ năng nhất định để giải bài tập Qua 8 năm liên tục dạy và ôn thi ĐH, BDHSG môn Sinh học 12 tại THPT3 Cẩm Thuỷ tôi thấy việc giải được, giải nhanh và chuẩn bài tập sinh học là vấn đề còn có những khó khăn nhất định Đặc biệt thời gian để hướng dẫn các em làm tập chỉ có 4 tiết cho cả chương trình sinh học 12 Trước thực trạng đó đòi hỏi giáo viên luôn phải tìm ra những phương pháp giải mới phù hợp và đáp ứng được nhu cầu thời đại thi trắc nghiệm

Giảng dạy tại trường vùng cao gặp phải không ít những khó khăn từ chất lượng đầu vào trong tuyển sinh ,vì vậy khi dạy tôi luôn phải đơn giản hoá vần đề hay phải tìm ra cách giải nào dơn giản nhất hay nhanh nhất để giúp các em có thể tiếp cận ,có thể áp dụng phổ biến

Trước thực trạng trên tôi đã tìm ra một số cách giải một số dạng bài tập sinh học vừa nhanh, chính xác lại dễ áp dụng với mong muốn các em yêu thích bộ môn sinh học, tích cực chủ động vận dụng giải thành công một số dạng bài tập trong chương trình và tự tin hơn ở những kì thi phía trước Với lí do trên tôi đã chọn đề tài

“ Phương pháp giải nhanh một số dạng bài tập Phần quy luật di truyền ”

B Giải quyết vấn đề.

I Thực trạng của vấn đề nghiên cứu:

Là GV từ niềm xuôi trực tiếp giảng dạy môn Sinh học ở trường vùng cao, tôi hiểu hơn ai hết những khó khăn mà bản thân và đồng nghiệp gặp phải Phần lớn là con em dân tộc thiểu số vùng kinh tế đặc biệt khó khăn, trường non trẻ nên cơ sở vật chất thiếu thốn Những ngày đầu về trường 100% ở các khối lớp không có nhu cầu dạy học phù đạo

và bồi dưỡng nâng cao trong khi vấn đề này đã phát triển sôi nổi ở niềm xuôi từ những ngày tôi là học sinh cấp 2 Và cho tới năm 2007-2008 trường mới bắt đầu xây dựng được phong trào này với 2 lớp chọn khối A,B và lớp chọn khối C

Gìơ đây CSVC của trường đầy đủ và khang trang hơn tuy nhiên số lương HS có nhu cầu học và hướng đến thi ĐH- CĐ không nhiều và số lượng HS theo học khối B càng ít Những phần kiến thức bài tập sinh học luôn là những vấn đề khó với các em, đặc biệt là phần kiến thức QLDT rất trừu tưọng và không đơn giản chút nào

Đặc hơn với hình thức TNKQ và nội dung đề thi đa dạng phong phú, các dạng bài tập môn sinh học qua mỗi năm một khó hơn.

Trước thực trạng trên tôi luôn trăn trở là phải làm sao tìm ra phương pháp giảng dạy giúp kích thích các em yêu thích môn sinh học hơn và có thể giảng tốt bài tập môn sinh theo yêu cầu của đề thi Để làm được điều này người thầy luôn không ngừng tự học và sáng tạo để làm mới mình bằng các cách dạy, những cách giải hay và mới

Bởi vậy dạy học chương Tính quy luật của hiện tượng di truyền, khi dạy lí thuyết tôi

đã "øng dông CNTT hç trî gi¶ng d¹y mét sè bµi quy luËt di truyÒn"

Khi dạy về phương pháp giải bài tập sau khi dạy cho các em cách giải theo tự luận tôi đã

hướng dẫn các em “Phương pháp giải nhanh một số dạng bài tập

Phần quy luật di truyền ”

II Các giải pháp thực hiện.

- Nghiên cứu lí thuyết, điều tra

-Kiểm tra kết quả bằng TNKQ ở cả lớp thí nghiệm và đối chứng

- Sử lý số liệu để rút ra kết luận

III Các biện pháp để tổ chức thực hiện.

1 Nghiên cứu lý thuyết.

a.Sưu tầm , mở rộng thêm các dạng bài tập

-Sách tham khảo : Các dạng toán và phương pháp giải bài tập trắc nghiệm sinh học 12 ( Phần quy luật di truyền )của tác giả Huỳnh Quốc Thành

- Đề thi đại học từ năm 2008 – 2009 , 2009 – 2010, 2010-2011, 2011- 2012

b.Trình bày phương pháp giải bằng hình thức tự luận

c.Chia thành các dạng bài và trình bày cách giải bằng 2 phương pháp để đối chứng : Trong đề tài của mình tôi chỉ trình bày 3 dạng bài tập phổ biến luôn gặp trong đề thi ĐH- CĐ các năm

Dạng 1: áp dụng phương pháp phân tích tần số alen của quần thể trong giải bài toán quy luật di truyền.

2 Dạng 2 : Vận dụng toán tổ hợp để xác định kết quả phép lai nhiều cặp tính trạng.

3 Dạng 3 : Vận dụng phép nhân xs độc lập khi giải các bài toán tích hợp các quy luật

di truyền.

2 Thực nghiệm sư phạm.

Sử dụng phương pháp đối chứng , phiếu thăm dò

- Đưa ra bài tập điển hình áp dụng cho 2 lớp ban KHTN có lực học đồng đều nhau

Lớp 1 : Hướng dẫn học sinh chỉ sử dụng phương pháp sinh học bộ môn để giải và

phương pháp giải thông thường

Lớp 2 : Hướng dẫn học sinh vận dụng phương pháp giải nhanh mới.

-Giáo viên nhận xét

-Phát phiếu thăm dò cho lớp 2 để lựa chọn phương pháp giải ưu việt nhất, gây đựơc hứng thú cho học sinh nhiều nhất

* Phạm vi áp dụng : Đề tài này đã áp dụng có hiệu quả cho đối tượng là học sinh

luyện thi Đại Học , và luyện đội tuyển học sinh giỏi các năm học :

2008 – 2009 , 2009 – 2010, 2010-2011, 2011- 2012, 2012- 2013 lớp 12 ban KHTN trường tại THPT3 Cẩm Thuỷ– Thanh Hoá

IV.Phương pháp giải các bài tập cụ thể :

Dạng 1: áp dụng phương pháp phân tích tần số alen của quần thể trong giải bài toán quy luật di truyền.

Bài tập 1: Ở đậu Hà Lan, tính trạng hạt vàng là trội hoàn toàn so với tính trạng hạt

xanh Gen quy định tính trạng nằm trên NST thường Cho cây hạt vàng lai với cây hạt xanh được F1 phân li theo tỉ lệ 1 hạt vàng : 1 hạt xanh Sau đó cho F1 tạp giao thì tỉ lệ kiểu gen và tỉ lệ kiểu hình F2 như thế nào?

Cách giải đã được áp dụng phổ biến trước đây:

Quy ước gen : A: quy định hạt vàng, a : quy định hạt xanh

F1 phân li theo tỉ lệ 1 hạt vàng : 1 hạt xanh là kết quả phép lai phân tích của Menđen 

KG hạt vàng đem lai là dị hợp : Aa

P : Cây hạt vàng x Cây hạt xanh

Aa aa

Gp : (A, a ) a

F1: 1Aa : 1aa

TLKH : 1 hạt vàng : 1 hạt xanh

F1 tạp giao, có thể xảy ra 3 phép lai sau:

Phép lai 1: Aa x Aa  1AA : 2Aa : 1aa ( 3 A- ; 1aa )

Phép lai 2: aa x aa  4aa

Phép lai 3: 2 ( Aa x aa)  4 Aa ; 4aa ( 4 A- ; 4aa )

Tỉ lệ kiểu gen F2 : 1 AA : 6Aa : 9 aa

Tỉ lệ kiểu hình F2 7 A- ; 9aa (7 hạt vàng : 9 hạt xanh)

Cách giải mới: khi áp dụng phương pháp phân tích tần số alen quần thể

Xét F 1 và xem F 1 như một quần thể ngẫu phối ta có F 1 : 1Aa : 1aa.

Cách giải đã được áp dụng phổ biến trước đây

Ta sẽ tính được ts IA, IO lần lượt là 0,2 và 0,5

Tỉ lệ KG IAIO trong Quần thể = 2pr = 2×0,2×0,5 = 0,2

→ Tỉ lệ KG IAIO trong nhóm máu A = 0,2/0,24=5/6

Tỉ lệ KG IAIA trong Quần thể = p2 = 0,22 = 0,04

→ Tỉ lệ KG IAIA trong nhóm máu A = 0,04/0,24=1/6

Để tính sác xuất của con ta phải tính sác xuất của bố, mẹ

TH1: IAIO × IAIO → 3 máu A : 1 máu O → nhóm máu A chiếm tỉ lệ 3/4

Xác suất đứa con có kiểu hình giống bố mẹ = (5/6).(5/6).3/4 = 25/48

Một cặp vợ chồng đều cú nhúm mỏu A sinh 1 người con, xỏc suất để đứa con này mang nhúm mỏu giống bố mẹ là 1 - (25/144) = 119/144.

Bài 3:Cho rằng ở mụ̣t loài hoa, các alen trụ̣i A, B phõn li đụ̣c lọ̃p có khả năng tụ̉ng

hợp ra các enzim tương ứng là enzim A, enzim B Các enzim này tham gia vào con đường chuyển hóa sắc tố của hoa như sau:

Chṍt khụng màu 1 enzim _ →  A Chṍt khụng màu 2 enzim _ → B Sắc tụ́ đỏ

cho giao phấn giữa 2 cây (p) thuần chủng đều có hoa màu trắng thu đợc F1 100% hoa đỏ; F1 tự thụ phấn thu đợc F2.

chọn ngẫu nhiên 2 cây hoa đỏ ở F2 giao phấn với nhau; biết không có đột biến xảy ra Tính theo lí thuyết, xác suất để xuất hiện cây hoa đỏ ở f3 là bao nhiờu

Cỏch giải

Quy ước gen: A- B- : đỏ

A-bb , aaB- , aabb : Trắng

Ta cú sơ đồ lai từ P-> F1

P : AA bb x aaBB

F1: AaBb (đỏ)

F1x F1: AaBb x AaBb

F2 : 9 A- B- : 3A-bb : 3 aaB- : 1 aabb

chọn ngẫu nhiên 2 cây hoa đỏ ở F2 giao phấn với nhau

ỏp dụng phương phỏp phõn tớch tần số alen

( 1AABB : 2AABb : 2AaBB : 4AaBb) ( 1AABB : 2AABb : 2AaBB : 4AaBb)

2 Dạng 2 : Vận dụng toán tổ hợp để xác định kết quả phép lai

nhiều cặp tính trạng

-Cơ sở : Có n phần tử chia thành nhiều nhóm , mỗi nhóm có a phần tử khác nhau thì số loại nhóm có thể được tạo ra là : Ca

n

Bài 4 : Trong trường hợp các gen phân li độc lập tác động riêng rẽ và các gen

trội là trội hoàn toàn

Cho phép lai : AaBbCcdd x AabbCcDd Hãy xác định ở đời con:

a.Tỉ lệ kiểu hình trội về 4 tính trạng ?

b.Tỉ lệ kiểu hình lặn về 3 tính trạng trội và 1 tính trạng lặn?

Lưu ý :

- Không nên kẻ bảng để viết sơ đồ lai cho 23 x 23 kiểu tổ hợp

- Bản chất của phép lai AaBbCcdd x AabbCcDd phân li độc lập chính là 4 phép lai độc lập nhau

Cách giải đã được áp dụng phổ biến trước đây:

a Tỉ lệ kiểu hình trội về 4 tính trạng là A-B-C-D-

Tôi chia thành 2 nhóm: Nhóm 1 : (AaCc x AaCc)

gồm có các khả năng sau : 2 trội ở nhóm1 và 1 trội ở nhóm 2, 1 lặn nhóm 2

hoặc 1trội ở nhóm1, 1 lặn nhóm 1và 2 trội ở nhóm 2,

Thay vì những khả năng ở cách giải 1 ta dùng phép toán tổ hợp chỉ trong 1 thời gian ngắn và kết quả không đổi

Bài 5 : Cho phép lai giữa 2 cá thể ruồi giấm:

P: AaBbDdXMXm x AabbDdXmY Biết 1 gen quy định 1 tính trạng , tính trạng trội là trội hoàn toàn Hãy xác định ở F1:

Phép lai Tỉ lệ kiểu gen Tỉ lệ kiểu hình

Cách giải đã được áp dụng phổ biến trước đây:

a.Tỉ lệ kiểu hình có 2 tính trạng trội

b Tỉ lệ kiểu hình có 3 tính trạng trội và 1 tính trạng lặn

gồm có các khả năng sau:

A-B-D-(XmXm hoặc Xm Y) = 3/4 A- x 1/2 B- x 3/4 D- x 1/2 = 9/64

a.Tỉ lệ kiểu hình lặn về 2 tính trạng trội và 2 tính trạng lặn:

gồm có các khả năng sau : 2 trội ở nhóm1 và 2 tính trạng lặn ở nhóm 2,

hoặc 2 tính trạng lặn ở nhóm1 và 2 trội ở nhóm 2

hoặc 1 tính trạng lặn ở nhóm1 và 1 trội ở nhóm 1 và 1 tính trạng lặn ở nhóm2 và 1 trội ở nhóm 2

gồm có các khả năng sau : 2 trội ở nhóm1 và 1 trội ở nhóm 2, 1 lặn nhóm 2

hoặc 1trội ở nhóm1, 1 lặn nhóm 1và 2 trội ở nhóm 2,

lệ kiểu hình , kiểu gen giống nhau vào một nhóm, sau đó dùng công thức tổ hợp đem lai hiệu quả : nhanh gọn và chính xác cao Ưu điểm của phương pháp này càng thể hiện rõ khi kiểu gen của phép lai càng phức tạp.

3 Dạng 3 : Vận dụng phép nhân xs độc lập khi giải các bài toán tích hợp các quy

luật di truyền

Trong đề thi ĐH rất ít gặp những bài tập đơn thuần một quy luật di truyền mà phần đa

là những bài tích hợp từ 2 quy luật di truyền trở lên Trong khoảng thời gian 1 phút hoặc hơn 1 phút làm sao để có thể nhanh chóng tìm ra đáp số của bài toán một cách chính xác Theo quy luật Menđen khi các gen nằm trên các NST khác nhau thì sẽ phân li độc lập Khi đó tỉ lệ kiểu hình thu được bằng tích xác suất các tính trạng hợp thành nó.Từ đó ta có thể áp dụng để giải nhanh các dạng bài tâp sau:

a.Tích hợp giữa PLĐL và HVG:

Bài 6: Ở một loài thực vật, alen A quy định thân cao trội hoàn toàn so với alen a

quy định thân thấp; alen B quy định hoa đỏ trội hoàn toàn so với alen b quy định hoa vàng Hai cặp gen này nằm trên cặp nhiễm sắc thể tương đồng số 1 Alen D quy định quả tròn trội hoàn toàn so với alen d quy định quả dài, cặp gen Dd nằm trên cặp nhiễm sắc thể

tương đồng số 2 Cho giao phấn giữa hai cây (P) đều thuần chủng được F1 dị hợp về 3 cặp gen trên Cho F1 giao phấn với nhau thu được F2, trong đó cây có kiểu hình thân thấp, hoa vàng, quả dài chiếm tỉ lệ 1% Biết rằng hoán vị gen xảy ra cả trong quá trình phát sinh giao tử đực và giao tử cái với tần số bằng nhau Tính theo lí thuyết, cây có kiểu hình thân cao, hoa đỏ, quả tròn ở F2 chiếm tỉ lệ là?

Lưu ý

Do alen A quy định thân cao trội hoàn toàn so với alen a quy định thân thấp; alen B quy định hoa đỏ trội hoàn toàn so với alen b quy định hoa vàng Hai cặp gen này nằm trên cặp nhiễm sắc thể tương đồng số 1

Alen D quy định quả tròn trội hoàn toàn so với alen d quy định quả dài, cặp gen Dd nằm trên cặp nhiễm sắc thể tương đồng số 2

 Theo dữ liệu đề ra cặp Aa và Bb tuân theo quy luât liên kết không hoàn toàn, Dd di truyền độc lập với 2 cặp Aa và Bb

Cách giải

 Xét riêng các gen trên từng cặp NST ta có:

Ở cặp NST số 1 có : F2 có kiểu hình thân thấp, hoa vàng x ab/ab

 (A-; B-; D- ) = 0,54 (A-; B-) x 3/4 D- = 40,5 %

Bài 7: Ở một loài thực vật cho cơ thể có kiểu gen AB ab DdeH Eh Biết tần số trao đổi chéo A và B là 10%; tần số trao đổi chéo giữa E và h là 20%

a Khi cơ thể trên phát sinh giao tử thì giao tử ABdEH chiếm bao nhiêu %

b Khi cho p tự thụ phấn, mọi diễn biến trong quá trình phát sinh giao tử đực và cái như nhau, Hãy xác định tỉ lệ kiểu hình mang 5 tính trạng trội?

 giao tử Ab d EH chiếm tỉ lệ : 0,05Ab x 0,5d x 0,1 EH = 0,0025

b.Tỉ lệ kiểu hình ab/ab dd eh/eh

ab/ab = 0,45 x 0,45 = 0,2025  ( A-; B- ) = 0,5 + 0,2025 = 0,7025

D- = 3/4 = 0,75

eh/eh = 0,1 x 0,1 = 0,01  ( E-; H- ) = 0,5 + 0,01 = 0,51

 ( A-; B- ) D- ( E-; H- ) = 0,7025 x 0,75 x 0,51 = 0,26 870625

b.HVG và LKGiới tính.

Bài 8: Ở ruồi giấm, alen A quy định thân xám trội hoàn toàn so với alen a quy

định thân đen; alenB quy định cánh dài trội hoàn toàn so với alen b quy định cánh cụt; alen D quy định mắt đỏ trội hoàn toàn so với alen d quy định mắt trắng Thực hiện phép lai P: AB/abX DX d x AB/ab X DY thu được F1 Trong tổng số các ruồi ở F1, ruồi thân xám, cánh dài, mắt đỏ chiếm tỉ lệ 52,5% Biết không xảy ra đột biến, theo lí thuyết, ở F1

tỉ lệ ruồi đực thân đen, cánh cụt, mắt đỏ là ?

Lưu ý

alen A quy định thân xám trội hoàn toàn so với alen a quy định thân đen; alen B quy định cánh dài trội hoàn toàn so với alen b quy định cánh cụt

Hai cặp gen này nằm trên cùng 1 cặp nhiễm sắc thể tương đồng

alen D quy định mắt đỏ trội hoàn toàn so với alen d quy định mắt trắng, cặp gen này nằm trên cặp NST giới tính

 Theo dữ liệu đề ra cặp Aa và Bb tuân theo quy luât liên kết không hoàn toàn, Dd di truyền độc lập với 2 cặp Aa và Bb

Với phương pháp giải này có thể giải nhanh những bài toán tích hợp nhiều quy luật

di truyền với những kiểu gen phức tạp mà nếu sử dụng các phương pháp thông thường trước đây phải mất rất nhiều thời gian và cũng khá vất vả mới có thể có đáp số chính xác

V Kiểm chứng – so sánh :

Học kì I năm học 2012 -2013, Khi luyện thi thi HSG chuyên đề bài tập phần quy luật di truyền , tôi có chia nhóm ôn thi ĐH thành 2 nhóm

1 nhóm thực nghiệm gồm, 1 nhóm đối chứng cho đề tài của mình với 3 dạng bài tập ,tôi

đã thu được kết quả sau :

chứng

10 20 50 20

30 10 35 25

10 15 25 45

Lớp

thực

20 30 40 60 20 15 30 35 20

Kết quả cụ thể về thi HSG qua các năm tôi trực tiếp dạy :

Năm

2012-2013

4/4 em đạt giải :2 Nhì, 1Ba,1KK

5/8 HS đạt giải : 1 Nhì, 2Ba, 2KK

C Kết luận

Qua nhiều năm liên tục giảng dạy chương trình sinh học 12 (2007 – 2008) , (2008 -2009) , (2009 – 2010)( 2010-2011), (2011- 2012), (2012- 2013) ,

luyện thi Đại học cũng như bồi dưỡng học sinh giỏi tại trường THPT

Cẩm Thuỷ3 , khả năng tiếp thu và vận dụng của học sinh để giải các bài đã mang lại những kết quả nhất định dù rằng Cẩm Thuỷ 3 là Trường THPT vùng cao với không ít những khó khăn nhất định

+ Số học sinh hiểu bài và vận dụng giải bài tập có hiệu quả cao dần thể hiện ở số lượng cũng như chất lượng học sinh giỏi cấp tỉnh tăng theo hàng năm, trong đó có cả giải Nhất , Nhì Số lượng cũng như điểm thi của học sinh khối B vào các trường Đại học , cao đẳng tăng trong đó có những HS đậu ĐH với điểm 8, điểm 9 môn sinh

Nhiều HS tỏ ra rất vững vàng với những bài tập liên quan đến phương pháp đề cập trong SKKN và hứng thú hơn với môn sinh học

Tôi tin rằng không có phương pháp nào là hiệu quả tuyệt đối, mỗi người thầy khi dạy không chỉ tìm ra phương pháp giải hay cho HS áp dụng, mà quan trọng hơn là phải truyền đựơc sự đam mê, yêu thích mô học từ đó kích thích khả năng tư duy sáng tạo để

HS có thể tự tìm ra những phương pháp giải hay phù hợp với năng lực của bản thân