skkn Phương pháp xác định số tổ hợp kiểu gen trong quần thể

Phương pháp xác định số tổ hợp kiểu gen trong quần thể PHẦN I: ĐẶT VẤN ĐỀ Từ năm 2007 đến nay, Bộ Giáo dục và Đào tạo vẫn áp dụng hình thức thi trắc nghiệm khách quan (câu hỏi 4 lựa chọn) trong kỳ thi tuyển sinh Đại học và Cao đẳng môn Sinh học. Theo đó, đề thi bám sát chương trình sách giáo khoa hiện hành, tập trung chủ yếu vào chương trình 12, với các mức độ nhận thức từ nhận biết đến thông hiểu và vận dụng nâng cao kiến thức đã học. Nhìn chung, đề thi có cả câu hỏi lý thuyết và cả câu hỏi dạng bài tập (trong đó phần bài tập khai thác chủ yếu ở các chương: Cơ chế di truyền và biến dị, Tính quy luật của hiện tượng di truyền, Di truyền học quần thể - chiếm hơn 40% số câu hỏi) đòi hỏi thí sinh phải có kiến thức cơ bản vững chắc, khả năng tính toán vận dụng tốt. Riêng nội dung di truyền học quần thể, mặc dù chiếm tỷ lệ không cao trong đề thi nhưng đóng vai trò rất lớn trong việc phân loại học sinh với những bài tập có tính vận dụng cao. Tuy nhiên, các kiến thức liên quan mà sách giáo khoa đề cập cơ bản là nội dung lý thuyết và phần lớn các công thức bài tập là người học phải tự suy luận, thiết kế và chứng minh. Đây không phải là việc dễ dàng, kể cả đối với những học sinh khá, giỏi. Chẳng hạn như, dạng bài tập tính số tổ hợp kiểu gen có thể xuất hiện trong quần thể khi biết số lượng alen của các gen trên nhiễm sắc thể, chỉ có sách giáo khoa Sinh học 12 nâng cao là có đề cập tới một công thức áp dụng cho trường hợp nhiều gen có số lượng alen bằng nhau nằm trên các nhiễm sắc thể thường khác nhau nhưng không chứng minh, trong khi đó dạng bài tập này xuất hiện liên tục trong đề thi của các năm và có sự thay đổi về trường hợp được xét (mà khó nhất là trường hợp nhiều gen nằm trên nhiễm sắc thể giới tính X, Y). Do đặc thù của hình thức thi trắc nghiệm, đặc biệt là thời gian trung bình để hoàn thành một câu hỏi trắc nghiệm không nhiều (khoảng 1,8 phút) nên làm thể nào để trong thời gian ngắn nhất có thể chọn chính xác đáp án của câu hỏi trắc nghiệm là việc làm mà bất kỳ học sinh nào cũng mong muốn. Để đáp ứng yêu cầu của các em học sinh cũng như góp phần tạo ra một tư liệu tham khảo có ích cho các giáo viên, học sinh trong quá trình giảng dạy và nghiên cứu tìm tòi, tôi đã ứng dụng những kiến thức cơ bản của sinh học liên quan đến việc xác định kiểu gen với toán học tổ hợp xác suất và đã xây dựng được phương pháp xác định số tổ hợp kiểu gen trong quần thể cho trường hợp tổng quát với một công thức chung. Theo đó có thể giúp học sinh hiểu rõ được bản chất vấn đề và giảm tải được dung lượng ghi nhớ máy móc và các em có thể tự tin đối mặt với dạng toán này trong đề thi đại học và cao đẳng. Sáng kiến kinh nghiệm - 1 - Phương pháp xác định số tổ hợp kiểu gen trong quần thể PHẦN II: NỘI DUNG PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH SỐ TỔ HỢP KIỂU GEN TRONG QUẦN THỂ 1. Thực trạng vấn đề. Theo ghi nhận từ các tài liệu tham khảo của các tác giả như Huỳnh Nhứt, Phan Khắc Nghệ, Vũ Đức Lưu và một số nguồn không chính thống khác được khai thác từ mạng internet của các giáo viên chuyên sinh trong cả nước thông qua trang mạng google.com thì phương pháp xác định số tổ hợp kiểu gen trong quần thể khi biết số alen của các gen trên các nhiễm sắc thể đã được khái quát hóa thành các trường hợp sau: - Một gen với n alen nằm trên nhiễm sắc thể thường thì số kiểu gen có thể được tạo thành là: n + C = . Trong đó, n là số kiểu gen đồng hợp, C là số kiểu gen dị hợp. - Một gen với n alen nằm trên nhiễm sắc thể giới tính X không có alen tương ứng trên Y thì số kiểu gen có thể được tạo thành là: n + C + n = + n = . Trong đó n + C là số kiểu gen ở XX, n là số kiểu gen ở XY. - Một gen với n alen nằm trên nhiễm sắc thể giới tính Y không có alen tương ứng trên X thì số kiểu gen có thể được tạo thành là: n + 1. Trong đó n là số kiểu gen ở XY, 1 là số kiểu gen ở XX. - Một gen với n alen nằm trên nhiễm sắc thể giới tính X có alen tương ứng trên Y thì số kiểu gen có thể được tạo thành là: (n + C) + n 2 = + n 2 = Trong đó n + C là số kiểu gen ở XX, n 2 là số kiểu gen ở XY. - Tổng quát: Trong trường hợp xét nhiều gen trên một nhiễm sắc thể thì các công thức vẫn giữ nguyên nhưng trong đó n là tích số alen của các gen trên nhiễm sắc thể đó hay n chính là số giao tử được tạo thành với các tổ hợp alen của các gen khác nhau trên nhiễm sắc thể. Trong trường hợp xét đồng thời nhiều gen trên các nhiễm sắc thể khác nhau thì cần xác định số kiểu gen ứng với từng cặp nhiễm sắc thể theo các công thức ở phía trên sau đó nhân các kết quả lại với nhau. Thông qua phần tổng hợp trên đây, chúng ta có thể thấy các tác giả đã có thống kê và hướng dẫn cho hầu hết các trường hợp xảy ra với công thức rõ ràng và chi tiết. Do đó, học sinh chỉ cần nắm bắt và hiểu được các công thức và áp dụng vào các đề thi là có thể thu được kết quả. Tuy nhiên, thực tế cho thấy, khi đọc hướng dẫn về phương pháp giải nêu trên nhiều học sinh vẫn chưa hiểu hết được công thức và áp dụng vẫn đang còn mang tính máy móc (đặc biệt ở đối tượng học sinh có kỹ năng ứng dụng toán học xác suất kém) cho nên vẫn còn những trường hợp nhầm lẫn công thức dẫn đến kết quả sai. Ngoài ra trong trường hợp đề bài cho các dữ kiện chồng chéo và phức tạp như xét đồng thời cả gen trên vùng không tương đồng và vùng tương đồng của nhiễm sắc thể giới tính X, Y thì các công thức nêu trên sẽ không đáp ứng được, học sinh sẽ lúng túng (nếu không hiểu rõ được bản chất của vấn đề) dẫn đến việc chọn bừa kết quả. Sáng kiến kinh nghiệm - 2 - Phương pháp xác định số tổ hợp kiểu gen trong quần thể Như vậy, vấn đề đặt ra là cần thiết lập cho được một phương pháp giải tổng quát áp dụng được cho mọi trường hợp trong dạng toán, rút gọn số công thức cần ghi nhớ để không gây nhầm lẫn và giải thích được bản chất của dạng bài tập này. 2. Cơ sở lý thuyết. - Trước hết, chúng ta cần trả lời các câu hỏi: + Gen nằm ở đâu trong tế bào? + Nhiễm sắc thể trong tế bào của thể lưỡng bội tồn tại như thế nào? Phân biệt nhiễm sắc thể thường và nhiễm sắc thể giới tính, nhiễm sắc thể X và Y về đặc điểm cấu tạo và chức năng? + Thế nào là kiểu gen? Thể đồng hợp, dị hợp là gì ? + Mối liên hệ giữa kiểu gen và bộ nhiễm sắc thể ? + Cách viết kiểu gen áp dụng cho 1 cặp nhiễm sắc thể và nhiều cặp nhiễm sắc thể ? + Số loại kiểu gen được tạo thành trong quần thể nhiều hay ít phụ thuộc vào những yếu tố nào ? cách tính ? - Vấn đề nêu ra cần được làm rõ như sau : + Trong tế bào, gen chủ yếu nằm trên nhiễm sắc thể. Mỗi gen có một vị trí xác định (gọi là lôcut gen) và có thể tồn tại dưới dạng một hoặc nhiều alen khác nhau. + Trong tế bào của thể lưỡng bội, nhiễm sắc thể tồn tại thành từng cặp. Có nhiễm sắc thể thường (mỗi cặp gồm hai nhiễm sắc thể có hình dạng kích thước và trình tự phân bố gen giống nhau gọi là nhiễm sắc thể tương đồng) và nhiễm sắc thể giới tính (một giới có cặp XY hoặc XO, một giới có cặp XX). Nhiễm sắc thể thường là nhiễm sắc thể mang gen quy định tính trạng thường, không liên kết giới tính. Nhiễm sắc thể giới tính là nhiễm sắc thể mang gen quy định giới tính và gen quy định tính trạng thường có liên kết giới tính, có nhiễm sắc thể X và Y - hai loại nhiễm sắc thể giới tính này có cấu trúc khác nhau, một loại mang gen quy định tính đực còn một loại mang gen quy định tính cái của sinh vật. Cấu trúc của 2 loại nhiễm sắc thể này có vùng tương đồng (mang các cặp gen alen) và vùng không tương đồng (gen chỉ có trên X hoặc trên Y). + Kiểu gen là toàn bộ các alen của các gen trong tế bào. Có kiểu gen đồng hợp (Chứa các cặp gen alen mà mỗi cặp gồm hai alen giống hệt nhau) và kiểu gen dị hợp (Chứa cặp gen alen gồm hai alen khác nhau).  Viết kiểu gen tức là viết cách sắp xếp của các cặp gen alen khác nhau trên cùng và giữa các cặp nhiễm sắc thể. Ví dụ: Viết kiểu gen là AA, aa, Aa có nghĩa một gen chỉ có hai alen nằm trên nhiễm sắc thể thường. Viết kiểu gen là aaBBdd, AABBDd, AaBbDd, có nghĩa là ba gen nằm trên các nhiễm sắc thể thường khác nhau. Viết kiểu gen là X A X a , X a Y, nghĩa là một gen nằm trên vùng không Sáng kiến kinh nghiệm - 3 - Phương pháp xác định số tổ hợp kiểu gen trong quần thể tương đồng của nhiễm sắc thể giới tính X. Viết kiểu gen là X Y, XY, X X , nghĩa là hai gen khác nhau cùng nằm trên vùng không tương đồng của nhiễm sắc thể giới tính X Viết kiểu gen là , , , , có nghĩa là hai gen, mỗi gen có hai alen cùng nằm trên một cặp nhiễm sắc thể thường v.v  Như vậy, số loại kiểu gen được tạo thành trong quần thể phụ thuộc vào: + Số lượng alen của gen và số gen trên một nhiễm sắc thể. Hay số kiểu gen phụ thuộc số cách sắp xếp của các alen của các gen khác nhau trên cùng một nhiễm sắc thể. + Số cặp nhiễm sắc thể được xét trong tế bào. 3. Phương pháp giải.  Để xác định được các kiểu gen có thể được tạo thành bởi các gen có trong quần thể cần làm như sau: + Bước 1: Xác định số nhiễm sắc thể được tạo thành từ số cách sắp xếp của các alen của các gen khác nhau nằm trên nó. Gọi giá trị này là n, với n ≥1 và n là số tự nhiên. Nếu chỉ xét một gen thì n bằng số alen của gen. Nếu xét nhiều gen thì n bằng tích số alen của các gen khác nhau trên nhiễm sắc thể đó (vì mỗi gen ở một vị trí khác nhau nên việc tính toán phải tuân thủ quy tắc nhân xác suất). Nếu gen nằm trên vùng không tương đồng của nhiễm sắc thể giới tính thì nhiễm sắc thể không mang gen có n bằng 1). + Bước 2: Xác định số kiểu gen được tạo bởi từng cặp nhiễm sắc thể khác nhau: * Tạo bởi một cặp nhiễm sắc thể thường hoặc cặp nhiễm sắc thể giới tính XX (những cặp nhiễm sắc thể tương đồng) thì số kiểu gen được tính bằng công thức: C + C , trong đó C là số kiểu gen đồng hợp (chọn một nhiễm sắc thể trong n nhiễm sắc thể sẽ tạo ra một kiểu gen đồng hợp gồm hai chiếc chứa trình tự gen có hai alen giống hệt nhau), C là số kiểu gen dị hợp (chọn hai nhiễm sắc thể chứa các alen khác nhau của gen trong số n nhiễm sắc thể sẽ tạo ra được một kiểu gen dị hợp). * Tạo bởi cặp nhiễm sắc thể giới tính XY thì số kiểu gen được tính bằng tích số cách sắp xếp của gen trên nhiễm sắc thể X với số cách sắp xếp của gen trên nhiễm sắc thể Y. + Bước 3 (Áp dụng cho trường hợp xét nhiều gen trên các nhiễm sắc thể khác nhau): Xác định số kiểu gen chung bằng tích số kiểu gen được tạo bởi các cặp nhiễm sắc thể thường với tổng số kiểu gen được tạo bởi cặp nhiễm sắc thể giới tính. (Vì các cặp nhiễm sắc thể khác nhau phân li độc lập với nhau nghĩa là công thức tuân thủ quy tắc nhân xác suất của các sự kiện độc lập) 4. Áp dụng - Một số ví dụ. Sáng kiến kinh nghiệm - 4 - Phương pháp xác định số tổ hợp kiểu gen trong quần thể Ví dụ 1: Trong một quần thể lưỡng bội xét một gen có 3 alen nằm trên nhiễm sắc thể thường. Theo lý thuyết, số loại kiểu gen tối đa có thể được tạo thành bởi các alen của gen này là bao nhiêu? - Trả lời: + Số cách sắp xếp của các alen của gen trên nhiễm sắc thể là n = 3 + Số kiểu gen tạo thành là: C + C = 6. Ví dụ 2: Trong một quần thể lưỡng bội xét một gen có ba alen nằm trên nhiễm sắc thể X không có alen trên Y. Theo lý thuyết, số loại kiểu gen tối đa có thể được tạo thành bởi các alen của gen này là bao nhiêu? - Trả lời: + Số cách sắp xếp của các alen của gen trên nhiễm sắc thể X là 3. Số nhiễm sắc thể Y là 1 (không mang gen) + Số kiểu gen tạo thành bởi cặp XX là C + C = 6. + Số kiểu gen tạo thành bởi cặp XY là 3 x 1 = 3.  Tổng số kiểu gen là 6 + 3 = 9. Ví dụ 3: Trong một quần thể lưỡng bội xét một gen có ba alen nằm trên vùng tương đồng của nhiễm sắc thể X và Y. Theo lý thuyết, số loại kiểu gen tối đa có thể được tạo thành bởi các alen của gen này là bao nhiêu? - Trả lời: + Số cách sắp xếp của các alen của gen trên nhiễm sắc thể X là 3. Số nhiễm sắc thể Y là 3 + Số kiểu gen tạo thành bởi cặp XX là C + C = 6 + Số kiểu gen tạo thành bởi cặp XY là 3 x 3 = 9.  Tổng số kiểu gen là 6 + 9 = 15. Ví dụ 4: Trong một quần thể lưỡng bội xét hai gen, gen 1 có ba alen nằm trên nhiễm sắc thể thường số 1 và gen 2 có hai alen nằm trên nhiễm sắc thể thường số 2. Theo lý thuyết, số loại kiểu gen tối đa có thể được tạo thành bởi các alen của hai gen này là bao nhiêu? - Trả lời: + Số cách sắp xếp của các alen của gen 1 trên nhiễm sắc thể 1 là 3. + Số kiểu gen tạo thành là C + C = 6. Tương tự : số kiểu gen tạo thành bởi gen 2 là C + C = 3  Tổng số kiểu gen là 6 x 3 = 18. Ví dụ 4: Trong một quần thể lưỡng bội xét hai gen, gen 1 có ba alen nằm trên nhiễm sắc thể thường và gen 2 có hai alen nằm trên nhiễm sắc thể giới tính X Sáng kiến kinh nghiệm - 5 - Phương pháp xác định số tổ hợp kiểu gen trong quần thể (không có alen trên Y). Theo lý thuyết, số loại kiểu gen tối đa có thể được tạo thành bởi các alen của hai gen này là bao nhiêu? - Trả lời: + Số cách sắp xếp của các alen của gen 1 trên nhiễm sắc thể thường là 3. Số cách sắp xếp của các alen của gen 2 trên X là 2. Số nhiễm sắc thể Y là 1. + Số kiểu gen tạo thành bởi gen 1 là C + C = 6. + số kiểu gen tạo thành bởi gen 2 trên XX là C + C = 3 + số kiểu gen tạo thành bởi gen 2 trên XY là 2 x 1 = 2  Tổng số kiểu gen là 6 x (3 + 2) = 30. Ví dụ 5: Trong một quần thể lưỡng bội xét hai gen, gen 1 có ba alen và gen 2 có bốn alen cùng nằm trên một cặp nhiễm sắc thể thường. Theo lý thuyết, số loại kiểu gen tối đa có thể được tạo thành bởi các alen của hai gen này là bao nhiêu? - Trả lời: + Số cách sắp xếp của các alen của gen 1 và 2 trên nhiễm sắc thể là : 3 x 4 = 12. + Số kiểu gen tạo thành là C + C = 78. Ví dụ 6: Trong một quần thể lưỡng bội xét hai gen, gen 1 có ba alen và gen 2 có bốn alen cùng nằm trên vùng không tương đồng của nhiễm sắc thể giới tính X. Theo lý thuyết, số loại kiểu gen tối đa có thể được tạo thành bởi các alen của hai gen này là bao nhiêu? - Trả lời: + Số cách sắp xếp của các alen của gen 1 và 2 trên nhiễm sắc thể X là : 3 x 4 = 12. Số nhiễm sắc thể Y là 1. + Số kiểu gen tạo thành bởi XX là C + C = 78. Số kiểu gen tạo thành bởi XY là 12 x 1 = 12.  Tổng số kiểu gen là 78 + 12 = 90. Ví dụ 7: Ở một loài động vật, xét hai lôcut gen trên vùng tương đồng của nhiễm sắc thể giới tính X và Y, lôcut I có 2 alen, lôcut II có 3 alen. Trên nhiễm sắc thể thường, xét lôcut III có 4 alen. Quá trình ngẫu phối có thể tạo ra trong quần thể của loài này tối đa bao nhiêu loại kiểu gen về ba lôcut trên? - Trả lời: + Số cách sắp xếp của các alen của gen I và II trên nhiễm sắc thể X là : 2 x 3 = 6. Số nhiễm sắc thể Y là 2 x 3 = 6. + Số cách sắp xếp của các alen của gen III trên nhiễm sắc thể thường là 4 + Số kiểu gen tạo thành bởi XX là C + C = 21. Số kiểu gen tạo thành bởi XY là 6 x 6 = 36. Sáng kiến kinh nghiệm - 6 - Phương pháp xác định số tổ hợp kiểu gen trong quần thể Số kiểu gen tạo thành bởi cặp nhiễm sắc thể thường là : C + C = 10  Tổng số kiểu gen là 10 x (21 + 36) = 570. Ví dụ 8: Gen A nằm trên nhiễm sắc thể X (không có alen trên Y) có 5 alen, gen B nằm trên nhiễm sắc thể thường có 2 alen, gen D nằm trên nhiễm sắc thể Y (không có alen trên X) có 2 alen. Số kiểu gen tối đa trong quần thể về 3 gen này là bao nhiêu? - Trả lời: + Số cách sắp xếp của các alen của gen A trên nhiễm sắc thể X là 5. Số cách sắp xếp của các alen của gen D trên nhiễm sắc thể Y là 2. Số cách sắp xếp của các alen của gen B trên nhiễm sắc thể thường là 2 + Số kiểu gen tạo thành bởi XX là C + C = 15. Số kiểu gen tạo thành bởi XY là 5 x 2 = 10. Số kiểu gen tạo thành bởi cặp nhiễm sắc thể thường là : C + C = 3  Tổng số kiểu gen là 3 x (15 + 10) = 75. Ví dụ 9: Ở một quần thể ngẫu phối, xét ba gen, mỗi gen đều có 2 alen. Gen thứ nhất nằm trên NST thường, hai gen còn lại nằm trên đoạn không tương đồng của nhiễm sắc thể giới tính X; Trong trường hợp không xảy ra đột biến, số loại kiểu gen tối đa về cả ba gen trên có thể được tạo ra trong quần thể này là bao nhiêu?. - Trả lời: + Số cách sắp xếp của các alen của gen thứ hai và ba trên nhiễm sắc thể X là : 2 x 2 = 4. Số nhiễm sắc thể Y là 1. Số cách sắp xếp của các alen của gen thứ nhất trên nhiễm sắc thể thường là 2 + Số kiểu gen tạo thành bởi XX là C + C = 10. Số kiểu gen tạo thành bởi XY là 4 x 1 = 4. Số kiểu gen tạo thành bởi cặp nhiễm sắc thể thường là : C + C = 3  Tổng số kiểu gen là 3 x (10 + 4) = 42. Ví dụ 10: Ở một quần thể ngẫu phối, xét bốn gen. Gen thứ nhất nằm trên NST thường có 3 alen, gen thứ hai nằm trên đoạn không tương đồng của nhiễm sắc thể giới tính X có 2 alen, gen thứ ba có 2 alen nằm trên đoạn không tương đồng của nhiễm sắc thể giới tính Y, gen thứ tư có 3 alen nằm trên đoạn tương đồng của nhiễm sắc thể X và Y. Trong trường hợp không xảy ra đột biến, số loại kiểu gen tối đa về cả ba gen trên có thể được tạo ra trong quần thể này là bao nhiêu? - Trả lời: + Số cách sắp xếp của các alen của gen thứ hai và bốn trên nhiễm sắc thể X là : 2 x 3 = 6. Số cách sắp xếp của các alen của gen thứ ba và bốn trên nhiễm sắc thể Y là : 2 x 3 = 6. Số cách sắp xếp của các alen của gen thứ nhất trên nhiễm sắc thể thường là 3. + Số kiểu gen tạo thành bởi XX là C + C = 21. Sáng kiến kinh nghiệm - 7 - Phương pháp xác định số tổ hợp kiểu gen trong quần thể Số kiểu gen tạo thành bởi XY là 6 x 6 = 36. Số kiểu gen tạo thành bởi cặp nhiễm sắc thể thường là : C + C = 6  Tổng số kiểu gen là 6 x (21 + 36) = 342. Ví dụ 11: Ở một loài động vật ngẫu phối, con đực có cặp nhiễm sắc thể giới tính XY, con cái có cặp nhiễm sắc thể giới tính XX. Xét ba gen, trong đó: Gen thứ nhất có 2 alen nằm trên NST thường, gen thứ hai có 3 alen nằm trên đoạn không tương đồng của nhiễm sắc thể giới tính X, gen thứ ba có 4 alen nằm trên đoạn tương đồng của nhiễm sắc thể giới tính X, Y. Trong trường hợp không xảy ra đột biến, số loại kiểu gen tối đa về cả ba gen trên có thể được tạo ra trong loài này là bao nhiêu? - Trả lời: + Số cách sắp xếp của các alen của gen thứ hai và ba trên nhiễm sắc thể X là : 3 x 4 = 12. Số cách sắp xếp của các alen của gen thứ trên ba nhiễm sắc thể Y là 4. Số cách sắp xếp của các alen của gen thứ nhất trên nhiễm sắc thể thường là 2 + Số kiểu gen tạo thành bởi XX là C + C = 78. Số kiểu gen tạo thành bởi XY là 12 x 4 = 48. Số kiểu gen tạo thành bởi cặp nhiễm sắc thể thường là : C + C = 3  Tổng số kiểu gen là 3 x (78 + 48) = 378. Ví dụ 12: Ở một loài động vật ngẫu phối, con đực có cặp nhiễm sắc thể giới tính XY, con cái có cặp nhiễm sắc thể giới tính XX. Xét ba gen, trong đó: Gen thứ nhất có 3 alen nằm trên NST thường, gen thứ hai có 3 alen nằm trên đoạn không tương đồng của nhiễm sắc thể giới tính X, gen thứ ba có 4 alen nằm trên đoạn tương đồng của nhiễm sắc thể giới tính X, Y. Trong trường hợp không xảy ra đột biến, số loại kiểu gen đồng hợp, dị hợp; số loại kiểu gen ở giới đực, giới cái có thể được tạo ra trong loài này là bao nhiêu? - Trả lời: + Số cách sắp xếp của các alen của gen thứ hai và ba trên nhiễm sắc thể X là : 3 x 4 = 12. Số cách sắp xếp của các alen của gen thứ trên ba nhiễm sắc thể Y là 4. Số cách sắp xếp của các alen của gen thứ nhất trên nhiễm sắc thể thường là 3 + Số kiểu gen tạo thành bởi XX là C + C = 78. Số kiểu gen tạo thành bởi XY là 12 x 4 = 48. Số kiểu gen tạo thành bởi cặp nhiễm sắc thể thường là : C + C = 6.  Tổng số kiểu gen là 6 x (78 + 48) = 756. + Số kiểu gen đồng hợp là : C x C = 36 (không có thể đồng hợp ở XY vì X chứa hai gen còn Y chứa một gen)  Số kiểu gen dị hợp là : 756 - 36 = 720. + Số kiểu gen ở giới cái là: 78 x 6 = 468. Số kiểu gen ở giới đực là: 48 x 6 = 288. Sáng kiến kinh nghiệm - 8 - Phương pháp xác định số tổ hợp kiểu gen trong quần thể Ví dụ 13: Ở một loài động vật, xét hai lôcut gen trên vùng tương đồng của nhiễm sắc thể giới tính X và Y, lôcut I có 3 alen, lôcut II có 2 alen. Trên nhiễm sắc thể thường, xét lôcut III có 3 alen. Quá trình ngẫu phối có thể tạo ra trong quần thể của loài này tối đa bao nhiêu loại kiểu gen đồng hợp, dị hợp? Số kiểu gen có thể có ở mỗi giới đực, cái trong loài này? - Trả lời: + Số cách sắp xếp của các alen của gen I và II trên nhiễm sắc thể X là : 3 x 2 = 6. Số nhiễm sắc thể Y là 3 x 2 = 6. + Số cách sắp xếp của các alen của gen III trên nhiễm sắc thể thường là 3 + Số kiểu gen tạo thành bởi XX là C + C = 21. Số kiểu gen tạo thành bởi XY là 6 x 6 = 36. Số kiểu gen tạo thành bởi cặp nhiễm sắc thể thường là : C + C = 6.  Tổng số kiểu gen là 6 x (21 + 36) = 342. + Số kiểu gen đồng hợp là : C x (C + C) = 36. Số kiểu gen dị hợp là : 342 - 36 = 306. + Số kiểu gen ở giới đực là: 6 x 36 = 216. Số kiểu gen ở giới cái là : 6 x 21 = 126. Ví dụ 14: Trong quần thể của một loài sinh vật lưỡng bội, xét ba gen : gen I có 3 alen, gen II có 2 alen, gen III có 4 alen. Các gen nằm trên các nhiễm sắc thể thường khác nhau. Theo lý thuyết, có tối đa bao nhiêu kiểu gen khác nhau được tạo thành từ ba gen trên trong quần thể. Số kiểu gen dị hợp về hai trong ba cặp gen và số kiểu gen dị hợp cả về ba cặp gen nói trên xuất hiện trong quần thể là bao nhiêu? - Trả lời : + Số kiểu gen tối đa trong quần thể là : (C + C) x (C + C) x (C + C) = 6 x 3 x 10 = 180. + Số kiểu gen dị hợp hai cặp gen : C x C x C + C x C x C + C x C x C = 12 + 36 + 18 = 66. + Số kiểu gen dị hợp về ba cặp gen : C x C x C = 18. (Với C, C, C là số kiểu gen đồng hợp lần lượt tạo bởi gen I, II và III. C,C, C là số kiểu gen dị hợp lần lượt tạo bởi gen I, II và III). PHẦN III : KẾT LUẬN. 1. Một số kết quả đã thu được. Sáng kiến kinh nghiệm - 9 - Phương pháp xác định số tổ hợp kiểu gen trong quần thể Trong quá trình dạy học, tôi đã mạnh dạn áp dụng « phương pháp xác định số tổ hợp kiểu gen trong quần thể » nêu trên để giảng dạy cho các học sinh của mình và đã thu được một số kết quả đáng khích lệ, bản thân các em học sinh cũng tiếp thu vấn đề hết sức hào hứng và có hiệu quả. Cụ thể, trong ba năm học liên tục (từ 2010  2013) đã có 9 học sinh giỏi tỉnh (với 2 giải nhất : Chu Thị Xuân - 2012, Trần Quốc Chung - 2013, 3 giải nhì : Nguyễn Thị Mai Anh - 2011, Nguyễn Thị Hợi - 2012, Nguyễn Văn Huy - 2013 và 4 giải ba : Trần Văn Tuấn - 2011, Lê Văn Tân - 2011, Mai Thị Tùng - 2012, Thái Thị Hoài - 2013), cũng có nhiều em học sinh đã vượt qua được kỳ thi đại học và cao đẳng đầy khó khăn với điểm số môn sinh trên 7 điểm, trong đó phần bài tập di truyền quần thể nói chung và bài tập xác định số tổ hợp kiểu gen trong quần thể nói riêng các em đều giải quyết tốt : Nguyễn Thị Mai Anh (Cao đẳng y tế Phú Thọ), Trần Văn Tuấn (Đại học Nông nghiệp Hà Nội), Lê Văn Tân (Đại học Vinh), Chu Thị Xuân (Đại học Vinh), Nguyễn Thị Hợi (Đại học Nông lâm Thái Nguyên), Mai Thị Tùng (Cao đẳng y tế Phú Thọ), Nguyễn Thị Nhi (Cao đẳng y tế Hà Nội) Nguyễn Thị Hường (Đại học Nông nghiệp Hà Nội), Trần Thị Hường (Đại học y Huế), Trần Thị Thương (Đại học y dược Thành phố Hồ Chí Minh) 2. Những kinh nghiệm được rút ra. Từ thực tế quá trình dạy học, đặc biệt là công tác bồi dưỡng học sinh giỏi, ôn thi đại học - cao đẳng, tôi rút ra một vài kinh nghiệm để rèn luyện kỹ năng vận dụng, giải bài tập di truyền nói chung và bài toán xác định số tổ hợp kiểu gen trong quần thể nói riêng cho học sinh trong thi cử như sau : - Giáo viên phải hướng dẫn và giảng giải để học sinh nắm được các kiến thức cơ bản và móc nối được các vấn đề liên quan với nhau, từ đó hình thành tư duy suy luận logic. Phải biết rằng tiếp cận các kiến thức sinh học phải dựa trên tư duy hệ thống, các kiến thức lớp dưới làm nền tảng cho các kiến thức lớp trên, các phần nội dung trước và sau hỗ trợ lẫn nhau trong một tổng thể kiến thức chung và càng ngày càng hoàn thiện. - Tích hợp toán học, đặc biệt là tổ hợp xác suất vào sinh học. Học sinh phải nắm được các công thức toán để hiểu, vận dụng và xây dựng công thức mới phù hợp với các vấn đề sinh học (trong đó có dạng bài tập xác định số tổ hợp kiểu gen trong quần thể). Giáo viên phải giảng giải để cho học sinh thấy được các công thức bài tập sinh học thực chất là sự áp dụng toán học trong sinh học và chúng đều được suy ra hay đúc kết từ các vấn đề lý thuyết đã có. Nếu làm tốt được vấn đề này, học sinh có thể ngộ được rất nhiều điều từ các công thức sẵn có, không chỉ ở trong vấn đề sáng kiến này đề cập mà còn mở rộng cho tất cả các dạng bài tập khác của chương trình sinh học phổ thông và áp dụng chúng một cách linh hoạt, có hiệu quả hơn, tạo thêm hứng thú, niềm yêu thích và động lực học tập bộ môn. - Cho học sinh làm quen và luyện tập với các ví dụ. Và các ví dụ phải được thiết kế một cách khoa học, theo trình tự từ dễ đến khó, nâng dần mức độ tư duy và Sáng kiến kinh nghiệm - 10 - [...].. .Phương pháp xác định số tổ hợp kiểu gen trong quần thể số thao tác tính toán, có bài toán thuận và bài toán nghịch, trong đó mỗi dạng cần tạo ra những tình huống tương tự, lặp lại để học sinh có thể làm quen và thuần thục trong thao tác giải Việc làm này cần sự kiên nhẫn và thời gian (chúng ta có thể tận dụng những buổi học phụ đạo thêm ngoài giờ) mới đảm bảo được một tỷ lệ lớn học sinh có thể. .. LIỆU THAM KHẢO Sáng kiến kinh nghiệm - - 11 Phương pháp xác định số tổ hợp kiểu gen trong quần thể 1 Sách giáo khoa Sinh học 12 (cơ bản) Nhà xuất bản Giáo dục, năm 2008 Tác giả: Nguyễn Thành Đạt (tổng chủ biên), phạm Văn Lập (chủ biên), Đặng Hữu Lanh, Mai Sỹ Tuấn 2 Sách giáo khoa Sinh học 12 (nâng cao) Nhà xuất bản Giáo dục, năm 2008 Tác giả: Vũ Văn Vụ (tổng chủ biên), Nguyễn Như Hiền (chủ biên), Vũ... bản Hà Nội, năm 2009 Tác giả: Trần Tất Thắng 8 Hướng dẫn giải các bài toán xác suất thống kê Nhà xuất bản Đại học Quốc gia Hà Nôi, năm 2004 Tác giả: Đào Hữu Hồ 9 Nguồn thông tin về phương pháp xác định số kiểu gen trong quần thể từ Internet Sáng kiến kinh nghiệm - - 12 ... thi Đại học, Cao đẳng những năm gần đây) Điều này có ý nghĩa rất lớn trong việc nâng cao chất lượng dạy học Sinh học trong nhà trường phổ thông và cũng từ đó giúp học sinh nhận ra giá trị của bộ môn trong thực tiễn cuộc sống Tôi cho rằng, những nội dung được đề cập trong sáng kiến này cũng đã bộc lộ được tinh thần đó Trên đây là một số quan điểm cá nhân của tôi được đúc rút từ thực tế quá trình giảng... thi Đại học, Cao đẳng Sinh học Nhà xuất bản Tổng hợp Thành phố Hồ Chí Minh, năm 2013 Tác giả: Huỳnh Nhứt 6 Bồi dưỡng học sinh giỏi Sinh học Nhà xuất bản Đại học Quôc gia Hà Nội, năm 2013 Tác giả: Phan Khắc Nghệ 7 Phương pháp giải bài tập và bài tập trắc nghiệm Sinh học 12 Nhà xuất bản Hà Nội, năm 2009 Tác giả: Trần Tất Thắng 8 Hướng dẫn giải các bài toán xác suất thống kê Nhà xuất bản Đại học Quốc... cho lời kết Trong tác phẩm « Phép biện chứng của tự nhiên » Ăng - ghen đã cho rằng : « Tất cả mọi bộ môn khoa học thực nghiệm muốn đạt đến trình độ lý thuyết và chính xác cần phải có sự thâm nhập sâu, rộng của toán học » Chính vì lẽ đó, trong dạy học Sinh học, chúng ta cần khuyến khích và định hướng để học sinh tích cực sử dụng các kỹ năng, tư duy toán học để giải quyết các vấn đề sinh học, trong đó... nội dung được viết ra có thể phần nào còn thiếu sót và chưa thể hiện đươc hết ý kiến cá nhân, vì vậy rất mong nhận được sự đóng góp ý kiến từ các đồng nghiệp, các thầy cô bộ môn, các chuyên gia để vấn đề được đề cập chuẩn xác hơn nữa Tôi xin chân thành cảm ơn Mọi ý kiến mang tính chất xây dựng xin vui lòng gửi theo địa chỉ mail : hongnd.txtk@nghean.edu.vn hoặc liên lạc qua số điện thoại 0975110032 . sắc thể X là : 3 x 4 = 12. Số nhiễm sắc thể Y là 1. + Số kiểu gen tạo thành bởi XX là C + C = 78. Số kiểu gen tạo thành bởi XY là 12 x 1 = 12.  Tổng số kiểu gen là 78 + 12 = 90. Ví dụ 7: Ở. trong dạy học Sinh học, chúng ta cần khuyến khích và định hướng để học sinh tích cực sử dụng các kỹ năng, tư duy toán học để giải quyết các vấn đề sinh học, trong đó có nội dung giải bài tập sinh học. học sinh giỏi sinh học THPT (phần di truyền và tiến hóa). Nhà xuất bản Giáo dục, năm 2011. Tác giả Vũ Đức Lưu. 4. Giới thiệu đề thi tuyển sinh vào các trường Đại học - Cao đẳng toàn quốc, môn Sinh