PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP DI TRUYỀN SINH HỌC 12

SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP CÁC QUY LUẬT DI TRUYỀN CỦA MENĐEN SINH HỌC 12... Sự ra tăng về khối lượng tri thức , sự đổi mới về khoa học tất yếu đòi hỏi phải đổi mới p

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

- Sinh học lớp 12 – Kì I

PHÂN II: NỘI DUNG NGHIÊN CỨU

1 Cơ sở lí luận:

Trong chương trình sinh học 12 phần các quy luật di truyền của Men đen có nhiều dạng bài tập, trong các đề thi số lượng câu hỏi nhiều mà thời gian trên lớp để giải các dạng bài tập thì quá ít , nếu chúng ta áp dụng theo phương pháp cũ cũng sẽ mất rất nhiều thời gian mà trong quá trình học tập các em có thể vận dụng toán xác suất

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 2n kiểu, 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

B b B b

D d D d D d D d

ABD ABd AbD Abd aBD aBd abD abd

Ví dụ 2: AaBbDDEeFF

E e E e E e E e

F F F F F F F F ABDEF ABDeF AbDEF AbDeF aBDEF aBDeF abDEF abDeF

Ví dụ 3: Cho biết thành phần gen mỗi loại giao tử của kiểu gen sau:AaBBDdee

Ta có sơ đồ sau:

D d D d

E e e e

KG của giao tử là :ABDE Abde aBDe aBde

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 (2 x 2 = 4 , 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

Bb x bb -> F : 1 Bb :1bb ứng với 2 tổ hợp

cc x cc -> F: 1cc ứng với 1 tổ hợp Sau đó,dựa vào mỗi cặp gen trong phép lai đem nhân xác suất cho nhau thu được kết quả

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:

ta xét 4 phép lai độc lập nhau:

Aa x aa > F1 :

2

1

Aa +

2

1

aa -> có 2 tổ hợp

Bb x bb > F1 :

2

1

Bb +

2

1

bb -> có 2 tổ hợp

Cc x Cc > F1 : CC Cc cc

4

1 , 4

2 , 4

1

có 4 tổ hợp

DD x Dd >F1 :

2

1

DD +

2

1

Dd -> có 2 tổ hợp

P: AabbCcDD x aaBbCcDd

F1 : Có số kiểu tổ hợp là 2 x 2 x 4x2 = 32 kiểu tổ hợp

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?

A 2 B 4 C 6 D 8

Bài giải:

Quy ước: A- thân cao a - thân thấp

B - hạt vàng b- hạt xanh

Cách 1: Pt/c : AABB x aabb

F1: AaBb

F1 AaBb x aabb G: 22 x 21

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;

Xét 6 phép lai độc lập nhau:

Aa x aa > F1 :

2

1

Aa +

2

1

aa -> có 2 tổ hợp

Bb x bb > F1 :

2

1

Bb +

2

1

bb -> có 2 tổ hợp

Cc x Cc > F1 : CC Cc cc

4

1 , 4

2 , 4

1

có 4 tổ hợp

DD x dd > Dd -> F1 : có 1 tổ hợp

Ee x Ee > F1 : EE Ee ee

4

1 , 4

2 , 4

1

có 4 tổ hợp

FF x ff > F1 : Ff -> có 1 tổ hợp

Bài giải;

Cách 1: Số kiểu tổ hợp được sinh ra là: 24 x 23 = 128

Cách 2: số kiểu tổ hợp là: 2 x 2 x 4 x 2 x 4 x 1 = 128

Chọn đáp án C

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

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

A 32 B 34 C 64 D 46

Bài giải:

Theo cách giải trên ta có :

Cách 1: Số kiểu tổ hợp ở F1 = 23 x 22 = 32

Cách 2: Số kiểu tổ hợp ở F1 = 4x2x4 = 32 Chọn đáp án A

Ví dụ 5 :Nếu cây mẹ có 3 cặp gen dị hợp, 3 cặp gen đồng hợp, cây bố có 2 cặp

gen dị hợp, 4 cặp gen đồng hợp lặn

Số kiểu tổ hợp giao tử đời F1 là:

A 16 B.32 C.64 D.128

Giải:

+ 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?

A 9 B 18 C 27 D 64

Bài giải:

Theo bài ra ta có phép lai P: AaBbCc x AaBbCc

ta xét 3 phép lai độc lập nhau:

Aa x Aa > F1 : AA Aa aa

4

1 , 4

2 , 4

1

-> có 3 kiểu gen

Bb x Bb > F1 : BB Bb bb

4

1 , 4

2 , 4

1

-> có 3 kiểu gen

Cc x Cc > F1 : CC Cc cc

4

1 , 4

2 , 4

1

có 3 kiểu gen

Áp dụng quy luật xác suất cho từng cặp tính trạng ta có đời con sinh ra có số kiểu gen 3 x 3 x 3 = 27 kiểu gen

Chọn đáp án C

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?

A 18 B 24 C 36 D 48

Bài giải:

Xét 6 phép lai độc lập nhau:

AA x Aa > F1 :

2

1

AA +

2

1

Aa -> có 2 kiểu gen

Bb x BB > F1 :

2

1

BB +

2

1

Bb -> có 2 kiểu gen

Cc x Cc > F1 : CC Cc cc

4

1 , 4

2 , 4

1

->có 3 kiểu gen

DD x dd > F1 : Dd -> có 1 kiểu gen

ee x EE > F1 : 1 EE -> có 1 kiểu gen

Ff x ff > F1 :

2

1

Ff +

2

1

ff -> có 2 kiểu gen Dựa vào quy luật xác suất trên cho từng cặp gen ta có: số kiểu gen đời con tạo ra là 2 x 2 x 2 x 3 x 1 x 1 x 2 =24

Chọn đáp án B

Bài toán 3: Không cần lập bảng ,hãy tính số kiểu gen được tạo ra trong phép lai

AabbCcDdEeFf x aabbccDDEeFf

A 24 B 36 C 48 D 72

Bài giải:

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?

A

64

1

B

64

8

C

64

24

D

64 32

Bài giải:

Theo cách giải trên ta có: P : AaBbCc x AaBbCc

F1: aabbcc =

64

1 4

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

có tỉ lệ bao nhiêu?

A

64

1

B

64

2

C

64

24

D

64 32

Bài giải:

Xét riêng từng cặp gen trong phép lai ta rút ra được tỉ lệ kiểu gen tương ứng

Aa x aa

2

1

Aa +

2

1

aa

Bb x Bb

4

1

BB+

4

2

Bb +

4

1

bb

Cc x Cc

4

1

CC +

4

2

Cc +

4

1

cc

DD x dd Dd

Ee x EE

2

1

EE +

2

1

Ee

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



x

AaBbCc có tỉ lệ =

64

8 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

Tỉ lệ kiểu gen aaBBdd = 0

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.)

A

64

1

B

64

2

C

64

24

D

64 32

Giải:

Ở trường hợp này ta xét 5 phép lai độc lập nhau:

Aa x Aa

4

3

A- +

4

1

aa

Bb x bb

2

1

B- +

2

1

bb

cc x cc 1cc

Dd x Dd

4

3

D- +

4

1

dd

Ee x ee

2

1

E- +

2

1

ee Vậy kiểu gen aabbccddee sinh ra ở đời con chiếm tỉ lệ là:

4

1

x

2

1

x 1 x

4

1

x

2

1

=

64 1

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

1

=> A aa

4

1

; 4

3

 => troi lan

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



x

Tỉ lệ kiểu hình của aaB- =

16

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

Bài giải:

Ta có:P AaBbCcDdee x AaBbCcDdee

F1 : Có tỉ lệ kiểu hình A-B-C-D-ee =

256

81 1 4

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 ?

Bài giải

áp dụng cách giải trên ta có

Kiểu hình A-B-D- có tỉ lệ =

4

3 2

1 4

3

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?

A 9 : 3 : 3 : 1 C 6 : 3 : 3: 2: 1: 1

B 27: 9 : 9: 9: 3: 3: 3:1 D 9 : 3 : 4

Giải:

Ta xét 2 phép lai độc lập nhau (do các gen phân li độc lập)