Vận dụng phương pháp giải bài tập phần di truyền học quần thể để giải nhanh một số dạng bài tập qui luật di truyền

I MỞ ĐẦU Lí chọn đề tài Từ năm học 2006 – 2007 đến nay, Bộ GD & ĐT áp dụng hình thức thi trắc nghiệm mơn Sinh học kì thi: Tốt nghiệp, thi ĐH và CĐ ( là THPT Quốc gia) Yêu cầu kiến thức đề thi rộng, bao quát chương trình Bởi vậy, học sinh muốn đạt kết cao bên cạnh việc trả lời phải giải nhanh Trong đề thi THPT Quốc gia và đề thi chọn học sinh giỏi cấp tỉnh, dạng bài tập qui luật di truyền xuất nhiều Đây là dạng bài tập khó, làm học sinh dễ bị nhầm Trước thực trạng đó, địi hỏi giáo viên ln phải tìm phương pháp giải phù hợp và đáp ứng nhu cầu thời đại thi trắc nghiệm Trong thực tế giảng dạy môn Sinh học trường THPT Như Thanh - Thanh Hóa - là trường miền núi với chất lượng đầu vào thấp Vì vậy, việc giải nhanh, giải xác bài tập sinh học phần qui luật di truyền em là khó khăn Hơn nữa, thời gian để chữa bài tập qui luật di truyền – có tiết ( chương trình nâng cao) và chưa đến tiết ( chương trình bản) Từ lí trên, tơi chọn đề tài : “Vận dụng phương pháp giải tập phần di truyền học quần thể để giải nhanh số dạng tập qui luật di truyền” Mục đích nghiên cứu Giúp học sinh giải nhanh hơn, xác và có hứng thú làm số dạng bài tập phần qui luật di truyền q trình ơn thi THPT Quốc gia và ôn thi học sinh giỏi Đối tượng nghiên cứu Một số dạng bài tập qui luật di truyền trường hợp tự phối và ngẫu phối Phương pháp nghiên cứu - Nghiên cứu lí thuyết, điều tra - Kiểm tra kết trắc nghiệm ở lớp thí nghiệm và đối chứng - Xử lý số liệu để rút kết luận II NỘI DUNG SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM 1 Cơ sở lí luận Dựa vào kiến thức quần thể ngẫu phối và tự phối - Ngẫu phối là tượng cá thể đực và quần thể tự giao phối với Các cá thể đực và quần thể tự giao phối với dẫn đến: + Các loại giao tử đực và tự kết hợp với để tạo hợp tử, từ hình thành nên hệ lai + Nếu khơng có yếu tố làm thay đổi tần số alen thành phần kiểu gen không thay đổi qua hệ và đạt trạng thái cân - Tự phối ( tự thụ phấn ở thực vật và giao phối cận huyết ở động vật) + Tự thụ phấn là chuyển dịch hạt phấn từ nhị sang đầu vòi nhụy hoa + Giao phối cận huyết là tượng giao phối cá thể đực và có mối quan hệ gần gũi huyết thống Thực trạng vấn đề Trường THPT Như Thanh là trường miền núi, mặt chung lực em thấp, việc đầu tư học chưa cao Đa số em theo khối B đến lớp 12 theo học nên thời gian dạy và học gấp gáp Trong khoảng thời gian ỏi vậy, giáo viên phải cố gắng dạy xong chương trình cho em để em có đủ lượng kiến thức thi, là việc khó khăn Giờ đây, sở vật chất trường đầy đủ và khang trang hơn, nhiên số lượng học sinh có nhu cầu học và hướng đến thi ĐH - CĐ không nhiều và số lượng học sinh theo học khối B lại càng Những phần kiến thức bài tập sinh học ln là vấn đề khó với em, đặc biệt là kiến thức phần qui luật di truyền trừu tượng và không đơn giản chút nào Đặc biệt với hình thức thi trắc nghiệm khách quan và nội dung đề thi đa dạng phong phú, dạng bài tập môn sinh học qua năm khó Trước thực trạng trên, tơi ln trăn trở là phải làm tìm phương pháp giảng dạy giúp kích thích em u thích mơn Sinh học và giải tốt bài tập mơn Sinh theo yêu cầu đề thi Để làm điều này, không ngừng tự học và sáng tạo Vì vậy, dạy số dạng bài tập phần qui luật di truyền “Vận dụng phương pháp giải tập phần di truyền học quần thể để giải nhanh số dạng tập qui luật di truyền” Các giải pháp sử dụng để giải vấn đề Đề tài này vận dụng để giải bài toán qui luật di truyền trường hợp cặp gen nằm cặp NST tương đồng khác 3.1 Đối với toán lai ngẫu phối 3.1.1 Phân tích tần số alen gen Phân tích tần số alen gen ở hệ bố mẹ và viết sơ đồ lai để suy hệ Fn ngược lại từ hệ lai Fn suy hệ bố mẹ (P) thay cho việc viết nhiều sơ đồ lai - Gen nằm NST thường: Thế hệ ban đầu có tỉ lệ kiểu gen P: x AA : y Aa : z aa ( x + y + z = ) Tần số tương đối alen: pA = x + ; 16 qa = z + y - Gen nằm NST giới tính X Giới đồng giao tử: P: x XAXA : y XAXa : z XaXa ( x+ y + z = 1) Tần số tương đối alen ở giới đồng giao tử: Giới dị giao tử: XA = x + ; 16 Xa = z + y P: m XAY : n XaY ( m + n = 1) Tần số tương đối alen ở giới dị giao tử: XA = m ; Xa = n m n ; Y= + 2 3.1.2 Dựa vào trạng thái cân quần thể Nếu ở hệ nào (Fi ) có tần số kiểu gen có dạng cấu trúc quần thể đạt trạng thái cân tần số kiểu gen kể từ hệ không thay đổi qua hệ và có dạng : - Xét cặp gen nằm NST thường: p2 AA : 2pq Aa : q2 aa ( p, q lần lượt là tần số alen A, a ở hệ Fi ) - Xét cặp gen nằm cặp NST thường khác nhau: (p12 AA : 2p1 q1 Aa : q1 aa) ( p22 BB : 2p2 q2 Bb : q2 bb)  p12 p22AABB : 2p1 q1 p22AaBB : q1 p22 aaBB : 2p12 p2 q2 AABb : 4p1 q1p2 q2 AaBb : q1 2p2 q2 aaBb: p12 q2 2AAbb : 2p1 q1 q2 2Aabb : q1 q2 2aabb Với p1, q1, p2, q2 lần lượt là tần số alen A, a, B, b ở hệ Fi Đối với quần thể ngẫu phối, trường hợp gen qui định tính trạng nằm NST thường, quần thể ban đầu chưa cân cần qua đến hệ ngẫu phối quần thể đạt trạng thái cân 3.2 Đối với toán lai tự phối Áp dụng công thức quần thể tự phối để suy hệ lai F n ngược lại từ hệ Fn suy hệ bố mẹ (P) thay cho việc viết sơ đồ lai P: x AA : y Aa : z aa ( x + y + z = ) Fn : [ x + 1 − (1 / 2) n − (1 / 2) n ] AA : [ ( )n y ] Aa : [ + z] aa 2 3.3 Bài tập minh họa 3.3.1 Đối với toán lai ngẫu phối Bài 1: Ở đậu Hà Lan, tính trạng màu sắc hoa gen gồm alen nằm NST thường qui định, hoa đỏ là trội hoàn toàn so với hoa trắng Cho hoa đỏ lai với hoa trắng F1 phân li theo tỉ lệ: hoa đỏ : hoa trắng a Cho F1 tạp giao Xác định tỉ lệ kiểu gen và tỉ lệ kiểu hình F2 b Cho hoa đỏ ở F2 giao phấn với Tính xác suất xuất hoa trắng ở F3 Bài giải: Quy ước gen : A - Hoa đỏ, a - Hoa trắng F1 phân li theo tỉ lệ hoa đỏ: hoa trắng, là kết phép lai phân tích Menđen => kiểu gen hoa đỏ đem lai là dị hợp : Aa P : Cây hoa đỏ x Cây hoa trắng Aa aa Gp : 1 A: a 2 F1 : Tỉ lệ kiểu hình F1: a 1 Aa : aa 2 1 hoa đỏ : hoa trắng 2 a Tỉ lệ kiểu gen và tỉ lệ kiểu hình F2 Cách giải cũ F1 tạp giao, xảy phép lai sau: 1 1 Aa x Aa -> F2 : ( AA : Aa : aa ) 2 4 4 1 Phép lai 2: F1 : aa x aa -> F2: aa 2 1 1 Phép lai 3: F1: ( Aa x aa) -> F2: Aa : aa 2 2 Tỉ lệ kiểu gen F2 : AA : Aa : aa 16 16 16 Phép lai 1: F1 : Tỉ lệ kiểu hình F2 : hoa đỏ : hoa trắng Cách giải mới: Vận dụng phương pháp phân tích tần số alen quần thể Xét F1 và xem F1 quần thể ngẫu phối Ta có F1: 1 1 1 Aa : aa  pA = : = ; qa = :2 + = 2 2 Hoặc viết dạng sơ đồ lai A: F1 tạp giao : ( Aa : GF1: Tỉ lệ kiểu gen F2 : 1 aa) x ( Aa : aa ) 2 3 a A: a 4 AA : Aa : aa 16 16 16 Tỉ lệ kiểu hình F2 : hoa đỏ : hoa trắng b Xác suất xuất hoa trắng ở F3 Cây hoa đỏ F2 có kiểu gen : 1AA : Aa  AA: Aa giao phấn với 7 Vận dụng phương pháp phân tích tần số alen quần thể Ta có sơ đồ lai: F2 : GF2: F3 : ( 6 AA: Aa) x ( AA: Aa) 7 7 4 A : a A : a 7 7 16 24 AA : Aa : aa 49 49 49 Tỉ lệ kiểu hình F3 : 40 hoa đỏ : hoa trắng Xác suất xuất hoa trắng ở F3 = 49 Kết luận: Cả hai cách giải đến kết quả, nhiên cách giải thứ ( cách giải mới) có nhiều ưu điểm mà tơi muốn đề cập đến Như vậy, thay việc chia trường hợp để viết sơ đồ lai cộng tổng kết tỉ lệ kiểu gen, tỉ lệ kiểu kiểu hình phép lai, ta việc chuyển bài tốn xử lí góc độ q̀n thể: “ Phân tích tần số alen gen” ở hệ bố mẹ viết phép lai để xác định đời vấn đề trở nên đơn giản hơn, nhanh gọn và tính xác cao Bài 2: Ở người, bệnh bạch tạng gen lặn nằm NST thường qui định, bệnh máu khó đơng gen lặn nằm NST X khơng có alen tương ứng Y Một cặp vợ chồng có kiểu hình bình thường, phía vợ có anh trai bị máu khó đơng, em gái bị bạch tạng, phía chồng có mẹ bị bạch tạng Những người khác gia đình bên vợ và bên chồng khơng bị bệnh a Xác suất để đầu lòng cặp vợ chồng không bị bệnh là bao nhiêu? b Nếu đứa đầu họ khơng bị bạch tạng bị bệnh máu khó đơng xác suất để đứa thứ hai là trai và không bị bệnh là bao nhiêu? Bài giải: Qui ước gen: A: không bị bạch tạng ; a: bị bạch tạng B: không bị máu khó đơng ; b: bị máu khó đơng Vận dụng phương pháp phân tích tần số alen - Xét bệnh bạch tạng: + Gia đình vợ có em gái bị bạch tạng có kiểu gen aa, bố và mẹ bình thường => Kiểu gen bố mẹ người vợ là Aa Sơ đồ lai: P: Aa x Aa GP: A, a A, a F1: 1AA : 2Aa : aa Người vợ khơng bị bệnh =>Vợ có kiểu gen AA Aa với tỉ lệ: AA: 3 Aa + Gia đình chồng có mẹ bị bạch tạng có kiểu gen aa, bố không bị bạch tạng (A-) Người chồng không bị bạch tạng => Chồng có kiểu gen: Aa AA: Aa ) x Aa 3 1 GF1: A: a A: a 3 2 F2 : AA : Aa : aa 6 Tỉ lệ kiểu hình F2: khơng bị bạch tạng : bị bạch tạng 6 Sơ đồ lai: F1: ( - Xét bệnh máu khó đơng: + Gia đình vợ có anh trai bị máu khó đơng có kiểu gen X bY, bố và mẹ bình thường= > Kiểu gen bố mẹ người vợ là: mẹ XBXb , bố XBY Sơ đồ lai: P: mẹ XBXb x bố XBY GP : XB: Xb XB: Y F1 : 1XBXB : 1XBXb: 1XBY : XbY Người vợ khơng bị máu khó đơng => Vợ có kiểu gen X BXB XBXb với tỉ lệ: B B B b XX : XX 2 + Người chồng khơng bị máu khó đơng => Chồng có kiểu gen: XBY B B B b XX : XX ) x XB Y 2 B b B GF1: X : X X : Y 4 2 B B B b B F2 : X X : X X : X Y : XbY 8 8 Tỉ lệ kiểu hình F2: ♀ khơng bị máu khó đơng: ♂ khơng bị máu khó đơng: 8 ♂ bị máu khó đơng F1 : ( a Xác suất để đầu lịng cặp vợ chồng khơng bị bệnh là : = 35 48 b Xác suất để đứa thứ hai là trai và không bị bệnh là: Đứa đầu họ không bị bạch tạng bị bệnh máu khó đơng - Xét bệnh bạch tạng ( giống câu a) - Xét bệnh máu khó đơng Đứa đầu họ bị máu khó đơng là trai X bYnên kiểu gen cặp vợ chồng này là : Vợ XBXb ; Chồng XBY F1 : ♀ XBXb x ♂ XBY GF1: B b X : X 2 B X : Y 2 1 1 XBXB : XBXb : XBY : XbY 4 4 Tỉ lệ kiểu hình F2: ♀ khơng bị máu khó đơng : ♂ khơng bị máu khó đơng: 4 ♂ bị máu khó đông 5 Xác suất để đứa thứ hai là trai và không bị bệnh là = 24 F2 : Bài 3: Ở loài động vật, gen qui định độ dài cánh nằm NST thường có alen, alen A qui định cánh dài trội hoàn toàn so với alen a qui định cánh ngắn Cho đực cánh dài giao phối ngẫu nhiên với cánh ngắn (P), thu F1 gồm 75% số cánh dài: 25% số cánh ngắn Tiếp tục cho F giao phối ngẫu nhiên thu F2 a Xác định tỉ lệ kiểu gen đực cánh dài ở hệ bố mẹ ( P) b Theo lý thuyết, ở F2 số cánh ngắn chiếm tỉ lệ bao nhiêu? Bài giải: - Nếu đực cánh dài có kiểu gen AA giao phối với cánh ngắn có kiểu gen aa F1 có tỉ lệ 100% cánh dài ( trái với đề bài) - Nếu đực cánh dài có kiểu gen Aa giao phối với cánh ngắn có kiểu gen aa F có tỉ lệ 50% cánh dài: 50% cánh ngắn( trái với đề bài) Vậy đực cánh dài phải có kiểu gen AA và Aa P: Các đực cánh dài có kiểu gen : x AA : yAa ( x+ y = 1) Các cánh ngắn có kiểu gen aa Vận dụng phương pháp phân tích tần số alen Sơ đồ lai: P: ♂ ( x AA: y Aa ) GP : (x + x y y )A: a 2 ♀ aa a=1 F1 : 75% cánh dài : 25% cánh ngắn a Tỉ lệ kiểu gen đực cánh dài ở P: Cánh ngắn F1 có kiểu gen aa = y x = 0,25 => y = 0,5 => x = – y = 0,5 => Tỉ lệ kiểu gen đực cánh dài P : 0,5 AA : 0,5 Aa b Tỉ lệ cánh ngắn ở F2: P: ♂ ( 0,5 AA: 0,5 Aa ) x ♀ aa GP : 0,75A : 0,25 a a=1 F1 : 0,75 Aa : 0,25aa Tỉ lệ kiểu hình F1: 75% cánh dài : 25% cánh ngắn F1 x F1: ( 0,75 Aa : 0,25aa) x ( 0,75 Aa : 0,25aa) GF1 : 0,375A : 0,625a 0,375A : 0,625a Tỉ lệ kiểu hình cánh ngắn ( aa ) ở F2 = 0,625 x 0,625 = 0,390625 Bài 4: Ở loài thực vật, tính trạng màu sắc hoa tác động hai cặp gen (A,a và B,b) phân li độc lập Gen A và gen B tác động đến hình thành màu sắc hoa theo sơ đồ Các alen a và b khơng có chức 16 Cho giao phấn (P) thuần chủng có hoa màu trắng thu F1 100% hoa đỏ, F1 tự thụ phấn F2 Chọn ngẫu nhiên hoa đỏ ở F2 giao phấn với nhau, biết khơng có đột biến xảy Tính theo lí thuyết, xác suất để xuất hoa trắng ở F3 là bao nhiêu? Bài giải: Quy ước gen: A- B- : hoa đỏ A-bb , aaB- , aabb : hoa trắng Ta có sơ đồ lai từ P-> F1 P: AAbb F1 : x aaBB AaBb (đỏ) F1x F1: AaBb x AaBb F2 : A- B- : 3A-bb : aaB- : aabb Tỉ lệ kiểu hình F2 : hoa đỏ : hoa trắng chän ngẫu nhiên hoa đỏ F2 giao phấn víi Cây hoa đỏ F2 có kiểu gen là: 1AABB: 2AABb: 2AaBB : 4AaBb  2 AABB : AABb : AaBB : AaBb 9 9 Vận dụng phương pháp phân tích tần số alen 9 F2:( AABB: AABb : AaBB: 2 AaBb) x( AABB: AABb: AaBB: AaBb) 9 9 - Xét cặp gen A,a : Ta có F2: ( AA : GF2 : F3 : 2 Aa) x ( AA : Aa) 3 A: a 3 A: a 3 4 AA : Aa : aa 9 - Xét cặp gen B, b Ta có F2 : GF2 : F3 : ( BB : Bb) x 3 B: b 3 ( BB : Bb) 3 B: b 3 4 BB : Bb : bb 9 =>Xác suất xuất hoa đỏ( A-B-) ở F3 là: 8 64 A- B- = 9 81 =>Xác suất xuất hoa trắng ở F3 là : - 64 81 = 17 81 Bài 5: Ở loài thực vật, gen A qui định cao trội hoàn toàn so với alen a qui định thấp Gen B qui định tròn trội hoàn toàn so với alen b qui định bầu dục Hai cặp gen nằm cặp NST thường khác Cho giao phấn cao, tròn với cao, bầu dục thu F 1: cao, tròn: cao, qủa bầu dục: 1cây thấp, tròn: 1cây thấp, bầu dục a Cho cây cao, tròn ở F giao phấn với thu F2 Tính xác suất xuất cây thấp, bầu dục ở F2 b Nếu cho cao, qủa bầu dục ở F giao phấn với tỉ lệ kiểu hình mong đợi ở vụ sau là bao nhiêu? Bài giải: - Xét riêng tính trạng: + Tính trạng chiều cao cây: F1: Cây cao : Cây thấp = 3: => Kiểu gen P: Aa x Aa + Tính trạng hình dạng quả: F1 : Quả tròn: Quả bầu dục = 1: => Kiểu gen P: Bb x bb - Xét chung: Kiểu gen P: cây cao, tròn : AaBb ; cao, bầu dục : Aabb Sơ đồ lai: P: Cây cao, tròn x Cây cao, bầu dục AaBb Aabb GP: AB, Ab, aB, ab Ab, ab F1: 1AABb : 2AaBb: 1AAbb: 2Aabb : 1aaBb : 1aabb 10 Vận dụng phương pháp phân tích tần số alen a Xác suất xuất thấp, bầu dục ở F2 Cây cao, trịn ở F1 có kiểu gen: 1AABb : 2AaBb  AABb : AaBb giao phấn với Sơ đồ lai: F1: AaBb ) ( AABb : x ( AABb : AaBb ) - Xét cặp gen A,a:  F1 : 2 Aa ) x ( AA : Aa ) 3 2 A: a A: a 3 3 4 AA : Aa : aa 9 cao : thấp 9 ( AA : GF1 : F2 : F2 : - Xét cặp gen B,b Ta có F1: Bb GF1 : F2 : F2 : x Bb 1 1 B: b B: b 2 2 BB : Bb : bb 4 tròn : bb bầu dục 4 Xác suất xuất thấp, bầu dục ở F3 ( aabb) = 1 = 36 b Tỉ lệ kiểu hình F2 AAbb : Aabb 3 x ( AAbb : Aabb ) 3 Cây cao, bầu dục có kiểu gen : F1 : ( AAbb : Aabb ) 3 - Xét cặp gen A,a: Ta có F1 : GF1: ( AA: A: 2 Aa) x ( AA: Aa) 3 a A: a 3 11 4 AA : Aa : aa 9 F2 : - Xét cặp gen B,b Ta có F1: bb x bb GF1: b b F2 bb 4 AAbb : Aabb : aabb 9 Tỉ lệ kiểu hình F2 : Cây cao, bầu dục : Cây thấp, bầu dục 9 => Xét chung cặp gen ta có F2 : Bài 6: Cho sơ đồ phả hệ sau: Bệnh P qui định bởi gen trội (A) nằm NST thường ; bệnh Q qui định bởi gen lặn ( b) nằm NST giới tính X khơng có alen tương ứng Y Biết khơng có đột biến xảy Xác suất để cặp vợ chồng ở hệ thứ III sơ đồ phả hệ sinh đầu lòng là trai mắc hai bệnh P và Q là bao nhiêu? Bài giải - Xét bệnh P : Theo sơ đồ phả hệ => Kiểu gen người đàn ông và người phụ nữ ở hệ thứ III lần lượt là : Aa , aa Sơ đồ lai P: Aa x aa 1 A: a 2 F1 : Aa GP: a : aa Xác suất sinh bị bệnh P ( Aa ) = - Xét bệnh Q: Theo sơ đồ phả hệ => Kiểu gen người đàn ông và người phụ nữ ở hệ thứ III lần lượt là : XBY, ( B B B b X X : X X) 2 12 B B XX : 2 B B b GP: X : Y X : X 2 4 B B B b F1 : XX : X X : XBY 8 Xác suất sinh trai bị bệnh Q (XbY ) = Xác suất sinh trai bị bệnh ( AaXbY) = Sơ đồ lai P: XBY x XBXb ) ( : b XY 1 = 16 Bài 7: Ở ruồi giấm, tính trạng mắt trắng gen lặn nằm nhiễm sắc thể giới tính X ở vùng khơng tương đồng với Y, alen trội tương ứng qui định mắt đỏ Thế hệ xuất phát cho giao phối ruồi mắt đỏ dị hợp với ruồi đực mắt ®á thu F1, sau cho F1 tạp giao thu F2 Trong số ruồi ở F2 ruồi mắt đỏ chiếm tỉ lệ là bao nhiêu? Bài giải: Qui ước gen: A: mắt đỏ ; a: mắt trắng Kiểu gen P : ♀ XAXa ; ♂ XAY Sơ đồ lai: P: ♀ XAXa x ♂ XAY A a A X : X X : Y 2 2 A A A a A F1 : X X : X X : X Y : XaY 4 4 1 A a 1 a F1 x F1 : ( XAXA : X X ) x ( XAY : XY) 2 2 A a A a GF1 : X : X X : X : Y 4 4 GP : XAXA : XAXa : XaXa : XAY : XaY 16 16 16 16 16 Tỉ lệ kiểu hình ruồi mắt đỏ tổng số ruồi ở F2 = F2 : Bài 8: Ở loài thực vật, gen A qui định thân cao trội hoàn toàn so với alen a qui định thân thấp Cho giao phấn lưỡng bội thuần chủng thân cao và thân thấp thu F1 Cho F1 giao phấn ngẫu nhiên với tạo F Tiếp tục qua hệ giao phấn Xác định tỉ lệ kiểu gen, kiểu hình F4 13 Bài giải: Pt/c : Thân cao x Thân thấp AA aa GP : A a F1 : Aa 100% thân cao F1 x F1: Aa x Aa GF1 : 0,5A: 0,5a 0,5A: 0,5a F2 : 0,25 AA : 0,5 Aa : 0,25 aa Ta nhận thấy ở hệ F2 có dạng cấu trúc quần thể đạt trạng thái cân bằng: p2 AA : 2pq Aa : q2 aa ( p, q lần lượt là tần số tương đối alen A và a : p = q = 0,5)  Thế hệ F4 giống F2: 0,25 AA : 0,5 Aa : 0,25 aa  Tỉ lệ kiểu hình F4 : thân cao: thân thấp 4 Bài 9: Ở loài thực vật, gen A qui định cao trội hoàn toàn so với alen a qui định thấp; gen B qui định hoa đỏ trội hoàn toàn so với alen a qui định hoa trắng Hai cặp gen nằm cặp NST thường khác Cho cao, hoa đỏ giao phấn với thấp, hoa trắng thu F1: 249 cao, hoa đỏ: 250 cao, hoa trắng: 251 thấp, hoa đỏ: 250 thấp, hoa trắng Tiếp tục qua hệ giao phấn a Xác định tỉ lệ kiểu hình thấp, hoa đỏ ở hệ F5 b Tính tỉ lệ kiểu hình có tính trạng trội ở F5 Bài giải: P: Cây cao, hoa đỏ x Cây thấp, hoa trắng -> F1: 1cây cao, hoa đỏ: cao, hoa trắng: thấp, hoa đỏ: thấp, hoa trắng ( là kết phép lai phân tích) =>Kiểu gen P: AaBb x aabb Sơ đồ lai: P: AaBb x aabb GP: AB, Ab, aB, ab ab F1 : 1AaBb : 1Aabb : aaBb : aabb 1 1 F1 : AaBb: Aabb : aaBb : aabb giao phấn với nhau: 4 4 14 1 1 1 1 AaBb: Aabb : aaBb : aabb) x ( AaBb: Aabb : aaBb : aabb) 4 4 4 4 F1 : ( - Xét cặp gen A,a Ta có 1 Aa : aa ) x ( Aa : 2 GF1: A: a A: 4 F2 : AA : Aa : aa 16 16 16 F1 : ( aa ) a - Xét cặp gen B,b Ta có F1 : ( GF1: F2 : 1 1 Bb : bb ) x ( Bb : bb ) 2 2 3 B: b B: b 4 4 BB : Bb : bb 16 16 16 Ta nhận thấy ở hệ F2, xét cặp gen có dạng cấu trúc quần thể đạt trạng thái cân (p12 AA : 2p1 q1 Aa : q1 aa), ( p22 BB : 2p2 q2 Bb : q2 bb) (p1 = p2 = , q1 = q2 = ) 4 Thế hệ F2 có dạng cấu trúc quần thể đạt trạng thái cân => Thế hệ F5 có cấu trúc giống F2: F5 : F5 : ( 9 AA : Aa : aa )( BB : Bb : bb ) 16 16 16 16 16 16 9 ( A- : aa )( B- : bb ) 16 16 16 16  Tỉ lệ kiểu hình thấp, hoa đỏ ở F5 ( aaB-) = 63 = 16 16 256 b Tỉ lệ kiểu hình có tính trạng trội ở F5 1- Tỉ lệ kiểu hình thấp, hoa trắng = 1- 9 175 = 16 16 256 Kết luận: Dựa vào “trạng thái cân quần thể ” xác định đời mà viết sơ đồ lai ở hệ Vì vậy việc xác định kết ở đời nhanh hơn, xác nhiều 3.3.2 Đối với toán lai tự phối 15 Bài 1: Ở loài thực vật, cho cao tự thụ phấn thu F 1: 75% cao : 25% thấp Tiếp tục cho F1, F2, F3 tự thụ phấn qua hệ Xác định tỉ lệ kiểu gen, kiểu hình ở F4 Biết tính trạng chiều cao gen có alen qui định và không xảy đột biến Bài giải F1 có tỉ lệ: cao: thấp ( tuân theo qui luật phân li Menđen) => Cây cao trội hoàn toàn so với thấp Qui ước: A- cao ; a- thấp F1: cao : thấp => P có kiểu gen Aa P: Aa x Aa -> F1: 1AA : 2Aa: 1aa  F1 : AA : Aa: aa 4 Cách giải cũ: F1 tự thụ phấn => Có phép lai: 1 ( AA x AA) -> F2: AA 4 2 Phép lai 2: F1: ( Aa x Aa) -> F2: AA: Aa : aa 16 16 16 1 Phép lai 3: F1: ( aa x aa ) -> F2: aa 4 3  F2: AA : Aa : aa 8 Phép lai 1: F1: F2, F3 tự thụ phấn: Tương tự cách làm hệ F2 , F3 AA : 16 15 F4 : AA : 32  F3 : Aa : aa 16 16 15 Aa : aa 32 32  Tỉ lệ kiểu hình F4: 17 cao: 15 thấp Áp dụng công thức quần thể tự phối P: Aa x Aa Fn : [ x + 1 − (1 / 2) n − (1 / 2) n ] AA : [ ( )n y ] Aa : [ + z] aa 2 Với x = , y = 1, z = 0, n = Ta có: F4 : 1 − (1 / 2) − (1 / 2) AA : ( )4 Aa : aa 2 ⇔ F4 : 15 15 AA : Aa : aa 32 32 32 Tỉ lệ kiểu hình F4: 17 cao : 15 thấp Kết luận: Như vậy, để xác định tỉ lệ kiểu gen, tỉ lệ kiểu hình ở đời biết kiểu hình, kiểu gen bố mẹ ngược lại bài toán lai tự phối phương pháp giải mới: “áp dụng công thức quần thể tự phối ” đơn giản hơn, nhanh gọn và tính xác cao nhiều so với phương pháp giải cũ 16 Bài 2: Ở đậu Hà Lan, gen A quy định hoa đỏ trội hoàn toàn so với alen a quy định hoa trắng Trong thí nghiệm, cho hoa đỏ (P) tự thụ phấn người ta thu F1 có tỉ lệ kiểu hình 5,25 hoa đỏ : hoa trắng Xác định kiểu gen hệ ( P) Biết không xảy đột biến Bài giải: - Nếu hoa đỏ có kiểu gen AA tự thụ phấn thu hệ F 100% hoa đỏ ( trái với đề bài) - Nếu hoa đỏ có kiểu gen Aa tự thụ phấn thu hệ F 75% hoa đỏ: 25% hoa trắng khác với tỉ lệ bài 84% hoa đỏ: 16% hoa trắng Vậy hoa đỏ phải có kiểu gen AA và Aa P: Cây hoa đỏ có kiểu gen: x AA: y Aa ( x + y = 1) Áp dụng công thức quần thể tự phối 1 − (1 / 2) n − (1 / 2) n y ] AA : [( )n y] Aa : [ y ] aa, với n =1 2 y 2y y => F1 : (x + ) AA : Aa : aa 4 y => Tỉ lệ kiểu hình hoa trắng ở F1 = 6,25 = => y = 0,64 F1 : [ x +  x = – y = – 0,64 = 0,36  Tỉ lệ kiểu gen P: 0,36 AA: 0,64 Aa Bài 3: Ở cà chua, tính trạng đỏ là trội hoàn toàn so với vàng Cho đỏ tự thụ phấn F1 thu đỏ : vàng, tiếp tục cho đỏ ở F1 tự thụ phấn Xác định tỉ lệ kiểu gen, tỉ lệ kiểu hình ở đời F2 Bài giải: Qui ước: A: đỏ, a: vàng F1: đỏ: vàng => Kiểu gen P: Aa x Aa AA : Aa : aa 4 Cây đỏ F1: AA : Aa Khi tự thụ phấnF1: 3 F1 : Áp dụng cơng thức quần thể tự phối, ta có: F2 : [ x + 1 − (1 / 2) n − (1 / 2) n y ] AA : [( )n y] Aa : [ y ] aa 2 Với x = 1/3, y= 2/3 , z = , n =1 Ta có: 1 − (1 / 2)1 − (1 / 2)1 + ] AA : [( )1 ]Aa : [ ] aa 3 3 2 ⇔ F2 : AA : Aa : aa 6 F2 : [ Tỉ lệ kiểu hình F2: đỏ: vàng 17 Bài tập vận dụng: Ở cừu, gen qui định màu lông nằm NST thường Gen A qui định màu lông trắng là trội hoàn toàn so với alen a qui định lông đen Cho giao phối cừu đực với cừu dị hợp tử Cừu non sinh là cừu đực trắng Nếu tiến hành lai trở lại cừu đực trắng với mẹ xác suất để sinh cừu lông trắng là bao nhiêu? A 12 B 12 C D Ở đậu Hà lan, cao trội hoàn toàn so với thấp Cho cao lai với thấp F1 50 cao: 51 thấp, F1 tự thụ phấn F2 Tỉ lệ kiểu hình F2 là: A cao: thấp B cao: thấp C cao: thấp D cao: thấp Ở loài thực vật, cho giao phấn hoa trắng thuần chủng có nguồn gốc khác F1 toàn hoa đỏ, sau cho F tự thụ phấn F2 gồm 56,25% hoa đỏ: 43,75% hoa trắng Cho hoa trắng F giao phấn với Tính xác suất xuất hoa đỏ ở F3 A 49 49 B C 16 16 D Một bệnh ở người alen trội NST thường quy định, alen lặn tương ứng quy định tính trạng bình thường Người vợ khơng bị bệnh, chồng và bố mẹ chồng bị bệnh người em gái chồng không bị bệnh Họ mong muốn sinh người trai không bị bệnh Khả họ thực mong muốn là bao nhiêu? A 18 B C D 12 Bệnh pheninketo niệu gen lặn nằm NST thường di truyền theo quy ḷt Menden Một người đàn ơng có em gái bị bệnh, lấy người vợ có anh trai bị bệnh Biết ngoài em chồng và anh vợ bị bệnh ra, bên vợ và chồng khơng cịn khác bị bệnh Cặp vợ chồng này lo sợ sinh bị bệnh Tính xác suất để cặp vợ chồng này sinh đứa đầu lòng bị bệnh A B C D 18 Ở loài thực vật, gen A qui định cao trội hoàn toàn so với alen a qui định thấp; gen B qui định hoa đỏ trội hoàn toàn so với alen a qui định hoa trắng Hai cặp gen nằm cặp NST thường khác Cho thân cao, hoa đỏ giao phấn với thân thấp, hoa trắng thu F 25% thân cao, hoa đỏ: 25% thân cao, hoa trắng: 25% thân thấp, hoa đỏ: 25% thân thấp, hoa trắng Tiếp tục qua hệ giao phấn Xác định tỉ lệ kiểu hình F3 A cao, đỏ: cao, trắng: thấp, đỏ: thấp, trắng 18 B cao, đỏ: cao, trắng: thấp, đỏ: thấp, trắng C cao, đỏ: cao, trắng: thấp, đỏ: thấp, trắng D 49 cao, đỏ: 63 cao, trắng: 63 thấp, đỏ: 81 thấp, trắng Ở loài động vật, tính trạng màu lơng tương tác hai alen trội A và B quy định Trong kiểu gen, có alen A và alen B cho lơng đen, có alen A alen B cho lơng nâu, khơng có alen trội nào cho lơng trắng Cho phép lai P : AaBb x aaBb -> F Cho F1 giao phối với Theo lí thuyết, tổng số cá thể thu ở F 2, số cá thể lông đen có kiểu gen dị hợp tử hai cặp gen chiếm tỉ lệ bao nhiêu? A 25% B 18,75% C 37,5% D 6,25% Nghiên cứu di truyền bệnh ở người đột biến gen lặn nằm NST thường quy định và di truyền theo quy luật Menđen Người ta xây dựng sơ đồ phả hệ sau: I II III Ghi chú: 10 : nam bình thường : nam mắc bệnh : nữ bình thường : nữ mắc bệnh ? Xác suất để cặp vợ chồng ở hệ thứ II và II8 sơ đồ phả hệ sinh đầu lòng là trai mắc bệnh là bao nhiêu? Biết đột biến xảy A B 18 C D 12 Ở người, bệnh mù màu gen lặn nằm NST X khơng có alen Y Một người đàn ông không bị mù màu kết hôn với người phụ nữ không bị bệnh có người anh trai bị bệnh Biết mẹ người phụ nữ này không bị bệnh Cặp vợ chồng này sinh đứa gái, xác suất để đứa này không mang gen gây bệnh là bao nhiêu? A 12,5% B 25% C 37,5% D 50% 10 Ở loài thực vật, cho giao phấn lưỡng bội tròn với thu F1 tròn : dài Cho tròn F giao phấn ngẫu nhiên với tạo F2 Tỉ lệ kiểu hình F2 là: A tròn : dài B tròn : dài C tròn : dài D tròn : dài Đáp án tập vận dụng 10 B B A C C D B D B C 19 Hiệu sáng kiến kinh nghiệm Qua trình dạy ôn thi THPT Quốc gia, ôn thi học sinh giỏi, hiệu việc vận dụng phương pháp giải bài tập phần di truyền học quần thể để giải số dạng bài tập qui luật di truyền có chuyển biến rõ rệt, tỉ lệ yếu giảm, tỉ lệ và giỏi tăng Đặc biệt nói đến bài tập qui ḷt di truyền em khơng cịn ngại nữa, mà ngược lại cịn hứng thú, thích làm, làm nhanh và xác Từ đến nay, tơi tiếp tục áp dụng phương pháp này để dạy cho khóa học sinh sau và cho kết đáng mừng III KẾT LUẬN, KIẾN NGHỊ Kết luận Đề tài này đưa là theo ý kiến chủ quan đúc rút q trình giảng dạy, với mong muốn góp phần giúp học sinh giải nhanh, giải xác và có hứng thú giải số dạng bài tập phần qui luật di truyền Tôi mong nhận góp ý chân thành từ đồng nghiệp cho thiếu sót sáng kiến kinh nghiệm tơi, để sáng kiến hoàn thiện Những kiến nghị đề xuất - Đối với Nhà trường Nên có đầu tư kinh phí việc bổ sung đồ dùng dạy học, đặc biệt mua thêm nhiều tài liệu cung cấp cho việc ôn thi THPT quốc gia và ôn thi học sinh giỏi - Đối với sở GD&ĐT Thanh Hóa Cần quan tâm nhiều đến môn sinh học ở trường THPT Mua sắm nhiều tài liệu tham khảo, đồ dùng dạy học phù hợp với yêu cầu môn để cung cấp cho nhà trường tỉnh Nên tổ chức nhiều chuyên đề cấp tỉnh nâng cao chất lượng dạy - học môn sinh học cho giáo viên tham gia Tập hợp sáng kiến kinh nghiệm hay, có tính thực tiễn và khả ứng dụng cao để báo cáo dạng chuyên đề bồi dưỡng theo chu kì thường xuyên XÁC NHẬN CỦA THỦ TRƯƠNG ĐƠN VỊ Thanh Hóa, ngày 25 tháng năm 2016 Tơi xin cam đoan là SKKN viết, không chép nội dung người khác Lê Thị Nga 20 ... phần qui luật di truyền ? ?Vận dụng phương pháp giải tập phần di truyền học quần thể để giải nhanh số dạng tập qui luật di truyền? ?? Các giải pháp sử dụng để giải vấn đề Đề tài này vận dụng để giải. .. án tập vận dụng 10 B B A C C D B D B C 19 Hiệu sáng kiến kinh nghiệm Qua q trình dạy ơn thi THPT Quốc gia, ôn thi học sinh giỏi, hiệu việc vận dụng phương pháp giải bài tập phần di truyền học. .. di truyền học quần thể để giải số dạng bài tập qui luật di truyền có chuyển biến rõ rệt, tỉ lệ yếu giảm, tỉ lệ và giỏi tăng Đặc biệt nói đến bài tập qui luật di truyền em khơng cịn ngại