Phương pháp giải bài tập tính tần số kiểu gen, kiểu hình theo tần số alen

MỤC LỤC SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO THANH HOÁ TRƯỜNG THPT NÔNG CỐNG I Trang Mở đầu……………………………………………………………… 1.1 Lý chọn đề tài………………………………………………… 1.2 Mục đích nghiên cứu…………………………………………… 1.3 Đối tượng nghiên cứu…………………………………………… 1.4 Phương pháp nghiên cứu………………………………………… 1.5 Những điểm sáng kiến………………………………… Nội dung sáng kiếnSÁNG kinh nghiệm…………………………………… KIẾN KINH NGHIỆM 2.1 Cơ sở lí luận sáng kiến kinh nghiệm………………………… 2.2 Thực trạng vấn đề trước áp dụng sáng kiến kinh nghiệm…… 2.3 Các sáng kiến kinh nghiệm giải pháp sử dụng để giải vấn đề…………………………………………………………… 2.3.1 Tìm tần số kiểu gen, kiểu hình đời theo tần số alen trường hợp gen quy định tính trạng nằm NST thường…………… 2.3.2.Tìm tần số kiểu gen, kiểu hình đời theo tần số alen trường hợp gen quy định tính trạng nằm NST giới tính X đoạn PHÁP GIẢI BÀI TẬP khơng tương đồngPHƯƠNG với Y……………………………………………… 2.3.3 Tìm tần số kiểu kiểuGEN, hình KIỂU đời HÌNH theo tầnỞ sốĐỜI alen TÍNH TẦN SỐgen, KIỂU CON sơ đồ phả hệ…………………………………………………………… THEO TẦN SỐ ALEN 2.4 Hiệu sáng kiến kinh nghiệm hoạt động giáo dục, với thân, đồng nghiệp nhà trường…………………………… Kết luận, kiến nghị………………………………………………… 3.1 Kết luận………………………………………………………… 3.2 Kiến nghị………………………………………………………… TÀI LIỆU THAM KHẢO…………………………………………… 1 2 2 4 11 21 22 22 22 23 Người thực hiện: Nguyễn Thế Hiển Chức vụ: Giáo viên SKKN thuộc lĩnh vực (môn): Sinh học THANH HÓA, NĂM 2019 1 Mở đầu 1.1 Lý chọn đề tài Sinh học môn khoa học thực nghiệm có ứng dụng rộng rãi ởhầu hết lĩnh vực đời sống xã hội sản xuất Trong trình giảng dạy, song song với giảng dạy kiến thức việc rèn luyện cho học sinh kĩ giải tập nhiệm vụ quan trọng Trong chương trình sinh học có tiết tập thời lượng tiết dạy lớp nội dung lý thuyết nhiều nên hầu hết giáo viên hướng dẫn kĩ cho học sinh phương pháp giải tập, đặc biệt dạng tập khó Phần tập quy luật di truyền phần kiến thức tương đối khó học sinh thường gặp đề thi Olympic, học sinh giỏi tỉnh, học sinh giỏi quốc gia đặc biệt đề thi Đại học - Cao đẳng hàng năm học sinh phải đưa kết thời gian ngắn Vì vậy, việc phân dạng xây dựng phương pháp giải nhanh cần thiết để học sinh đạt điểm cao kì thi Qua nhiều năm bồi dưỡng học sinh giỏi khối 12 ôn thi đại học, thấy đề thi có tập quy luật di truyền phép lai có nhiều kiểu gen yêu cầu tính xác suất kiểu gen, kiểu hình đời con, đặc biệt thường gặp toán giải theo sơ đồ phả hệ, phải phân tích qua nhiều hệ nên học sinh thường gặp khó nhiều thời gian giải dạng toán Hiện có nhiều tài liệu tham khảo giúp học sinh rèn luyện kĩ giải tập quy luật di truyền tài liệu tham khảo giúp học sinh nhận dạng giải nhanh dạng tập Xuất phát từnhững lý tơi chọn đề tài “ Phương pháp giải tập tính tần số kiểu gen, kiểu hình đời theo tần số alen” 1.2 Mục đích nghiên cứu Sau thực đề tài này, áp dụng đề tài vào thực tế giảng dạy đạt kết cao hơn, cụ thể : - Giúp học sinh phần hiểu phương pháp học mơn Sinh học, từ tạo nên hứng thú học tập cho học sinh - Đặt biệt, giúp học sinh làm quen với việc giải nhanh tập Sinh học đề thi đại học hàng năm Với đề tài phải thực nhiệm vụ sau: - Hướng dẫn học sinh nhận dạng tập quy luật di truyền giải theo phương pháp tính tần số kiểu gen, kiểu hình đời theo tần số alen - Phân thành dạng để học sinh giải nhanh tập quy luật di truyền tính tần số kiểu gen, kiểu hình đời theotần số alen - Học sinh biết giới hạn ứng dụng đề tài 1.3 Đối tượng nghiên cứu Đề tài tập trung nghiên cứu cách nhận biết phân dạng tập quy luật di truyền giải theo phương pháp tính tần số kiểu gen, kiểu hình đời theo tần số alen giới hạn ứng dụng phương pháp * Phạm vi nghiên cứu Đề tài nghiên cứu tập di truyền đề thi Đại học từ năm 2010 trở lại theo phương pháp tính tần số kiểu gen, kiểu hình đời theo tần số alen khả ứng dụng phương pháp giải quy luật di truyền ơn thi kì thi THPT Quốc gia 1.4 Phương pháp nghiên cứu - Nghiên cứu trực tiếp đề thi Đại học - Cao đẳng nhiều năm qua tập liên quan đến tính tần số kiểu gen, kiểu hình đời theo tần số alen - Sưu tầm tập từ tài liệu khác, mạng internet, từ đồng nghiệp, học sinh - Khảo sát dạng em đội tuyển học sinh giỏi, học sinh thi THPT QG năm học 2017 - 2018 - Rút kinh nghiệm từ thực tiễn giảng dạy ôn luyện môn Sinh học hàng năm Từ tơi phân loại dạng có hệ thống, đúc kết phương pháp giải xác, dễ hiểu, dễ vận dụng Đối với dạng tập có phương pháp giải ví dụ minh họa vận dụng 1.5 Những điểm sáng kiến - Nêu cách nhận dạng phương pháp giải nhanh cho kết - Đề tài có tác dụng tốt cho giáo viên học sinh việc nghiên cứu, ôn luyện phần quy luật di truyền để phục vụ kì thi THPT quốc gia hàng năm - Bổ sung thêm cho hệ thống tài liệu tham khảo bồi dưỡng học sinh giỏi môn sinh học Nội dung sáng kiến kinh nghiệm 2.1 Cơ sở lí luận sáng kiến kinh nghiệm Gen đoạn phân tử ADN mang thông tin đảm nhận chức di truyền định Có nhiều loại gen, loại đảm nhận chức khác Trong đó, gen cấu trúc mang thơng tin quy định cấu trúc phân tử prơtêin, từ quy định tính trạng Mỗi gen có trạng thái khác gọi alen có vị trí xác định NST gọi locut Trong nhân tế bào lưỡng bội (2n), NST tồn thành cặp tương đồng (một có nguồn gốc từ mẹ, có nguồn gốc từ bố) nên alen tồn thành cặp tương ứng (trừ alen nằm đoạn không tương đồng cặp NST giới tính giới dị giao tử) Khi giảm phân tạo giao tử, thành viên cặp alen, NST cặp NST tương đồng phân li đồng giao tử Vì có 50% số giao tử chứa alen 50% số giao tử chứa alen Hình Cặp NST tương đồng Lưu ý: - Trường hợp gen nằm đoạn NST không tương đồng cặp NST dị giao alen NST phân ly tổ hợp với cách ngẫu nhiên giảm phân thụ tinh - Các thành viên cặp alen thể tồn độc lập với mà khơng hòa trộn Khi gen qui định tính trạng khác nằm NST tương đồng khác phân li độc lập giảm phân (các NST cặp NST tương đồng phân li giao tử độc lập dẫn đến phân li độc lập alen) Các giao tử kết hợp ngẫu nhiên trình thụ tinh làm xuất tổ hợp gen khác Trong cặp NST, có cặp mang gen quy định tính trạng giới tính ( gen quy định tính trạng thường) thể sinh vật Cặp NST khác hai giới (giới đồng giao tử giới dị giao tử) Giới đồng giao gồm hai NST tương đồng với nhau(XX), giới dị giao tử gồm hai NST có đoạn tương đồng đoạn khơng tương đồng với (XY) Vì vậy, giới dị giao tính trạng gen nằm đoạn tương đồng hai NST quy định di truyền theo quy luật tính trạng gen NST thường quy định (nếu khơng xét giới tính) Tính trạng gen nằm đoạn không tương đồng quy định di truyền theo quy luật di truyền chéo ( gen có NST X) hay di truyền thẳng ( gen nằm Y) Vùng không tương đồng Vùng tương đồng Hình Cặp NST giới tính giới dị giao 2.2 Thực trạng vấn đề trước áp dụng sáng kiến kinh nghiệm - Qua nhiều năm nghiên cứu, bồi dưỡng học sinh giỏi, ôn thi đại học chuyên đề tập quy luật di truyền, tơi thấy tập có phép lai mà thể đem lai có hai hay nhiều kiểu gen viết hết sơ đồ lai để tính xác suất kiểu hình hay kiểu gen đời dài nhiều thời gian Nên để tìm kết dạng tốn cách nhanh tơi tính tần số kiểu gen đời bố, mẹ xác định tần số loại alen giao tử để tính tần số kiểu hình, kiểu gen đời - Trên sở nghiên cứu tài liệu tác giả biên soạn thành sách, tìm hiểu qua mạng đặc biệt tham khảo ý kiến đồng nghiệp kinh nghiệm đúc rút trình giảng dạy tơi tìm dấu hiệu nhận biết bước giải tập tìm tần số kiểu gen, kiểu hình đời theo tần số alen nêu quy luật di truyền áp dụng phương pháp giải không hiệu phương pháp khác 2.3 Các sáng kiến kinh nghiệm giải pháp sử dụng để giải vấn đề 2.3.1 Tìm tần số kiểu gen, kiểu hình đời theo tần số alen trường hợp gen quy định tính trạng nằm NST thường a Dấu hiệu nhận biết bước giải tập *Dấu hiệu nhận biết - Dữ liệu cho + Tính trạng gen alen quy định nằm NST thường nằm đoạn tương đồng cặp NST giới tính (hoặc suy luận từ liệu ra) + Cả bố mẹ hoặcchỉ bố mẹ mang kiểu hình trội, chưa biết kiểu gen Cũng bố, mẹ có nhiều kiểu gen - Yêu cầu đề: Tính tần số xuất kiểu hình, kiểu gen đời sau * Các bước giải: Bước 1: Xác định quy luật di truyền tính trạng, quy ước gen Bước 2: Tính tần số kiểu gen hệ bố, mẹ Bước 3: Tính tần số alen giao tử hệ bố, mẹ Bước 4: Tính tần số xuất kiểu hình hay kiểu gen đời b Bài tập vận dụng Ví dụ Ở người, bệnh Q alen lặn nằm nhiễm sắc thể thường quy định, alen trội tương ứng quy định không bị bệnh Một người phụ nữ có em trai bị bệnh Q lấy người chồng có ơng nội bà ngoại bị bệnh Q Biết không phát sinh đột biến hai gia đình khơng khác bị bệnh Xác suất sinh đầu lòng khơng bị bệnh Q cặp vợ chồng A 1/9 B 8/9 C 1/3 D 3/4 Định hướng: - Tính trạng gen có hai alen quy định (A, a) > có ba kiểu gen, hai kiểu hình (người bình thường: AA, Aa Người bị bệnh: aa) - Người chồng vợ bình thường nên có hai kiểu gen AA, Aa (do bố mẹ họ có kiểu gen dị hợp có kiểu hình bình thường sinh có đứa bị bệnh) -Muốn tính xác suất sinh bình thường tính xác suất sinh bị bệnh trước ( docon bị bệnh có kiểu gen) - Muốn tính xác suất sinh bị bệnh >phải tính tần số giao tử mang alen a vợ, chồng Giải: - Tính trạng di truyền theo quy luật phân li Men đen Gọi alen A quy bình thường, alen a quy định bị bệnh - Tính tần số kiểu gen bố, mẹ + Người phụ nữ có em trai bị bệnh, bố mẹ bình thường (có kiểu gen dị hợp) nên người phụ nữ bình thường mang hai kiểu gen với tần số 1/3AA, 2/3Aa Người chồng có ơng nội bà ngoại bị bệnh nên bố mẹ có kiểu gen dị hợp tử, nên người chồng bình thường mang hai kiểu gen với tần số 1/3AA, 2/3Aa - Tính tần số alen giao tử vợ chồng + Để sinh bị bệnh chồng vợ phải tạo giao tử mang alen a > tính tần số loại giao tử mang alen a vợ chồng + Tần số alen giao tử vợ chồng 1/3AA 1/3A 2/3Aa 1/3A: 1/3a Tỉ lệ giao tử chung = 2/3A: 1/3a -Xác suất để cặp vợ chồng sinh bị bệnh là: 1/3 x 1/3 = 1/9 - Xác suất để không bệnh là: - 1/9 = 8/9 > Đáp án B Ví dụ Ở loài động vật, gen quy định độ dài cánh nằm nhiễm sắc thể thường có alen, alen A quy định cánh dài trội hoàn toàn so với alen a quy định cánh ngắn Cho đực cánh dài giao phối ngẫu nhiên với cánh ngắn (P), thu F gồm 75% số cánh dài, 25% số cánh ngắn Tiếp tục cho F1 giao phối ngẫu nhiên thu F Theo lí thuyết, F2 số cánh ngắn chiếm tỉ lệ A 39/64 B 1/4 C 3/8 D 25/64 Định hướng: - Tính trạng gen có hai alen quy định nên có ba kiểu gen, hai kiểu hình - F1 có hai kiểu gen (0,75Aa : 0,25aa) P có cánh ngắn (aa) - F1 ngẫu phối > để tính tỉ lệ cánh ngắn F2 cần tính tần số giao tử mang alen a F1 Giải: - Tính trạng di truyền theo quy luật phân li Men đen - Tính tần số kiểu gen, tần số loại alencủa giao tử Con P: 100% aa > Tần số alen cái: PA = 0, qa= Con đực P: P ngẫu phối cho F1 25% = 0,25aa > tần số loại alengiao tử ởgiới đực qa = 0,25 > PA= 0,75 > F1: 0,75Aa : 0,25aa - Tính tần số loại alen giao tử F1 P’A= 0,75/2 = 0,375; q’a = - 0,375 = 0,625 - Tính tỉ lệ cánh ngắn F2 > Cánh ngắn F2 = q’a x q’a = 0,625 x 0,625 = 25/64 > Đáp án D Ví dụ Ở loài động vật, xét gen nhiễm sắc thể thường có alen, alen A trội hoàn toàn so với alen đột biến a Giả sử phép lai, tổng số giao tử đực, giao tử mang alen a chiếm 5%.Trong tổng số giao tử cái, giao tử mang alen a chiếm 10% Theo lí thuyết, tổng số cá thể mang alen đột biến đời con, thể đột biến chiếm tỉ lệ A 0,5% B 90,5% C 3,45% D 85,5% Định hướng: - Thể đột biến có kiểu gen aa Cá thể mang alen đột biến có kiểu gen: Aa, aa - Mỗi bên bố mẹ cho tần số giao tử mang alen a Để tính tần số kiểu gen đời phải tính tần số giao tử mang alen A - Để tính cá thể mang alen đột biến ta tính tần số cá thể có kiểu gen AA trước để phép tính đơn giản Giải: - Tính trạng di truyền theo quy luật phân li Men đen - Tính tần số alen giao tử bố, mẹ Đực: PA = 0,95, qa = 0,05; Cái: PA = 0,9, qa = 0,1 - Tần số kiểu gen đời Thể đột biến: aa = 0,05 x 0,1 = 0,005 Cơ thể mang gen đột biến (Aa, aa): - AA = - 0,95 x 0,9 = 0,855 > Tỷ lệ: 0,005/ 0,855 = 3,45% > Đáp án C Ví dụ Ở đậu Hà Lan, alen A quy định thân cao trội hoàn toàn so với alen a quy định thân thấp Cho thân cao (P) tự thụ phấn, thu F1 gồm 75% thân cao 25% thân thấp Cho tất thân caoF1 giao phấn với thân thấp Theo lí thuyết, thu đời có kiểu hình phân li theo tỉ lệ A thân thấp : thân cao B thân cao : thân thấp C thân cao : thân thấp D thân cao : thân thấp Định hướng: - Tính trạng gen có hai alen quy định > có ba kiểu gen, hai kiểu hình - Để tính kiểu hình phân li cho thân cao F giao phấn với thân thấp, phải tính tính tần số loại alen giao tử thân cao F1 > phải tính tần số kiểu gen thân cao F1 Giải: - Tính trạng di truyền theo quy luật phân li Men đen - Tính tần số kiểu gen P đồng tính cho F1 phân tính > P dị hợp cặp gen ( Aa) > tỉ lệ kiểu gen thân cao F1: 1/3AA : 2/3Aa - Tính tần số alen giao tử thân cao F1 1/3AA 1/3A 2/3Aa 1/3A: 1/3a Tỉ lệ giao tử chung = 2/3A: 1/3a - Tỉ lệ phân tính đời cho thân cao F1 lai với thân thấp: Cây thân cao F1 x Cây thân thấp (1/3AA, 2/3Aa) aa G: 2/3A : 1/3a 1a F: 2/3Aa : 1/3aa > Kiểu hình 2/3 cao: 1/3 thấp > Đáp án D 2.3.2.Tìm tần số kiểu gen, kiểu hình đời theo tần số alen trường hợp gen quy định tính trạng nằm NST giới tính X đoạn không tương đồng với Y a Dấu hiệu nhận biết bước giải tập *Dấu hiệu nhận biết - Dữ liệu cho + Gen quy định tính trạng nằm NST X đoạn không tương đồng với Y (hoặc biện luận từ liệu ra) > tính trạngdi truyền theo quy luật di truyền chéo + Cả bố, mẹ bố mẹ mang kiểu hình trội, chưa biết kiểu gen + Bố, mẹ có nhiều kiểu gen - u cầu đề: Tính xác suất kiểu gen, kiểu hình đời * Các bước giải Bước 1: Xác định quy luật di truyền tính trạng, cặp NST giới tính hai giới, quy ước gen Bước 2: Tính tần số kiểu gen (khác hai giới) hệ bố, mẹ Bước 3: Tính tần số loại alen giao tử (khác hai giới) bố, mẹ Bước 4: Tính tần số xuất kiểu hình hay kiểu gen đời b Bài tập vận dụng Ví dụ Ở ruồi giấm, gen quy định màu mắt nằm vùng không tương đồng nhiễm sắc thể giới tính X có alen, alen A quy định mắt đỏ hoàn toàn so với alen a quy định mắt trắng Lai ruồi mắt đỏ với ruồi đực mắt trắng (P) thu F1 gồm 50% ruồi mắt đỏ, 50% ruồi mắt trắng Cho F giao phối tự với thu F Theo lí thuyết, tổng số ruồi F 2, ruồi mắt đỏ chiếm tỉ lệ A 6,25% B 31,25% C 75% D 18,75% Định hướng: - Gen quy định tính trạng nằm NST X (đoạn khơng tương đồng với Y) > có kiểu gen, kiểu hình (cái XX, đực XY) - Để tính tỉ lệ mắt đỏ F2 ta tính tì lệ mắt trắng trước (vì có kiểu gen) > ta phải tính tần số giao tử mang alen X a hai giới F1 > ta phải tính tần số kiểu gen hai giới F > ta viết sơ đồ lai P Giải: - Xác định quy luật di truyền tính trạng - Tính tần số kiểu gen (khác hai giới) P: ♀XAXa x ♂XaY F1: 1/4 XAXa : 1/4 XaXa : 1/4 XAY : 1/4 XaY - Tính tần số alen giao tử hai giới F1 Tần số alen Xa giới là: 1/2XAXa 1/4XA, 1/4Xa 1/2XaXa 1/2Xa > Tỉ lệ giao tử = 3/4Xa Tần số alen Xa giới đực: 1/2XAY 1/2 XA 1/2XaY 1/2Xa > Tỉ lệ giao tử = 1/2 Xa + Tính tần số xuất mắt đỏ giới F2 Tần số kiểu gen XaXa giới là: 3/4 x 1/2 = 3/8 = 37.5% Tỷ lệ kiểu hình mắt đỏ giới là: 100% - 37,5% = 62,5% Tỷ lệ kiểu hình mắt đỏ quần thể là: 62,5%/2 = 31,25% (vì tỷ lệ đực 1:1) > Đáp án B Ví dụ Ở lồi động vật, xét gen có hai alen nằm vùng khơng tương đồng nhiễm sắc thể giới tính X; alen A quy định vảy đỏ trội hoàn toàn so với alen a quy định vảy trắng Cho vảy trắng lai với đực vảy đỏ chủng (P), thu F toàn vảy đỏ Cho F1 giao phối với nhau, thu F2 có kiểu hình phân li theo tỉ lệ vảy đỏ: vảy 10 > Tỉ lệ giao tử chung 1/4XA, 1/4Xa, 2/4Y + Tính tần số xuất kiểu hình, kiểu gen đời F3: F2 ngẫu phối: ♀ ♂ 3/4 XA 1/4 Xa 1/4XA 3/16XA XA 1/16XA Xa 1/4Xa 2/4Y 3/16XA 6/16X A Xa Y a 1/16X 2/16Xa Xa Y Tỉ lệ phân li KH F3: 7/16XAX- : 1/16XaXa : 6/16XAY : 2/16XaY Qua đáp án D thoả mạn đề ra: F3 có cá thể đực vảy đỏ chiếm tỷ lệ 7/16 > Đáp án D 2.3.3 Tìm tần số kiểu gen, kiểu hình đời theo tần số alen sơ đồ phả hệ a Dấu hiệu nhận biết bước giải tập * Dấu hiệu nhận biết - Dữ liệu cho: Trong phả hệ có người mang tính trạng trội chưa biết kiểu gen, kết - u cầu đề: Tính xác suất kiểu hình hay kiểu gen đời * Các bước giải: Bước 1: Xác định quy luật di truyền tính trạng, xác định quy luật di truyền tính trạng (nếu xét hai tính trạng trở lên), quy ước gen Bước 2: Tính tần số kiểu gen người mang tính trạng trội chưa biết kiểu gen Bước 3: Tính tần số loại alen giao tử bố, mẹ Bước 4: Tính tần số kiểu gen hay kiểu hình đời (nếu có hai tính trạng trở lên quy định gen nằm cặp NST tương đồng khác kiểu hình chung tích kiểu hình riêng kiểu gen chung tích kiểu gen riêng) b Bài tập vận dụng Ví dụ Sơ đồ phả hệ mô tả di truyền bệnh người hai alen gen quy định 12 Biết không phát sinh đột biến tất cá thể phả hệ, xác suất sinh đầu lòng khơng mang alen gây bệnh cặp vợ chồng III.14 III.15 A 7/15 B 4/9 C 29/30 D 3/5 Định hướng: - Tính trạng gen có hai alen nằm NST thường quy định (alen gây bệnh alen lặn) - Muốn tính xác suất sinh đầu lòng không mang alen gây bệnh cặp vợ chồng III.14 - III.15 phải tính tần số giao tử mang alen không gây bệnh vợ chồng > tần số kiểu gen có vợ chồng III.14 - III.15 - Muốn tính tần số kiểu gen vợ III.14 phải tính tần số alen giao tử II.7 - II.8 Giải: - Xác định quy luật di truyền, quy ước: + Căn vào sơ đồ ta thấy bệnh gen lặn nằm NST thường (bệnh biểu hai giới, cặp vợ chồng I.1 - I.2 bình thường > gái bị bệnh) + Quy ước: A bình thường; a bị bệnh > có kiểugen, hai kiểu hình + Tính tần số kiểu gen, tần số loại giao tử: Người số 5, số 16 có KG aa >KG người số số 15 hai kiểu gen: 1/3AA, 2/3Aa Tần số loại giao tử người số 15: 1/3AA 1/3A 2/3Aa 1/3A : 1/3a > Tỉ lệ giao tử = 2/3A : 1/3a Người bố số có KG aa > KG người số Aa Sơ đồ lai: ♀Người số x ♂ người số 1/3AA, 2/3Aa Aa 1/2A : 1/2a 13 G: 2/3A, 1/3a 1/2A, 1/2a F: 2/6AA : 3/6Aa : 1/6aa > KG người số 14 có hai kiểu gen: 2/5AA, 3/5Aa > Tỷ lệ loại giao tử người 14 là: 2/5AA 2/5A 3/5Aa 3/10A: 3/10a > Tỉ lệ giao tử = 7/10A: 3/10a Sơ đồ lai: ♀Người số 14 x ♂Người số 15 2/5AA, 3/5Aa 1/3AA, 2/3Aa G: 7/10A: 3/10a 2/3A, 1/3a > xác suất để cặp vợ chồng sinh không mang alen gây bệnh là: = 7/10 x 2/3 = 7/15 > Đáp án A Ví dụ Ở người, gen quy định dạng tóc nằm nhiễm sắc thể thường có alen, alen A quy định tóc quăn trội hồn tồn so với alen a quy định tóc thẳng Bệnh mù màu đỏ - xanh lục alen lặn b nằm vùng khơng tương đồng nhiễm sắc thể giới tính X quy định, alen trội B quy định mắt nhìn màu bình thường Cho sơ đồ phả hệ sau: I II III 10 ? 11 12 Quy ước : tóc quăn khơng bị mù màu : Nữ tóc quăn khơng bị mù màu : tóc thẳng bị mù màu Biết không phát sinh đột biến tất cá thể phả hệ Cặp vợ chồng phả hệ sinh con, xác suất đứa đầu lòng khơng mang alen lặn hai gen A 4/9 B 1/6 C 1/8 D 1/3 Định hướng: - Hai tính trạng di truyền độc lập > xét riêng tính trạng nhân lại - Cách tư giống Giải: 14 - Xác định quy luật di truyền: Hai tính trạng di truyền độc lập với (gen quy định tính trạng nằm cặp NST tương đồng khác nhau) nên ta xét riêng tính trạng nhân lại thành tỉ lệ chung - Tính tần số kiểu gen, tần số loại giao tử: Xét riêng cặp gen: + Cặp A, a: Người số có KG aa > người số 5,6 có KG Aa > KG người số 10 hai kiểu gen: 1/3AA, 2/3Aa Tần số loại giao tử người số 10: 1/3AA 1/3A 2/3Aa 1/3A : 1/3a > Tỉ lệ giao tử 2/3A : 1/3a Người số 12 có kiểu gen aa > người số 7,8 có kiểu gen Aa > KG người số 11 hai kiểu gen: 1/3AA, 2/3Aa Tần số loại giao tử người số 11: 1/3AA 1/3A 2/3Aa 1/3A: 1/3a > Tỉ lệ giao tử 2/3A : 1/3a Sơ đồ lai: ♂ Người số 10 x ♀ Người số 11 1/3AA, 2/3Aa 1/3AA, 2/3Aa G: 2/3A, 1/3a 2/3A, 1/3a Xác suất 10 x 11 không mang gen a là: 2/3 A x 2/3A = 4/9 AA + Cặp XB, Xb: Người số 10 - XBY không mang gen bệnh Người số 11 hai kiểu gen: 1/2 XBXb: 1/2 XBXB (vì người số 12 có kiểu gen XbY => người số có kiểu gen X BXb, kiểu gen người số XBY) Tần số loại giao tử người số 11: B b 1/2X X 1/4XB, 1/4Xb 1/2XBXB 1/2 XB > Tỉ lệ giao tử 3/4XB, 1/4Xb b > Xác xuất sinh không chứa X = 3/4 x = 3/4 > Xác xuất sinh không chứa alen lặn: 4/9 x 3/4 = 1/3 Ví dụ Cho sơ đồ phả hệ sau: 15 Sơ đồ phả hệ mô tả di truyền bệnh người hai alen gen quy định Biết không xảy đột biến tất cá thể phả hệ Xác suất để cặp vợ chồng hệ III phả hệ sinh đứa gái bị mắc bệnh A B C D Định hướng: - Tính trạng gen có hai alen nằm NST thường quy định (bệnh alen lặn quy định) - Để tính xác suất để cặp vợ chồng hệ III phả hệ sinh đứa gái bị mắc bệnh phải tính tần số giao tử mang alen gây bệnh > phải tính tần số kiểu gen người chồng hệ III > phải tính tần số loại giao tử bố mẹ người chồng hệ III > kiểu gen họ Giải: - Xác định quy luật di truyền: + Ở hệ thứ bố mẹ bình thường sinh có trai, gái bị bệnh > gen quy định tính trạng nằm NST thường, bệnh alen lặn quy định + Quy ước: A: Bình thường (khơng bệnh) trội hồn tồn so với a (bệnh) - Tính tần số kiểu gen, loại giao tử: Cặp vợ chồng hệ thứ thứ II bình thường sinh đứa có đứa gái bị bệnh > kiểu gen cặp vợ chồng là: Aa > Người chồng hệ thứ III hai kiểu gen : 1/3 AA: 2/3Aa Tần số loại giao tử người số 11: 1/3AA 1/3A 2/3Aa 1/3A: 1/3a > Tỉ lệ giao tử = 2/3A: 1/3a Người vợ hệ thứ III bị bệnh nên có kiểu gen aa 16 Sơ đồ lai người chồng vợ hệ thứ III: Chồng x vợ 1/3AA, 2/3Aa aa G: 2/3A, 1/3a a - Tính tần số kiểu hình: + Xác suất sinh bị bệnh vợ chồng hệ thứ III: 1/3 x 1= 1/3 + Xác suất sinh đứa gái: ½ > Xác suất sinh gái bị bệnh vợ chồng hệ thứ III: 1/3 x 1/2 = 1/6 > Đáp án C Ví dụ Cho sơ đồ phả hệ mô tả di truyền bệnh người hai alen gen quy định, alen trội trội hồn tồn Biết khơng xảy đột biến bố người đàn ông hệ thứ III không mang alen gây bệnh Xác suất người đầu lòng cặp vợ chồng hệ thứ III bị bệnh A B C D Định hướng: - Xác định quy luật di truyền - Để tính xác suất người đầu lòng cặp vợ chồng hệ thứ III bị bệnh cách tư Giải: - Xác định quy luật di truyền: + Xét cặp vợ chồng hệ thứ II bình thường sinh người gái bị bệnh > bệnh alen lặn nằm trênNST thường quy định + Quy ước: A: Bình thường (khơng bệnh) > a: bệnh - Tính tần số kiểu gen, tần số giao tử, tần số kiểu hình: Người mẹ người đàn ông hệ thứ III hai kiểu gen : 1/3 AA: 2/3Aa (do bố mẹ bà bình thường có cậu bị bệnh) Bố người đần ông hệ thứ III khơng mang alen gây bệnh có kiểu gen AA 17 Sơ đồ lai: Mẹ người đàn ông hệ thứ III x bố người đàn ông hệ thứ III ♀1/3AA, 2/3Aa x ♂AA G: 2/3A, 1/3a 1A > 2/3AA: 1/3Aa > Người đàn ơng hệ thứ III hai kiểu: 2/3AA, 1/3Aa Tần số loại giao tử người đàn ông hệ thứ III: 2/3AA 2/3A 1/3Aa 1/6A, 1/6a > Tỉ lệ giao tử = 5/6A, 1/6a Bố mẹ người vợ hệ thứ III có kiểu gen Aa (vì có kiểu hình thường có gái bị bệnh) > người vợ hệ thứ III hai kiểu gen: 1/3AA, 2/3Aa Tần số loại giao tử người vợ hệ thứ III: 1/3AA 1/3A 2/3Aa 1/3A, 1/3a > Tỉ lệ giao tử 2/3A, 1/3a Sơ đồ lai người vợ thứ III với người chồng hệ thứ III 1/3AA, 2/3Aa x 2/3AA, 1/3Aa G: 2/3A, 1/3a 5/6A, 1/6a F: 1/18aa Vậy xác suất cặp vợ chồng sinh bị bệnh là: 1/3x1/6 = 1/18 > Đáp án A Ví dụ Bệnh P quy định gen trội nằm nhiễm sắc thểthường; bệnh Q quy định gen lặn nằm nhiễm sắc thểgiới tính X, khơng có alen tương ứng Y Biết khơng có đột biến xảy Xác suất đểcặp vợ chồng hệ thứ III sơ đồ phả hệ sinh đầu lòng trai mắc cảhai bệnh P, Q 18 A 6,25% B 25% C 12,5% D 50% Định hướng: - Hai tính trạng di truyền độc lập > xét riêng tính trạng nhân lại - Cách tư giống Lưu ý: Bệnh P alen trội quy định nên người bị bệnh có kiểu gen AA, Aa Giải: - Xác định quy luật di truyền, quy ước gen: + Bệnh P: gọi alen A: bị bệnh; a: bình thường > KG AA, Aa người bệnh, KG aa người bình thường + Bệnh Q: gọi alen B: bình thường; b: bị bệnh Người phụ nữ bình thường có KG: XBXB, XBXb Người phụ nữ bị bệnh: XbXb Người đàn ơng bình thường: XBY Người đàn ơng bị bệnh: XbY - Tính tần số kiểu gen, tần số alen, tần số kiểu hình: + Bệnh P: Người đàn ơng hệ thứ III có kiểu gen Aa ( Vì có bố bình thường) Người đàn bà hệ thứ ba bình thường có kiểu gen aa Sơ đồ lai: ♂Aa x ♀aa G: 1/2A, 1/2a a Con cặp vợ chồng bị bệnh P với xác suất: 1/2a x 1a = 1/2aa + Bệnh Q: Người chồng hệ thứ III có kiểu gen: XBY Người vợ hệ thứ III hai kiểu gen: 1/2XBXB :1/2 XBXb (vì người mẹ có KG XBXb ông ngoại bị bệnh, bố bà bình thường có KG XBY) Tần số loại giao tử người vợ hệ thứ III: 1/2XBXB 1/2XB 1/2XBXb 1/4XB, 1/4Xb > Tỉ lệ giao tử = 3/4XB, 1/4Xb Sơ đồ lai: ♀XBXB, XBXb x ♂ XBY G: 3/4XB, 1/4Xb 1/2XB, 1/2Y Con trai cặp vợ chồng bị bệnh Q với xác suất: 1/4 Xb x 1/2Y = 1/8 > Xác suất để cặp vợ chồng hệ thứ III sơ đồ phả hệ sinh đầu lòng trai mắc hai bệnh P, Q là: 1/2x 1/8 = 1/16 19 > Đáp án A Việc tách giải tập phả hệ áp dụng phương pháp làm cho người đọc cảm thấy công tác chia mục khơng tương đồng, giải tập phả hệ gen quy định tính trạng nằm NST thường hay NST giới tính giống với dạng mục 2.3.1, 2.3.2 Nhưng giải tập phả hệ có kĩ giống với hai dạng tổng hợp hai dạng có kĩ riêng, tập phả hệ thường phân tích qua nhiều hệ có nhiều nhánh để phân tích Vì vậy, tơi định tách việc ứng dụng phương pháp giải tập quy luật di truyền theo sơ đồ phả hệ thành dạng để học sinh rèn luyện tốt kĩ phân tích giải tập kiểu Trên xét gen quy định tính trạng nằm nhân tế bào, gen quy định tính trạng, gen quy định tính trạng di truyền độc lập với (Các gen quy định tính trạng nằm cặp NST tương đồng khác nhau) Lưu ý: áp dụng phương pháp giải quy luật di truyền khác: * Đối với tính trạng di truyền theo quy luật tương tác gen ( hai hay nhiều gen không alen quy định tính trạng): Nếu gen quy định tính trạng nằm cặp NST tương đồng khác nhau, cá thể đem lai có nhiều kiểu gen khác việc tính tần số kiểu gen, kiểu hình đời theo tần số alen thường không mang lại hiệu phương pháp khác Ví dụ Giao phấn hai (P) có hoa màu trắng chủng, thu F1 gồm 100% có hoa màu đỏ Cho F tự thụ phấn, thu F2 có kiểu hình phân li theo tỉ lệ hoa màu đỏ : hoa màu trắng Chọn ngẫu nhiên hai có hoa màu đỏ F2 cho giao phấn với Cho biết khơng có đột biến xảy ra, tính theo lí thuyết, xác suất để xuất hoa màu trắng có kiểu gen đồng hợp lặn F3 A B C D Định hướng: - Xác định quy luật di truyền (tương tác gen kiểu bổ sung) - Để tính xác suất xuất hoa trắng có kiểu gen đồng hợp lặn ta phải tính xác suất giao tử mang kiểu gen ab có hoa màu đỏ F2 > ta phải tính tỉ lệ kiểu gen có hoa màu đỏ F2 Giải: 20 Cách 1: Tính tần số kiểu gen kiểu hình đời theo tần số loại giao tử (không xét alen) - Xác định quy luật di truyền: + Tính trạng di truyền theo quy luật tương tác bổ sung ( F 2có 16 hợp tử > F1 cho bốn loại giao tử >F1 dị hợp hai cặp > tính trạng màu hoa di truyền theo quy luật tương tác gen, có mặt hai gen trội bổ sung cho cho kiểu hình hoa đỏ, kiểu gen khác cho kiểu hình hoa trắng) + Quy ước: Kiểu gen A-B- cho hoa đỏ Kiểu gen A-bb, aaB-, aabb cho hoa trắng - Tính tần số kiểu gen cho hoa đỏ F2: F1 dị hợp hai cặp gen nên F có 9/16 A-B- với xác suất kiểu gen: 1/9AABB ( kiểu gen đồng hợp): 2/9 AaBB: 2/9AABb ( kiểu gen dị hợp cặp): 4/9 AaBb ( kiểu gen dị hợp hai cặp) - Tính tần số loại giao tử ab bên ( đực, cái): Xác suất kiểu gen 1/9AABB 2/9AaBB 2/9AABb 4/9AaBb có hoa đỏ F2 Xác suất loại giao 1/9AB 2/18AB, 2/18AB, 1/9AB, tử 2/18aB 2/18Ab 1/9Ab, 1/9aB, 1/9ab Xác suất loại giao tử hoa đỏ F : 8/18AB:4/18Ab: 4/18aB: 2/18ab - Tính tần số xuất kiểu gen aabb: 2/18ab x 2/18ab = 1/81 > Đáp án C Cách 2:Tính tần số kiểu gen kiểu hình đời theo tần số alen F2 có 16 hợp tử nên F1 dị hợp hai cặp gen (tính trạng màu hoa di truyền theo quy luật tương tác gen theo kiểu bổ sung (vì F phân tính theo tỉ lệ hoa đỏ : hoa trắng) Cây F có kiểu hình hoa đỏ phải có kiểu gen A-B-, Cây hoa màu trắng có kiểu gen đồng hợp lặn F kết hợp giao tử ab hoa đỏ F2 Do hai cặp gen nằm hai cặp NST tương đồng nên ta tách xét cặp gen - Ta xét cặp Aa: F1 x F1 Aa x Aa (1/2A, 1/2a) x (1/2A, 1/2a) F2: 1/4AA : 2/4Aa : 1/4aa Cây F2 có hoa đỏ có kiểu gen A-B- nên ta xét kiểu gen 1/3AA: 2/3Aa 21 Để tạo hoa trắng đồng hợp lặn ta tính tần số giao tử a F có kiểu gen 1/3AA, 2/3Aa 1/3AA 1/3A 2/3Aa 1/3A: 1/3a >Tỉ lệ giao tử = 2/3A: 1/3a Tần số kiểu gen aa F3 là: 1/3a x 1/3a= 1/9aa - Ta xét cặp Bb: F1 x F1: Bb x Bb = (1/2B, 1/2b) x (1/2B, 1/2b) F2: 1/4BB : 2/4Bb : 1/4bb Cây F2 có hoa đỏ có kiểu gen A-B- nên ta xét kiểu gen 1/3BB: 2/3Bb Để tạo hoa trắng đồng hợp lặn ta tính tần số giao tử a F có kiểu gen 1/3BB, 2/3Bb 1/3BB 1/3B 2/3Bb 1/3B : 1/3b ->Tỉ lệ giao tử = 2/3B : 1/3b Tần số kiểu gen bb F3 là: 1/3b x 1/3b = 1/9bb > Xác suất tạo aabb F3 là: 1/9aa x 1/9bb = 1/81aabb Lưu ý: Với tách gen để tính xác suất kiểu gen nhân lại tính tỉ lệ kiểu gen chung dài phức tạp xét chung hai gen nên tốn di truyền dạng khơng nên áp dụng phương pháp tính tần số kiểu gen, kiểu hình đời theo tần số alen mà nên tính theo tần số loại giao tử (không xét riêng alen) hiệu * Hiện tượng di truyền liên kết gen: Các gen quy định tính trạng khác nằm cặp NST tương đồng tính trạng di truyền theo quy luật liên kết gen hoàn toàn quy luật liên kết gen khơng hồn tồn Vì gen nằm NST tạo thành nhóm gen liên kết nên phân li tổ hợp trình giảm phân thụ tinh (nếu xẩy HVG tạo thêm nhóm gen liên kết mới) Việc tách riêng tính trạng sau nhân lại khơng tỉ lệ phân li kiểu gen kiểu hình chung nên khơng thể sử dụng phương pháp tính tần số kiểu gen kiểu hình đời theo tần số alen Dạng tốn thường sử dụng phương pháp tính theo tần số loại giao tử để tìm tần số kiểu gen kiểu hình đời 22 Vì vậy, việc áp dụng phương pháp giải tính tần số kiểu gen, kiểu hình đời theo tần số alen cần phải lưu ý đến quy luật di truyền tính trạng quy luật di truyền tính trạng 2.4 Hiệu sáng kiến kinh nghiệm hoạt động giáo dục, với thân, đồng nghiệp nhà trường Trong năm học 2018 - 2019 trước hướng dẫn cách giải cho học sinh gần khơng học sinh giải chí em đội tuyển học sinh giỏi trường Nhưng áp dụng đề tài nhận thấy em tham gia đội tuyển em dễ dàng làm Tôi thử nghiệm dạng dạy khối lớp 12A học sinh 12A2, kết là: Số học sinh làm Số học sinh không làm được, làm phần Lớp 12A1 (42) 34 (81%) Lớp 12A2 (34) 25 (73%) (19%) (27%) Đây dạng tập khó, cách giải nhiều dài trình đánh giá thực nghiệm có áp dụng cho dạng, số lượng học sinh tham gia làm chưa nhiều vận số học sinh chưa làm tạo cho em niềm tin lòng đam mê mơn học, tơi hy vọng đề tài đóng góp phần nhỏ giúp đồng nghiệp học sinh làm tài liệu luyện thi hiệu Rất mong nhận góp ý chân thành q thầy để tơi hồn thiện mở rộng đề tài Xin chân thành cảm ơn! Kết luận, kiến nghị 3.1 Kết luận Qua trình nghiên cứu thực đề tài nhận thấy: Đối với cá nhân: Đề tài giúp cho tơi có nhìn bao qt hiểu rõ tính quy luật tượng di truyền Xây dựng đúc rút bước giải cho dạng tập cách đơn giản,dễ vận dụng, giúp giải nhanh hướng dẫn cho học sinh tiếp thu tốt phân tích phạm vi ứng dụng đề tài Đối với học sinh: Trước nghiên cứu đề tài trình giảng dạy tơi nhận thấy em lúng túng việc phân tích đề tìm phương pháp giải Nhưng áp dụng đề tài vào giảng dạy em có phương pháp phân tích vận dụng để giải nhanh dạng tập biết phạm vi ứng dụng phương pháp Qua thực tế trình bày trước tổ mơn nghe ý kiến nhận xét, góp ý đồng nghiệp.Tơi thấy tài liệu hữu ích, giúp cho giáo 23 viên nắm cách giải vận dụng hướng dẫn học sinh giải dạng tốt hơn, đặc biệt dùng ơn thi kì thi THPT quốc gia 3.2 Kiến nghị Đề tài áp dụng để giải tập đề thi học sinh giỏi môn sinh cấp để đánh giá tính hiệu Dù tâm huyết trình nghiên cứu, song hạn chế khách quan chủ quan nên đề tài không tránh khỏi thiếu sót định, tác giả mong nhận ý kiến góp ý đồng nghiệp để đề tài hồn chỉnh 24 Tơi cam kết sáng kiến thân thực hiện, không chép tổ chức, cá nhân Tôi xin cam đoan thông tin nêu trung thực, thật XÁC NHẬN CỦA THỦ TRƯỞNG ĐƠN VỊ Thanh Hóa, ,ngày 10 tháng năm 2019 Người viết SKKN Nguyễn Thế Hiển 25 TÀI LIỆU THAM KHẢO Phạm Thành Hổ tài liệu, di truyền học, NXB Giáo dục sản xuất năm 2000 Vũ Đức Lưu, phương pháp giải tập di truyền, NXB Giáo dục sản xuất năm 2004 Phan Khắc Nghệ, bồi dưỡng học sinh giỏi sinh học 12, NXB Đại học Quốc gia Hà Nội năm 2013 Phan Khắc Nghệ, Phương pháp giải nhanh tập di truyền, NXB Giáo dục ViệtNam Phan Cự Nhân, Nguyễn Minh Công, Đặng Hữu Lanh, Di truyền học, NXB Đại học sư phạm năm 2003 Ngô Văn Hưng (chủ biên), Vũ Đức Lưu, Chu Văn Mẫn, Phạm Văn Lập, Hướng dẫn thực chương trình, sách giáo khoa lớp 12 mơn Sinh học, NXBGiáo dục năm 2008 Vũ Đức Lưu, Sinh vật 12 chuyên sâu tập 1, NXB Đại học Quốc gia Hà Nội năm 2009 26 ... truyền giải theo phương pháp tính tần số kiểu gen, kiểu hình đời theo tần số alen - Phân thành dạng để học sinh giải nhanh tập quy luật di truyền tính tần số kiểu gen, kiểu hình đời theotần số alen. .. dụng phương pháp tính theo tần số loại giao tử để tìm tần số kiểu gen kiểu hình đời 22 Vì vậy, việc áp dụng phương pháp giải tính tần số kiểu gen, kiểu hình đời theo tần số alen cần phải lưu... bước giải tập tìm tần số kiểu gen, kiểu hình đời theo tần số alen nêu quy luật di truyền áp dụng phương pháp giải không hiệu phương pháp khác 2.3 Các sáng kiến kinh nghiệm giải pháp sử dụng để giải