sáng kiến kinh nghiệm “hướng dẫn tự học một số dạng bài tập quy luật di truyền men đen môn sinh học 12”

PHẦN I: ĐẶT VẤN ĐỀ Lý chọn đề tài Hiện giáo dục Trung học phổ thông (THPT) thực dạy học theo chương trình sách giáo khoa đổi Bộ giáo dục từ năm học 2006 – 2007 Theo chương trình mơn sinh học 12 ngày tăng lượng kiến thức lí thuyết, giảm thời gian làm tập lớp Với hình thức gây khó khăn em học sinh lớp 12 ôn thi tốt nghiệp, đại học – cao đẳng THCN ôn luyện thi học sinh giỏi cấp tỉnh giải toán Sinh học Với hình thức thi trắc nghiệm 100% áp dụng thi tốt nghiệp, đại học – cao đẳng thi Trung học phổ thông Quốc gia, thời gian 90 phút với 50 câu trắc nghiệm, tính trung bình câu khoảng 1,8 phút để học sinh đọc, suy nghĩ làm ít, mà đề thi chứa khoảng 30% câu hỏi tập làm theo hình thức trắc nghiệm nên học sinh cần giải nhanh xác Trong chương trình sinh học nói chung sinh học 12 nói riêng có nhiều dạng tập: - Bài tập ADN – nhân đôi ADN – Phiên mã – Dịch mã - Bài tập qui luật di truyền: + Men den + Liên kết – Hoán vị gen + Gen nằm nhiễm sắc thể giới tính - Bài tập di truyền học quần thể… Qua việc giải tập (tốn) học sinh hiểu, nhớ, vận dụng kiến thức linh hoạt, sáng tạo kiến thức với tình cụ thể Thơng qua học sinh rèn luyện kĩ tư lơgic, vận dụng sáng tạo kiến thức lí thuyết vào thực tiễn sống, thêm thích học mơn sinh học Trong q trình dạy học nhằm phát huy tính tích cực, chủ động, sáng tạo cho học sinh áp dụng phương pháp dạy học giải toán sử dụng quy luật xác suất giải tập di truyền kết hợp đưa tài liệu hướng dẫn tự học để em tự giải dạng tập chương trình sinh học phổ thơng nhà Đặc biệt Bộ Giáo dục có quy định khơng cho phép cá nhân tổ chức dạy thêm, học thêm nhà trường trái quy định, nên học sinh có điều kiện để giáo viên hướng dẫn học giải dạng tập môn Sinh học Từ lý nêu nên định viết đề tài sáng kiến kinh nghiệm: “Hướng dẫn tự học số dạng tập quy luật di truyền Men đen môn Sinh học 12” Tuy nhiên xin đưa hướng dẫn cách giải số dạng tập vận dụng quy luật di truyền Men Đen Trang 1/23 Thực trạng nghiên cứu Hiện phân phối chương trình Sinh học 12 THPT có 53 tiết (trong có tiết tập) với lượng thời gian giáo viên hướng dẫn em làm đầy đủ dạng tập bản, khơng nói đến dạng nâng cao thi THPT Quốc Gia Ngoài sách tham khảo số tác giả đưa phương pháp giải dạng tập lai 1, hay nhiều cặp tính trạng theo qui luật Men đen, song cách giải rườm rà, khó hiểu học sinh nên vận dụng cịn nhiều sai sót nhiều thời gian, khơng thích hợp với việc tự học làm thi trắc nghiệm Vì đề tài mong muốn hướng dẫn cho em học sinh cách giải nhanh, xác, dễ hiểu, giúp em tự học vận dụng tốt để làm thi trắc nghiệm để đạt kết cao kiểm tra kỳ thi cấp THPT Cơ sở nghiên cứu đề tài 3.1 Cơ sở lí luận: Menđen tìm quy luật di truyền nghiên cứu đậu Hà lan từ năm 1866 đến năm 1900 giới thừa nhận qui luật di truyền ông Đặc biệt việc vận dụng quy luật vào giải tốn lai 1, hay nhiều cặp tính trạng tương phản cịn gây nhiều khó khăn, lúng túng phương pháp giải cho nhiều hệ học trò Còn giáo viên, làm để dạy cho học sinh hiểu vận dụng để giải tập không đơn giản 3.2 Cơ sở thực tiễn: Trường THPT Tơ Hiệu – Thường Tín – Hà Nội trường ngoại thành khác, nằm cách xa trung tâm thành phố nên hầu hết học sinh có điểm đầu vào tuyển sinh thấp, phần nhiều em lười học, ham chơi Kết thống kê lớp không áp dụng đề tài HK I năm học 2013 – 2014: Số học sinh khảo sát Giỏi Khá Trung bình Yếu Sĩ số : 87 48 39 Tỷ lệ % 0% 55,17% 44,83% 0% Kết thống kê cho thấy số lượng học sinh không giải tập quy luật di truyền lớn (44,83%) Vì việc giảng dạy để học sinh hiểu kiến thức gặp nhiều khó khăn.Vậy làm để giúp em tự học, hiểu làm toán sinh học di truyền Menđen vấn đề nan giải Với kinh nghiệm năm giảng dạy cịn ít, tơi mạnh dạn đưa đề tài nhằm trao đổi với bạn đồng nghiệp phương pháp giải tập lai 1, hay nhiều tính trạng theo qui luật Menđen Trang 2/23 PHẦN II: NỘI DUNG NGHIÊN CỨU CHƯƠNG I: TỔNG QUAN Mục đích nghiên cứu Phát triển tính động, sáng tạo, tự học cho học sinh qua phương pháp sử dụng quy luật xác suất quy luật di truyền Nghiên cứu phương pháp giải nhanh tốn lai 1, hay nhiều cặp tính trạng tuân theo qui luật di truyền Menđen để áp dụng vào việc dạy học sinh khối 12 ôn thi học sinh giỏi, đại học – cao đẳng, THPT nhằm giúp học sinh thu kết cao kì thi Nhiệm vụ nghiên cứu - Nghiên cứu tốn có liên quan - Tìm hiểu nguyên nhân học sinh hạn chế tự học - Tìm hiểu quy trình giải tốn - Đề xuất cách giải - Tiến hành thực nghiệm để tìm kết theo quy trình Đối tượng nghiên cứu - Học sinh lớp 12 học ôn tập, ôn thi tốt nghiệp, tự học nhà - Phát triển kỹ sáng tạo việc giải tập cho học sinh thông qua phương pháp sử dụng quy luật xác suất Phương pháp nghiên cứu - Hướng dẫn học sinh tự giải dạng tập quy luật di truyền Men đen lớp đưa tài liệu hướng dẫn để em tự học nhà - Thơng qua tập có sẵn tự đề để kiểm tra đánh giá khả vai trị tích cực, động, sáng tạo tự học học sinh thể qua thao tác, việc làm học, qua tạo sở xây dựng phương pháp hướng dẫn tự học cho học sinh Thời gian thực - Sinh học lớp 12 – Học Kì I Trang 3/23 CHƯƠNG II: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU I Tìm hiểu nội dung qui luật Men đen Men đen (1822 – 1884) vị cha đẻ di truyền học, sinh cộng hồ Séc Tuy sống có nhiều khó khăn, vất vả ông người suất sắc nhiều lĩnh vực: Vật lí, Hố học, thực vật học, tốn học đặc biệt say mê mơn sinh học nên có nhiều đóng góp cho khoa học nhân loại Đóng góp bật ơng khoa học giới việc phát qui luật di truyền mang tên ông nghiên cứu đối tượng đậu Hà lan Phương pháp nghiên cứu di truyền độc đáo Men đen: - Phương pháp phân tích di truyền giống lai: + Đối tượng đậu Hà lan: có đặc tính tự thụ phấn cao, vịng đời ngắn, tính trạng khác rõ rệt + Tạo dòng cách cho tự thụ phấn qua nhiều hệ: Men đen chọn lọc kiểm tra tính chủng tính trạng nghiên cứu + Lai cặp bố mẹ chủng khác vài tính trạng tương phản phân tích kết lai đời F1, F2, F3… + Sử dụng tốn học thơng kê để xử lí số liệu thu từ rút giả thuyết giải thích kết + Tiến hành thí nghiệm chứng minh cho giả thuyết + Kết quả: tìm qui luật di truyền - Phương pháp lai phân tích: + Lai phân tích thể mang tính trạng trội với thể mang tính trạng lặn để xác định kiểu gen thể mang tính trạng trội + Dựa vào kết lai phân tích xác định tính trạng gen hay nhiều gen qui định, kiểm tra mối liên hệ cặp alen phân li độc lập hay liên kết hoàn toàn, liên kết khơng hồn tồn Hình thành học thuyết khoa học: - Mỗi tính trạng cặp nhân tố di truyền qui định (cặp alen, cặp gen) - Trong tế bào nhân tố di truyền khơng hồ trộn vào - Bố (mẹ) truyền cho qua giao tử hai thành viên cặp nhân tố di truyền - Khi thụ tinh nhân tố di truyền kết hợp với cách ngẫu nhiên hình thành hợp tử - Theo di truyền học đại khái quát nội dung qui luật phân li sau: “ Mỗi tính trạng cặp alen qui định, có nguồn gốc từ bố, có Trang 4/23 nguồn gốc từ mẹ Các alen bố mẹ tồn tế bào thể cách riêng rẽ, khơng hồ trộn vào Khi hình thành giao tử, thành viên cặp alen phân li đồng giao tử, nên 50% số giao tử chứa alen 50% giao tử chứa alen kia” - Nội dung quy luật phân ly độc lập: “Các cặp alen quy định tính trạng khác nằm cặp NST tương đồng khác phân ly độc lập tổ hợp tự trình hình thành giao tử” Cơ sở tế bào học: - Trong tế bào sinh dưỡng, gen nhiễm sắc thể tồn thành cặp tương đồng, gen nằm cặp NST tương đồng hình thành nên cặp alen - Quy luật phân ly: Khi giảm phân tạo giao tử, thành viên cặp alen phân li đồng giao tử, nhiễm sắc thể cặp NST tương đồng phân li đồng giao tử - Quy luật phân ly độc lập: Trong trình giảm phân phân li độc lập tổ hợp ngẫu nhiên cặp NST tương đồng dẫn đến phân ly độc lập tổ hợp ngẫu nhiên cặp alen tương ứng Điều kiện nghiệm qui luật Men đen: - Bố mẹ phải chủng cặp tính trạng nghiên cứu - Tính trạng trội phải trội hồn tồn - Mỗi gen qui định tính trạng nằm nhiễm sắc thể riêng - Số lượng cá thể phân tích phải lớn Trang 5/23 II Phương pháp giải dạng tập tuân theo qui luật di truyền Menđen Cách nhận dạng quy luật di truyền Menđen: - Việc nhận dạng quy luật di truyền vấn đề định cho việc giải nhanh toán lai Để nhận dạng quy luật di truyền phải dựa vào điều kiện cụ thể toán - Đối với tốn lai 1, nhiều cặp tính trạng phân ly độc lập ta dựa vào: + Các điều kiện tính trạng gen quy định + Kết phép lai để xác định a Dựa vào kết phân ly kiểu hình đời con:  Đối với phép lai tính trạng: - Tìm tỉ lệ phân tích KH hệ loại tính trạng để từ xác định quy luật di truyền chi phối - Nếu TLKH là: : quy luật di truyền phân ly trội lặn hoàn toàn - Nếu TLKH là: : : quy luật di truyền phân ly trội khơng hồn tồn (xuất tính trạng trung gian trạng thái dị hợp) - Nếu TLKH là: : : tỉ lệ gen gây chết  Đối với phép lai hay nhiều tính trạng: - Tìm tỉ lệ phân tích kiểu hình hệ loại tính trạng - Nhân tỉ lệ KH riêng rẽ loại tính trạng với - Nếu thấy kết tính phù hợp với kết phép lai kết luận cặp gen quy định loại tính trạng nằm cặp NST khác nhau, di truyền theo định luật phân li độc lập Menden  Ví dụ: Cho lai hai thứ cà chua: đỏ-thân cao với đỏ-thân thấp thu 37.5% đỏ-thân cao: 37.5% đỏ -thân thấp: 12.5% vàng-thân cao: 12.5% vàng-thân thấp Biết tính trạng gen quy định Xác định quy luật di truyền chi phối phép lai? Giải: - Xét riêng tính trạng hệ con: + đỏ : vàng = (37,5% + 37,5%) : (12,5% + 12,5%) = : + cao : thấp = (37,5% + 12,5%) : (37,5 % + 12,5%) = : - Xét đồng thời hai tính trạng: + Nhân tỉ lệ (3 đỏ : vàng ) x (1 cao : thấp) = đỏ-cao : đỏ-thấp : vàng-cao : vàng-thấp, phù hợp với phép lai đề Vậy cặp gen quy định tính trạng nằm cặp NST khác hay di truyền theo quy luật phân ly độc lập Trang 6/23 b Dựa vào kết phân ly kiểu hình phép lai phân tích: Dựa vào kết phép lai để xác định tỷ lệ loại giao tử sinh cá thể cần tìm + Với phép lai phân tích đời xuất tỉ lệ KH là: 1:1 di truyền tính trạng gen chi phối + Khi lai phân tích cá thể dị hợp cặp gen, đời xuất loại KH theo tỷ lệ: 1:1:1:1 Ta suy hai tính trạng nằm cặp NST tương đồng khác hay di truyền phân ly độc lập với Ví dụ: P (Aa,Bb) x (aa,bb) → Fb phân ly kiểu hình : : : : → quy luật phân ly độc lập c Nếu đề không xác định tỷ lệ phân li kiểu hình đời mà cho biết kiểu hình lai + Khi lai cặp tính trạng, tỉ lệ kiểu hình biết bội số 25% (hay ) + Khi lai cặp tính trạng mà tỉ lệ kiểu hình biết bội số 6.25% (hay ), hay lai n cặp tính trạng mà từ tỉ lệ KH biết cho 16 phép xác định số loại giao tử bố (hoặc mẹ) có tỉ lệ 25% ước số 25% Đó tốn thuộc định luật Menden  Ví dụ: Cho lai đậu chủng khác cặp tính trạng tương phản, F1 thu tồn thân cao - hoa đỏ Cho F1 tạp giao F2 thu 16000 có 9000 thân cao - hoa đỏ Hai cặp tính trạng bị chi phối quy luật di truyền A Tương tác át chế C.Tương tác bổ trợ B Phân li độc lập D Tương tác cộng gộp Giải: 9000 - Tỉ lệ cao- đỏ thu hệ F2 = = 56.25% bội số 16000 16 6.25% → Đó tốn thuộc quy luật Menden => Chọn đáp án B Xác định tính trạng hay gen quy định - Tùy vào số tổ hợp đời phép lai tính trội lặn hồn tồn hay khơng hồn tồn hệ lai + Phép lai hai cá thể dị hợp (thường cho F giao phối với nhau) cho số tổ hợp không thường gen quy định; số tổ hợp không 16 thường gen quy định Trang 7/23 + Khi lai F1 dị hợp F2 phân ly tỉ lệ KH có tổng số 16 tổ hợp) chắn khơng phải gen quy định + Phép lai phân tích F1: cho số tổ hợp không 1:1, lúc gen quy định  Ví dụ: Khi lai phân tích đỏ: xanh (4 tổ hợp) chắn gen + Lai F1 với cá thể bất kì: số tổ hợp tối đa lai hai cá thể dị hợp với nhau, từ loại trừ khả khơng  Ví dụ: Khi lai hai cá thể tính trạng A mà cho tới tổ hợp chắn tính trạng gen quy định, cá thể dị hợp gen, cá thể dị hợp gen (thường dị hợp đồng hợp lặn gen lại) Trường hợp gen gây chết Dấu hiệu kiểu số tổ hợp đời khơng chẵn, 3, 7, thay 4, Đây dấu hiệu gặp Nếu đời phân ly tỉ lệ kiểu hình : chắn gen gây chết, thường gây chết trạng thái đồng hợp trội  Ví dụ: P: chuột lơng vàng x chuột lơng vàng → đời con: 173 chuột lông vàng : 86 chuột lông xám Xác định đặc điểm di truyền chi phối màu sắc lông chuột? Giải: - Ta thấy TLKH đời con: lông vàng : lông xám = 173 : 86 ≈ : → gen gây chết trạng thái đồng hợp trội Trường hợp gen đa alen - Xét trường hợp tính trạng qui định nhóm máu người gen có alen: IA = IB > IO quy định Số kiểu gen tối đa 6, số kiểu hình tối đa - Người có nhóm máu A, kiểu gen là: IAIA IAIO - Người có nhóm máu B, kiểu gen IBIB IBIO - Người có nhóm máu AB, kiểu gen là: IAIB - Người có nhóm máu O, kiểu gen là: IOIO Ví dụ: Một cặp bố, mẹ sinh ba người gồm nhóm máu AB, nhóm máu B nhóm máu O Xác định kiểu gen cặp bố mẹ trên? Giải: - người nhóm máu O có kiểu gen IOIO nhận IO từ bố mẹ → bố mẹ chứa alen IO kiểu gen - Người nhóm máu AB nên có kiểu gen I AIB nhận IA IB từ bố mẹ - Vì cặp bố mẹ có alen IO kiểu gen nên kiểu gen phải là: IAIO IBIO Trang 8/23 Phương pháp giải tập - Trong phép lai 1, hay nhiều cặp tính trạng tương phản: thường gặp dạng chính: + Dạng tốn thuận: cho biết tính trạng (hay gen) trội, lặn từ tìm tỷ lệ phân tích đời sau + Dạng toán nghịch: cho biết kết đời từ tìm kiểu gen bố mẹ Tùy theo u cầu tốn mà có cách giải khác 5.1 Tính số loại thành phần gen giao tử: a Xác định số loại giao tử: - Số loại giao tử: phụ thuộc vào số cặp gen dị hợp kiểu gen + Trong KG có cặp gen dị hợp → 21 loại giao tử + Trong KG có cặp gen dị hợp → 22 loại giao tử + Trong KG có cặp gen dị hợp → 23 loại giao tử Vậy với KG có n cặp gen dị hợp → 2n loại giao tử Ví dụ: Kiểu gen AaBbCcDd có khả tạo loại giao tử? → Ta xét kiểu gen có cặp gen dị hợp, số loại giao tử n=24=16 b Xác định thành phần gen (KG) giao tử Trong tế bào (2n) thể gen tồn thành cặp tương đồng, giao tử (n) mang gen cặp + Đối với cặp gen đồng hợp AA (hoặc aa): cho loại giao tử A (hoặc loại giao tử a) + Đối với cặp gen dị hợp Aa: cho loại giao tử với tỉ lệ gồm giao tử A giao tử a + Suy luận tương tự nhiều cặp cặp gen dị hợp nằm cặp NST khác nhau, thành phần kiểu gen loại giao tử ghi theo sơ đồ phân nhánh (sơ đồ Auerbac) cách nhân đại số Ví dụ 1: Cho biết thành phần gen loại giao tử kiểu gen sau: AaBBDdee Ta có sơ đồ sau: A a B B D d D d E e e e KG giao tử là: ABDE Abde aBDe Trang 9/23 aBde Ví dụ 2: Trong điều kiện giảm phân bình thường, thể AaBbCcDD sinh loại giao tử nào? A ABCD 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: KG xét dị hợp cặp allen => số giao tử tạo 3=8 Và khơng có loại giao tử chứa gen lặn d → Chọn đáp án D 5.2 Tính số kiểu tổ hợp, kiểu gen, kiểu hình tỉ lệ phân li đời (dạng tốn thuận) a Tính số kiểu tổ hợp: Mỗi loại giao tử đực tổ hợp tự với loại giao tử tạo thành nhiều kiểu tổ hợp hợp tử Vì số kiểu tổ hợp loại giao tử đực là: Số kiểu tổ hợp = số loại giao tử đực x số loại giao tử Kiểu tổ hợp khác có kiểu gen giống => số KG  số kiểu tổ hợp Ví dụ: Nếu mẹ có cặp gen dị hợp, cặp gen đồng hợp, bố có cặp gen dị hợp, 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 cặp gen dị hợp => có 23 loại giao tử - Cây bố có cặp gen dị hợp => có 22 loại giao tử => Số kiểu tổ hợp giao tử đời F1 23 x 22 = 32 → Chọn đáp án B b Xác định số kiểu gen, kiểu hình đời con: Sự di truyền cặp gen độc lập với nhau, tổ hợp tự cặp gen cặp tính trạng Vì vậy, kết kiểu gen kiểu hình đời xác định: - Tỉ lệ kiểu gen chung nhiều cặp gen = Tích tỉ lệ kiểu gen riêng lẻ cặp gen → Số kiểu gen tính chung = Tích số kiểu gen riêng cặp gen - Tỉ lệ kiểu hình chung nhiều cặp tính trạng = Tích tỉ lệ kiểu hình riêng lẻ cặp tính trạng → Số kiểu hình tính chung = Tích số kiểu hình riêng cặp tính trạng  Ví dụ 1: Giả thuyết: A: hạt vàng trội so với a: hạt xanh; B: hạt trơn trội so với b: hạt nhăn; D: thân cao trội so với d: thân thấp Các cặp gen di truyền Trang 10/23 độc lập Người ta tiến hành phép lai cá thể có kiểu gen: AabbDd x AaBbdd Hãy xác định số kiểu gen số kiểu hình chung lai? Giải: Ta xét phép lai độc lập (phân tích riêng cặp gen): Kiểu gen kiểu hình - Aa x Aa → 1AA: 2Aa: 1aa → vàng : xanh - Bb x bb → 1Bb : 1bb → trơn : nhăn - Dd x dd → 1Dd : 1dd → cao : thấp  Vậy: - Sự tổ hợp cặp gen dị hợp Aa tạo KG (AA: 2Aa: 1aa ) - Sự tổ hợp cặp gen bên dị hợp bên đồng hợp cho KG (Bb x bb → 1Bb : 1bb; Dd x dd → 1Dd : 1dd) → Số kiểu gen tính chung là: x x = 12  Lập luận tương tự: - Sự tổ hợp cặp gen dị hợp Aa cho KH (3 vàng: xanh) - Sự tổ hợp cặp gen bên dị hợp bên đồng hợp cho KH → Số kiểu hình tính chung: x x = c Xác định tỉ lệ phân ly kiểu gen, kiểu hình đời con: - Tỉ lệ phân li kiểu gen đời = Tích tỉ lệ kiểu gen riêng lẻ cặp gen - Tỉ lệ phân li kiểu hình đời = Tích tỉ lệ kiểu hình riêng lẻ cặp gen  Ví dụ 1: Ở cà chua, A (quả tròn), a (quả bầu), B (quả ngọt), b (quả chua) Các gen phân ly độc lập Cho cặp bố, mẹ có kiểu gen: AaBb x aaBb Xác định tỷ lệ phân ly kiểu gen kiểu hình đời con? Giải: - Phân tích riêng cặp gen ta có: Aa x aa → TLKG: 1Aa : 1aa → TLKH: tròn : bầu Bb x Bb → TLKG: 1BB : 2Bb : bb → TLKH: : chua Vậy: → Tỉ lệ KG chung là: (1Aa : 1aa)(1BB : 2Bb : 1bb) hay (1 : 1).(1 : : 1) = : : : : : → Tỉ lệ KH tính chung: (1 tròn : bầu).( : chua) hay (1 : 1).(3 : 1) = : : : Trang 11/23  Ví dụ 2: phép lai AaBbccDdee x AabbccDdEe sinh kiểu gen aabbccddee chiếm tỉ lệ ? (Với cặp gen nằm cặp NST khác nhau, tính trạng trội hồn tồn.) Giải: Ở trường hợp ta xét phép lai độc lập nhau: A- + Bb x bb → B- + Aa x Aa → aa bb cc x cc → 1cc D- + dd 4 1 Ee x ee → E- + ee 2 Dd x Dd → → Vậy tỉ lệ kiểu gen aabbccddee là: 1 1 aa x bb x 1cc x dd x ee = 64 4 Ví dụ 3: Cho lai cá thể AaBbCc, với cặp gen nằm cặp NST khác nhau, tính trạng trội hồn tồn a Tỉ lệ cá thể dị hợp cặp gen, cặp gen lại đồng hợp: A 64 B 64 C 24 64 D 32 64 D 32 64 b Tỉ lệ cá thể dị hợp cặp gen, cặp lại đồng hợp: A 64 B 64 C 24 64 Giải: Ta xét phép lai độc lập nhau: 1 AA + Aa + aa 4 1 Bb x Bb → BB + Bb + bb 4 1 Cc x Cc → CC + Cc + cc 4 Aa x Aa → a Tỷ lệ cá thể dị hợp cặp gen, đồng hợp cặp gen - Cách 1: Cá thể dị hợp cặp gen, cặp gen cịn lại đồng hợp có cá kiểu gen là: AaBbCC; AaBbcc; AaBBCc; AabbCc; AABbCc; aaBbCc - Tỉ lệ kiểu gen là: 2 x x = (Tương tự với kiểu gen lại) 4 64 → Vậy tỉ lệ kiểu di truyền cá thể dị hợp cặp gen, cặp gen lại đồng hợp là: ( x 24 x )x6= x6= → Chọn đáp án C 4 64 64 Trang 12/23 - Cách 2: cặp gen dị hợp lai với cho kiểu gen đồng hợp kiểu gen dị hợp → số kiểu gen dị hợp cặp, đồng hợp cặp = số KG đồng hợp cặp nhân với số cách chọn cặp dị hợp = xC32 = x 2 → Xác suất chung = ( x x 4 - Tỷ lệ kiểu gen = x = 4 64 24 )x6= 64 b Cá thể dị hợp cặp gen, cặp cịn lại đồng hợp có số KG x xC13 = 12 (gồm: AaBBCC; AabbCC; Aabbcc; AaBBcc; AABbCC; AABbcc; aaBbCC; aaBbcc; AABBCc; AAbbCc; aaBBCc; aabbCc) - Tỉ lệ kiểu gen là: 1 2 x x = 64 4 - Vậy tỉ lệ kiểu di truyền cá thể dị hợp cặp gen, cặp lại đồng hợp là: ( 24 1 2 x x ) x 12 = x 12 = 64 64 4 → Chọn đáp án C d Công thức tổng quát - Khi lai cặp tính trạng: F1 dị hợp, F2 phân li thành loại kiểu hình theo tỷ lệ : - Khi lai cặp tính trạng: F1 dị hợp cặp gen F2 phân li thành loại kiểu hình theo tỷ lệ : : : = (3 + 1)2 - Tương tự lai cặp tính trạng phân li kiểu hình F2 cho loại kiểu hình ứng với: 27 + + + + + + + = (3 + 1)3 - Từ ta nêu nhận xét khái qt: Trong lai n cặp tính trạng tỷ lệ phân li kiểu hình F2 ứng với cơng thức (3 + 1)n - Cơng thức phân tính chung định luật phân ly độc lập (trường hợp có tính trội hồn tồn) thể có n cặp gen dị hợp phân li độc lập, AaBb Nn tự thụ F1 F2 Số cặp gen dị hợp n Kiểu gen Số kiểu giao tử Số kiểu tổ hợp giao tử Aa 21 21 x AaBb 22 22 x 22 AaBbCc 23 23 x 23 AaBbCc 2n 2n x 2n Số loại kiểu gen Tỉ lệ kiểu gen Số loại kiểu hình Tỉ lệ kiểu hình 31 (1:2:1)1 21 (3:1)1 32 (1:2:1)2 22 (3:1)2 33 (1:2:1)3 23 (3:1)3 3n (1:2:1)n 2n (3:1)n Trang 13/23 - Tổng quát hơn, dị hợp n cặp allen giao phấn với dị hợp m cặp allen ta có: + Cây dị hợp n cặp allen có 2n loại giao tử + Cây dị hợp m cặp allen có 2m loại giao tử → Do tổng số hợp tử = 2n x 2m = 2n+m - Tỉ lệ có kiểu hình trội =   4 n+m n m 1 1 1 - Tỉ lệ thể đồng hợp toàn trội =   *   =   2 2 2 n m 1 1 1 - Tỉ lệ thể đồng hợp toàn lặn =   *   =   2 2 2 n+ m n+ m 5.3 Tìm số kiểu gen thể: - Một thể có n cặp gen nằm n cặp NST tương đồng, có k cặp gen dị hợp m = n-k cặp gen đồng hợp (xét trường hợp gen có alen) - Ta thấy cặp đồng hợp có kiểu gen → số KG tối đa m cặp đồng hợp là: n-k = 2m Số cách chọn m cặp đồng hợp n cặp là: m Cn-k n = Cn - Vậy số kiểu gen có thể tính theo cơng thức: n-k A = Cn-k = Cnm * 2m n *2 Trong đó: A số kiểu gen có thể n số cặp gen k số cặp gen dị hợp m số cặp gen đồng hợp Ví dụ 1: Trong thể có cặp gen nằm cặp NST tương đồng, thể bố có cặp gen dị hợp, cặp gen đồng hợp, mẹ ngược lại Có kiểu giao phối xảy ra? A 64 B.16 C.256 D.32 Giải:  Cách 1: Giải theo cách liệt kê kiểu gen có thể bố mẹ sau nhân lại với nhau: - Xét thể bố: có cặp gen dị hợp, đồng hợp => kiểu gen có: AaBbCcDD; AaBbCcdd; AaBbCCDd; AaBbccDd; AaBBCcDd; AabbCcDd; AABbCcDd; aaBbCcDd → Vậy có tất trường hợp xảy - Xét thể mẹ: có cặp dị hợp, cặp đồng hợp Nếu ta giả định Aa cặp gen dị hợp cịn cặp gen cịn lại đồng hợp kiểu gen có là: AaBBCCDD; AabbCCDD; AaBBCCdd ; AabbCCdd; Trang 14/23 AaBBccDD; AabbccDD; AaBBccdd; Aabbccdd → Vậy ta liệt kê kiểu gen, sau ta thay đổi vai trò dị hợp cho cặp gen lại Lúc đó, số kiểu gen có thể mẹ là: x = 32 → Suy ra, số kiểu giao phối là: x 32 = 256 → chọn đáp án C  Cách 2: Áp dụng cơng thức tính: Số kiểu gen có thể bố là: A = C41  21 =  = 3 Số kiểu gen có thể mẹ là: B = C4  =  = 32 → Suy ra, số kiểu giao phối là: 32 = 256 Ví dụ 2: Xét locut gen phân ly độc lập NST thường, locut có hai alen Tính số kiểu gen khác quần thể thuộc trường hợp sau đây: a Số kiểu gen đồng hợp cặp gen b Số kiểu gen đồng hợp cặp gen c Số kiểu gen đồng hợp cặp gen d Số kiểu gen đồng hợp cặp gen  Giải: Áp dụng công thức tính ta có: a Số kiểu gen đồng hợp cặp gen = 21 C51 = x = 10 b Số kiểu gen đồng hợp cặp gen = 22 C52 = 40 c Số kiểu gen đồng hợp cặp gen = 23 C53 = 80 d Số kiểu gen đồng hợp cặp gen = 24 C54 = 80 5.4 Tìm kiểu gen bố mẹ (dạng toán nghịch):  Phương pháp giải - Bước 1: Xét riêng kết đời lai F1 tính trạng + Nếu bố mẹ (P) có kiểu hình khác F1 đồng tính => tính trạng biểu F1 tính trạng trội hệ P chủng: AA x aa + Nếu P kiểu hình F1 mang tính trạng trội thể P có KG đồng hợp trội AA, P cịn lại AA Aa + Nếu P khơng rõ kiểu hình F1 mang tính trạng trội, thể P đồng hợp trội AA, P lại mang KG tùy ý: AA, Aa, aa + Nếu F1 phân tính theo tỉ lệ 3:1 => tính trạng chiếm tính trạng trội, 4 tính trạng lặn P dị hợp Aa x Aa + Trong trường hợp trội khơng hồn tồn tỉ lệ F1 là: 1:2:1 + Trong trường hợp gen gây chết trạng thái đồng hợp tỉ lệ F1 2:1 + F1 phân tính theo tỉ lệ 1:1 → kết đặc trưng phép lai phân tích thể dị hợp => thể P có KG dị hợp Aa, thể P lại đồng hợp aa Trang 15/23 + F1 phân tính khơng rõ tỉ lệ: Dựa vào cá thể mang tính trạng lặn F1 aa => P chứa gen lặn a, phối hợp với kiểu hình P suy KG P - Bước 2: Kết hợp kết KG riêng loại tính trạng với + Từ kết kiểu gen xét riêng ta suy kiểu gen chung P + Từ tổ hợp giao tử đời con, biện luận suy số giao tử tạo thành phát sinh giao tử thể bố mẹ, để từ suy KG thể bố mẹ cần tìm  Thí dụ Ví dụ 1: Ở cà chua: A: đỏ trội so với a: vàng; B: tròn trội so với b: bầu dục Cho lai cà chua chưa rõ KG KH với nhau, thu F1 gồm: đỏ-tròn, đỏ-bầu dục, vàng-tròn, vàng-bầu dục Tìm KG thuộc hệ P Giải: - Xét riêng cặp tính trạng: + đỏ : vàng = : → tuân theo quy luật phân ly => Pcó kiểu gen: Aa x Aa + tròn : bầu dục = : → Kết phép lai phân tích thể dị hợp cặp gen → P có kiểu gen: Bb x bb - Xét đồng thời tính trạng KG: + (3 : 1)x(1 : 1) = : : : phù hợp với kết đầu → cặp gen phân ly độc lập với + Kết hợp kết KG riêng tính trạng trên, suy kiểu gen P là: AaBb x Aabb Ví dụ 2: Cá thể đực dị hợp hai cặp gen AaBb nằm cặp NST khác Cho biết loại tính trạng trội hồn tồn Cho lai với cá thể F1 thu tỉ lệ kiểu hình 3:3:1:1 Kiểu gen cá thể là: A AaBb C.aaBb B.Aabb D B C Giải: - Ta thấy F1 thu có tỉ lệ kiểu hình là: 3: : : - Do số tổ hợp F1 là: + + + 1= tổ hợp giao tử - Mà thể đực dị hợp hai cặp gen (AaBb)=> cho loại giao tử → Suy thể cho loại giao tử → dị hợp cặp gen → đáp án B C, thể aaBb Aabb dị hợp cặp gen → chọn đáp án D Ví dụ 3: Một loài thực vật gen A quy định cao, gen a- thấp; gen B đỏ, gen b- trắng Các gen di truyền độc lập Đời lai có loại kiểu hình thấp trắng chiếm 1/16 Kiểu gen bố mẹ là: A AaBb x Aabb B AaBB x aaBb C Aabb x AaBB D AaBb x AaBb Trang 16/23 Giải:  Cách 1: Dựa vào sơ đồ lai để suy đáp án Kiểu hình thấp trắng kiểu hình gen lặn quy định (theo quy ước) kiểu gen là: aabb Xét phép lai thể thể bố mẹ trên: Phép lai đáp án C B không tạo thể có KG aabb Phép lai đáp án A D tạo thể có KG aabb Xét đáp án A phép lai AaBb x Aabb tạo aabb chiếm tỉ lệ 1/8 Phép lai AaBb x AaBb đáp án D tạo aabb chiếm tỉ lệ 1/16 => chọn đáp án D  Cách 2: Dựa vào tổ hợp giao tử phép lai - Cơ thể thu chiếm tỉ lệ 1/16, suy số tổ hợp phép lai 16 - Xét phép lai: + Phép lai AaBb x Aabb cho số tổ hợp giao tử = 22 x 21 = + AaBB x aaBb = 21 * 21 = tổ hợp giao tử + Aabb x AaBB = 21 * 21 = tổ hợp giao tử + AaBb x AaBb = 22 * 22 = 16 tổ hợp giao tử => chọn đáp án D  Cách 3: phân tích loại giao tử hình thành nên KG đời - Kiểu hình thấp trắng kiểu hình gen lặn quy định có KG: aabb - Ta thấy: 1/16 aabb = 1/8ab x 1/2ab = 1/4ab x 1/4ab + TH1: 1/16 aabb = 1/8ab x 1/2ab Vì phép lai tính trạng nên tạo loại giao tử chiếm tỷ lệ 1/8 → loại + TH2: 1/16 aabb = 1/4ab x 1/4ab → P tạo giao tử ab = ¼ phải dị hợp cặp gen, tức có kiểu gen AaBb → đáp án D Lưu ý: Trong phép lai phân tích: Khơng xét riêng loại tính trạng mà phải dựa vào kết phép lai để xác định tỉ lệ thành phần gen loại giao tử sinh để suy KG cá thể Ví dụ: Cá thể đực dị hợp hai cặp gen AaBb nằm cặp NST khác Cho biết loại tính trạng trội hồn tồn Cho lai với cá thể F1 thu tỉ lệ kiểu hình 1:1:1:1 Kiểu gen cá thể sinh là: A AaBb C.aaBb B Aabb D aabb Giải: - F1 thu có tỉ lệ kiểu hình là: 1:1:1:1 - Do số tổ hợp F1 là: + + + 1= tổ hợp giao tử = x - Mà thể đực dị hợp hai cặp gen (AaBb) => cho loại giao tử → Suy thể cho loại giao tử → có KG đồng hợp Trang 17/23 - Xét đáp án có thể aabb đồng hợp tạo loại giao tử => Chọn đáp án D Ứng dụng toán xác suất để tập quy luật Men đen Giả sử: Nếu gọi số cặp gen dị hợp n, số alen trội a, số alen lặn b (có kiểu gen) Thì tỷ lệ số tổ hợp có a alen trội (hoặc b alen lặn) n cặp gen dị hợp kết khai triển: (a+b)n = Cn0an b0 + Cn1 an-1 b1 + Cn2 an-2 b2 + + Cnn-1 a1 bn-1 + Cnn a0 bn Suy tỷ lệ số tổ hợp có a alen trội (hoặc b alen lặn) n cặp gen dị hợp tuân theo công thức: Ca2n Cb2n = n (ta có: b = n – a) 4n Ví dụ 1: Cho thể dị hợp cặp gen tự thụ phấn Xác định tỉ lệ kiểu hình mà kiểu gen có hai alen trội alen lặn: Giải: C62 15 Áp dụng cơng thức ta có: = 43 64 Ví dụ 2: Ở cà chua, A quy định đỏ, a quy định vàng Khi cho cà chua đỏ dị hợp tự thụ phấn F1 Xác suất chọn ngẫu nhiên cà chua màu đỏ, có kiểu gen đồng hợp có kiểu gen dị hợp từ số đỏ F1 là: A 3/32 B 2/9 C 4/27 D 1/32 Giải - Cho cà chua dị hợp tự thụ phấn: P: Aa x Aa → F1: 1AA: 2Aa : 1aa - Cà chua đỏ F1 có KG : 1/3 AA : 2/3 Aa → Xác suất chọn đỏ có KG đồng hợp kiểu gen dị hợp là: 1/3 x 1/3 x 2/3 x C13 = 2/9 → chọn đáp án B Một số tập tự giải: Câu 1: Cá thể có kiểu gen AaBbddEe qua giảm phân cho số loại giao tử : A B C 12 D 16 Câu 2: Cho biết q trình giảm phân khơng xảy đột biến, gen phân li độc lập tác động riêng rẽ, alen trội trội hồn tồn Theo lí thuyết, phép lai AaBbDd × AaBbDD cho đời có tối đa: A kiểu gen kiểu hình B kiểu gen loại kiểu hình C 18 kiểu gen loại kiểu hình D 18 kiểu gen 18 loại kiểu hình Câu Ở cà chua tính trạng đỏ trội hồn tồn so với vàng Cho đỏ tự thụ phấn có dị hợp Tỉ lệ kiểu hình đời là? A 9đỏ : 7vàng B 7đỏ : 1vàng C 3đỏ : 1vàng D 11đỏ : 1vàng Trang 18/23 Câu 4: Ở cừu, gen qui định màu lông nằm NST thường Gen A qui định màu lơng trắng trội hồn tồn so với alen a qui định lông đen Một cừu đực lai với cừu cái, hai dị hợp tử Cừu non sinh cừu đực trắng Nếu tiến hành lai trở lại với mẹ xác suất để có cừu lơng đen ? A 1/4 B 1/6 C 1/8 D 1/12 Câu Cho có kiểu gen AaBbDd tự thụ phấn qua nhiều hệ Nếu cặp gen nằm cặp NST thường khác Số kiểu gen dị hợp cặp gen tạo từ cặp gen quần thể bao nhiêu:? A B C 12 D 24 Câu Cho biết gen quy định tính trạng, alen trội trội hồn tồn khơng xảy đột biến Theo lí thuyết, phép lai: AaBbDdEe × AabbDdee cho đời có kiểu hình mang tính trạng trội chiếm tỉ lệ: A 27/128 B 9/64 C 81/256 D 7/32 Câu Cho biết gen quy định tính trạng, alen trội trội hồn tồn khơng xảy đột biến Theo lí thuyết, phép lai sau cho đời có kiểu hình phân li theo tỉ lệ 1:1? A Aabb × aaBb B AaBB × aaBb C AaBb × AaBb D AaBb × aaBb Câu Cho biết gen phân li độc lập, tác động riêng rẽ, alen trội trội hồn tồn khơng xảy đột biến Theo lí thuyết, tổng số cá thể thu từ phép lai AaBbddEe × AabbDdEe, số cá thể có kiểu gen AAbbDdee chiếm tỉ lệ: A 1/32 B 1/16 C 1/8 D 1/64 Câu 9: Ở cừu, gen qui định màu lông nằm NST thường Gen A qui định màu lơng trắng trội hồn tồn so với alen a qui định lông đen Một cừu đực lai với cừu cái, hai dị hợp tử Cừu non sinh cừu đực trắng Nếu tiến hành lai trở lại với mẹ xác suất để có cừu lơng đen ? A 1/4 B 1/6 C 1/8 D 1/12 Câu 10: Một đơi tân có nhóm máu AB Xác suất để đứa đầu lòng họ gái mang nhóm máu A B là: A 6,25% B 12,5% C 50% Trang 19/23 D 25% III Kết thực nghiệm Nguyên nhân tính tự học học sinh hạn chế - Qua khảo sát lớp 12 (A1 A4 năm học 2015 – 2016) thấy nguyên nhân làm cho em hạn chế tự học là: + Sách tham khảo viết khó hiểu (21,5%) + Khơng thích đọc sách (23,6%) + Các sách viết khơng đủ dạng (43,6%) + Nguyên nhân khác: thiếu thời gian, khó tập trung đọc sách, thời gian tìm kiếm sách (11,3%) Biện pháp hạn chế Để học sinh u thích mơn sinh tăng cường khả tự học em tơi thực số biện pháp sau: - Mỗi học lớp phải thực tiết học vui thú vị với em người giáo viên phải thực tận tâm, tự nâng cao kiến thức chuyên môn phương pháp truyền đạt - Để xây dựng ý thức, văn hóa đọc sách cho em em phải biết cách đọc sách biết cách chọn sách để đọc, người giáo viên phải người hướng dẫn cho em cách đọc, cách học, cách tìm tài liệu để tự học - Vì sách tham khảo viết chủ đề định nên em phải tìm hiểu nhiều sách có đử lượng kiến thức, phương pháp giải dạng tập Cho nên thầy cô giáo cần phải tổng hợp phương pháp giải hướng dẫn em buổi ôn tập lớp để em biết cách chủ động tự học nhà Kết sau thực nghiệm - Tiến hành dạy học thực nghiệm theo đề tài từ năm học 2012 – 2013 đến năm học 2015 – 2016 lớp học sinh khối 12 - Đa số em áp dụng phương pháp thấy u thích mơn sinh học, chủ động nghiên cứu tài liệu, chủ động tự học, tỷ lệ học sinh biết cách đọc sách thích đọc sách tăng lên Cụ thể sau: + Tỷ lệ thích đọc sách tăng là: 72,4% + Khơng thích đọc sách: 27,6% - Chỉ xét riêng kết học kỳ I năm học 2015 – 2016 lớp 12A1 12A4 thu kết sau: - Đối với lớp tiến hành dạy học theo phương pháp cũ có 65% học sinh hiểu biết cách vận dụng giải tập lai 1, hay nhiều cặp tính trạng tuân theo qui luật Men đen Trang 20/23 - Đối với việc sử dụng phương pháp hướng dẫn tự học giao tập nhà có tới 90% học sinh biết cách vận dụng giải nhanh tập mà đưa Đặc biệt sử dụng phương pháp giải nhanh học sinh làm nhiều tập thời gian - Kết cụ thể HK I năm học 2015 – 2016 sau: Lớp không áp dụng đề tài (12A4) Lớp áp dụng đề tài (12A1) Xếp loại Số lượng Tỷ lệ % Xếp loại Số lượng Tỷ lệ % Giỏi 2,3% Giỏi 29 67,4% Khá 28 63,6% Khá 13 30,2% Trung bình 15 34,1% Trung bình 2,3% Yếu 0% Yếu 0% Tổng 44 100% Tổng 43 100% - Kết học sinh dự thi học sinh giỏi cấp thành phố năm tham gia hướng dẫn ôn thi: + Năm học 2012 – 2013: có học sinh đạt giải khuyến khích + Năm học 2013 – 2014: có học sinh đạt giải ba + giải khuyến khích + Năm học 2015 – 2016: có học sinh đạt giải khuyến khích Trang 21/23 PHẦN III KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 3.1 Kết luận - Qua nghiên cứu sáng kiến kinh nghiệm, đối chiếu với nội dung nhiệm vụ đặt ra, rút số kết luận sau: - Nghiên cứu tìm phương pháp giải nhanh phần tập tuân theo qui luật di truyền Men đen - Áp dụng đề tài vào giảng dạy học sinh khối 12 có hiệu - Kết thực nghiệm sư phạm góp phần đánh giá hiệu sử dụng phương pháp giải nhanh bổ ích cho học sinh, giúp học sinh tháo gỡ khó khăn giải tập trắc nghiệm tự luận kì thi tốt nghiệp – đại học – cao đẳng thi học sinh giỏi cấp thành phố, góp phần việc phát huy tính tích cực, chủ động hoạt động học tập học sinh, nâng cao hiệu dạy học 3.2 Kiến nghị - Tiếp tục nghiên cứu, phát triển thực nghiệm phạm vi rộng để tìm nhiều phương pháp giải hay nhiều dạng tập sinh học để giúp giáo viên có tài liệu dạy học thiết thực, phù hợp với đối tượng học sinh - Nhà trường tạo điều kiện thời gian dành cho môn Sinh để giảng dạy học sinh tốt - Đề tài cịn nhiều thiếu sót, mong bạn đọc nhiệt tình góp ý chân thành để có thêm kinh nghiệm giảng dạy tốt Tôi xin cam đoan sáng kiến kinh nghiệm tự viết, khơng có chép sáng kiến kinh nghiệm khác Tôi xin chân thành cảm ơn! Người viết Nguyễn Văn Toản Trang 22/23 TÀI LIỆU THAM KHẢO Các dạng toán phương pháp giải tập trắc nghiệm – Huỳnh Quốc Thành NXB Giáo dục - 2008 Sách giáo khoa Sinh học 12 - Nguyễn Thành Đạt (Tổng chủ biên) NXB Giáo dục - 2008 Phương pháp giải tập sinh học – Trần Dũng Hà – Nguyễn Hải Tiến NXB Đại học QGHN – 2008 Hướng dẫn giải nhanh dạng tập trắc nghiệm tự luận sinh học Lê Quang Nghị - NXB Đại học sư phạm – 2010 Các dạng câu hỏi tập trắc nghiệm Sinh học – Lê Thị Kim Dung – Nguyễn Thị Phương Thảo NXB Đại học QGHN – 2008 Câu hỏi tập trắc nghiệm sinh học 12 - Vũ Đức Lưu NXB Hà nội 2008 Trang 23/23 ... giải dạng tập tuân theo qui luật di truyền Men? ?en Cách nhận dạng quy luật di truyền Men? ?en: - Việc nhận dạng quy luật di truyền vấn đề định cho việc giải nhanh toán lai Để nhận dạng quy luật di truyền. .. nghiệp, tự học nhà - Phát triển kỹ sáng tạo việc giải tập cho học sinh thông qua phương pháp sử dụng quy luật xác suất Phương pháp nghiên cứu - Hướng dẫn học sinh tự giải dạng tập quy luật di truyền. .. thấy số lượng học sinh không giải tập quy luật di truyền lớn (44,83%) Vì việc giảng dạy để học sinh hiểu kiến thức gặp nhiều khó khăn.Vậy làm để giúp em tự học, hiểu làm toán sinh học di truyền Men? ?en