Xác suất để cặp vợ chồng ở thế hệ III trong phả hệ này sinh ra đứa con gái mắc bệnh trên là Bài 3: Sơ đồ phả hệ sau đây mô tả một bệnh di truyền ở người do một alen lặn nằm trên nhiễm sắ[r]
(1)CHUYÊN ĐỀ: “TRAO ĐỔI KINH NGHIỆM RÈN KĨ NĂNG GIẢI MỘT SỐ DẠNG BÀI TẬP VỀ TỔ HỢP XÁC SUẤT CHO HỌC SINH GIỎI SINH HỌC 9” Tác giả: Chu Thị Thơm Chức vụ: Giáo viên Đơn vị công tác: Trường THCS Tam Dương- huyện Tam Dương- tỉnh Vĩnh Phúc Đối tượng bồi dưỡng: Học sinh lớp Số tiết thực hiện: 15 tiết A PHẦN MỞ ĐẦU I Lý chọn chuyên đề: Trong chương trình sinh học THCS đặc biệt là chương trình sinh học thì kĩ giải số dạng bài tập tổ hợp xác suất là đề tài hay, khó và học sinh lại khá thiết thực, gần gũi với đời sống Các kiến thức, dạng bài tập này có nhiều các đề thi học sinh giỏi các tỉnh trên toàn quốc, đề thi đại học, cao đẳng đặc biệt theo chương trình đồng tâm các em phải gặp lại kiến thức này cấp THPT Đây là nội dung giúp rèn cho HS các kĩ tư tính toán, tạo tiền đề cho các em việc giải các bài tập tổ hợp xác suất sinh học Đã có nhiều tài liệu viết vấn đề này nhiên qua số năm tham gia bồi dưỡng đội tuyển HSG sinh học tôi nhận thấy đây là dạng bài tập nhiều năm có đề thi HSG các tỉnh, các huyện Mặt khác các dạng bài tập này khá khó và HS dễ bị nhầm lẫn vì tôi muốn viết chuyên đề này để tổng hợp lại nội dung cụ thể nhất, thiết thực, gần với khả tiếp thu học sinh lớp và để phục vụ giảng dạy thân, đặc biệt là công tác bồi dưỡng học sinh giỏi…Trong chuyên đề này thời gian có hạn tôi đề cập đến số dạng bài tập thường gặp các đề thi các tỉnh, huyện II Phạm vi và mục đích chuyên đề: Phạm vi chuyên đề: Một số dạng bài tập tổ hợp xác suất sinh học (2) Mục đích chuyên đề: - Làm tài liệu dạy cho học sinh ôn thi HSG - Cung cấp cho học sinh kĩ giải số dạng bài tập tính xác suất sinh học - Làm tài liệu tự bồi dưỡng cho thân - Trao đổi với đồng nghiệp số dạng bài tập tính xác suất chương trình sinh học - Giúp GV có cái nhìn việc giải số dạng bài tập tính xác xuất sinh học Các bước tiến hành: - Cung cấp và giới thiệu tài liệu - Dạy kiến thức - Từ kiến thức để tìm các dạng câu hỏi lý thuyết liên quan đến đế thi và cách giải - Từ kiến thức lý thuyết rút cách giải các dạng bài tập - Lựa chọn các đề thi các câu hỏi bài tập liên quan đến chương trình học để học sinh giải đề - Giáo viên đưa các đáp án chuẩn và thang điểm cho ý, câu trao đổi chéo bài cho học sinh chấm chéo Cuối cùng giáo viên chấm và nhận xét, bổ sung các thiếu sót B NỘI DUNG I MỘT SỐ KIẾN THỨC TOÁN HỌC CÓ LIÊN QUAN ĐẾN XÁC SUẤT Để giải các bài toán xác suất sinh học GV phải giảng giải cho HS hiểu các kiến thức liên quan đến xác suất sau Xác suất Trong thực tế chúng ta thường gặp các tượng xảy ngẫu nhiên (biến cố) với các khả nhiều, ít khác Toán học đã định lượng hóa khả này cách gắn cho biến cố số dương nhỏ gọi là xác suất biến cố đó Quy tắc cộng xác suất (3) Quy tắc cộng xác suất áp dụng các kiện không đồng thời xảy ra( xung khắc) VD1: Lai đậu Hà Lan: P Aa(hạt vàng) x Aa(hạt vàng) XS giao tử P: ( 1/2 A: 1/2 a) x (1/2 A: 1/2 a) XS hạt vàng F1: 1/4AA + 2/4 Aa = 3/4 VD2: Trong qui luật di truyền trội không hoàn toàn P: hoa hồng x hoa hồng F1:1/4 đỏ: 2/4 hồng: 1/4 trắng Như vậy, xác suất để bông hoa có màu đỏ hồng là 1/4 + 2/4 = 3/4 Quy tắc nhân xác suất Quy tắc nhân xác suất áp dụng với các kiện xảy độc lập nhau, nghĩa là xuất kiện này không phụ thuộc vào xuất kiện VD1: Ở người bệnh bạch tạng gen lặn(a) nằm trên NST thường quy định Bố, mẹ cùng có KG Aa ( không bạch tạng), xác suất họ sinh trai đầu lòng bị bệnh là bao nhiêu? Giải: - Xác suất sinh trai là1/2 và xác suất bị bạch tạng (aa) là 1/4 - Xác suất sinh trai đầu lòng bị bạch tạng (aa) là: 1/2 x1/4= 1/8 VD2: Cho đậu hà lan hạt vàng thân cao dị hợp tự thụ phấn Xác suất gặp cây hạt vàng thân thấp là bao nhiêu? Vì tính trạng này nằm trên NST khác nên hai tính trạng này di truyền độc lập Tính trạng hạt vàng tự thụ phấn cho 3/4 hạt vàng: 1/4 hạt xanh Xác suất bắt gặp hạt vàng là 3/4 Tính trạng thân cao tự thụ phấn cho 3/4 thân cao: 1/4 thân thấp Xác suất bắt gặp thân thấp 1/4 Như xác suất bắt gặp cây đậu hạt vàng thân thấp là 3/4 × 1/4 = 3/16 *Quy tắc nhân xác suất và cộng xác suất thường áp dụng đồng thời VD: Tính xác suất để cặp vợ chồng có trai và gái? Một cặp vợ chồng có trai và gái xảy trường hợp ảnh hưởng qua lại lẫn + Con trai đầu lòng, gái thứ hai Xác suất trai đầu lòng là 1/2, gái (4) thứ là 1/2 Xác suất sinh trai đầu lòng và gái thứ hai là 1/2 × 1/2 = 1/4 + Con gái đầu lòng, trai thứ hai Tương tự trên xác suất là 1/2 × 1/2 = 1/4 Xác suất để cặp vợ chồng sinh trai và gái là 1/4 + 1/4 = 1/2 Như hoán đổi đầu là trai, thứ hai là gái đầu là gái thứ hai là trai là hai phép hoán vị (hay còn gọi là cách tổ hợp) Phép hoán vị Phép hoán vị là cách xếp thứ tự các yếu tố khác kết cuối cùng không thay đổi VD1: Ở người bệnh bạch tạng gen lặntrên NST thường qui định Một cặp vợ chồng dị hợp bệnh này có người con, thì xác suất để người bị bệnh (2 người còn lại là bình thường) là bao nhiêu? Bố mẹ dị hợp nên các sinh có 3/4 bình thường, 1/4 bệnh Thực tế, đứa trẻ bị bệnh có thể là đầu, thứ hai thứ Như có cách hoán vị khác Xác suất để đứa họ bị bệnh (B) và hai đứa bình thường (T) là: P(1B + 2T) = P(B+T+T) + P(T+B+T) + P(T+T+B) = (1/4×3/4×3/4) + (3/4×1/4×3/4) + (3/4×3/4×1/4) = [(3/4)2 × 1/4] Như kết này là số khả hoán vị, (3/4) × 1/4 là xác suất các kiện xảy theo thứ tự định - Số các hoán vị dãy n phần tử 1x2x3x x n II MỘT SỐ DẠNG BÀI TẬP DẠNG 1: TÍNH XÁC SUẤT TRONG DI TRUYỀN NGƯỜI DẠNG 1-1: TÍNH XÁC SUẤT KHÔNG THÔNG QUA SƠ ĐỒ PHẢ HỆ * HD chung: - Căn vào đặc điểm di truyền tính trạng xét Tìm KG bố mẹ Nếu bài chưa cho đặc điểm di truyền TT cần biện luận để tìm - Tính tỉ lệ (xác suất) KH bài yêu cầu - Nếu từ TT trở lên cần xét đến mối quan hệ các TT( PLĐL hay LKG) từ đó vận dụng để tính tỉ lệ KH cần tìm 1.VD minh họa: (5) VD: Ở người gen A quy định tóc quăn, trội hoàn toàn so với gen a quy định tóc thẳng , gen B quy định mắt đen, trội hoàn toàn so với gen b quy định mắt nâu; hai cặp gen này nằm trên hai cặp nhiễm sắc thể thường khác Xác định kiểu gen và kiểu hình bố, mẹ để a có thể sinh có kiểu hình tóc quăn, mắt nâu với xác suất 25%? b chắn sinh có tóc thẳng, mắt đen? HDG a KG và KH bố, mẹ để có thể sinh tóc quăn, mắt nâu với xác suất 25% : - Xác suất 25% tóc quăn, mắt nâu: 1/4 tóc quăn, mắt nâu = 1/2 tóc quăn mắt nâu ⇒ - KN 1: P AaBb (quăn, đen) 1/2 Có khả năng: aabb (thẳng, nâu) → F1: 1/4 Aabb (quăn, nâu) = 25% - KN 2: P Aabb (quăn, nâu) aaBb (thẳng, đen) → F1: 1/4 Aabb (quăn, nâu) = 25% Hoặc 1/4 tóc quăn, mắt nâu = tóc quăn ⇒ 1/4 mắt nâu Có khả năng: - KN 3: P AABb (quăn, đen) aaBb (thẳng, đen) → F1: 1/4 Aabb (quăn, nâu) = 25% - KN 4: P AaBb (quăn, nâu) AABb (quăn, đen) → F1: 1/4 A-bb (quăn, nâu) = 25% - KN 5: P AABb (quăn, đen) AABb (quăn, đen) → F1: 1/4 AAbb (quăn, nâu) = 25% b KG và KH bố, mẹ để chắn sinh tóc thẳng, mắt đen (aaB-): - Để chắn sinh có tóc thẳng thì bố và mẹ phải có cặp gen aa - Để chắn sinh có mắt đen thì bố mẹ phải mang cặp gen BB, người còn lại có thể mang cặp gen bất kì (BB Bb bb) Vậy KG và KH bố mẹ là: + Người thứ phải có KG aaBB, KH tóc thẳng, mắt đen, + Người thứ hai KG có thể là aaBB aaBb , KH tóc thẳng, mắt đen KG aabb, KH tóc thẳng, mắt nâu (6) VD2: Đề thi HSG Vĩnh phúc 2013-2014 Ở người, bệnh A; bệnh B và bệnh C là ba bệnh di truyền đột biến gen lặn nằm trên NST thường, không liên kết với (các gen quy định ba bệnh trên nằm trên ba cặp NST tương đồng khác nhau) Một cặp vợ chồng bình thường sinh đứa mắc ba bệnh trên Cặp vợ chồng trên, muốn sinh thứ hai thì: a Tính theo lí thuyết, xác suất mắc ba bệnh đứa thứ hai là bao nhiêu? b Tính theo lí thuyết, xác suất mắc bệnh đứa thứ hai là bao nhiêu? Nếu cặp vợ chồng trên có ba người Tính theo lí thuyết, xác suất họ sinh hai người trai bình thường và người gái mắc ba bệnh trên là bao nhiêu? Biết không xảy đột biến các lần sinh cặp vợ chồng các trường hợp trên HDG Quy ước: Alen a: quy định bệnh A, A: bình thường bệnh A; alen b: quy định bệnh B, B: bình thường bệnh B; alen d: quy định bệnh C, D: bình thường bệnh D - Một cặp vợ chồng bình thường sinh đứa mắc ba bệnh trên => kiểu gen bố, mẹ phải là AaBbDd 1 1 -Xác suất mắc ba bệnh đứa thứ là : aa× bb× dd= 64 - Xác suất mắc bệnh đứa thứ 2: 3 +Xác suất mắc bệnh A là : aa× B- × D- = 64 3 +Xác suất mắc bệnh B là : A-× bb× D- = 64 3 +Xác suất mắc bệnh C là : A-× B- × dd = 64 (7) 9 27 Vậy xác suất mắc bệnh đứa thứ là: 64 + 64 + 64 = 64 Xác suất sinh người đó có trai bình thường và người gái mắc ba bệnh trên là: 3 1 1 2187 ×( × × × )2× × × × = 2097152 Bài tập vận dụng: Bài 1: Bệnh pheninketo niệu gen lặn nằm trên NST thường di truyền theo quy luật Menden người đàn ông có cô 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 không còn khác bị bệnh.cặp vợ chồng này lo sợ mình sinh bị bệnh Hãy tính xác suất để cặp vợ chồng này sinh đứa đầu lòng bị bệnh A 1/4 B 1/8 C 1/9 D 2/9 Nếu đứa đầu bị bệnh thì XS để sinh đứa thứ hai là trai không bệnh là bao nhiêu? A 1/9 B 1/18 C 3/4 D 3/8 Bài 2: Bệnh bạch tạng người đột biến gen lặn trên NST thường, alen trội tương ứng quy định người bình thường Một cặp vợ chồng bình thường sinh đứa đầu lòng bị bạch tạng.Về mặt lý thuyết, hãy tính xác suất để họ: a Sinh người thứ khác giới tính với người đầu và không bị bệnh bạch tạng b Sinh người thứ hai là trai và người thứ là gái bình thường c Sinh người bình thường d Sinh người khác giới tính và bình thường e Sinh người cùng giới tính và bình thường g Sinh người đó có trai lẫn gái và ít có người không bị bệnh Bài 3: Một người đàn ông có bố mẹ bình thường và ông nội bị bệnh câm điếc bẩm sinh lấy người vợ bình thường, có bố mẹ bình thường cô em gái bị bệnh này Người vợ mang thai đầu lòng Biết bệnh này đột (8) biến gen lặn trên NST thường qui định và mẹ người đàn ông này không mang gen gây bệnh Xác suất đứa sinh bị bệnh câm điếc bẩm sinh là bao nhiêu? A 0,083 B 0,063 C 0,111 D 0,043 DẠNG 1-2 TÍNH XÁC SUẤT MỘT KIỂU HÌNH BẤT KÌ Ở ĐỜI SAU THÔNG QUA PHẢ HỆ HD chung: * Bước 1: XĐ đặc điểm di truyền tính trạng xét: 1gen hay nhiều gen quy định, gen trội hay gen lặn quy định, gen nằm trên NST thường hay NST giới tính * Bước 2: Biện luận tìm KH, KG cặp bố mẹ xét Căn vào các hệ phả hệ để tìm xác suất KG bố, mẹ chứa gen lặn để có thể sinh KH lặn * Bước 3: Tính tỉ lệ KH lặn đời cặp bố mẹ tính tỉ lệ KHmang tính trạng trội ( 100%- tỉ lệ KH lặn) (Lưu ý với bài xác định khả xuất đời là trai gái đầu lòng (thứ 2,3 ) thì phải nhân với 1/2 vì Con trai/Con gái =1/1) VD minh họa: VD1: Đề thi HSG tỉnh Vĩnh Phúc 2014-2015 Cho sơ đồ phả hệ mô tả loại bệnh người alen gen quy định, đó alen trội là trội hoàn toàn Biết không có đột biến xảy ra, tính xác suất người đầu lòng bị bệnh cặp vợ chồng (7 và 8) hệ thứ II GIẢI: (9) - Bố mẹ (1,2) bình thường sinh gái(6) bị bệnh →alen quy định bệnh là lặn trên NST thường, (qui ước A- bình thường, a - bệnh) - (6) bị bệnh có KG aa→ (1),(2) có KG Aa → (7) bình thường có KG:1/3 AA / Aa - (3) bị bệnh có KG aa→ (8) bình thường có KG dị hợp Aa → Xác suất (7 và 8) sinh bị bệnh là: 2/3.1/4 = 1/6 VD2: Cho sơ đồ phả hệ sau: Sơ đồ phả hệ trên mô tả di truyền bệnh người hai alen gen quy định Biết không xảy đột biến tất các cá thể phả hệ Tính xác suất sinh đứa gái bị mắc bệnh từ cặp vợ chồng hệ III phả hệ nêu trên HDG - Bố, mẹ hệ II bình thường, sinh gái hệ III bị bệnh ⇒ Bệnh gen lặn nằm trên NST thường - Ở hệ III, vợ bị bệnh có KG đồng hợp lặn, chồng bình thường xác suất có KG dị hợp = 2/3 ⇒ xác suất sinh đứa gái bị mắc bệnh là : 2/3 1/2 1/2 = 1/6 VD 3: Cho sơ đồ phả hệ sau: I II III ? : Nam bình thường : Nữ bình thường : Nam mắc bệnh P : Nữ mắc bệnh P : Nam mắc bệnh Q (10) Bệnh P quy định gen trội nằm trên nhiễm sắc thể thường; bệnh Q quy định gen lặn nằm trên nhiễm sắc thể giới tính X, không có alen tương ứng trên Y Biết không có đột biến xảy Tính xác suất để cặp vợ chồng hệ thứ III sơ đồ phả hệ trên sinh đầu lòng là trai và mắc hai bệnh P, Q ? HDG - Kí hiệu: Bị bệnh P: KG AA Aa Không bị bệnh P có KG aa ♂ có KG XbY, Bị bệnh Q: Không bị bệnh Q: Nam (♂) có KG XBY, ♀ có KG XbXb Nữ (♀) có KG XBXB XBXb - Người ♂ hệ III mắc bệnh P (có A), nhận (a) từ bố không bị bệnh P (aa); đồng thời người này không mắc bệnh Q (có XB) ⇒ người này có KG AaXBY Người ♀ hệ II không mắc bệnh đã nhận X b từ bố bị bệnh Q nên có KG aaXBXb - Người ♀ hệ III không mắc bệnh (KG aaX BX- ), xác suất nhận aXb từ mẹ = 1/2 xác suất có KG aaXBXb = 1/2 ⇒ - Xác suất để cặp vợ chồng hệ III sinh đầu lòng là trai và mắc hai bệnh P, Q là : 1/4 AY 1/2 aXb 1/2 = 1/16 AaXbY = 6,25% Bài tập vận dụng: Bài 1: Ở người bệnh bạch tạng gen lặn (a) nằm trên nhiễm sắc thể (NST) thường quy định, bệnh mù màu gen lặn (m) nằm trên NST X Ở cặp vợ chồng, bên phía người vợ có bố bị mù màu, có bà ngoại và ông nội bị bạch tạng aBên phía người chồng có bố bị bạch tạng Những người khác gia đình không bị hai bệnh này Cặp vợ chồng này dự định sinh đứa con, xác suất để đứa này không bị hai bệnh là bao nhiêu? Bài 2: Cho sơ đồ phả hệ sau: I II (11) III ? Sơ đồ phả hệ trên mô tả di truyền bệnh người hai alen gen quy định Biết không xảy đột biến tất các cá thể phả hệ Xác suất để cặp vợ chồng hệ III phả hệ này sinh đứa gái mắc bệnh trên là Bài 3: Sơ đồ phả hệ sau đây mô tả bệnh di truyền người alen lặn nằm trên nhiễm sắc thể thường quy định, alen trội tương ứng quy định không bị bệnh Biết không có các đột biến phát sinh tất các cá thể phả hệ Tính xác suất để cặp vợ chồng III.12- III.13 phả hệ này sinh đầu lòng không bị bệnh? I II III DẠNG TÍNH XÁC SUẤT XUẤT HIỆN MÃ DI TRUYỀN Bước 1: Tìm các kiểu xếp (các kiểu 3) Bước 2: Tính xác suất kiểu = tích tỉ lệ loại nucleotit có mặt ba VD1: Một phân tử mARN tổng hợp nhân tạo chứa 90% U và 10% A Xác suất gặp các ba ribônucleotit có thể tạo thành ngẫu nhiên Hướng dẫn giải: Trong ARN xác suất U = 0,9; A =0,1 Xác suất gặp các ba ribônucleotit có thể tạo thành ngẫu nhiên: Loại U: UUU = (0,9)3 = 0,729 Loại 2U 1A: UUA = UAU = AUU = (0,9)2 0,1 = 0,081 Loại 1U 2A: UAA = AUA = AAU = 0,9 (0,1)2 = 0,009 (12) Loại A: AAA = (0,1)3 = 0,001 Bài tập Nếu các nu xếp ngẫu nhiên trên phân tử ARN dài 1000nu, chứa 20%A, 25%X, 25%U và 30% G Số lần trình tự: 5'-GUUA-3' trung bình xuất đoạn phân tử ARN nêu trên là bao nhiêu? HDG: Xác suất để ribonu là A, U, G, X trên phân tử này theo giả thiết là 0.2; 0.25, 0.3 và 0.25 (nếu không đề cập giả thiết, có thể giả sử là 0.25 cho loại) > Xác suất để xuất 5'-GUUA-3' là (0.3x 0.25x 0.25 x 0.2) 1000 = 3,75 (Xác suất xuất 5'-GUUA-3' là khoảng đến lần phân tử mARN trên) Bài tập vận dụng: Bài Một phân tử mARN có 70% A, 30% U Một enzym có khả nối tất các nucleotit tạo ARN cách ngẫu nhiên Xác định tần số(tỉ lệ) tất các kiểu có thể tạo thành Bài 2: Một chuỗi pôlinuclêôtit tổng hợp nhân tạo từ hỗn hợp có 80% nuclêôtit loại A và 20% nuclêôtit loại U Giả sử kết hợp các nuclêôtit là ngẫu nhiên, tính xác suất bắt gặp ba AAU và xác suất bắt gặp ba có A và U Bài 3: Từ loại nuclêôtit A, T, G, X cấu tạo nên phân tử ADN, có thể tạo nên tối đa bao nhiêu ba khác chứa ít nuclêôtit loại A? Bài 4: Một phân tử mARN tổng hợp nhân tạo từ loại nuclêôtit là A, U, G Số loại ba mã hóa axít amin chứa ít nuclêôtit loại A tối đa có thể có là bao nhiêu? Dạng TÌM SỐ LOẠI KG, KGDH, KGDH * Với gen: (xét trường hợp gen trên NST thường) Phân tích và chứng minh số KGDH, số KGĐH, số KG gen, mối quan hệ yếu tố đó với và với số alen gen: - Số alen gen có thể lớn KG luôn có mặt số các alen đó Nếu gọi số alen gen là r thì (13) - Số KGDH = 1+2+ + r-1 = r( r – 1)/2 - Số KGĐH luôn số alen = r - Số KG = số KGĐH + số KGDH = 1+2+3+ + r-1 +r = r( r + 1)/2 - Số KG dị hợp ít cặp gen: Số KG dị hơp ít cặp gen đồng nghĩa với việc tính tất các trường hơp KG có chứa cặp dị hơp, tức là số KG – số KG đồng hơp tất các gen ( thay vì phải tính 1.3dd+ 2.3Đd + 1.3Đd ) -Vậy số KG đó ít có cặp dị hợp = số KG – số KG ĐH * Với nhiều gen: Do các gen PLĐL nên kết chung = tích các kết riêng VD: ( đề khảo sát đội tuyển tỉnh – huyện Tam Dương 2014-2015) Gen I quy định tính trạng hình dạng tóc có 2, gen II quy đinh nhóm máu có alen Các gen PLĐL Biết không có đột biến xảy Xác định loài: - Có bao nhiêu KG? - Có bao nhiêu KG đồng hợp tất các gen? - Có bao nhiêu KG dị hợp tất các gen? - Có bao nhiêu KG dị hợp cặp gen? - Có bao nhiêu KG dị hợp hai cặp gen? - Có bao nhiêu KG ít có cặp gen dị hơp? Giải Dưa vào công thức tổng quát và các cặp gen PLĐL nên kết chung tích các kết riêng, ta có: GenI: - Số KGĐH luôn số alen = r1= - Số KGDH = r1( r1 – 1)/2= - Số KG = số KGĐH + số KGDH = r1( r1 + 1)/2 = Gen II: - Số KGĐH luôn số alen = r2= - Số KGDH = r2( r2 – 1)/2= 3( 3-1)/2=3 - Số KG = số KGĐH + số KGDH = r( r + 1)/2 = (14) * Số KG quần thể = 2(2+1)/2 3(3+1)/2 = 3.6 = 18 * Số KG đồng hợp tất các gen loài = r1 r2 = 2.3 = * Số KG dị hợp tất các gen loài = r1(r1-1)/2 r2(r2-1)/2 = 1.3 = * Số KG dị hợp cặp gen: Kí hiệu : Đ: đồng hơp ; d: dị hơp Ở gen I có: (2Đ+ 1d) Ở gen II có: (3Đ + 3d) → Đối với gen là kết khai triển : (2Đ + 1d)(3Đ + 3d) =2.3ĐĐ + 1.3dd+ 2.3Đd + 1.3Đd - Vậy số KG dị hợp cặp gen = 2.3 + 1.3 = -Số KG dị hợp hai cặp gen= 1.3 = * Số KG ít có cặp gen dị hơp: Số KG - Số KGĐH= 18- 6= 12 Dạng 4: XÁC ĐỊNH SỐ TRƯỜNG HỢP THỂ DỊ BỘI KHI XẢY RA ĐỒNG THỜI HAI HOẶC NHIỀU ĐỘT BIẾN Xác định số trường hợp thể dị bội xảy đồng thời nhiều đột biến lệch bội a Tổng quát: Nếu bài toán là xác định số các trường hơp thể lệch bội xảy đồng thời nhiều đột biến, từ cách phân tích và chứng minh tương tự trên; GV nên gơi ý cho HS để đến tổng quát sau Gọi n là số cặp NST, ta có: DẠNG ĐỘT BIẾN SỐ TRƯỜNG HỢP TƯƠNG ỨNG VỚI CÁC CẶP NST + Lệch bội đơn (thể dị bội xảy trên cặp): từ cặp thứ đến cặp thứ n Số thể ba nhiễm = Số thể bốn nhiễm = Số thể nhiễm = Số thể không nhiễm = n + Lệch bội kép( thể dị bội xảy trên cặp) Thể ba kép = thể kép = thể bốn kép = 1+ +3 + + n-1= n(n-1)/2 Nếu có thể dị bội kép khác thì cách tính: cần giải thích cho HS hiểu thể dị bội xảy trên cặp này, thì thể dị bội xảy trên cặp còn lại ngược lại Số kiểu dị bội khác xảy trên cặp= (1+2+3+ + n-1) = n(n-1) (15) Bài toán: Bộ NST lưỡng bội loài = 24 Xác định: - Có bao nhiêu trường hợp thể có thể xảy ra? - Có bao nhiêu trường hợp thể kép có thể xảy ra? - Có bao nhiêu trường hợp đồng thời xảy đột biến: thể không nhiễm, thể nhiễm? Giải * Số trường hợp thể có thể xảy ra: 2n = 24→ n = 12 Trường hơp này đơn giản, lệch bội có thể xảy cặp NST nên HS dễ dàng xác định số trường hơp = n = 12 * Số trường hợp thể kép có thể xảy ra: 1+2+3+ +11 = n(n-1)/2=(12.11)/2= 66 (HS phải hiểu đươc thể kép tức đồng thời tế bào có thể 1) * Số trường hợp đồng thời xảy đột biến khác nhau: thể 0, thể GV cần phân tích để HS thấy rằng: - Với thể lệch bội thứ có n trường hợp tương ứng với n cặp NST - Với thể lệch bội thứ hai có n – trường hợp tương ứng với n – cặp NST còn lại Kết =2( 1+2+ +n-1) = n(n – 1) = 12.11 =132 VD minh họa: Đề thi HSG tỉnh Vĩnh Phúc 2014-2015 ( Kết hợp dạng trên) Một loài thực vật có nhiễm sắc thể 2n = Trên cặp nhiễm sắc thể, xét gen có hai alen Do đột biến, loài đã xuất dạng thể dị bội (2n+1) tương ứng với cặp nhiễm sắc thể trên Theo lí thuyết, các thể dị bội (2n+1) này có tối đa bao nhiêu loại kiểu gen các gen xét? Ta có: - số thể dị bội 2n+1= n= - Số KG dị bội 2n+ cặp bất kì = - Số KG bình thường cặp còn lại là = (1+2).( 1+2) = 3=9 - Theo lý thuyết các thể dị bội (2n +1) này có tối đa: x x = 108 (KG) ( để hiểu chi tiết GV lấy kí hiệu gen trên cặp NST: AaBbDd để giảng cho HS dễ hiểu hơn) (16) Dạng 5: SỐ KIỂU GIAO PHỐI (PHÉP LAI) TRONG LOÀI Gen trên NST thường Với N là số kiểu gen - Số phép lai đó kg bố&mẹ giống = N - Số phép lai đó kg bố&mẹ khác = 1+2+3+ + (N-1)= N.(N-1)/2 Số phép lai = N+N(N-1)/2 = N/2(N+1) ▲ Ví dụ: Gen I có alen, gen II có alen Cả gen nằm trên NST thường và PLĐL với QT có tối đa bao nhiêu kiểu phép lai? Số kiểu phép lai = 3.6/2(3.6+1) = 171 Gen trên NST giới tính X - Số phép lai = (Số kg trên XX).(Số kg trên XY) CTTQ: số KG trên XX = r+r.(r-1)/2= r.(r+1)/2 Số KG trên XY luôn = r Biết r số alen gen ▲ Ví dụ: Ở người quy định nhóm máu gen có alen nằm trên NST thường, bệnh máu khó đông và mù màu gen có alen trên X đoạn không tương đồng với Y Với lôcut trên, hãy xác định: a) Số kiểu gen có thể QT người? b) Số kiểu giao phối có thể QT người? Giải a) Số kg b) Số kiểu giao phối: - Số kg trên XX = 4(4+1)/2 = 10 - Số kg chung giới XX = 6.10 = - Số kg trên XY = - Số kg chung giới XY = 6.4 = 24 Số kg trên NST giới tính = 10+4 =14 Số kiểu phép lai QT = 60.24 - Số kg trên NST thường = 3(3+1)/2 = Vì gen quy định nhóm máu và bệnh PLĐL nên Số kiểu gen chung QT = 14.6 = 84 (17) Dạng TÍNH XÁC SUẤT XUẤT HIỆN CÁC ALEN TRỘI HOẶC LẶN TRONG TRƯỜNG HỢP NHIỀU CẶP GEN DỊ HỢP PLĐL, TỰ THỤ PHẤN * Phạm vi áp dụng: Trong phép lai mà các cặp gen PLĐL ta có thể sử dụng tổ hợp để xác định tỉ lệ (tần số) kiểu gen có chứa số lượng định các alen trội lặn, nhiên để đơn giản và dể tổng quát đây ta xét trường hợp bố và mẹ có cùng kiểu gen dị hợp Dạng bài tập này Thầy (cô) có thể cho HS sau học quy luật di truyền PLĐL MenĐen a Tổng quát: Trường hợp bố và mẹ có n cặp gen dị hợp PLĐL (hoặc thể có n cặp dị hợp, tự thụ) - Vì n là số cặp gen dị hợp → số alen KG = 2n - Số tổ hợp gen = 2n x 2n = 4n Bước 1: phân tích cặp xét riêng TLKG: VD: - Xét riêng cặp tính trạng + Aa x Aa → 1/4AA: 2/4Aa: 1/4aa + Bb x Bb →1/4BB: 2/4Bb: 1/4bb + Dd x Dd →1/4DD: 2/4Dd: 1/4dd Bước : vào số alen trội lặn để tìm các cách xếp (căn vào số cặp gen dị hợp P) TH1: Số tổ hợp gen có 1alen trội (hoặc lặn): luôn n TH2: Số tổ hợp gen có alen trội(hoặc lặn) KN1: alen trội(hoặc lặn) lấy từ cặp: KN2: alen trội (hoặc lặn)lấy từ cặp: TH3: Số tổ hợp gen có 3alen trội (hoặc lặn): KN1: alen trội(hoặc lặn) lấy từ cặp KN2: alen trội (hoặc lặn)lấy từ cặp (18) TH4: Số tổ hợp gen có 4alen trội (hoặc lặn): KN1: alen trội(hoặc lặn) lấy từ cặp KN2: alen trội (hoặc lặn) lấy từ cặp KN3: alen trội(hoặc lặn) lấy từ cặp Xác suất chung tổng xác suất các KN * TH khác : Số tổ hợp gen có số alen trội (hoặc lặn) lớn thì ta đưa số alen lặn (hoặc trội) ngược lại VD: P: bên có cặp gen dị hợp Số tổ hợp gen có alen trội (hoặc lặn) thì ta đưavề TH số tổ hợp gen có 3alen lặn (hoặc trội) thì đơn giản VD: (Đề thi vào chuyên Vĩnh Phúc 2015-2016) Một cặp vợ chồng có kiểu gen AaBbDd Theo lý thuyết, xác suất sinh có alen trội của cặp vợ chồng là bao nhiêu? Cho biết không có đột biến xảy Giải: Cách 1: - Xét riêng cặp tính trạng + Aa x Aa → 1/4AA: 2/4Aa: 1/4aa + Bb x Bb →1/4BB: 2/4Bb: 1/4bb + Dd x Dd →1/4DD: 2/4Dd: 1/4dd - Xác suất sinh có alen trội cặp vợ chồng có KG AaBbDd là: + TH1 : alen trội lấy từ cặp: x (1/4)2 x 1/4 = 3/64 + TH2 : alen trội lấy từ cặp: x 1/4 x (2/4)2 = 12/64 → Xác suất chung: 3/64 + 12/64 = 15/64 BTVD: Bài 1: Một cặp vợ chồng có kiểu gen AaBbDdEe Theo lý thuyết, xác suất sinh có alen trội của cặp vợ chồng là bao nhiêu? Cho biết không có đột biến xảy Bài 2: Cho biết không xảy đột biến Hãy tính theo lí thuyết, xác suất sinh (19) người có hai alen trội cặp vợ chồng có kiểu gen AaBbDd? DẠNG TÍNH XÁC SUẤT ĐỰC CÁI TRONG NHIỀU LẦN SINH * HD chung: - Sau HS đã có kiến thức DT giới tính, hiểu mặt lý thuyết thì XS sinh trai = gái = 1/2 - Mỗi lần sinh (sinh con) là kiện hoàn toàn độc lập, và có khả có thể xảy ra: trai gái với xác suất và = 1/2 - Xác suất xuất đực, cái n lần sinh là kết tổ hợp ngẫu nhiên: (1/2♂: 1/2♀) (1/2♂:1/2♀)…(1/2♂: 1/2♀) = (1/2♂: 1/2♀)n n lần *TỔNG QUÁT: - Tìm số Trường hợp xảy - Xác suất n lần sinh có a ♂ và b ♀ là kết k (1/2♂: 1/2♀)n b Bài toán Một cặp vợ chồng dự kiến sinh người a) Nếu họ muốn sinh người trai và người gái thì khả thực mong muốn đó là bao nhiêu? b) Tìm xác suất để lần sinh họ có trai và gái HDG Mỗi lần sinh là kiện hoàn toàn độc lập, và có khả có thể xảy ra: đực cái với xác suất và = 1/2 đó: a) Khả thực mong muốn: k = (3 trường hợp gái: trước-giữasau)) → Khả để lần sinh họ có trai và gái = 3(1/2)3 = 3/8 b) Xác suất cần tìm Có cách tính: - có thể tính tổng XS để có (2trai + gái) và (1 trai + gái) - có thể lấy trừ trường hợp XS (3 trai) và (3 gái) * Cách 1: (20) - XS sinh trai+ 2gái = 3(1/2)3 = 3/8 - XS sinh trai+ 1gái = 3(1/2)3 = 3/8 XS cần tìm = 3/8 + 3/8 = 3/4 * Cách 2: áp dụng tính chất đối lập biến cố (phần bù): - XS sinh trai = 1.(1/2)3 - XS sinh gái = (1/2)3 Vậy XS cần tìm = 1-[(1/2)3 + (1/2)3] = ¾ BT vận dụng: Bệnh bạch tạng người đột biến gen lặn trên NST thường,alen trội tương ứng quy định người bình thường Một cặp vợ chồng mang gen gây bệnh thể dị hợp Về mặt lý thuyết, hãy tính xác suất các khả có thể xảy giới tính và tính trạng trên họ có dự kiến sinh người con? IV Kết thực Với cách làm trên kết môn sinh học (về nhận thức, độ nhanh nhạy tìm hướng giải) học sinh đã tăng lên đáng kể Thời gian đầu tiếp xúc với các dạng bài tập này các em lúng túng và hoang mang vì đây hoàn toàn là dạng bài tập lạ Nhưng sau thời gian hướng dẫn và làm quen với dạng bài tập này, các em đã tiến nhiều Đặc biệt lực tư học sinh, là khả sử dụng các thao tác tư để tìm lời biện luận Từ phương pháp có 70% các em giải các đề thi HSG cấp huyện và tỉnh Kết cụ thể cuối năm học 2014 - 2015 đội tuyển HSG lớp vượt cấp - Cấp huyện: 08 học sinh đạt giải: 01 nhất, 01 nhì; 03 ba, KK - Cấp tỉnh: HS đạt giải: 02 nhì, 03 ba, 02 KK C KẾT LUẬN Để thực mục tiêu môn, thân tôi đã phải cố gắng học hỏi, trao đổi kinh nghiệm, tự tìm các tài liệu để nghiên cứu, song còn hạn chế định Do đó tôi mong nhận góp ý, bổ sung các bạn đồng nghiệp, Rất mong nhận góp ý các bạn đồng nghiệp để chuyên đề (21) hoàn thiện Qua đây tôi mạnh dạn xin đề xuất số ý kiến sau: Muốn có nhiều trò giỏi trước hết phải có giáo viên giỏi Để làm điều đó thì hàng kỳ, hàng năm ngành cần tổ chức thêm số lớp học bồi dưỡng chuyên môn theo hệ thống chương trình Và điều không thể thiếu việc bồi dưỡng HSG đó là niềm đam mê, nhiệt huyết người GV, HS và quan tâm tận tình BGH, PGD, PHHS thì chắn kết tốt nhiều Không giáo viên cần học hỏi kinh nghiệm các trường bạn huyện, tỉnh cách tham quan dự trực tiếp các giảng mẫu, tài liệu in ấn phòng giáo dục sưu tầm Và điều không thể thiếu việc bồi dưỡng HSG đó là niềm đam mê, nhiệt huyết người GV, HS và quan tâm tận tình BGH, PGD, PHHS thì chắn kết tốt nhiều Trên đây là vài kinh nghiệm nhỏ tôi việc giúp học sinh giải bài tập nâng caotrong sinh học Tôi mong quan tâm bồi dưỡng thường xuyên lãnh đạo ngành để tôi đạt thành công nghiệp dạy học môn sinh học NG ƯỜI VIẾT Chu Thị Thơm (22) (23)