Vận dụng môt số phép toán giúp học sinh giải nhanh các dạng bài tập trắc nghiệm về di truyền quần thể

A. PHẦN MỞ ĐẦU
Đổi mới phương pháp dạy học, thực hiện dạy học dựa vào hoạt động tích
cực, chủ động của học sinh với sự tổ chức và hướng dẫn đúng mực của giáo
viên nhằm phát triễn tư duy độc lập, sáng tạo hình thành phương pháp và nhu
cầu tự học, bồi dưỡng hứng thú học tập, tạo niềm tin và niềm vui trong học tập.
Nâng cao chất lượng giáo dục phổ thơng nói chung, chất lượng mơn sinh
học nói riêng là nhiệm vụ cấp thiết của người thầy giáo. Một trong những u
cầu cơ bản trong dạy học sinh học là giáo viên phải tìm ra giải pháp phù hợp
nhằm nâng cao tính tích cực, chủ động, độc lập của học sinh, từ đó nâng cao
hiệu quả của q trình tiếp thu, lĩnh hội kiến thức và hình thành kĩ năng, giải
quyết được các vấn đề một cách sáng tạo và có hiệu quả.
Trong chương trình sinh học phổ thơng, ở khối lớp 12 học sinh được học
về di truyền quần thể (Chương III – Phần Di truyền học). Đây là một phần khó
vì khá phức tạp đòi hỏi tư duy cao nên rất khó nhớ, khó hiểu và đặc biệt khó vận
dụng kiến thức đã học để giải quyết các bài tập.
Thực tế hiện nay có khá nhiều tài liệu đề cập đến cách giải các dạng bài
tập về di truyền quần thể. Tuy nhiên, hiệu quả của việc hướng dẫn cho học sinh
vận dụng phương pháp giải phù hợp với các dạng bài tập cụ thể còn nhiều hạn
chế, đặc biệt các bài tập trắc nghiệm. Học sinh chưa hiểu hết tầm quan trọng của
mối liên hệ hữu cơ giữa các mơn học, đặc biệt giữa tốn học và sinh học. Điều
đó dẫn đến việc hiểu và vận dụng kiến thức đã học một cách máy móc rập
khn, thiếu tính hệ thống theo kiểu học từng bài tập chứ chưa phải học và nắm
phương pháp giải từng dạng bài tập. Đại đa số học sinh chưa có được kĩ năng
giải bài tập trắc nghiệm về dạng này.
Bắt đầu từ năm học 2006 – 2007, bài thi mơn sinh học làm theo hình thức
trắc nghiệm. Đề thi trắc nghiệm được cấu trúc số câu nhiều theo từng nhóm chủ
đề, rải đều khắp các nội dung của chương trình, do đó học sinh cần phải học
tồn bộ nội dung mơn học. Kiến thức nhiều nếu khơng có phương pháp học tập
đúng, với thói quen “học vẹt, học tủ” thiếu khả năng tư duy thì kết quả học tập

- Bài tập di truyền quần thể tương đối đa dạng, phức tạp, đòi hỏi tư duy
cao, khá khó lại liên quan nhiều đến tốn học. Thực tế, phần đơng học sinh chưa
nắm được cách giải nên khơng giải được.
- Di truyền quần thể tương đối khó trong khi đó theo phân phối chương
trình sinh học 12, sự di truyền quần thể chỉ có thời lượng giảng dạy 2 tiết cho
phần lí thuyết, khơng có tiết bài tập. Điều đó đòi hỏi người thầy giáo phải đầu tư
nhiều cho việc tìm giải pháp nhằm giúp học sinh có thể nắm được kiến thức và
vận dụng để giải các dạng bài tập. Trong khi hiện nay đa phần giáo viên còn
lúng túng trong việc tìm phương pháp phù hợp để giải bài tập và chưa hệ thống
hóa được các cách giải bài tập di truyền quần thể để có thể giúp học sinh dễ
dàng làm được các dạng bài tập này.
- Hiện nay, mơn sinh học kiểm tra và thi theo hình thức trắc nghiệm. Thời
gian làm bài theo hình thức trắc nghiệm là một thách thức lớn đối với học sinh;
đòi hỏi các em phải hết sức khẩn trương, tiết kiệm thời gian; phải vận dụng
nhanh kiến thức, kĩ năng để nhanh chóng quyết định chọn phương án trả lời
đúng. Trong khi đó học sinh chưa có được kĩ năng giải bài tập trắc nghiệm liên
quan đến phần di truyền quần thể. Điều này ảnh hưởng khơng nhỏ đến kết quả
thi của học sinh.
Với thực trạng nêu trên nếu khơng tìm được giải pháp thích hợp để khắc
phục chắc rằng sẽ ít nhiều ảnh hưởng đến kết quả giảng dạy trong nhà trường,
ảnh hưởng đến kết quả thi tốt nghiệp THPT và kết quả thi tuyển vào các trường
Đại học và Cao đẳng của học sinh.
II. CƠ SỞ KHOA HỌC VÀ GIẢI PHÁP THỰC HIỆN
1. Bài tập trắc nghiệm về di truyền của quần thể tự phối
1.1 Cơ sở lý thuyết
- Quần thể tự phối điển hình là các quần thể thực vật tự thụ phấn, động vật
lưỡng tính tự thụ tinh.
Thạc só: NGUYỄN QUYẾT

Trang 3


1.2 Vận dụng để giải bài tập
1.2.1 Trường hợp thế hệ xuất phát chỉ gồm các cá thể có kiểu gen đồng hợp
Cấu trúc di truyền của quần thể qua các thế hệ khơng thay đổi
Ví dụ : Cấu trúc di truyền của quần thể ban đầu như sau : 1AA : 1aa. Nếu đây là
một quần thể tự thụ phấn thì cấu trúc di truyền của quần thể sau 6 thế hệ là :
A. 0,25AA : 0,50Aa : 0,25aa

B. 0,375AA : 0,25Aa : 0,375aa

C. 0,5AA : 0,5aa

D. 0,0625AA : 0,875Aa : 0,0625aa
Hướng dẫn giải

Quần thể ban đầu gồm các cá thể có kiểu gen đồng hợp nên cấu trúc di
truyền của quần thể ln khơng đổi qua các thế hệ khi cho tự thụ phấn
1AA : 1aa = 0,5AA : 0,5aa  Chọn C
1.2.2 Trường hợp thế hệ xuất phát chỉ gồm các cá thể có kiểu gen dị hợp
Cứ sau 1 thế hệ thì tỷ lệ kiểu gen dị hợp giảm đi 1/2  sau n thế hệ tỷ lệ
thể dị hợp Aa = (1/ 2) n . Khi đó tỷ lệ của kiểu gen đồng hợp AA = aa =

Thạc só: NGUYỄN QUYẾT

1  (1/ 2) n
2

Trang 4



- Chỉ thực hiện phép tính với kiểu gen dị hợp : hAa
Aa = (1/2)nh = (u)  AA = aa =

hu
= (v)
2

- Cấu trúc di truyền của quần thể ở Fn là : (d + v)AA + uAa + (r + v)aa = 1
Ví dụ 1 : Một quần thể đậu Hà Lan ở thế hệ thứ nhất có cấu trúc di truyền là :
0,3AA + 0,3Aa + 0,4aa = 1.
Khi cho tự thụ phấn liên tiếp thì đến thế hệ thứ tư, thành phần kiểu gen của
quần thể là
A. 0,48125AA : 0,0375Aa : 0,48125aa.
B. 0,440625AA : 0,01875Aa : 0,540625aa.
C. 0,1450AA : 0,3545Aa : 0,5005aa.
D. 0,43125AA : 0,0375Aa : 0,53125aa.
Hướng dẫn giải
- Chỉ thực hiện tính tốn đối với kiểu gen dị hợp và lưu ý từ thế hệ thứ nhất
đến thế hệ thứ tư, quần thể trải qua 3 thế hệ tự thụ liên tiếp nên ta có :
Thạc só: NGUYỄN QUYẾT

Trang 5


Vận dụng môt số phép toán giúp học sinh giải nhanh các dạng bài tập trắc nghiệm về di truyền quần thể

1
2

Aa = ( )3 x0,3  0,0375

đầu đã trãi qua bao nhiêu thế hệ tự thụ phấn liên tiếp?
A. 7 thế hệ

B. 6 thế hệ

C. 5 thế hệ

D. 4 thế hệ
Hướng dẫn giải

- Cấu trúc di truyền của P : 0,4Aa + 0,6aa = 1
- Tỷ lệ cây hoa màu hồng (Aa) trong quần thể ở Fn :
(1/ 2)n x0, 4  0,3125%  n = 7  Chọn A
Thạc só: NGUYỄN QUYẾT

Trang 6


Vận dụng môt số phép toán giúp học sinh giải nhanh các dạng bài tập trắc nghiệm về di truyền quần thể

1.2.4 Trường hợp có kiểu gen khơng có khả năng sinh sản (hoặc chết)
- Loại bỏ kiểu gen khơng có khả năng sinh sản, sau đó tính tỷ lệ các kiểu gen
còn lại sao cho tổng bằng 1.
- Thực hiện tính tốn như các trường hợp trên.
Ví dụ : (Câu 15 - Mã đề 980 - Đề thi tuyển sinh Đại học năm 2008)
Một quần thể thực vật tự thụ phấn có tỉ lệ kiểu gen ở thế hệ P là: 0,45AA :
0,30Aa : 0,25aa. Cho biết các cá thể có kiểu gen aa khơng có khả năng sinh sản.
Tính theo lí thuyết, tỉ lệ các kiểu gen thu được ở F1 là:
A. 0,525AA : 0,150Aa : 0,325aa.


Vận dụng môt số phép toán giúp học sinh giải nhanh các dạng bài tập trắc nghiệm về di truyền quần thể

- Cách tính tần số tương đối của mỗi alen :
P : dAA + hAa + raa = 1
p(A) = d 

(d + h + r = 1)

h
h
và q(a) =  r = 1 – p
2
2

(p + q = 1)

- Cách viết cấu trúc di truyền của quần thể ngẫu khi đạt trạng thái cân bằng
+ Tìm tần số tương đối của mỗi alen
+ Bình phương của tổng tần số tương đối mỗi alen.
(pA + qa)2 = p2(AA) + 2pq(Aa) + q2(aa) = 1
- Cách xét xem quần thể đã cho có ở trạng thái cần bằng di truyền hay chưa?
P : dAA + hAa + raa = 1

(d + h + r = 1)

h
2




- Suy ra p(A) = 1 – 0,5 = 0,5  Chọn C
Ví dụ 2 : Cho P có thành phần kiểu gen là 30AA : 10Aa : 10aa. Khi cho giao
phối ngẫu nhiên, đến F3 cấu trúc di truyền quần thể là
A. 0,49AA : 0,42Aa : 0,09aa

B. 0,6875AA : 0,025Aa : 0,2875aa

C. 0,6AA : 0,2Aa : 0,2aa

D 0,09AA : 0,42Aa : 0,49aa

Thạc só: NGUYỄN QUYẾT

Trang 8


Vận dụng môt số phép toán giúp học sinh giải nhanh các dạng bài tập trắc nghiệm về di truyền quần thể

Hướng dẫn giải
- Chuyển P về cấu trúc chung : 0,6AA + 0,2Aa + 0,2aa = 1
- Tìm tần số mỗi alen : p(A) = 0,6 + 0,2/2 = 0,7, q(a) = 1 – 0,7 = 0,3.
- Cấu trúc di truyền quần thể ở F3 :
(0,7A + 0,3a)2 = 0,49AA : 0,42Aa : 0,09aa  Chọn A
Ví dụ 3 : Quần thể nào sau đây đang ở trạng thái cân bằng di truyền?
A. 0,42 AA : 0,48Aa : 0,10aa

B. 0,01AA : 0,18Aa : 0,81aa

C. 0,36 AA : 0,39Aa : 0,25aa


Một quần thể giao phối ở trạng thái cân bằng di truyền, xét một gen có hai
alen (A và a) người ta thấy số cá thể đồng hợp trội nhiều gấp 9 lần số cá thể
đồng hợp lặn. Tỉ lệ phần trăm số cá thể dị hợp trong quần thể này là
A. 18,75%.

B. 56,25%.

C. 37,5%.

D. 3,75%.

Hướng dẫn giải
- Từ cấu trúc di truyền quần thể ở trạng thái cân bằng : AA = p2 và aa = q2
Thạc só: NGUYỄN QUYẾT

Trang 9


Vận dụng môt số phép toán giúp học sinh giải nhanh các dạng bài tập trắc nghiệm về di truyền quần thể

- Ta có hệ phương trình : p2 = 9q2 và p + q = 1  p = 0,75 và q = 0,25
- Tỉ lệ % số cá thể dị hợp trong quần thể là :
Aa = 2pq = 2(0,75)(0,25) = 0,375  Chọn C
Ví dụ 6 : (Câu 19 - Mã đề 357 - Đề thi tuyển sinh Đại học năm 2011)
Trong một quần thể thực vật giao phấn, xét một lơcut có hai alen, alen A quy
định thân cao trội hồn tồn so với alen a quy định thân thấp. Quần thể ban đầu
(P) có kiểu hình thân thấp chiếm tỉ lệ 25%. Sau một thế hệ ngẫu phối và khơng
chịu tác động của các nhân tố tiến hóa, kiểu hình thân thấp ở thế hệ con chiếm tỉ
lệ 16%. Tính theo lí thuyết, thành phần kiểu gen của quần thể (P) là:
A. 0,45AA : 0,30Aa : 0,25aa


B. 64

C. 10

D. 54
Trang 10


Vận dụng môt số phép toán giúp học sinh giải nhanh các dạng bài tập trắc nghiệm về di truyền quần thể

Hướng dẫn giải
- Số kiểu gen quy định màu mắt =

(2  1)2
3
2

- Số kiểu gen quy định dạng tóc =

(2  1)2
3
2

- Số kiểu gen quy định nhóm máu =

3(3  1)
6
2



D. 0,1 : 0,6 : 0,3.
Hướng dẫn giải

- Lơng xám (a1a1) = r2 =

Thạc só: NGUYỄN QUYẾT

27
 0,09  r =
57  216  27

0,09 = 0,3.

Trang 11


Vận dụng môt số phép toán giúp học sinh giải nhanh các dạng bài tập trắc nghiệm về di truyền quần thể

- Lơng đen (aa, aa1) = q2 + 2qr =

216
 0,72
57  216  27

- Thay r vào và giải phương trình ta được q = 0,6  p = 0,1  Chọn D
2.2.3 Trường hợp gen quy định tính trạng gồm 2 alen (gen nằm trên NST giới
tính X khơng có alen tương ứng trên Y)
Cấu trúc di truyền của quần thể khi :
- Chỉ xét giới XX : (pXA + qXa)2 = p2(XAXA) + 2pq(XAXa) + q2(XaXa) = 1

- Mèo tam thể (XAXa) = pq = 0,2 x 0,8 = 0,16 hay 16%  Chọn A
Ví dụ 2 : Ở người, bệnh mù màu do một alen lặn nằm trên NST giới tính X
(khơng có alen tương ứng trên NST Y) quy định. Xét một quần thể ở một đảo
nhỏ có 100 cá thể trong đó có 50 phụ nữ và 50 đàn ơng, có hai người đàn ơng bị
bệnh mù màu. Nếu quần thể ở trạng thái cân bằng thì tỷ lệ người bình thường
mang gen gây bệnh trong số phụ nữ trên là
A. 4%.

B. 7,68%.

C. 96%.

D. 99,84%.

Hướng dẫn giải
- Cấu trúc quần thể khi chỉ xét đàn ơng : pXAY + qXaY = 1. Đàn ơng bị bệnh
(XaY) chiếm 2/50  q = 0,04 và p = 1 – 0,04 = 0,96
Thạc só: NGUYỄN QUYẾT

Trang 12


Vận dụng môt số phép toán giúp học sinh giải nhanh các dạng bài tập trắc nghiệm về di truyền quần thể

- Cấu trúc quần thể khi chỉ xét phụ nữ : p2(XAXA) + 2pq(XAXa) + q2(XaXa)= 1
- Tỷ lệ phụ nữ bình thường mang gen gây bệnh (XAXa) là :
2pq = 0,04 x 0,96 = 0,0798 hay 7,68%  Chọn B
2.2.4 Trường hợp cho tự phối một vài thế hệ sau đó cho ngẫu phối.
- Q trình tự phối khơng làm thay đổi tần số tương đối của mỗi alen, cho nên
tìm tần số mỗi alen ở ngay quần thể xuất phát.

2
3

1
9

4
9

4
9

- Cấu trúc di truyền thu được khi giao phấn : ( A  a)  AA  Aa  aa  1
- Tỷ lệ kiểu hình thu được là 5/9 cây hạt đỏ : 4/9 cây hạt trắng  Chọn A
2.2.5 Trường hợp tần số alen ở phần đực và phần cái khác nhau
- Cấu trúc di truyền của quần thể ở F1 :
(pđựcA + qđựca)(pcái A + qcáia)
- Cấu trúc di truyền của quần thể khi đạt trạng thái cân bằng di truyền :
q  qc
 pđ  pc
A đ
 2
2



a


2


a. (0,7A + 0,3a)(0,8A + 0,2a) = 0,56 AA + 0,38Aa + 0,06aa  Chọn C
2

0, 7  0,8
0, 3  0, 2 
b. 
A
a  = (0,75A + 0,25a)2


2

2



= 0,5625AA : 0,375Aa : 0,0625aa  Chọn B
III. KẾT QUẢ THU ĐƯỢC
1. Kết quả của các bài tập khảo sát
Các bài tập khảo sát (mỗi bài gồm 10 bài tập trắc nghiệm về di truyền quần
thể, thời gian làm bài 15 phút) được tiến hành ở 2 nhóm (mỗi nhóm có số học
sinh bằng nhau và được lựa chọn có lực học tương đương nhau căn cứ vào điểm
trung bình mơn sinh và kết quả xếp loại học tập của năm học trước) :
- Nhóm thực nghiệm : có cung cấp tài liệu, hướng dẫn vận dụng một số phép
tốn để giải nhanh các bài tập trắc nghiệm về di truyền quần thể.
- Nhóm đối chứng : giảng dạy bình thường.
Hai bài khảo sát được tiến hành ở 2 thời điểm : làm bài số 1 vào thời điểm
sau khi học xong chương di truyền quần thể và làm bài số 2 vào cuối học kì I.
Kết quả thu được thể hiện ở bảng 1 và biểu đồ 1.

Yếu

(5 – 6) (3 – 4)

Dưới

Trên

TB

TB

Thực

30x2

10

33

13

4

4

56

nghiệm


30,0%

10,0%

10,0%

90,0%

= 60

11,7% 48,3%

Tỷ lệ %
60

55
48,3

50
40

Nhóm thực nghiệm

30
20

Nhóm đối chứng
16,7
11,7
6,7

Tổng
số
học
sinh

Số lượng

%

Số lượng

%

2008 - 2009

364

359

98.6

5

1.4

2009 - 2010

351

350


98,6

80
TB trở lên

60

Dưới TB

40
20
1,4

0,3

0

0
2008 - 2009

2009 - 2010

2010 - 2011

Biểu đồ 2 : So sánh tỷ lệ % điểm từ trung bình trở lên và điểm dưới trung bình
của điểm TB mơn qua 3 năm học (2008 - 2009, 2009 – 2010 và 2010 - 2011)

Thạc só: NGUYỄN QUYẾT



80.71

38

19,29

2009 - 2010

203

145

71,43

58

28,57

2010 - 2011

224

195

87,05

29

12,95

12,95

10
0
2008 - 2009

2009 - 2010

2010 - 2011

Biểu đồ 3 : So sánh tỷ lệ % điểm từ trung bình trở lên và điểm dưới trung bình
của bài thi Đại học qua 3 năm học (2008 - 2009, 2009 – 2010 và 2010 - 2011)

Thạc só: NGUYỄN QUYẾT

Trang 17


Vận dụng môt số phép toán giúp học sinh giải nhanh các dạng bài tập trắc nghiệm về di truyền quần thể

Nhận xét :
- Kết quả ở bảng 1 và biểu đồ 1 cho thấy :
+ Tỷ lệ điểm giỏi và điểm khá của học sinh ở nhóm thực nghiệm cao hơn ở
nhóm đối chứng.
+ Tỷ lệ điểm dưới trung bình của học sinh ở nhóm thực nghiệm thấp hơn ở
nhóm đối chứng.
Qua kết đó cho thấy việc “Vận dụng một số phép tốn giúp học sinh giải
nhanh các bài tập trắc nghiệm về di truyền quần thể” đã góp phần nâng cao kết
quả học tập của học sinh.
- Kết quả học tập bộ mơn sinh học và điểm thi Đại học của học sinh 12 qua 3

học phát hiện ra tính quy luật của các cấu trúc và q trình Sinh học, nhận ra
tính vật chất của Sinh giới.
Suy nghĩ để tìm ra các phương pháp hữu hiệu để giảng dạy tốt phần di
truyền quần thể, nhằm giúp các em có được sự hứng thú, nắm được kiến thức và
biết vận dụng kiến thức đã học vào việc giải quyết các vấn đề có liên quan.
Theo tơi, đây là một việc làm có ý nghĩa trong cơng tác giảng dạy Sinh học và
đòi hỏi sự quan tâm nhiều hơn nữa của các giáo viên. Vì thế đề tài “Vận dụng
một số phép tốn giúp học sinh giải nhanh các dạng bài tập trắc nghiệm về di
truyền quần thể” ở một khía cạnh nào đó có thể giúp giáo viên dùng làm tài liệu
tham khảo sử dụng cho giảng dạy, giúp học sinh biết và nắm được phương pháp
giải các dạng bài tập trắc nghiệm về di truyền quần thể, nâng cao kết quả học
tập của mình.
Trên đây là những suy nghĩ và một vài biện pháp đã được bản thân vận
dụng trong q trình giảng dạy thời gian vừa qua. Do năng lực có hạn nên
khơng sao tránh khỏi thiếu sót. Rất mong nhận được sự góp ý của các đồng
nghiệp cũng như Hội đồng xét duyệt, giúp bản thân tơi ngày càng có thêm kinh
Thạc só: NGUYỄN QUYẾT

Trang 19


Vận dụng môt số phép toán giúp học sinh giải nhanh các dạng bài tập trắc nghiệm về di truyền quần thể

nghiệm để giảng dạy tốt hơn, góp phần nâng cao hiệu quả của việc dạy và học
bộ mơn Sinh học trong nhà trường trung học phổ thơng.
Xin chân chân thành cảm ơn.

Rạch giá, ngày 09 tháng 5 năm 2012
Người viết



THPT

:

Trung học phổ thơng

MỤC LỤC
A. Phần mở đầu ................................................................................. Trang 1
B. Phần nội dung ................................................................................ Trang 3
I. Thực trạng vấn đề ............................................................................. Trang 3
II. Cơ sở khoa học và giải pháp thực hiện ............................................ Trang 3
1. Bài tập trắc nghiệm về di truyền của quần thể tự phối ...................... Trang 3
1.1 Cơ sở lý thuyết ............................................................................... Trang 3
1.2 Vận dụng để giải bài tập................................................................. Trang 4
1.2.1 Trường hợp thế hệ xuất phát chỉ gồm các cá thể
có kiểu gen đồng hợp ....................................................................... Trang 4
1.2.2 Trường hợp thế hệ xuất phát chỉ gồm các cá thể
có kiểu gen dị hợp ............................................................................ Trang 4
1.2.3 Trường hợp thế hệ xuất phát có cả 2 lọai kiểu gen :
đồng hợp và di hợp .......................................................................... Trang 5
1.2.4 Trường hợp có kiểu gen khơng có khả năng sinh sản
Thạc só: NGUYỄN QUYẾT

Trang 21


Vận dụng môt số phép toán giúp học sinh giải nhanh các dạng bài tập trắc nghiệm về di truyền quần thể

(hoặc có gen gây chết) ..................................................................... Trang 7