SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM

ĐỀ TÀI:
"VẬN DỤNG MỘT SỐ CÔNG THỨC TOÁN HỌC ĐỂ HÌNH
THÀNH KĨ NĂNG GIẢI NHANH MỘT SỐ DẠNG BÀI TẬP XÁC
SUẤT TRONG DI TRUYỀN THƯỜNG GẶP"

1


I. ĐẶT VẤN ĐỀ
Ngày nay, khối lượng tri thức khoa học trên thế giới được khám phá ra không
ngừng gia tăng nên chúng ta không thể hy vọng rằng trong một thời gian nhất định ở
trường phổ thông mà có thể cung cấp cho học sinh cả một kho tàng tri thức khổng lồ mà
loài người đã tích lũy được. Vì vậy nhiệm vụ của người giáo viên ngày nay không những
phải cung cấp cho học sinh một vốn kiến thức cơ sở mà điều quan trọng họ phải trang bị
cho học sinh kỹ năng vận dụng, tự làm việc, tự nghiên cứu để tìm hiểu và tự nắm bắt
thêm tri thức, đặc biệt là trong việc giải các bài tập.
Thực tế trong các đề thi tốt nghiệp PTTH, tuyển sinh đại học cao đẳng, thi học sinh
giỏi thường gặp nhiều bài tập di truyền như: bài tập về tính xác suất, tỉ lệ kiểu gen, kiểu
hình, số kiểu gen tối đa, số thể đột biến dị bội; Tính tần số alen qua các thế hệ; Cấu trúc
di truyền của quần thể sau n thế hệ...Đây là các dạng bài tập di truyền có kiến thức trừu
tượng và khó, nhiều học sinh thường thiếu tự tin khi làm các bài tập di truyền, các em
thường tỏ ra lúng túng, không biết xác định cách làm, làm nhưng thiếu tự tin với kết quả
tìm được hoặc làm đúng nhưng mất nhiều thời gian, đặc biệt là dạng bài tập tính xác suất.
Trong các năm gần đây, bộ môn sinh học chuyển sang hình thức thi trắc nghiệm
đối với kỳ thi tốt nghiệp, thi Đại học – Cao đẳng. Một vấn đề được nhiều học sinh cũng
như giáo viên trăn trở đó là: có phương pháp nào để giải nhanh các bài tập di truyền, đặc
biệt là dạng bài tập tính xác suất nhằm đảm bảo thời gian cho bài thi với số lượng câu hỏi
lớn.
Trên thị trường có nhiều sách tham khảo đề cập đến vấn đề “phương pháp giải nhanh các

Ở người, bệnh hóa xơ nang do gen lặn a và bệnh alcapton niệu do gen lặn b nằm trên các
NST thường khác nhau quy định. Một cặp vợ chồng đều dị hợp về 2 cặp gen quy định 2
bệnh nói trên. Nếu họ sinh con thì xác suất:
a. Đứa trẻ mắc một trong 2 bệnh là bao nhiêu?
b. Đứa trẻ mắc cả 2 bệnh là bao nhiêu?
Giải: Bố và mẹ đều dị hợp 2 cặp gen quy định 2 cặp tính trạng, phân li độc lập có KG:
AaBb.
+ Xét bệnh hóa xơ nang, ta có: P: Aa x

Aa

F1: 1AA : 2Aa : 1aa
→ Xác suất đứa trẻ bị bệnh hóa xơ nang (aa) là: 1/4.
+ Xét bệnh alcapton niệu, ta có: P: Bb x

Bb

F1: 1BB : 2Bb : 1bb
→ Xác suất đứa trẻ bị bệnh alcapton niệu (bb) là: 1/4.
a. Đứa trẻ mắc một trong 2 bệnh tức là bị bệnh hóa xơ nang hoặc bị bệnh alcapton niệu
với xác suất là: 1/4 + 1/4 = 2/4 = 1/2. (Quy tắc cộng xác suất)
b. Đứa trẻ mắc cả 2 bệnh tức là đồng thời bị bệnh hóa xơ nang và bị bệnh alcapton niệu
với xác suất là: 1/4 . 1/4 = 1/16. (Quy tắc nhân xác suất)
- GV cho HS nhắc lại công thức và phân biệt tổ hợp với chỉnh hợp.
- GV hướng dẫn để HS nắm bản chất của việc thành lập công thức tính xác suất để vận
dụng.
3


- Phép thử Becnuli: Dãy n phép thử G1,G2,…..,Gn được gọi là phép thử Becnuli nếu

kiến thức được vận dụng, chưa chịu khó tìm tòi kiến thức để luyện tập nên chưa có kỹ
năng trong giải các bài tập di truyền, bặc biệt là bài tập có liên quan đến tính xác suất.
Mặt khác, GV lại không có nhiều điều kiện để giúp HS làm quen với các dạng bài
tập tính xác suất một cách có hệ thống, tài liệu tham khảo lại cũng không viết nhiều và
tập hợp có hệ thống riêng về dạng bài tập này.
3. Giải pháp và tổ chức thực hiện

4


Theo tôi, để giúp học sinh giải nhanh và chính xác các bài tập tự luận cũng như
chọn được đáp án nhanh và chính xác các câu trả lời trắc nghiệm thì:
- GV giúp HS phân loại được các dạng bài tập có liên quan đến xác suất, giới hạn được
phạm vi kiến thức cần vận dụng ở mỗi dạng và thành lập công thức để nắm bản chất của
kiến thức, vận dụng linh hoạt công thức hình thành kỹ năng trong giải quyết các bài tập
có liên quan.
- HS đọc kĩ đề bài, câu dẫn của đề; hiểu đúng bản chất các ngôn từ xuất hiện trong một
bài toán. Đọc đến từ nào thì HS phải biết liên hệ với các kiến thức có liên quan để biết
mình phải làm gì tương ứng.
- Ở mỗi dạng bài tập GV đưa ra phương pháp làm, công thức tổng quát. Làm mẫu, thực
hiện những thao tác cụ thể, cần thiết để tìm ra đáp án trắc nghiệm nhanh nhất hoặc trình
bày bài tự luận ngắn gọn nhất.
3.1. Hệ thống và phân loại các dạng bài tập xác suất trong di truyền phân li độc lập
(PLĐL).
3.1. 1. Tính xác suất trong n lần sinh có được k con đực và (n-k) con cái
a. Cơ sở vận dụng công thức
Ta thấy:
-

Mỗi lần sinh là một sự kiện hoàn toàn độc lập

Mỗi lần sinh xác suất xuất hiện đực : cái luôn bằng nhau và = 1/2.

Áp dụng công thức (1.1)
a. Ta có k = 2, n = 2, p = 1/2 → xác suất để trong 2 người con có 2 con trai là
P2(2) = C22. (1/2)2 (1 – 1/2)(2 - 2) = 1/4.
b. Ta có k = 1, n = 2, p = 1/2 → xác suất để trong 2 người con có 1 con trai là
P2(1) = C21. (1/2)1 (1 – 1/2)(2 - 1) = 1/2.
c. Ta có k = 0, n = 2, p = 1/2 → xác suất để trong 2 người con có 2 con gái là
P2(0) = C20. (1/2)0 (1 – 1/2)(2 - 0) = 1/4.
d. Trong 2 người con có ít nhất 1 con gái tức là hoặc 1 con gái, 1 con trai hoặc cả 2
con gái. Câu này có 2 cách tính:
Cách 1: áp dụng công thức (1.1) tính như câu b và c → xác suất để trong 2 người con có
ít nhất 1 con gái là tổng xác suất: P = 1/2 + 1/4 = 3/4.
Cách 2: Lấy 1 trừ xác suất cả 2 con đều là trai: 1 - P2(2)
→ xác suất để trong 2 người con có ít nhất 1 con gái là: 1 – 1/4 = 3/4.
3.1. 2. Tính xác suất xuất hiện kiểu hình (KH) có k tính trạng trội trong n tính
trạng trội trong phép lai giữa 2 cá thể dị hợp về n cặp gen, phân li độc lập, trội hoàn
toàn, không có đột biến.
a. Cơ sở vận dụng công thức
Ta thấy:
- Bố, mẹ đều dị hợp về n cặp gen độc lập nhau.
- Xét riêng mỗi phép lai 1 cặp tính trạng, con lai cho 2 KH (do trội hoàn toàn).
- Xác suất của mỗi kiểu hình đều không đổi là: 3/4 trội : 1/4 lặn
Hoàn toàn phù hợp điều kiện của phép thử Becnuli nên dạng bài tập này có thể áp dụng
công thức (1.1)
b. Ví dụ vận dụng công thức (1.1)
Ví dụ . (đề thi ĐH năm 2010):
Cho biết mỗi gen qui định 1 tính trạng, các gen phân li độc lập, gen trội là trội hoàn toàn
và không có đột biến xảy ra. Tính theo lí thuyết, phép lai AaBbDdEe x AaBbDdEe sẽ cho
6

- Giả thiết của bài tập: bố, mẹ đều có 3 cặp gen dị hợp phân li độc lập, mỗi cặp gen đều
có 2 alen với tỷ lệ bằng nhau và bằng 1/2.
a. Tần số xuất hiện :
7


- tổ hợp gen có 1 alen trội: P6(1) = C61. (1/2)1. (1 – 1/2)(6 – 1) = 6/64 = 3/32
- tổ hợp gen có 4 alen trội: P6(4) = C64. (1/2)4. (1 – 1/2)(6 – 4) = 15/64
b. Cây có chiều cao 165cm hơn cây thấp nhất = 165cm – 150cm = 15cm
Ta có: 15: 5 = 3 → có 3 alen trội
Vậy khả năng có được một cây có chiều cao 165cm:
P6(3) = C63. (1/2)3. (1 – 1/2)(6 – 3) = 20/64 = 5/16
* Chú ý: Công thức (1.1) trong trường hợp này có thể biến đổi thành công thức (3.1) sau:
P2n(k) = C2nk. (1/2)k. (1 – 1/2)(2n – k) = C2nk. (1/2)k. (1/2)(2n – k) = C2nk/ 2k+2n-k
P2n(k) = C2nk/ 22n

(3.1)

* Kết luận: Công thức (1.1) chỉ áp dụng cho các bài toán có dữ kiện phù hợp với 3
điều kiện của phép thử becnuli.
3.1. 4. Xác định số trường hợp thể lệch bội khi xảy ra đồng thời 2 hoặc nhiều đột
biến lệch bội.
a. Cơ sở vận dụng công thức
Gọi n là số cặp NST trong tế bào của loài lưỡng bội (2n), ta có:
- Thể lệch bội đơn:
Trường hợp này đơn giản, thể lệch bội đơn là thể mang đột biến xảy ra ở mỗi cặp NST
nên dễ dàng xác định số trường hợp = Cn1 = n
- Thể lệch bội kép:
+ Thể lệch bội kép là thể mang đột biến xảy ra đồng thời và như nhau ở 2 cặp NST
trong tổng n cặp NST tương đồng của loài.

Số trường hợp đồng thời xảy ra 3 thể lệch bội:
Ana = n!/(n –a)! = 9!/(9 – 3)! = 9!/6! = 9.8.7 = 504
3.1. 5. Xác suất xuất hiện các tổ hợp gen khác nhau về nguồn gốc NST.
a. Cơ sở vận dụng công thức
- Dạng bài tập này ta xét đối với loài sinh sản hữu tính.
- Ở loài lưỡng bội, NST tồn tại thành từng cặp NST tương đồng, mỗi cặp gồm 2 chiếc,
một có nguồn gốc từ bố, một có nguồn gốc từ mẹ.

9


- Ở đây ta chỉ xét trường hợp bình thường, không xảy ra trao đổi chéo hay chuyển đoạn
NST, khi giảm phân tạo giao tử thì: Mỗi NST trong cặp tương đồng phân li về một giao
tử nên tạo 2 loại giao tử có nguồn gốc khác nhau ( bố hoặc mẹ ).
- Do các cặp NST PLĐL, tổ hợp tự do, nếu gọi n là số cặp NST của tế bào thì:
Số giao tử khác nhau về nguồn gốc NST được tạo ra là: 2n.
→ Số tổ hợp các loại giao tử qua thụ tinh là: 2n . 2n = 4n
- Vì mỗi giao tử chỉ mang n NST từ n cặp tương đồng, có thể nhận mỗi bên từ bố hoặc
mẹ ít nhất là 0 NST và nhiều nhất là n NST nên:
Số giao tử mang a NST của bố (hoặc mẹ): Cna
→ Xác suất để một giao tử mang a NST từ bố (hoặc mẹ): Cna / 2n .
- Số tổ hợp gen có a NST từ ông (bà) nội (giao tử mang a NST của bố) và b NST từ ông
(bà) ngoại (giao tử mang b NST của mẹ): Cna . Cnb
→ Xác suất của một tổ hợp gen mang a NST từ ông (bà) nội và b NST từ ông (bà)
ngoại: Cna . Cnb / 2n . 2n = Cna . Cnb / 4n
Vậy, ta có các công thức (3.3):
- Số giao tử mang a NST của bố (hoặc mẹ): Cna
- Xác suất để một giao tử mang a NST từ bố (hoặc mẹ): Cna / 2n .
- Số tổ hợp gen có a NST từ ông (bà) nội và b NST từ ông (bà)
ngoại:

trong số các alen đó.
- Nếu gọi số alen của gen là r thì :
+ Số kiểu gen đồng hợp luôn bằng số alen: r
+ Cứ 2 alen khác nhau của mỗi gen tổ hợp lại với nhau tạo ra 1 KG dị hợp
→ Số kiểu gen dị hợp: Cr2 = r( r – 1)/2
+ Tổng số KG = số KGĐH + số KGDH = r +r( r – 1)/2 = r( r + 1)/2
* Đối với nhiều gen:
- Gọi r1 là số alen của gen 1; r2 là số alen của gen 2 ; ... ; rk là số alen của gen k.
- Do các gen PLĐL nên kết quả chung = tích các kết quả riêng:
+ Số kiểu gen đồng hợp: r1.r2...rk
+ Số kiểu gen dị hợp: Cr2 = [r1( r1 – 1)/2]. [r2( r2 – 1)/2]... [rk( rk – 1)/2]
+ Tổng số KG: [r1( r1 + 1)/2]. [r2( r2 + 1)/2].... [rk( rk + 1)/2]
a.2. Trường hợp gen chỉ có alen trên NST giới tính X (không có alen trên Y)
Với r là số alen của gen:
- Ở giới XX : Vì cặp NST tương đồng nên giống như trên NST thường
→ Số KG = r( r + 1)/2
- Ở giới XY : vì alen chỉ có trên X, không có trên Y → Số KG = r
Vậy tổng số KG tối đa trong QT = r( r + 1)/2 + r = r(r + 3)/2
11


* Lưu ý: - Nếu trường hợp trên X và Y đều có alen tương ứng(nằm trên đoạn tương
đồng) thì:
+ Giới XX: Số KG = r( r + 1)/2
+ Giới XY: Số KG = r( r + 1)/2 + r = r(r + 3)/2 (vì có đổi vị trí alen trên Y và X)
- Trường hợp các gen liên kết trên 1 NST, đối với mỗi nhóm liên kết thì r bằng tích
các alen của các gen trong nhóm liên kết. VD: gen A có 2 alen, gen B có 3 alen. 2 gen
cùng nằm trên 1 NST. Lúc này ta tính: r = 2.3 = 6. Sau đó vận dụng công thức(3.4) và
thay r = 6
Vậy, ta có các công thức (3.4):

Số KG dị hợp = r1(r1-1)/2 . r2(r2-1)/2 . r3(r3-1)/2 = 1.3.6 = 18
d. Số KG dị hợp về một cặp gen:
Gọi Đ: KG đồng hợp ; d: KG dị hợp
Ở gen I có: (2Đ + 1d)
Ở gen II có: (3Đ + 3d)
Ở gen III có: (4Đ + 6d)
Đối với cả 3 gen là kết quả khai triển của biểu thức:
(2Đ + 1d)(3Đ + 3d)(4Đ + 6d) = 2.3.4 ĐĐĐ + 2.3.6 ĐĐd + 2.3.4 ĐdĐ + 2.3.6 Đdd +
1.3.4 dĐĐ + 1.3.6 dĐd + 1.3.4 ddĐ + 1.3.6 ddd
Vậy số KG dị hợp về một cặp gen = 2.3.6 + 2.3.4 + 1.3.4 = 72
e. Số KG dị hợp về ít nhất một cặp gen:
Số KG dị hợp về ít nhất một cặp gen tức là tất cả các trường hợp mà trong KG có chứa
cặp dị hợp(1 cặp hoặc 2 cặp hoặc 3 cặp).
→ Số KG dị hợp về ít nhất một cặp gen = số KG – số KGĐH về tất cả các gen.
Vậy số KG trong đó ít nhất có một cặp dị hợp = 180 – 24 = 156
f. Số KG tối đa trong QT:
Số KG tối đa = r1(r1+1)/2 . r2(r2+1)/2 . r3(r3+3)/2 = 2(2+1)/2 . 3(3+1)/2 . 4(4+3)/2
= 3.6.14 = 252
3. 2. Bài tập vận dụng
Bài 1. (Đề thi ĐH năm 2011 ):
Cho biết không xảy ra đột biến, tính theo lí thuyết, xác suất sinh một người con có 2 alen
trội của một cặp vợ chồng đều có kiểu gen AaBbDd là:
A. 3/32

B. 15/64

C.27/64

D. 5/16


quần thể người là : A. 54
B. 24
C. 10
D. 64
Giải: Áp dụng công thức (3.4)
Ta có số kiểu gen tối đa có thể được tạo ra từ 3 gen nói trên là : 54 → Đáp án A
Bài 4. (Đề thi đại học năm 2009)
Ở người, gen A quy định mắt nhìn màu bình thường, alen a quy định bệnh mù màu đỏ và
lục, gen B quy định máu đông bình thường, alen b quy định bệnh máu khó đông. Các gen
này nằm trên NST giới tính X, không có alen tương ứng trên Y. Gen D quy định thuận
tay phải, alen d quy định thuận tay trái nằm trên NST thường. Số kiểu gen tối đa về 3
locut trên trong quần thể người là
A. 27

B. 36

C. 39

D. 42

Giải: Áp dụng công thức (3.4) với phần chú ý về các gen liên kết trên cùng NST.
14


Ta có : số alen trên NST X là : r = 2.2 = 4.
Số kiểu gen tối đa về 3 locut trên trong quần thể người là :
4(4+3)/2.2(2+1)/2 = 42 → Đáp án D.
Bài 5. (Đề thi đại học năm 2010)
Ở một quần thể ngẫu phối, xét 2 gen : gen thứ nhất có 3 alen, nằm trên đoạn không tương
đồng của NST giới tính X ; gen thứ 2 có 5 alen, nằm trên NST thường. Trong trường hợp


Aa x Aa

15


F1 :

1AA , 2Aa , 1aa

KH : 3/4 vàng : 1/4 xanh
Áp dụng công thức (1.1)
a. Xác suất để ở F1 cả 5 cây đều cho toàn hạt xanh: C55 .(1/4)5.1 = (1/4)5 = 1/1024.
b. Xác suất để ở F1 có 2 cây cho hạt vàng và 3 cây cho hạt xanh :
C52.(3/4)2.(1/4)3 = 15/512
c. Xác suất để ở F1 có ít nhất 1 cây có thể cho được hạt vàng:
F1 ít nhất có 1 cây cho được hạt vàng đồng nghĩa với trừ trường hợp 5 hạt lấy ra đều
xanh (aa)
Vậy xác suất để ở F1 có ít nhất 1 cây có thể cho được hạt vàng :
1 – (1/4)5 = 1023/1024.
Bài 8. (Đề thi đại học năm 2010)
Cho cây lưỡng bội dị hợp về hai cặp gen tự thụ phấn. Biết rằng các gen phân li độc lập và
không có đột biến xảy ra. Tính theo lí thuyết, trong tổng số các cá thể thu được ở đời con,
số cá thể có kiểu gen đồng hợp về một cặp gen và số cá thể có kiểu gen đồng hợp về hai
cặp gen trên chiếm tỉ lệ lần lượt là
A. 50% và 25%

B. 25% và 50%

C. 25% và 25%

Số loại kiểu gen tối đa về lôcut gen trong quần thể này là 6 + 9 = 15. → đáp án B
Bài 10. (Đề thi đại học năm 2012)
Ở một loài thực vật lưỡng bội, khi lai hai cây hoa trắng thuần chủng với nhau, thu được
F1 toàn cây hoa trắng. Cho F 1 giao phấn với nhau thu được F 2 gồm 81,25% cây hoa trắng
và 18,75% cây hoa đỏ. Cho F1 giao phấn với tất cả các cây hoa đỏ ở F2 thu được đời con.
Biết rằng không xảy ra đột biến, theo lý thuyết, ở đời con số cây có kiểu gen đồng hợp tử
lặn về hai cặp gen trên chiếm tỉ lệ
A. 1/12

B. 1/24

C. 1/8

D. 1/16.

Giải: F1 dị hợp 2 cặp gen, phân li độc lập (AaBb). Để đời con có kiểu gen đồng hợp lặn 2
cặp gen thì cây hoa đỏ ở F2 có kiểu gen dị hợp 1 cặp aaBb chiếm tỷ lệ 2/3 (vì F 2 có 3 tổ
hợp gen cho hoa đỏ:1aaBB:2aaBb).
P: AaBb x aaBb cho đời con có kiểu gen aabb với tỷ lệ: 1/4ab.1/2ab = 1/8.
Tích 2 kết quả trên ta được: 2/3.1/8 = 1/12 → đáp án A
Bài 11. (Đề thi đại học năm 2012)
Ở người, xét một gen nằm trên nhiễm sắc thể thường có hai alen: alen A không gây bệnh
trội hoàn toàn so với alen a gây bệnh. Một người phụ nữ bình thường nhưng có em trai bị
bệnh kết hôn với một người đàn ông bình thường nhưng có em gái bị bệnh. Xác suất để
con đầu lòng của cặp vợ chồng này không bị bệnh là bao nhiêu? Biết rằng những người
khác trong cả hai gia đình trên đều không bị bệnh.
A. 8/9.

B. 3/4.


bố có kiểu gen Aa kết hôn với người mẹ thuận tay trái có kiểu gen aa sinh con thuận tay
trái aa với xác suất là 0,5. Do đó, xác suất cặp vợ chồng này sinh con thuận tay trái là
0,75 . 1 . 0,5 = 37,5%.
Xác suất sinh con đầu lòng thuận tay phải là : 100% - 37,5% = 62,5% → đáp án C. 4.
Kết quả nghiên cứu
Trong nội dung bài viết này, tôi đã đưa ra được 5 dạng công thức tổng quát dễ nhớ
và phân loại được 6 dạng bài tập xác suất trong di truyền phân li độc lập dễ nhận biết cho
HS khi vận dụng làm trắc nghiệm hoặc làm tự luận. Có công thức, HS vận dụng làm trắc
nghiệm khá chính xác và nhanh. Kết quả đạt được trong nhiều năm dạy ôn thi học sinh
giỏi Tỉnh, ôn thi Đại học cao đẳng cũng khá cao.
III. KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT
1. Kết luận
Để đạt được kết quả cao trong quá trình dạy và học cần có sự kết hợp nhiều mảng
kiến thức khác nhau với nhiều mức độ khó, dễ khác nhau. Trong nội dung bài viết của
mình, tôi cũng mới chỉ đưa ra được một số dạng bài toán tính xác suất cơ bản trong số rất
nhiều vấn đề xuất hiện trong các đề thi, đặc biệt là thi trắc nghiệm.
Vận dụng công thức toán trong việc giải các bài tập xác suất cơ bản trong sinh học
sẽ giúp HS hình thành được kỹ năng giải bài tập, từ đó HS có thể làm nhanh và chính xác
các dạng bài tập ở mức độ cao hơn, các dạng bài tập khác có liên quan đến tính xác suất
và các dạng bài tập di truyền nói chung... Từ đó sẽ tạo điều kiện cho học sinh tiếp cận,
làm quen và vận dụng kiến thức toán học để giải quyết những vấn đề thực tiễn của môn
sinh học. Đây là việc làm thiết thực giúp học sinh thấy được mối quan hệ giữa lí luận và
thực tiễn tạo cho các em có sự đam mê trong học tập.

18


Việc phân loại các dạng bài tập và hướng dẫn đưa ra được những công thức tổng
quát sẽ giúp HS đỡ tốn thời gian khi làm trắc nghiệm, đồng thời giúp cho giáo viên
không ngừng tìm tòi, sáng tạo, nắm vững kiến thức chuyên môn.