Sử dụng toán học để giải nhanh một số bài toán thuộc quy luật phân li, phân li độc lập và tương tác gen trong chương trình sinh học 12 - Pdf 44

.
Danh mục

MỤC LỤC
Trang

1- MỞ ĐẦU........................................................................................................ 01
1.1. Lý do chọn đề tài ......................................... .............................................. 01
1.2 Mục đích nghiên cứu ................................................................................... . 01
13. Đối tượng nghiên cứu ................................................................................... 01
1.4. Phương pháp nghiên cứu .............................................................................. 02
1.4.1. Phương pháp nghiên cứu xây dựng cơ sở lý thuyết....................................02
1.4.3. Phương pháp thống kê, xử lý số liệu.......................................................... 02
1.4.2. Phương pháp điều tra khảo sát thực tế, thu thập thông tin...................... ...02
2. NỘI DUNG SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM....................................................02
2.1. Cơ sở lý luận của sáng kiến kinh nghiệm.......................................................03
2.2. Thực trạng vấn đề nghiên cứu trước khi áp dụng sáng kiến kinh nghiệm... .03
2.3. Các giải pháp đã sử dụng để giải quyết vấn đề..............................................03
2.3.1. Giúp học sinh nắm vững cơ sở tế bào học của quy luật phân li, phân li độc
lập, tương tác gen..................................................................................................03
2.3.2. Giúp học sinh vận dụng toán tổ hợp để giải bài tập sinh học thuộc các qui
luật phân ly, phân li độc lập, tương tác gen thường gặp.......................................05
2.4. Hiệu quả của sáng kiến kinh nghiệm............................................................14
3. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ..........................................................................16
TÀI LIỆU THAM KHẢO


1- MỞ ĐẦU
1.1. Lý do chọn đề tài:
Trong những năm gần đây, Bộ Giáo dục và Đào tạo đã triển khai hình thức thi
trắc nghiệm khách quan trong kì thi THPT Quốc Gia ở nhiều môn học trong đó có



1.4. Phương pháp nghiên cứu:
1.4.1. Phương pháp nghiên cứu xây dựng cơ sở lý thuyết:
- Sưu tầm tài liệu liên quan đến quy luật phân li, quy luật phân li độc lập,
quy luật tác động qua lại giữa các gen.
- Nghiên cứu về lý thuyết xác suất thống kê và các ứng dụng của toán thống
kê.
- Nghiên cứu các đề kiểm tra, đề thi, đặc biệt là đề THPT Quốc gia trong
những năm gần đây.
- Hệ thống hóa kiến thức, đưa các dạng bài tập điển hình và cách giải tương
ứng.
- Chỉ rõ các dấu hiệu mà học sinh thường lúng túng hoặc nhầm lẫn khi làm
bài tập.
1.4.2. Phương pháp điều tra khảo sát thực tế, thu thập thông tin:
- Trao đổi trực tiếp với học sinh và giáo viên về chủ đề nghiên cứu để biết
được những vướng mắc mà học sinh hoặc giáo viên gặp phải khi nghiên cứu về quy
luật phân li, quy luật phân li độc lập, quy luật tác động qua lại giữa các gen.
- Kiểm tra bằng hình thức trắc nghiệm để đánh giá khách quan chính xác khả
năng vận dụng của học sinh ở từng mức độ.
1.4.3. Phương pháp thống kê, xử lý số liệu:
- Phương pháp thống kê sinh học và tính giá trị trung bình.
- Phương pháp thống kê thực nghiệm tính hệ số tương quan thứ bậc và so
sánh.
2. NỘI DUNG SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM
2.1. Cơ sở lý luận của sáng kiến kinh nghiệm:
2.1.1. Định nghĩa xác suất
Giả sử A là biến cố liên quan đến một phép thử với không gian mẫu Ω chỉ có
một số hữu hạn kết quả đồng khả năng xuất hiện.
Ta gọi tỉ số n(A) là xác suất của biến cố A, kí hiệu là P(A).

thấy theo phân phối chương trình thời lượng dành cho quy luật di truyền này là rất
ít. Các sách tham khảo chưa đề cập nhiều đến việc vận dụng toán học để giải bài
tập thuộc các quy luật di truyền này.Trong khi đó trong các đề thi gần đây, kiến
thức về các quy luật di truyền nói chung chủ yếu được ra dưới dạng các bài tập vận
dụng toán học để giải quyết. Đề thi khai thác học sinh ở nhiều môn học liên quan
do vậy nếu học sinh không nắm chắc toán học để vận dụng vào sinh học thì rất khó
hoàn thành đề thi trong khoảng thời gian ngắn. Nhiều học sinh còn lúng túng khi áp
dụng dẫn đến kết quả thi không cao.
2.3. Các giải pháp đã sử dụng để giải quyết vấn đề:
2.3.1. Giúp học sinh nắm vững cơ sở tế bào học của quy luật phân li, phân li
độc lập, tương tác gen.
- Nội dung quy luật phân li: cặp alen quy định cặp tính trạng nằm trên cặp
NST. Quá trình hình thành giao tử mỗi alen của cặp phân li vê một giao tử.
- Cơ sở tế bào học. Cặp alen quy định tính trạng nằm ở 1 locus trên cặp NST
tương đồng. Sự phân li của cặp NST tương đồng trong giảm phân hình thành giao
tử và tổ hợp của chúng trong thụ tinh dẫn tới sự phân li và tổ hợp của cặp alen.


- Sơ đồ lai: (ví dụ phép lai một cặp tính trạng về màu sắc hạt ở đậu Hà Lan)
Pt/c: AA
(vàng)
G: A

KH

x

aa
(xanh)
a

(3/4 vàng + 1/4xanh) (3/4 trơn + 1/4 nhăn)
F2: KG 1/16 AABB 2/16 AaBB 1/16 aaBB
2/16 AABb 4/16 AaBb 2/16 aaBb
1/16 AAbb 2/16 Aabb 1/16 aabb
KH
9/16: vàng - trơn
3/16: vàng - nhăn
3/16: xanh - trơn
1/16: xanh - nhăn
- Vận dụng làm bài tập khi
+ Mỗi gen quy định một tính trạng
+ Mỗi cặp alen nằm trên 1 cặp NST tương đồng
+ Phép lai xét tới sự di truyền của 2 tính trạng trở lên.


- Nội dung của tương tác gen : Các gen không alen (không cùng locus) tương
tác với nhau trong sự biểu hiện tính trạng. Thực chất là sự tương tác giữa sản phẩm
của các gen không alen với nhau trong sự biểu hiện tính trạng.
- Cơ sở tế bào học. Sự phân li độc lập và tổ hợp tự do của các cặp NST tương
đồng trong giảm phân hình thành giao tử và trong thụ tinh dẫn tới sự phân li độc
lập và tổ hợp tự do của các cặp alen.
- Các kiểu tương tác gen:
+ Tác động bổ trợ (tác động bổ sung): Các gen không alen bổ sung với nhau
trong sự biểu hiện tính trạng.
Gồm các kiểu tỉ lệ: 9: 3:3:1; 9:6:1;9:7
+ Tác động át chế: Gen này át chế sự biểu hiện của gen không cùng locus.
Có thể gen át chế là gen trội hoặc là gen lặn.
Gồm các tỉ lệ:

13:3;


2
1
. Khi cặp vợ chồng có kiểu gen Aa sẽ sinh con bị bệnh là aa. Do đó xác suất
3
4
2 2 1
1
sinh con bị bệnh của cặp vợ chồng này là x x = .
3 3 4
9

Vậy xác suất sinh con không bị bệnh của cặp vợ chồng này là 1 -

1
8
= .
9
9

Bài tập 2: Ở người alen A quy định không bị bệnh bạch tạng, alen a quy định mắc
bệnh, cặp alen trên nằm trên NST thường. Một cặp vợ chồng dị hợp về cặp alen
trên, theo lý thuyết.
a. Tính xác suất để sinh được 1 người con bị bệnh?
b. Tính xác suất để họ sinh được một con gái bình thường?
c. Tính xác suất để họ sinh được người con trai bình thường hoặc người con
gái bị bệnh ?
d. Tính xác suất để họ sinh được hai người, con đầu bình thường, người con
thứ 2 bị bệnh ?
e. Tính xác suất để họ sinh 3 người con trong đó có 2 người con bình thường


p = 3/4 x 1/4 = 3/16
e. Tính xác suất để họ sinh 3 người con trong đó có 2 người con bình thường
và 1 người con bị bệnh
2
p = C3 x (3/4)2 x 1/4 = 9/64

f. Tính xác suất để họ sinh được 3 người con trong đó có ít nhất một người
con bị bệnh
1
2
3
p = C3 x 1/4 x (3/4)2 + C3 x (1/4)2 x 3/4 + C3 x (1/4)3 = 37/64

(Xác suất sinh 3 người con có ít nhất một người bị bệnh bao gồm 3 trường
hợp: chỉ có một trong 3 người con bị bệnh ; có 2 trong 3 người con bị bệnh và cả 3
người con đều bị bệnh )
0
Hoặc áp dụng phần bù: p = 1- C3 x (3/4)3 = 1- 27/64 = 37/64

(Vì sinh 3 người con không bị bệnh là biến cố đối với sinh 3 người con có ít
nhất một người bị bệnh. Khi làm bài thi nên hướng cho học sinh áp dụng cách này
để mất ít thời gian nhất)
Bài tập 3: Ở người bệnh bạch tạng do alen a quy định, alen A quy định bình
thường, gen nằm trên NST thường. Một cặp vợ chồng bình thường sinh được một
người con bị bạnh tạng. Cặp vợ chồng trên sinh được 4 người con, theo lý thuyết
tính:
a. Xác suất để họ sinh cả 4 người con đều bị bạch tạng?
b. Xác suất để họ sinh 3 người con bị bạch tạng và 1 người con bình thường?
c. Xác suất để họ sinh 2 người con bạch tạng và 2 người con bình thường?


1
256

b. Xác suất để họ sinh 3 người con bị bạch tạng và 1 người con bình thường:

1
4

3
4

3
3
1
p = C4 ( ) ( ) =

12
256

(Các trường hợp xảy đối với 1 người bình thường có thể là người con thứ nhất hoặc
1
3
2 hoặc thứ 3 hoặc thứ 4 nên số cách chọn sẽ phép hoán vị C4 hoặc C4 )
c. Xác suất để họ sinh 2 người con bạch tạng và 2 người con bình thường:

1
4

3


1
4

1
4

3
4

1
4

3
4

1
4

3
4

4
4
3
3
1
2
2
2

4
f. Xác suất để họ sinh được ít nhất 2 người con bị bạch tạng:
Vì ít nhất 2 người bị bạch tạng bao gồm các trường hợp:
Có 2 trong 4 người bị bạch tạng - Có 3 trong 4 người bị bạch tạng
Có 4 trong 4 người bị bạch tạng

1
4

1
4

3
4

1
4

3
4

4
4
3
3
1
2
2
2
Do vậy xác xuất cần tìm là: p = C 4 ( ) + C 4 ( ) ( ) + C 4 ( ) ( )

- Nếu lấy ngẫu nhiên mỗi cây 1 hạt thì xác suất mỗi hạt lấy ra: 3/4 là hoa đỏ, 1/4 là
hoa trắng . Đây là trường hợp các khả năng có xác suất không như nhau.
- Gọi a là xác suất hạt được lấy là hoa đỏ : a = 3/4 = 0,75.
- Gọi b là xác suất hạt được lấy là hoa trắng : b = 1/4 = 0,25.
- Xác suất 5 hạt lấy ra là kết quả của:
(a + b)5 = a5 + 5a4 b1 + 10a3 b2 + 10a2 b3 + 5a1 b4 + b5
→ Có 6 khả năng xảy ra, trong đó xác suất để cả 5 hạt cho ra 5 cây đều có hoa
trắng là: b5 = (0,25)5 .
b. Xác suất để trong số 5 cây con có có ít nhất 1 cây hoa đỏ :
- Xác suất để trong số 5 cây con có ít nhất 1 cây hoa đỏ là một trong số 5 khả năng
sau:
TH1 : 5 cây hoa đỏ và 0 cây hoa trắng
TH2 : 4 cây hoa đỏ và 1 cây hoa trắng
TH3 : 3 cây hoa đỏ và 2 cây hoa trắng
TH4 : 2 cây hoa đỏ và 3 cây hoa trắng
TH5 : 1 cây hoa đỏ và 4 cây hoa trắng
TH6: 0 cây hoa đỏ và 5 cây hoa trắng
- Mặt khác xác suất bắt gặp TH1 + TH2 + TH3 + TH4 + TH5 + TH6 = 1
→ Xác suất để trong số 5 cây con có có ít nhất 1 cây hoa đỏ là:
TH1 + TH2 + TH3 + TH4 + TH5 = 1 – TH6 = 1- (0,25)51 / 64
Bài 5 : Ở người gen bạch tạng do gen lặn (a) nằm trên NST thường quy định , bệnh
máu khó đông do gen lặn b nằm trên NST giới tính X. Một cặp vợ chồng, bên phía
người vợ có bố bị bệnh máu khó đông, có bà ngoại và ông nội bị bạch tạng. Bên
phía người chồng có bố bị bạch tạng Những ngươi khác trong gia đình không bị
bệnh này. Cặp vợ chồng này dự định sinh một đứa con, xác suất để đứa con này
không bị cả 2 bệnh là bao nhiêu?
Giải :
- Xét tính trạng bạch tạng :
Bà ngoại của vợ bị bạch tạng nên mẹ của vợ co KG Aa. Ông nội của vợ bị bạch
tang nên bố của vợ có KG Aa. Bố mẹ có KG Aa x Aa nên người vợ có KG Aa với

nhau, tách riêng từng cặp alen viết theo quy luật phân li, sau đó tổ hợp kết quả lai)
P: (Aa x Aa) (Bb x Bb) (Dd x xDd) (Ee x Ee)
KG F1: (1AA + 2Aa + aa)(1BB + 2Bb + bb)(1DD + 2Dd + 1dd)(1EE + Ee + ee) (1)
KH F1: (3 T1 + 1 L1)

(3T2 + 1L2)

( 3T3 + 1L3)

(3T4 + 1L4)

(2)

Số tổ hợp = 44 = 256
Từ (1) ⇒ F1: AaBbDdEe = 2Aa x 2Bb x 2Dd x 2Ee = 16 (tỉ lệ: 16/256 = 1/16)
F1: AabbDdEE = 2Aa x 1bb x 2Dd x 1ee = 4 (tỉ lệ: 4/256 = 1/64)
Từ (2) ⇒ F1 có kiểu hình (L1 – L2 – T3 – T4) = 1x1x3x3 = 9 (tỉ lệ 9/256)


Bài tập 3: Cho lai giữa 2 cơ thể có kiểu gen là: ♂aaBbDdEEff x ♀ AaBbddEEFf.
Biết mỗi gen quy định một tính trạng, tính trạng trội hoàn toàn. Tính tỉ lệ con lai F1
thu được có kiểu gen và kiểu hình giống bố và mẹ.
Giải:
P: (aa x Aa) (Bb x Bb) (Dd x dd) (EE x EE) (Ff x ff)
KG F1: (1Aa + 1aa)(1BB + 2Bb + 1bb)(1Dd + 1dd)(1EE)(1Ff + 1ff) (3)
KH F1: (1 T1 + 1 L1)

(3T2 + 1L2) ( 1T3 + 1L3) (1T4) (1T5 + 1L5) (4)

Số tổ hợp : 2 x 4 x 2 x1 x 2 = 32

4
d. Tỉ lệ 3 C 4 / 4 =108/256  Số lượng cá thể F1: 1024 x 108/256 = 432
3
4
e. Tỉ lệ C8 / 4 = 56/256  Số lượng cá thể F1: 1024 x 56/256 = 224
2
2
2
2
f. Tỉ lệ 1 C 4 / 3 C 4 = 6/54 = 1/9


Bài tập 5: Cho cơ thể có kiểu gen AaBbDdEe lai phân tích, biết mỗi gen quy định
một tính trạng, tính trạng đều trội không hoàn toàn. Tính:
a. Tỉ lệ F1 chứa 2 alen trội ?
b. Tỉ lệ F1 chứa 3 tính trạng trung gian?
c. Tỉ lệ F1 chứa ít nhất 2 tính trạng trung gian?
Giải.
k
2
4
a. áp dụng công thức C n  tỉ lệ F1 chứa 2 alen trội là: C 4 / 2 = 6 / 16 = 3 / 8
k
b. áp dụng công thức C n  Tỉ lệ F1 chứa 3 tính trạng trung gian là:

C34 / 24 = 4 / 16 = 1/ 4
k
c. áp dụng công thức C n  Tỉ lệ F1 chứa ít nhất 2 tính trạng trung gian là:

(ít nhất 2 tính trạng trung gian gồm chứa 2 tính trạng trung gian, 3 tính trạng trung


15

( C6 )

Không có alen trội : 1

2


Có 3 alen trội :

20

Có 4 alen trội :

15

Có 5 alen trội :

6

Có 6 alen trội :

1

3

( C6 )
4


Trắng (không chứa alen trội nào – KG: aabb)

C04 = 1

Bài tập 3 : Lai 2 thứ bí quả tròn có tính di truyền ổn định, thu được F1 đòng loạt
quả dẹt, cho giao phấn F1xF1 ở F2 thu được tỉ lệ 9 dẹt: 6 tròn: 1 dài. Cho giao phấn
2 cây bí quả dẹt ở F2 với nhau. Về mặt lí thuyết thì xác suất để có được quả dài ở
F3 là
Giải:
Để F3 xuất hiện quả dài (aabb) khi Quả dẹt F2 (A-B-) giao phấn, thì cây quả
dẹt F2 phải là AaBb.
 4
 4
F2 : AaBb ÷× AaBb ÷
 9
 9
 1
F3 :aabb ÷
 16 
2

 4  1  1
⇒ XS:=  ÷ ×  ÷ =
⇒A
 9   16  81

Bài tập 4: 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:
Giải:


Học sinh lập sơ đồ
lai, viết giao tử P
 lập khung
pennet  đếm số
tổ hợp KG có cùng
số alen trội (Biết
từng loại KG).

Học sinh viết sơ đồ lai riêng sự phân li của
từng cặp tính trạng  Xác định số alen trội
có mặt cho từng loại KG (biết từng loại KG)
quy định KH  Xác định cách kết hợp giữa 2
cặp alen sau đó nhân lại với nhau  kết
quả

Xác định tổng
số gen trội có
mặt quy định
từng loại KH
(Không cần
biết KG như
thế nào)

Đỏ đậm (chứa 4
alen trội – KG:
AABB):

KG F1: (1AA + 2Aa + 1aa)(1BB +2Bb + 1bb)


hoặc aaBB)

Hồng (chứa 1 alen
trội – KG : Aabb
hoặc aaBb)

Hồng (chứa 1 alen trội – KG : Aabb hoặc
aaBb)

Trắng (không chứa
alen trội nào KG:
(aabb)

Trắng (không chứa alen trội nào – KG: aabb)
KG: aabb = 1x 1 = 1

C24 = 6

AAbb = 1x1 ; AaBb = 2x2; aaBB = 1x1
Tổng = 1+ 4 +1 = 6
C14 = 4

Aabb = 2 x 1; aaBb = 1 x 2. Tổng = 2+2 = 4
C04 = 1

Thực tế cho thấy nếu tính trạng do ít gen chi phối (2 cặp gen) thì mức độ
chênh lệnh thời gian là không đáng kể nhưng khi tính trạng do nhiều gen chi phối
tác động cộng gộp thì mức độ chênh lệch thời gian làm bài là rất lớn giữa các
phương pháp làm như trên, phương pháp tôi đề xuất tồn ít thời gian nhất chỉ là thao
tác máy tính cá nhân hoặc áp dụng phép nhân thông thường. Kết quả cụ thể qua bài

30
58,8
11
21,1
5
9,8
12A7 46
16
34,7
24
52,1
04
8,7
2
4,3
12A8 44
24
54,5
16
36,3
03
6,8
1
2,3
Tổng 186
54
137
97
218
24


36

70,6

5

9,8

2

3,9

12A7

46

19

41,3

26

56,5

01

2,1

1


10

38

4

19

Tổng 186

28,8

lượng
28

62,2

lượng
03

6,6

lượng
1

2,2


Đề tài này đã được các thầy cô giáo trong tổ sinh – công nghệ trường THPT

Người viết

TÀI LIỆU THAM KHẢO


1. Nguyễn Thành Đạt, 2008. Sách giáo khoa sinh học 12.Nxb Giáo dục.
2. Lê Đình Trung, 2010. Dạy học theo chuẩn kiến thức kỹ năng sinh học 12. Nxb
đại học Sư phạm.
3. Phạm Thành Hổ,2002. Di truyền học. Nxb Giáo dục.
4. Phan Cự Nhân, 1999. Di truyền học tập 2. Nxb Giáo dục.
5. Nguyễn Hồng Minh, 1999. Giáo trình di truyền học.Nxb Nông nghiệp.
6. Phan Khắc Nghệ, 2010. Phương pháp giải nhanh bài tập di truyền. Nxb Giáo
dục.
7. Ngô Văn Hưng, 2015. Hướng dẫn ôn tập kì thi trung học phổ thông quốc gia
năm học 2014 – 2015, Nxb Giáo dục.
8. Huỳnh Quốc Thành, 2012. Tài liệu bồi dưỡng học sinh giỏi sinh học 12. Nxb đại
học Sư phạm
9. Sở giáo dục và đào tạo Hà tĩnh: Bộ đề ôn thi tốt nghiệp THPT năm học 2008.
Môn: Toán - Vật lí - Hóa học - Sinh học. Lưu hành nội bộ - H2009.
10. Huỳnh Nhứt: Phương pháp & kĩ năng giải 1206 bài tập trắc nghiệm sinh học
Nhà xuất bản Đại học quốc gia Hà nội - H2011.
11. Đỗ Mạnh Hùng: Lí thuyết và bài tập sinh học, tập 1. Nhà xuất bản giáo dụcH2001.
12. Một số nguồn tư liệu của các bạn đồng nghiệp trên internet.




Nhờ tải bản gốc

Tài liệu, ebook tham khảo khác

Music ♫

Copyright: Tài liệu đại học © DMCA.com Protection Status