Phương pháp giải bài toán phần các quy luật di truyền

Trường phổ thông DTNT Đăk Hà Giáo viên thực hiện: Nguyễn Thị Thủy - Tổ: KHTN
MỤC LỤC
Trang
Phần 1. Mở đầu 02
Phần 2. Nội dung 04
I. Xác định mục tiêu bài toán 04
II. Quy trình giải bài toán 04
A/ Các dạng toán 04
B/ Phương pháp giải bài tập về các quy luật di truyền 04
C/ Nhận dạng bài toán nhanh 05
D/ Phương pháp giải cụ thể cho từng dạng 06
1, Định luật phân li và phân li độc lập của Međen 06
2, Liên kết gen và hoán vị gen 09
3, tương tác gen 11
III. Bài tập ứng dụng 12
Phần 3. Kết luận 20
Phần 4. Tài liệu tham khảo 21
Sáng kiến kinh nghiệm: Phương pháp giải bài tập - các quy luật di truyền. Trang 1
Trường phổ thông DTNT Đăk Hà Giáo viên thực hiện: Nguyễn Thị Thủy - Tổ: KHTN
Phần 1. MỞ ĐẦU
I. LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI:
Qua tìm hiểu tài liệu và đặc biệt là qua các tiết giải bài tập cho ho
̣
c sinh, tôi nhận
thấy, các em ho
̣
c sinh thường bày tỏ những băn khoăn, thắc mắc xung quanh việc làm sao
để nhận dạng và giải được các bài toán về các quy luật di truyền nhanh nhất nhằm đáp
ứng nhu cầu thi trắc nghiệm do Bộ GD & ĐT quy định từ năm học 2006 - 2007. Điều
này, một số tài liệu đã giới thiệu nhiều cách giải và hướng dẫn của các nhà giáo - nhà
khoa học có uy tín trao đổi rất cụ thể về kĩ năng, kinh nghiệm và cách giải cụ thể các bài
toán về các quy luật di truyền, tuy nhiên các cách giải mà các nhà giáo - nhà khoa học
đưa ra chủ yếu dành cho học sinh khá giỏi, chưa phù hợp đối với các em học sinh của
mình, đặc biệt là học sinh dân tộc thiểu số.
Vả lại, một trong những nhiệm vụ trọng tâm của dạy học, sinh học là phát triển tư
duy sáng tạo và khả năng phân tích của học sinh và vì thế việc dạy các bài tập có một vai
trò rất lớn trong quá trình hình thành cho học sinh những phẩm chất đó. Để giải quyết tốt
các bài tập sinh học ngoài kiến thức về các quy luật di truyền đã được học trong chương
trình giáo khoa, học sinh cần phải có khả năng phân tích, nhận dạng từ đó xác định các
bước giải đúng đắn đối với mỗi dạng bài tập.
II. LỊCH SỬ VẤN ĐỀ:
Đã có rất nhiều tài liệu giáo khoa và sách tham khảo đề ra một số phương pháp và
quy trình giải bài toán phần quy luật di truyền. Nhóm tác giả đầu tiên cần phải kể tới là
Đặng Hữu Lanh (chủ biên), Lê Đình Trung, Bùi Văn Sâm với cuốn “Bài tập Sinh học
11”, trong tài liệu này các tác giả có phân chia các bài tập lai thành hai dạng cơ bản là
dạng bài toán thuận và dạng nghịch, trong mỗi dạng các tác giả đã đề ra quy trình 2 bước
giải tổng quát đối với mỗi dạng. Ngoài ra tác giả Lê Đình Trung (Đại học Sư phạm I Hà
Nội) còn có rất nhiều tài liệu tham khảo về bài tập di truyền dạng lai. Trong tài liệu của
mình, tác giả Lê Đình Trung đã nêu quy trình 4 bước để giải bài tập phần quy luật di
truyền trong trường hợp xét nhiều tính trạng đó là các bước: Xác định số tính trạng được
xét, xác định quy luật di truyền chi phối mỗi tính trạng, xác định kiểu gen chung và viết
sơ đồ lai. Tuy nhiên, trong bước xác định kiểu gen chung và viết sơ đồ lai tác giả không
đề ra phương pháp cụ thể để xác định kiểu gen, những chỉ dẫn còn hết sức tổng quát và
sơ lược. Tác giả Trần Đức Lợi (TH Chuyên Lê Hồng Phong) cũng có nhiều tài liệu tham
khảo dành cho phần bài tập các quy luật di truyền và biến dị. Trong các tài liệu của mình,
đối với phần bài tập quy luật di truyền, tác giả đã đưa ra phương pháp giải bài tập định
luât phân li và định luật phân li độc lập của Međen, liên kết gen và hoán vị gen, tương tác
gen nhưng cũng không nêu phương pháp xác định kiểu gen chung của các thế hệ. Ngoài
ra cần phải kể đến các tác giả khác như Nguyễn Minh Công (Đại học Quốc Gia), Bùi
Đình Hội (Bộ Giáo dục), Trần Hồng Hải, Vũ Đức Lưu, Lê Thị Thảo, Phan Kỳ Nam,
Nguyễn Văn Thanh vv… đã nêu một số cách giải và phân dạng các bài toán lai nhưng
Sáng kiến kinh nghiệm: Phương pháp giải bài tập - các quy luật di truyền. Trang 2
Trường phổ thông DTNT Đăk Hà Giáo viên thực hiện: Nguyễn Thị Thủy - Tổ: KHTN
các tác giả này cũng không đưa ra phương pháp giải chi tiết, đặc biệt là phương pháp xác
định kiểu gen.
Nhìn chung các tác giả mới đưa ra những phác đồ tổng quát cho việc giải quyết các
bài tập mà chưa đi sâu vào việc thiết kế các bước giải cho các chuyên đề hẹp trong việc
giải quyết các bài tập sinh học đặc biệt là các bài tập dành cho đối tượng học sinh yếu
hay học sinh ở các trường phổ thông DTNT. Tuy nhiên, các tài liệu trên đã tỏ ra rất có
ích cho học sinh, giúp các em định hướng và giải quyết đúng đắn các bài tập sinh học.
III. PHẠM VI ĐỀ TÀI:
Trong điều kiện và khả năng cho phép, đề tài chỉ dừng lại ở việc tìm hiểu cách giải
và nhận dạng bài toán phần quy luật di truyền.
Phần bài tập phần các quy luật di truyền có một tỉ trọng tương đối lớn trong đề thi
vào các trường Đại học và Cao đẳng hàng năm, từ năm học 2006-2007 Bộ GD & ĐT
quyết định thi trắc nghiệm. Chính vì lý do trên, trong quá trình dạy học tôi đã tìm cách
nêu ra phác đồ các bước giải chi tiết cho phần bài tập các quy luật di truyền, nhằm cung
cấp cho học sinh một số kinh nghiệm nhận dạng và phương pháp giải các bài tập để đáp
ứng được nhu cầu làm bài thi trắc nghiệm, đặc biệt là học sinh trường DTNT.
IV. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU:
Đề tài chủ yếu sử dụng phương pháp nghiên cứu tài liệu, phân tích, tổng hợp và thể
nghiệm thực tế.
Sáng kiến kinh nghiệm: Phương pháp giải bài tập - các quy luật di truyền. Trang 3
Trường phổ thông DTNT Đăk Hà Giáo viên thực hiện: Nguyễn Thị Thủy - Tổ: KHTN
Phần 2. NỘI DUNG
I. XÁC ĐỊNH MỤC TIÊU BÀI TOÁN:
Bài toán môn sinh học cũng như các môn khoa học tự nhiên khác cần xác định
đúng mục tiêu để có cách giải phù hợp.
Đối với bài toán về “Các quy luật di truyền” mục tiêu là cung cấp kiến thức, làm rõ
khái niệm và các hiện tượng. Vì vậy khi hướng dẫn học sinh làm bài toán dạng này, giáo
viên cần cho học sinh xác định đúng mục tiêu và phương pháp của bài toán cũng như
nhận dạng bài toán.
II. QUY TRÌNH GIẢI BÀI TẬP:
A/ Các dạng bài toán: Toán lai có 2 dạng
- Toán thuận: Cho biết kiểu hình P
TC
tìm kiểu gen và kiểu hình của F
x
.
- Toán nghịch: Cho biết kiểu hình F
x
tìm kiểu gen và kiểu hình của P
TC
.
B/ Phương pháp giải bài tập về các quy luật di truyền:
Để giải quyết tốt phần bài tập này giáo viên cần chuẩn bị cho học sinh các kỹ năng sau:
+ Nhận biết có hiện tượng lai một cặp tính trạng.
+ Nhận biết có hiện tượng lai hai cặp tính trạng.
Thông qua bảng tóm tắt sau:
Lai một cặp tính trạng
(Quy luật phân li của Menđen,
Tương tác gen)
Lai hai cặp tính trạng
(Quy luật phân li độc lập, Liên kết gen,
Hoán vị gen)
Bài toán thuận Bài toán nghịch Bài toán thuận Bài toán nghịch
B1: Tóm tắt sơ đồ lai.
B2: Chứng minh trội, lặn.
B3: Quy ước gen
B4: Kiểm chứng bằng sơ
đồ lai.
* Lưu ý: Đối với bài toán
tương tác gen, sau B3.
B4: Chứng minh tương
tác gen.
B5: Kiểm chứng bằng sơ
đồ lai.
B1: Tóm tắt sơ
đồ lai.
B2: Chứng minh
trội, lặn.
B3: Quy ước gen
B4: Biện luận từ
F
x
--> kiểu gen
và kiểu hình của
P
TC

B5: Kiểm chứng
bằng sơ đồ lai.
B1: Tóm tắt sơ
đồ lai.
B2: Chứng minh
trội, lặn.
B3: Quy ước
gen
B4: Chứng minh
phân li độc lập,
liên kết gen hay
hoán vị gen.
B5: Kiểm chứng
bằng sơ đồ lai.
B1: Tóm tắt sơ đồ
lai.
B2: Chứng minh
trội, lặn.
B3: Quy ước gen
B4: Chứng minh
phân li độc lập, liên
kết gen hay hoán vị
gen.
B5: Biện luận từ F
x

--> kiểu gen và kiểu
hình của P
TC

B6: Kiểm chứng
bằng sơ đồ lai.
Sáng kiến kinh nghiệm: Phương pháp giải bài tập - các quy luật di truyền. Trang 4
Trường phổ thông DTNT Đăk Hà Giáo viên thực hiện: Nguyễn Thị Thủy - Tổ: KHTN
C/ Nhận dạng bài toán nhanh:
(Xét trong trường hợp các gen trội hoàn toàn)
1. Tóm tắt thí nghiệm của MenĐen (Đối tượng: Đậu Hà Lan), MoócGan (Đối tượng:
Ruồi giấm) và Tương tác gen.
Quy luật phân
li của Menđen
Quy luật phân
li độc lộc của
Menđen
Liên kết gen Hoán vị gen Tương tác gen
P
TC
F
1
F
1
x F
1
F
2
3 : 1
Lai phân tích
P
a
F
a
1 : 1
P
TC
F
1
F
1
x F
1
F
2
9 : 3 : 3:1
Lai phân tích
P
a
F
a
1: 1 : 1:1
P
TC
F
1
Lai phân tích
P
a
♂F
1
x ♀
F
a
1: 1
P
TC
F
1
Lai phân tích
P
a
♀F
1
x ♂
F
a
41:41 : 9 : 9
P
TC
F
1
F
1
x F
1
F
2
9 : 3 : 3:1
9 : 6 : 1
9 : 7
→ Tác động bổ
trợ.
12 : 3 : 1
13 : 3
9 : 3 : 4
→ Tác động át
chế.
15 : 1
→ Tác động
cộng gộp.
2. Nhận dạng bài toán:
2.1, Khi đọc đề bài toán, giả thuyết cho là phép lai 1 cặp tính trạng thì chúng ta
loại bỏ ngay 3 trường hợp: Quy luật phân li độc lập của Menđen, Liên kết gen và Hoán vị
gen. Chỉ còn lại 2 trường hợp: Quy luật phân li của Menđen và Tương tác gen.
- Nếu kết quả F
2
3 : 1 => Bài toán về quy luật phân li của Menđen.
- Nếu kết quả của F
2
giống với kết quả quy luật phân li độc lập của Menđen thì đó
là dạng toán về Tương tác gen. (Tuỳ vào tỉ lệ của bài toán mà ta xác định là: Tác động bổ
trợ, Tác động át chế hay Tác động cộng gộp)
2.2, Khi đọc đề bài toán, giả thuyết cho là phép lai 2 cặp tính trạng thì chúng ta
loại bỏ ngay 2 trường hợp: Quy luật phân li của Menđen và Tương tác gen. Chỉ còn lại 3
trường hợp: Quy luật phân li độc lập của Menđen, Liên kết gen và Hoán vị gen.
- Nếu kết quả F
2
9 : 3 : 3:1 => Bài toán về quy luật phân li độc lập của Menđen.
- Nếu kết quả F
2
hoặc F
B
giống với kết quả quy luật phân li của Men đen => Bài
toán về hiện tượng liên kết gen.
- Nếu kết quả về số loại kiểu hình F
2
hoặc F
B
giống với kết quả quy luật phân li độc
lập của Men đen nhưng không tuân theo tỉ lệ 9 : 3 : 3 : 1 hoặc không tuân theo 1 tỉ lệ nhất
định (Tỉ lệ của 2 gen liên kết bằng nhau và 2 gen hoán vị bằng nhau → 2 kiều hình giống
Sáng kiến kinh nghiệm: Phương pháp giải bài tập - các quy luật di truyền. Trang 5
Trường phổ thông DTNT Đăk Hà Giáo viên thực hiện: Nguyễn Thị Thủy - Tổ: KHTN
P bằng nhau, 2 kiểu hình khác P bằng nhau nhưng nhỏ hơn 50%) => Bài toán về hiện
tượng hoán vị gen.
D/ Phương pháp giải cụ thể cho từng dạng bài toán như sau:
1. Các bước được thiết kế để giải bài tập về định luật phân li và định luật phân li
độc lập của Međen.
1.1, Tính số loại và thành phần kiểu gen, giao tử.
* Số loại giao tử:
Không phụ thuộc vào gen trong kiểu gen mà phụ thuộc vào số cặp gen dị hợp trong đó:
+ Kiểu gen có 1 cặp gen dị hợp → 2
1
giao tử.
+ Kiểu gen có 2 cặp gen dị hợp → 2
2
giao tử.
+ Kiểu gen có 3 cặp gen dị hợp → 2
3
giao tử.
+ Kiểu gen có n cặp gen dị hợp → 2
n
giao tử.
* Thành phần kiểu gen của giao tử:
Trong tế bào (2n) của cơ thể gen tồn tại thành từng cặp tương đồng, còn trong giao
tử (n) chỉ còn mang 1 gen trong cặp
- Đối với cặp gen đồng hợp AA (hoặc aa): cho 1 loại giao tử A (hoặc 1 loại giao tử a).
- Đối với cặp gen dị hợp Aa: cho 2 loại giao tử với tỉ lệ bằng nhau, giao tử A và a.
- Suy luận tương tự đối với nhiều cặp gen dị hợp nằm trên các cặp NST khác nhau, thành
phần kiểu gen của các loại giao tử được ghi theo sơ đồ phân nhánh (sơ đồ Auerbac) hoặc
bằng cách nhân đại số.
Ví dụ: Kiểu gen AaBbDd

Sáng kiến kinh nghiệm: Phương pháp giải bài tập - các quy luật di truyền. Trang 6
Kiểu gen AaBbDd
A
B
b
D
d
D
d
a
B
b
D
d
D
d
ABD
ABd
AbD
Abd
ABD
ABd
AbD
Abd
Trường phổ thông DTNT Đăk Hà Giáo viên thực hiện: Nguyễn Thị Thủy - Tổ: KHTN
Vậy với trường hợp dị hợp 3 cặp gen → ∑giao tử = 2
3
= 8 (ABD, ABd , AbD,
Abd, aBD, aBd, abD, abd)
1.2, Tính số kiểu tổ hợp, kiểu gen, kiểu hình và các tỉ lệ phân li ở đời con:
* Số kiểu tổ hợp:
Mỗi loại giao tử đực tổ hợp tự do với các loại giao tử cái tạo thành nhiều kiểu tổ
hợp trong các hợp tử. Vì vậy số kiểu tổ hợp giữa các loại giao tử đực và cái là:
Số kiểu tổ hợp = số loại giao tử đực x số loại giao tử cái
Chú ý:
+ Biết kiểu tổ hợp => biết số loại giao tử đực, giao tử cái => biết được cặp
gen dị hợp trong kiểu gen của P.
+ Kiểu tổ hợp khác nhau nhưng có thể đưa đến kiểu gen giống nhau => số
KG < số kiểu tổ hợp.
* Số loại giao tử và tỉ lệ phân li về kiểu gen, kiểu hình:
Sự di truyền của các gen là độc lập với nhau => sự tổ hợp tự do giữa các cặp gen
cũng như giữa các cặp tính trạng. Vì vậy, kết quả về kiểu gen cũng như về kiểu hình ở
đời con được tính như sau:
- Tỉ lệ kiểu gen chung của nhiều cặp gen = các tỉ lệ kiểu gen riêng rẽ của mỗi cặp
gen nhân với nhau.
=> Số kiểu gen tính chung = số kiểu gen tính riêng của mỗi cặp gen nhân với
nhau.
- Tỉ lệ kiểu hình chung của nhiều cặp tính trạng = các tỉ lệ kiểu hình riêng rẽ của
mỗi cặp tính trạng nhân với nhau.
1.3, Tìm kiểu gen của P:
* Kiểu gen riêng của từng loại tính trạng:
Xét riêng kết quả đời con lai F
1
của từng loại tính trạng
a) F
1
đồng tính:
- Nếu bố mẹ (P) có kiểu hình khác nhau thì F
1
nghiệm đúng định luật đồng tính của
Međen. => tính trạng biểu hiện ở F
1
là tính trạng trội và thế hệ P đều thuần chủng:
AA x aa.
- Nếu P cùng kiểu hình và F
1
mang tính trạng trội thì 1 trong 2 P có kiểu gen đồng
hợp trội AA, P còn lại có thể là AA hoặc Aa.
- Nếu P không rõ kiểu hình và F
1
mang tính trạng trội, thì 1 trong 2 P là đồng hợp
trội AA, P còn lại tuỳ ý : AA, Aa hoặc aa.
b) F
1
phân tính nếu có tỉ lệ:
- F
1
phân tính theo tỉ lệ 3:1
F
1
nghiệm đúng định luật phân li của Međen => tính trạng
4
3
là tính trạng trội,
4
1

là tính trạng lặn và P đều dị hợp Aa x Aa.
Chú ý: Trong trường hợp trội không hoàn toàn thì tỉ lệ F
1
là 1 : 2 : 1. Trong
trường hợp có gen gây chết ở trạng thái đồng hợp thì tỉ lệ F
1
là 2 : 1.
Sáng kiến kinh nghiệm: Phương pháp giải bài tập - các quy luật di truyền. Trang 7
Trường phổ thông DTNT Đăk Hà Giáo viên thực hiện: Nguyễn Thị Thủy - Tổ: KHTN
- F
1
phân tính theo tỉ lệ 1 : 1 F
1
là kết quả đặc trưng của phép lai phân tích thể dị
hợp => 1 bên P có kiểu gen dị hợp Aa, P còn lại đồng hợp aa.
- F
1
phân tính không rõ tỉ lệ Dựa vào cá thể mang tính trạng lặn ở F
1
là aa => P đều
chứa gen lặn a, phối hợp với kiểu hình của P suy ra kiểu gen của P.
* Kiểu gen chung của nhiều loại tính trạng:
a) Trong phép lai không phải là phép lai phân tích.
Kết hợp kết quả về kiểu gen riêng của từng loại tính trạng với nhau.
Ví dụ: Ở cà chua A : quả đỏ ; a quả vàng
B : quả tròn ; b quả bầu dục
Cho lai 2 cây chưa rõ kiểu gen và kiểu hình với nhau thu được F
1
gồm: 3 cây đỏ,
tròn; 3 đỏ, bầu dục; 1 vàng, tròn; 1 vàng, bầu dục. Các cặp gen nằm trên các cặp NST
khác nhau, Tìm kiểu gen 2 cây thuộc thế hệ P
- Tách riêng từng cặp tính trạng:
+ F
1
gồm (3+3) đỏ : (1 + 1) vàng ≈ 3 đỏ : 1 vàng (theo ĐL phân li) => P Aa x Aa
+ F
1
gồm (3 +1) tròn : (3 + 1 ) bầu dục ≈ 1 tròn : 1 bầu dục (lai phân tích dị hợp )
=> P Bb x bb
- Xét chung 2 cặp tính trạng:
Kết hợp kết qủa về kiểu gen riêng của mỗi loại tính trạng ở trên => kiểu gen của P
là AaBb x AaBb.
b) Trong phép lai phân tích: Không xét riêng từng loại tính trạng mà phải dựa vào
kết quả của phép lai để xác định tỉ lệ và thành phần gen của mỗi loại giao tử sinh ra =>
kiểu gen của cá thể đó.
1.4, Cách nhận định quy luật di truyền:
* Căn cứ vào phép lai không phải là phép lai phân tích:
- Tìm tỉ lệ phân tính về kiểu hình ở thế hệ con đối với mỗi loại tính trạng.
- Nhân tỉ lệ kiểu hình riêng rẽ của loại tính trạng này với với tỉ lệ kiểu hình riêng của
loại tính trạng kia. Nếu thấy kết quả tính được phù hợp với kết qủa phép lai => 2 cặp
gen quy định 2 loại tính trạng đó nằm trên 2 cặp NST khác nhau, di truyền theo quy luật
phân li độc lập của Menden (trừ tỉ lệ 1:1 nhân với nhau).
Ví dụ: Cho lai 2 thứ cà chua; quả đỏ thân cao với quả đỏ thân thấp thu được 37,5%
quả đỏ thân cao: 37,5% quả đỏ thân thấp: 12,5% quả vàng thân cao, 12,5% quả vàng thân
thấp. Biết rằng mỗi tính trạng do 1 gen quy định
Giải
+ Tách riêng từng tính trạng ở thế hệ con
- (37,5% + 37,5%) đỏ : (12,5% + 12,5%) vàng ≈ 3 đỏ : 1 vàng.
=> Kiểu gen của P Aa x Aa
- (37,5% + 12,5%) cao : (37,5 % + 12,5%) thấp ≈ 1 cao : 1 thấp.
=> Kiểu gen của P Bb x bb
+ Xét chung các cặp tính trạng: Nhân 2 tỉ lệ này (3 đỏ : 1 vàng) (1 cao : 1 thấp) = 3 đỏ
cao : 3 đỏ thấp : 1 vàng cao : 1 vàng thấp hoặc (Aa x Aa) (Bb x bb) = AaBb x Aabb, phù
Sáng kiến kinh nghiệm: Phương pháp giải bài tập - các quy luật di truyền. Trang 8