Vận dụng một số phép toán giúp học sinh giải nhanh các dạng bài tập trắc nghiệm về
di truyền quần thể
Thaïc só : NGUYỄN QUYẾT Trang 1
Vận dụng một 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 thông nói chung, chất lượng môn sinh học
nói riêng là nhiệm vụ cấp thiết của người thầy giáo. Một trong những yêu 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 quá 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 thông, 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 môn học, đặc biệt giữa toán học và sinh học. Điều đó dẫn đến việc hiểu và
vận dụng kiến thức đã học một cách máy móc rập khuôn, 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 môn 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 toàn bộ nội dung
môn học. Kiến thức nhiều nếu không có phương pháp học tập đúng, với thói quen
Vận dụng một số phép toán giúp học sinh giải nhanh các dạng bài tập trắc nghiệm về
di truyền quần thể
Thaïc só : NGUYỄN QUYẾT Trang 2
“học vẹt, học tủ” thiếu khả năng tư duy thì kết quả học tập sẽ thấp dẫn đến thiếu tự tin,
thiếu tích cực hứng thú trong học tập.
Vì vậy việc tìm ra mối liên quan giữa phép toán và dạng bài tập cụ thể, tìm
được cách giải phù hợp cho từng dạng bài tập, giúp học sinh dễ hiểu, dễ nhớ, có thể
giải một cách nhanh gọn đáp ứng được với việc kiểm tra và thi theo hình thức trắc
nghiệm. Qua đó tạo được sự hứng thú và niềm tin trong học tập, góp phần nâng cao
hiệu quả của việc dạy và học bộ môn sinh học trong nhà trường là một việc làm cần
thiết.
Từ thực tiễn giảng dạy và kinh nghiệm của bản thân, tôi viết đề tài : “Vận dụng
một số phép toán giúp học sinh giải nhanh các dạng bài tập trắc nghiệm về di
truyền quần thể” trao đổi cùng các đồng nghiệp với mong muốn góp một phần nào
đó nâng cao chất lượng giảng dạy sinh học trong nhà trường. Giúp các em học sinh có
thể hiểu và dễ nhớ, làm tốt các bài tập trắc nghiệm có liên quan đến di truyền quần
thể.
Vận dụng một số phép toán giúp học sinh giải nhanh các dạng bài tập trắc nghiệm về
di truyền quần thể
Thaïc só : NGUYỄN QUYẾT Trang 3
B. PHẦN NỘI DUNG
I. THỰC TRẠNG VẤN ĐỀ
- Bài tập di truyền quần thể tương đối đa dạng, phức tạp, đòi hỏi tư duy cao,
khá khó lại liên quan nhiều đến toán học. Thực tế, phần đông học sinh chưa nắm được
cách giải nên không 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, không 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, môn 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 không nhỏ đến kết quả thi của học sinh.
Với thực trạng nêu trên nếu không 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.
- Quá trình tự phối làm cho quần thể dần dần phân thành các dòng thuần có kiểu
gen khác nhau.
Vận dụng một số phép toán giúp học sinh giải nhanh các dạng bài tập trắc nghiệm về
di truyền quần thể
Thaïc só : NGUYỄN QUYẾT Trang 4
- Cấu trúc di truyền của quần thể biến đổi qua các thế hệ theo hướng giảm dần tỷ lệ
dị hợp tử và tăng dần tỷ lệ đồng hợp tử, nhưng không làm thay đổi tần số tương đối
của các alen.
- Cấu trúc di truyền của quần thể qua n thế hệ tự phối :
P : dAA + hAa + raa = 1 (với : d + h + r = 1)
Qua n thế hệ tự phối, thành phần kiểu gen của quần thể ở Fn là :
dAA dAA
raa raa
hAa Aa = (1/2)nh và AA = aa =
1 (1/ 2)
2
n
h
Fn : (d +
1 (1/ 2)
2
n
h
)AA + (1/2)nhAa + (r +
1 (1/ 2)
2
n
h
)aa = 1
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 không 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
Höôùng daãn giaûi
Quần thể ban đầu gồm các cá thể có kiểu gen đồng hợp nên cấu trúc di truyền của
quần thể luôn không 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 =
2
n
Ví dụ : Ở cà chua, cho biết A – quả đỏ, a – quả vàng. Giả sử một quần thể cà chua ở
thế hệ xuất phát gồm toàn cây quả đỏ dị hợp. Khi cho quần thể này tự thụ phấn liên
tiếp, tính theo lý thuyết tỷ lệ các kiểu hình thu được ở F3 là
A. 50% cây quả đỏ : 50% cây quả vàng.
Vận dụng một số phép toán giúp học sinh giải nhanh các dạng bài tập trắc nghiệm về
di truyền quần thể
Thaïc só : NGUYỄN QUYẾT Trang 5
B. 56,25% cây quả đỏ : 43,75% cây quả vàng.
C. 75% cây quả đỏ : 25% cây quả vàng.
D. 100% cây quả đỏ.
Höôùng daãn giaûi
- Cấu trúc di truyền của quần thể ban đầu P : 100%Aa
- Ở F3 : Aa =
3
1
( )
2
= 0,125 và AA = aa =
1 0,125
2
= 0,4375.
- Tỷ lệ kiểu hình ở F3 : Cây quả đỏ (AA, Aa) = 0,4375 + 0,125 = 0,5625
Cây quả vàng (aa) = 0,4375 Chọn B
1.2.3 Trường hợp thế hệ xuất phát có cả 2 loại kiểu gen : đồng hợp và dị hợp
- Chuyển P về cấu trúc di truyền : dAA + hAa + raa = 1 (d + h + r = 1)
- Chỉ thực hiện phép tính với kiểu gen dị hợp : hAa
Aa = (1/2)nh = (u)
AA = aa =
2
h u
= (v)
- 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.
Höôùng daãn giaûi
- Chỉ thực hiện tính toán 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 :
Aa = 0375,03,0)
2
1
(3x
AA = aa = 13125,0
2
0375,03,0
- Thành phần kiểu gen của quần thể ở thế hệ thứ tư là :
(0,3 + 0,13125)AA + 0,0375Aa + (0,4 + 0,13125)aa = 1
0,43125AA + 0,0375Aa + 0,53125aa = 1 Chọn D