Sáng kiến kinh nghiệm: Sử dụng toán tổ hợp kết hợp hằng dẳng thức (a+b+c)2 dạy bài 17 sinh học 12 cơ bản - Trịnh Thị Yến

câu hỏi có vấn đề: Công thức (4) chỉ được áp dụng trong trường hợp 1 gen gồm 2 alen và các gen thuộc NST thường. Tuy nhiên trong thực tế 1 gen có nhiều alen khác nhau. Vậy chúng ta có sử dụng công thức (4) được không? Sau đó tôi đưa ra ví dụ về một gen có 3 alen, cụ thể: Trường hợp 1: Trường hợp một gen có 3 alen thuộc NST thường thì công thức Hacđi - Vanbec có dạng như thế nào? Tôi hướng dẫn HS xây dựng công thức như sau: Công thức (4) có thể được viết dưới dạng : (p + q)2 = p2 AA + 2pq Aa + q2 aa = 1 Vậy nếu một gen có 3 alen nằm trên NST thường thì công thức sẽ được biểu diễn dưới dạng : (p1 + p2 + p3)2 = p12 + p22 + p3 2 + 2 p1 p2 + 2 p2 p3 + 2 p1 p3 (5) Trong đó : p1, p2, p3 lần lượt là tần số tương đối của các alen. Sau đó tôi đưa ra các ví dụ: Ví dụ 1: Một gen có 3 alen khác nhau nằm trên NST thường (A1, A2, A3) với tần số lần lượt là 0,1 ; 0,4 ; 0,5 thì ở trạng thái cân bằng di truyền, thành GIẢI Ở trạng thái cân bằng di truyền, thành phần kiểu gen của quần thể được xác định như sau: (0,1A1 + 0,4A2 +0,5A3)2 = 0,12 A1A1 +0,42 A2A2 + 0,52 A3A3 + 2 (0,1 x 0,4A1A2 + 0,1 x 0,5A1A3 + 0,4 x 0,5A2A3) 0,01A1A1 + 0,16A2A2 + 0,25 A3A3 + 0,08A1A2 + 0,1A1A3 + 0,4A2A3. Ví dụ 2 : Giả thiết trong quần thể người, tần số tương đối của các nhóm máu là: nhóm A = 0,15 ; nhóm B = 0,4; nhóm AB = 0,36 ; nhóm O = 0,01 Xác định tần số tương đối của các alen quy định nhóm máu và cấu trúc di truyền của quần thể. GIẢI - Gọi p, q, r lần lượt là tần số tương đối của các alen IA, IB, Io (điều kiện : ) - Vì tính trạng nhóm máu ở người không ảnh hưởng đến sức sống và khả năng thích nghi của cá thể nên có thể coi như quần thể đang ở trạng thái cân bằng. Áp dụng công thức (5) cho trường hợp này, ta có tần số các kiểu gen trong quần thể là: p2 IAIA + q2 IBIB + r2 IoIo + 2pq IAIB + 2pr IAIo + 2qr IBIo = 1 Vậy ta có hệ pt : => Cấu trúc di truyền của quần thể được xác định là: 0,09 IAIA + 0,36 IBIB + 0,01 IoIo + 0,36 IAIB + 0,06 IAIo + 0,12 IBIo = 1 Trường hợp 2: Trường hợp một gen có r alen khác nhau thuộc NST giới tính X ở vùng không tương đồng với NST Y thì ở trạng thái cân bằng di truyền: - Thành phần kiểu gen trên giới XX được xác định bởi công thức (3) - Thành phần kiểu gen trên giới XY thì tần số các kiểu gen đúng bằng tần số tương đối của các alen : ... Ví dụ : Một gen có 3 alen là A1, A2, A3 nằm trên NST giới tính X ở vùng không tương đồng với NST Y. Trong quần thể ở trạng thái cân bằng di truyền, tần số tương đối của các alen trên lần lượt bằng 0,4; 0,3; 0,3; ở giới đực và giới cái, tần số tương đối của các alen là giống nhau. Xác định tần số của các kiểu gen : . Áp dụng công thức (5), tần số của các kiểu gen được xác định như sau: ; ; . III. NHẬN XÉT Dạy theo phương án giúp tôi khắc phục được những nhược điểm đồng thôi phát huy ưu điểm của phương án trên cụ thể: - HS nêu được khái niệm quần thể ngẫu phối và phân biệt quần thể ngầu phối và giao phối gần - HS nhớ được nội dung của định luật Hacdi-Vanbec - Xác định được trạng thái cân bằng của quần thể theo công thức: p2 AA + 2pq Aa + q2 aa = 1 - HS biết cách xác định số kiểu gen của một gen có nhiều alen hay số kiểu gen trong trường hợp gen di truyền liên kết giới tính. - HS xác định được cấu trúc di truyền của quần thể ngẫu phối trong trường hợp một gen có 3 alen và tần số của từng alen và kiểu gen. CHƯƠNG II: KIỂM TRA ĐÁNH GIÁ I. MỤC TIÊU Kiểm tra kiến thức học sinh về: 1. Đối với GV: - Bước đầu đánh giá khả năng tiếp thu bài mới theo kiểu bài liên môn. - Đánh giá được mức độ hiểu và vận dụng công thức tổ hợp và công thức (a+b+c)2 của học sinh sau khi học xong bài 17 theo phương án của SKKN - Có thông tin phản hồi so sánh giữa hai phương án dạy đã nêu trong SKKN - Giúp GV có hướng tiếp cận với từng đối tượng HS. 2. Đối với HS: - Giúp HS nhớ các công thức: 1. ; 2. p2 AA + 2pq Aa + q2 aa = 1 3. . (p1 + p2 + p3)2 = p12 + p22 + p3 2 + 2 p1 p2 + 2 p2 p3 + 2 p1 p3 - Giúp HS biết cách sử dụng công thức để giải bài tập quần thể ngẫu phối II. ĐỀ KIỂM TRA Sau khi áp dụng phương pháp theo SKKN tôi tiến hành kiểm tra đánh giá HS qua bài kiểm tra 45 phút như sau: 1. Nội dung đề kiểm tra Câu 1: Xét 1 gen có 5 alen nằm trên NST thường thì số kiểu gen tối đa trong quần thể lưỡng bội là bao nhiêu? Câu 2: Một gen có 3 alen khác nhau nằm trên NST thường (A1, A2, A3) với tần số lần lượt là 0,2 ; 0,3 ; 0,5 thì ở trạng thái cân bằng di truyền, thành phần kiểu gen của quần thể như thế nào? Câu 3: Một gen có 2 alen khác nhau nằm trên NST thường (A,a) với tần số lần lượt là 0,3 ; 0,7 thì ở trạng thái cân bằng di truyền, thành phần kiểu gen của quần thể như thế nào? Câu 4: Giả thiết trong quần thể người, tần số tương đối của các nhóm máu là: nhóm A = 0,45 ; nhóm B = 0,21 nhóm AB = 0,3 ; nhóm O = 0,04 Xác định tần số tương đối của các alen quy định nhóm máu và cấu trúc di truyền của quần thể. 2. Đáp án đề kiểm tra ĐÁP ÁN ĐIỂM Câu 1: Xét 1 gen có 5 alen nằm trên NST thường thì số kiểu gen tối đa trong quần thể lưỡng bội là bao nhiêu? GIẢI Áp dụng công thức . Số kiểu gen tối đa trong quần thể lưỡng bội là: = 15. Câu 2: Một gen có 3 alen khác nhau nằm trên NST thường (A1, A2, A3) với tần số lần lượt là 0,2 ; 0,3 ; 0,5 thì ở trạng thái cân bằng di truyền, thành phần kiểu gen của quần thể như thế nào? GIẢI Ở trạng thái cân bằng di truyền, thành phần kiểu gen của quần thể được xác định như sau: (0,2A1 + 0,3A2 +0,5A3)2 = 0,22 A1A1 +0,32 A2A2 + 0,52 A3A3 + 2 (0,2 x 0,3A1A2 + 0,2 x 0,5A1A3 + 0,3 x 0,5A2A3) 0,04A1A1 + 0,09A2A2 + 0,25 A3A3 + 0,12A1A2 + 0,2A1A3 + 0,3A2A3. Câu 3: Một gen có 2 alen khác nhau nằm trên NST thường (A,a) với tần số lần lượt là 0,3 ; 0,7 thì ở trạng thái cân bằng di truyền, thành phần kiểu gen của quần thể như thế nào? GIẢI Áp dụng công thức: p2 AA + 2pq Aa + q2 aa = 1 => Thành phần kiểu gen của quần thể là (0.3)2 AA + 2.(0.3).(0.7) Aa + (0.7)2 aa = 1 ó 0.09 AA + 0.42 Aa + 0.49 aa = 1 Câu 4: Giả thiết trong quần thể người, tần số tương đối của các nhóm máu là: nhóm A = 0,45 ; nhóm B = 0,21; nhóm AB = 0,3 ; nhóm O = 0,04. Xác định tần số tương đối của các alen quy định nhóm máu và cấu trúc di truyền của quần thể. GIẢI - Gọi p, q, r lần lượt là tần số tương đối của các alen IA, IB, Io (điều kiện : ) - Vì tính trạng nhóm máu ở người không ảnh hưởng đến sức sống và khả năng thích nghi của cá thể nên có thể coi như quần thể đang ở trạng thái cân bằng. Áp dụng công thức (5) cho trường hợp này, ta có tần số các kiểu gen trong quần thể là: p2 IAIA + q2 IBIB + r2 IoIo + 2pq IAIB + 2pr IAIo + 2qr IBIo = 1 Vậy ta có hệ pt : ==> Cấu trúc di truyền của quần thể được xác định là: 0,25 IAIA + 0,09 IBIB + 0,04 IoIo + 0,3 IAIB + 0,2 IAIo + 0,12 IBIo = 1 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 0.5 1.0 1.0 0.5 III. THÔNG TIN PHẢN HỒI 1. Bảng thống kê xử lý số liệu bài kiển tra: Lớp Sĩ số 0.0 – 4.5 5.0 – 6.0 6.5 – 7.5 8,0 – 10,0 % Trên TB Năm học 2010-2011 12A8 32 17 15 0 0 53.13% 12A9 36 17 19 0 0 52.78% Năm học 2012 - 2013 12A3 34 20 14 0 0 50% 12A5 31 15 16 0 0 54.84% 12A6 36 0 12 17 7 100% Năm học 2013 - 2014. 12A7 33 0 5 13 15 100% 12A9 33 0 7 11 15 100% 2. Nhận xét: - Cấu trúc đề: 50% nội dung kiến thức nhớ và tái hiện và 50% kiến thức hiểu - Từ kết quả trên cho ta thấy: 1. Lớp được học theo phương án SKKN, chất lượng bài kiểm tra đạt 100% điểm trung bình trở lên, trong đó điểm đạt trung bình chiếm 23.53%, điểm khá đạt 40,2% và điểm giỏi đạt tới 36,27% 2. Lớp được giảng dạy theo phương pháp truyền thống và SGK, điểm trung bình trở lên đạt 48.12%, trong đó điểm đạt trung bình (chủ yếu là 5.0)chiếm 48.12%, điểm khá đạt 0% và điểm giỏi đạt tới 0%. Và điểm Vậy từ kết quả trên cho thấy, giảng dạy theo SKKN cho hiệu quả cao hơn rất nhiều. CHƯƠNG III: BÀI HỌC KINH NGHIỆM Áp dụng SKKN tôi rút ra một số bài học kinh nghiệm sau: 1. Để kích thích tính hứng thú học tập cho học sinh, GV không những phải chuẩn bị đồ dùng học tập, những đoạn phim sinh động mà cần tạo thêm các dạng bài tập mới có ứng dụng thực tế. 2. Để các tiết học của bộ môn sinh học liên quan đến toán học không bị nhàm chán, GV cần chuẩn bị những kiến thức liên môn kỹ và hướng dẫn học sinh cách khai thác vấn đề. 3. GV phải thành thạo các bước khai thác công thức trong toán học và vận dụng công thức đó trong từng ví dụ cụ thể. PHẦN III: KẾT LUẬN Qua thực tế giảng dạy và đúc rút kinh nghiệm bước đầu, tôi có một vài kiến nghị và đề xuất với các cấp quản lí giáo dục nói chung và BGH Trường THPT Nguyễn Huệ nói riêng như sau: 1. Tạo điều kiện giúp đỡ, động viên các thầy cô giáo về vật chất, tinh thần để các thầy cô giáo yên tâm, phấn khởi, thường xuyên chăm lo đến sự nghiệp giáo dục, đổi mới PPDH sao cho có hiệu quả nhất. 2. Giúp đỡ, tạo điều kiện cho các giáo viên khi áp dụng, thử nghiệm các PPDH mới bằng các hình thức: - Hỗ trợ kinh phí phô tô, in ấn tài liệu. - Khi kiểm tra giáo án, khi dự giờ thao giảng để đánh giá giáo viên không nên quá phụ thuộc vào nội dung kiến thức trong SGK mà nên tập trung vào kiểm tra xem HS nắm được gì và vận dụng như thế nào sau bài học. 3. Tôi rất mong muốn được nhà trường và các cấp quản lí giáo dục quan tâm, giúp đỡ, tạo điều kiện để tôi có thể mở rộng nghiên cứu, áp dụng, thử nghiệm kinh nghiệm này cho các lớp học khác, khoá học khác, cũng như các bài khác trong chương trình Sinh học phổ thông, góp phần cùng toàn trường, toàn ngành và toàn xã hội nâng cao chất lượng và hiệu quả dạy học. Qua đây tôi cũng mong muốn được học hỏi nhiều SKKN của các quý thầy cô. Tôi xin chân thành cảm ơn các cấp lãnh đạo, các thầy cô giáo và các em học sinh khối 12 trường THPT Nguyễn Huệ đã giúp tôi hoàn thiện SKKN này! TÀI LIỆU THAM KHẢO 1. Sinh học 12 Nâng cao - Vũ Văn Vụ (Tổng Chủ biên) - NXB Giáo dục 2008. 2. Sinh học 12 Nâng cao - Sách giáo viên - Vũ Văn Vụ (Tổng Chủ biên) - NXB Giáo dục 2008. 3. Tuyển chọn, phân loại bài tập di truyền hay và khó - Vũ Đức Lưu - NXB Đại học Quốc gia Hà Nội 2000.