SKKN: Bài tập xác suất trong Sinh học 12

Trong chương trình Sinh học 12 xác suất được đưa vào các bài tập trong quy luật di truyền, di truyền người và di truyền quần thể. Bài tập xác suất trong Sinh học có vai trò quan trọng trong phát triển tư duy, suy luận khoa học cho học sinh, thể hiện mối tương quan giữa Toán học và Sinh học. Mời quý thầy cô tham khảo sáng kiến “Bài tập xác suất trong Sinh học 12”.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
SKKN: Bài tập xác suất trong Sinh học 12 SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TỈNH ĐỒNG NAI ĐƠN VỊ : TRƯỜNG THPT LƯƠNG THẾ VINH  Mã số : ______ SÁNG KIẾN KINH NGHIỆMBÀI TẬP XÁC SUẤT TRONG SINH HỌC 12 Người thực hiện: MÃ NGỌC CẢM Lĩnh vực nghiên cứu: Quản lý giáo dục:......................................  Phương pháp dạy học bộ môn: SINH HỌC  Phương pháp giáo dục: .............................  Lĩnh vực khác: ..........................................  Có đính kèm :  Mô hình  Phần mềm  Phim ảnh  Hiện vật khác NĂM HỌC: 2011 – 2012I/Xác suất – Công cụ toán học trong nghiên cứu di truyềnTrong nghiên cứu di truyền học, toán xác suất đã được Menden sử dụng đầu tiên trongnghiên cứu để phát hiện hai quy luật di truyền cơ bản của di truyền học đó là quy luậtphân ly và quy luật phân ly độc lập. Bằng công cụ toán học xác suất, Menden đã phântích kết quả của các phép lai một tính trạng, nhiều tính trạng, giải thích kết quả và đưara giả thuyết khoa học.1/Trong phép lai 1 tính trạngPtc Cây hoa đỏ x Cây hoa trắngF1 100 cây hoa đỏ. F1 tự thụ phấn, F2 được tỷ lệ:F2 3 cây hoa đỏ : 1 cây hoa trắngF3 1/3 cho toàn hoa đỏ 2/3 cho tỷ lệ 3 hoa đỏ: 1 hoa trắng toàn hoa trắngMenden cho rằng tỷ lệ 3: 1 ở F2 là tỷ lệ 1: 2: 1 ( 1hoa đỏ thuần chủng: 2 hoa đỏ khôngthuần chủng: 1 hoa trắng thuần chủng) và đã giải thích cơ sở xác suất của tỷ lệ 1: 2: 1 ởF2:Ở F1: Aa các alen tồn tại riêng rẽ, không hoà trộn vào nhau, vì vậy khi giảm phân đãcho 2 loại giao tử A và a với tỷ lệ bằng nhau ( A = a = 0,5)-Xác suất một hợp tử AA = Tích của 2 xác suất (0,5A . 0,5A = 1/4 AA).-Xác suất hai hợp tử Aa = Tổng của 2 tích xác suất (0,5A . 0,5a + 0,5A . 0,5a = 2/4Aa).-Xác suất một hợp tử aa = Tích của 2 xác suất (0,5a . 0,5a = 1/4 aa).Để kiểm tra giả thuyết về quy luật phân ly, Menden đã tiến hành phép lai phân tích vàsử dụng toán xác suất để chứng minh kết quả 1: 1 của phép lai này.Cây F1 đem lai Aa cho 2 loại giao tử với tỷ lệ bằng nhau (A = a = 0,5).Cây hoa trắng aa cho ra 1 loại giao tử a = 1 (100%)-Xác suất một hợp tử Aa = Tích của 2 xác suất (0,5A . 1a = 1/2Aa)-Xác suất một hợp tử aa = Tích của 2 xác suất (0,5a . 1a = 1/2 aa)Vì vậy tỷ lệ là 1:1. Từ kết quả chứng minh đó mà Menden đã đưa ra nội dung quy luậtphân ly nói về sự phân ly của cặp alen trong quá trình phát sinh giao tử.2/Trong phép lai 2 tính trạngPtc Hạt vàng, trơn x Hạt xanh, nhănF1 100% hạt vàng, trơn. F1 tự thụ phấn.F2 -9/16 hạt vàng, trơn -3/16 hạt vàng, nhăn -3/16 hạt xanh, trơn -1/16 hạt xanh, nhănĐể chứng minh 2 tính trạng màu hạt và dạng hạt di truyền độc lập. Menden đã táchriêng từng tính trạng ở F2 để xem xét: -Màu hạt: Vàng = 3/4 Xanh = 1/4 -Hình dạng hạt: Trơn = 3/4 Nhăn = 1/4Từ kết quả trên cho thấy xác suất xuất hiện mỗi kiểu hình ở F2 = Tích xác suất của cáctính trạng hợp thành nó, cụ thể là: 9/16 hạt vàng, trơn = 3/4 hạt vàng . 3/4 hạt trơn 3/16 hạt vàng, nhăn = 3/4 hạt vàng . 1/4 hạt nhăn 3/16 hạt xanh, trơn = 1/4 hạt xanh . 3/4 hạt trơn 1/16 hạt xanh, nhăn = 1/4 hạt xanh . 1/4 hạt nhănĐiều nêu trên cũng có nghĩa là: Tỷ lệ phân ly kiểu hình ở F2 bằng tích tỷ lệ phân ly củacác tính trạng:(9/16 vàng, trơn: 3/16 vàng, nhăn: 3/16 xanh, trơn: 1/16 xanh, nhăn) = (3/4 vàng: 1/4 xanh) (3/4 trơn: 1/4 nhăn)Điều đó chứng tỏ các tính trạng màu hạt và dạng hạt đã di truyền độc lập với nhau. Từđó Menden đã rút ra nội dung quy luật phân ly độc lập :” Các cặp nhân tố di truyền đãphân ly độc lập với nhau trong quá trình phát sinh giao tử”.Điều khẳng định của Menden về di truyền độc lập của các tính trạng hoàn toàn phù hợpvới định luật xác suất của các sự kiện độc lập: Hai sự kiện A và B được gọi là độc lậpvới nhau nếu xác suất đồng thời của 2 sự kiện bằng tích xác suất của mỗi sự kiện: P ( AB ) = P (A) . P(B)Chính việc sử dụng toán xác suất trong phân tích kết quả thu được từ thực nghiệm màtoán xác suất coi là một công cụ hữu hiệu, là một nội dung cơ bản độc đáo trongphương pháp nghiên cứu di truyền của Menden mà trước đó chưa ai từng sử dụng, đưaMenden trở thành người đầu tiên phát hiện ra các quy luật cơ bản của di truyền học chosự ra đời của di truyền học.II/Toán xác suất trong sinh học 121/Sơ lược về toán xác suất trong sinh họcTheo định nghĩa thông thường: Xác suất là số khả năng xảy ra một dấu hiệu nào đó trêntổng số các khả năng có thể xảy ra.Trong sinh học các bài toán tính xác suất gồm ba dạng là nhân xác suất, cộng xác suấtvà phép hoán vị trong xác suất.1.1/ Nhân xác suất: Khi các sự kiện quan tâm xảy ...