Tài liệu Skkn skkn vận dụng phương pháp quy nạp toán học, lý thuyết xác suất và tổ hợp để xây dựng công thức chung nhằm giải nhanh dạng bài tập tìm số loại kiểu gen trong quần thể thuộc phầnv, chương iii di truyền học quần

.PDF

189

1

A. ĐẶT VẤN ĐỀ

I. LỜI MỞ ĐẦU
Trước sự phát triển mạnh mẽ khoa học và công nghệ, trước yêu cầu mới
của sự nghiệp công nghiệp hoá, hiện đại hoá đất nước và những thách thức bị
tụt hậu trên con đường tiến lên CNXH đòi hỏi các nhà trường phải đào tạo
nên những con người lao động mới, thông minh, sáng tạo và biết cách vận
dụng các kiến thức học được vào thực tiễn. Đó cũng chính là vấn đề quan
trọng của giáo dục và đào tạo về sự phát triển nguồn nhân lực, nhân tài cho
đất nước. Muốn làm tốt được điều này hơn lúc nào hết cần phải đổi mới toàn
diện, sâu sắc nền giáo dục nước nhà như quan điểm Đại hội Đảng lần thứ XI
đã nêu: "Đổi mới căn bản, toàn diện nền giáo dục Việt Nam theo hướng
chuẩn hóa, hiện đại hóa, xã hội hóa và hội nhập quốc tế, trong đó đổi mới cơ
chế quản lý giáo dục và đào tạo, phát triển đội ngũ giáo viên và cán bộ quản
lý là khâu then chốt. Tập trung nâng cao chất lượng giáo dục, đào tạo, coi
trọng giáo dục đạo đức, lối sống, năng lực sáng tạo, kỹ năng thực hành, khả
năng lập nghiệp. Đổi mới cơ chế tài chính giáo dục... Đổi mới mạnh mẽ nội
dung, chương trình, phương pháp dạy và học".
Hiện nay việc " Đổi mới mạnh mẽ nội dung, chương trình, phương
pháp dạy và học", ở các trường phổ thông đã và đang được quan tâm rất lớn.
Đổi mới nội dung, chương trình, phương pháp dạy học không có nghĩa là loại
bỏ hoàn toàn nội dung, chương trình cũ và các phương pháp truyền thống mà
phải biết bổ sung những nội dung, kiến thức, chương trình mới cập nhật, thực
tiễn, hiện đại đồng thời loại bỏ đi những kiến thức không còn phù hợp với
thực tiễn, phải biết vận dụng kết hợp các phương pháp hiện đại với các truyền
thống ... sao cho phù hợp với từng bài dạy, từng đối tượng học sinh, giúp cho
học sinh có thể lĩnh hội được tri thức một cách sâu sắc, bền bững.
Bộ môn sinh học là một môn khoa học có vai trò rất quan trọng không
chỉ trang bị cho học sinh những kiến thức phổ thông về sinh giới để có thể
Trang 1
2

tiếp tục học lên các bậc học cao hơn mà còn giúp học sinh có nhiều kiến thức
để vận dụng trực tiếp vào thực tiễn sản xuất hàng ngày, các kiến thức để bảo
vệ thiên nhiên, môi trường sống. Mặt khác với lượng tri thức khoa học của bộ
môn đã tăng lên quá nhanh với nhiều kiến thức mới, hiện đại... do vậy hơn lúc
nào hết việc đổi mới phương pháp dạy học là một vấn đề cực kì quan trọng
nhằm giúp học sinh có phương pháp học tập tốt hơn, có khả năng hiểu biết
vận dụng kiến thức và đặc biệt là kích thích hứng thú học tập của học sinh với
bộ môn.
Nội dung chương trình Sinh học 12 đề cập tới 3 nội dung lớn gồm: di
truyền học, tiến hoá và sinh thái học. Trong đó " Di truyền học là một trong
những lĩnh vực mũi nhọn của khoa học nói chung và của sinh học nói riêng,
trong đó đặc biệt là công nghệ di truyền. Tiến hoá được xem là sợi chỉ hồng
xuyên khắp các lĩnh vực của Sinh học. Sinh thái học với sắc thái môi trường
mang tính toàn cầu đang được nhân loại hết sức quan tâm".
Từ nhận định trên cho thấy nội dung của sinh học 12 có tầm quan trọng
rất lớn. Điều này đã được thể hiện rõ tại các kỳ thi đại học, thi tốt nghiệp với
nội dung của đề thi tập trung chủ yếu vào nội dung kiến thức lớp 12

II. THỰC TRẠNG CỦA VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU TẠI TRƯỜNG THPT
Di truyền học là một bộ môn khoa học gắn liến với khoa học xác suất
thống kê, lí thuyết tổ hợp, việc giải các bài tập về di truyền học quần thể được
dựa vào nền tảng chủ yếu là lí thuyết xác suất, thống kê, lí thuyết tổ hợp kết
hợp với phương pháp quy nạp toán học. Điều này đáng ra sẽ là rất thuận lợi
cho các em học sinh khi học di truyền ở lớp 12 bởi các kiến thức lí thuyết xác
suất, thống kê, lí thuyết tổ hợp và phương pháp quy nạp toán học đã được học
tại các khối lớp 10 và 11. Nhưng một thực tế qua những năm giảng dạy tại
giảng dạy tại trường THPT Hậu Lộc 3 và luyện thi học sinh ôn thi đại học, ôn
thi học sinh giỏi, tôi nhận thấy rằng học sinh thường lúng túng hoặc chưa biết
Trang 2
3

sử dụng các kiến thức trên vào việc giải các dạng bài tập di truyền hoặc thiết
lập các công thức giải nhanh các dạng bài tập đó.
Các bài tập thuộc phần di truyền học quần thể..., có thể nói là những
dạng bài tập khó, qua thực tế tại các trường THPT, học sinh thường lúng túng
khi gải các dạng bài tập này. Đặc biệt là dạng toán "Tìm số loại kiểu gen của
quần thể" với dạng toán này học sinh thường gặp lúng túng khi một quần thể
có nhiều gen với nhiều alen, có thể nằm trên các cặp NST tương đồng khác
nhau hoặc nằm trên cùng một NST, hoặc liên kết trên X (không có alen trên
X)... trong trường hợp này số lượng loại kiểu gen có trong quần thể là vô cùng
lớn vì thế nếu chỉ thống kê các loại kiểu gen để tính ra thì quả thật là không
thể. Trong khi đó, xu hướng chung của hình thức kiểm tra đánh giá học sinh
hiện nay đang được áp dụng là sử dụng câu hỏi trắc nghiệm, với những ưu
điểm như phạm vi kiến thức rộng, chống được "học tủ, học lệch", học sinh
khó có thể chuẩn bị tài liệu cho toàn bộ chương trình từ đó hiện tượng tiêu
cực trong các kì kiểm tra được hạn chế rất nhiều. Để có thể làm được tốt các
bài thi trắc nghiệm thì học sinh phải học đầy đủ, toàn diện và không được bỏ
qua bất cứ kiến thức cơ bản nào có trong chương trình, phải thi bằng chính
kiến thức của mình, không thể trông chờ vào sự may rủi. Đối với những câu
hỏi trắc nghiệm thì cần phải trả lời nhanh và chính xác.
Điều này yêu cầu học sinh phải có các cách giải nhanh, khoa học, chính
xác và có thể áp dụng cho mọi trường hợp trong dạng để có thể có kết quả tốt
nhất trong thời gian ngắn nhất. Nhằm giúp học sinh có các thao tác nhanh
trong dạng bài tập " Tìm số loại kiểu gen trong quần thể " , tôi mạnh dạn đề
xuất sáng kiến qua kinh nghiệm qua thực tế giảng dạy của bản thân:
"Vận dụng phương pháp quy nạp toán học, lý thuyết xác suất và tổ hợp để
xây dựng công thức chung nhằm giải nhanh dạng bài tập tìm số loại kiểu
gen trong quần thể thuộc phầnV, chương III: Di truyền học quần thể lớp
12 THPT "

Trang 3
4

B. GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ

I. MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI
- Xây dựng được các công thức tổng quát cho bài toán xác định số loại kiểu gen
trong quần thể nhằm giải nhanh, chính xác dạng bài bài tập này trong các trường
hợp:
+ Gen nằm trên NST thường.
+ Gen nằm trên NST giới tính.
- Đơn giản hóa cách giải bài toán xác định số loại kiểu gen trong quần thể.
II. CÁC GIẢI PHÁP THỰC HIỆN
Bước 1: Tìm hiểu các kiến thức về lí thuyết quy nạp toán học, xác suất, lí
thuyết tổ hợp sẽ được vận dụng để xây dựng các công thức chung.
Bước 2: Xây dựng các công thức chung bằng phương pháp quy nạp toán học
kết hợp với lí thuyết xác suất, lí thuyết tổ hợp.
Bước 3: Kiểm chứng các công thức thiết lập bằng các bài tập vận dụng cụ thể.
III. CÁC BIỆN PHÁP TỔ CHỨC THỰC HIỆN
1. Lý thuyết xác suất, tổ hợp được được vận dụng
a. Quy tắc cộng xác suất
Nếu có hai biến cố A và B xung khắc thì xác suất để A hoặc B xảy ra là
P(A

B
,
) = P(A) + P(B)
Tổng quát
Cho k biến cố A
1
, A
2,
,...., A
k
đôi một xung khắc. Khi đó ta sẽ có:
P(A
1


A
2,

....

A
k
) = P(A
1
) + P(A
2
) + .... + P(A
k
)
Với :
- P(A
1


A
2,

....

A
k
) gọi là xác suất hợp của k biến cố
- P(A
1
), P(A
2
), .... , P(A
k
) lần lượt là xác suất của các biến cố A
1
, A
2,
,...., A
k

- Biến cố xung khắc: Nếu biến cố này xảy ra thì biến cố kia không xảy ra
Trường hợp là biến cố đối: Cho biến cố A. Xác suất của biến cố đối
A
là
Trang 4
5

P(
A
) = 1 - P(A)
b. Quy tắc nhân xác suất
Nếu có hai biến cố A và B độc lập thì :
P(A

B
,
) = P(A) . P(B)
Tổng quát
Cho k biến cố A
1
, A
2,
,...., A
k
độc lập nhau. Khi đó ta sẽ có:
P(A
1
A
2,
.... A
k
) = P(A
1
).P(A
2
). .... P(A
k
)
Với :
- P(A
1
A
2,

....

A
k
) gọi là xác suất giao của k biến cố
- P(A
1
), P(A
2
), .... , P(A
k
) lần lượt là xác suất của các biến cố A
1
, A
2,
,...., A
k

c. Lý thuyết tổ hợp
Cho tập hợp A gồm n phần tử. Mỗi tập con gồm k (0

k

n) phần tử
của A được gọi là một tổ hợp chập k của n phần tử đã cho.
Số tổ hợp chập k của n phần tử :
)!(!
!
knk
n
C
k
n
−
=
(0

k

n)
d. Lý thuyết quy nạp toán học
Để chứng minh một mệnh đề Q(n) đúng với
pn 
ta thực hiện 2 bước theo
thứ tự sau:
Bước 1: Kiểm tra mệnh đề đúng với n = p
Bước 2: Giả sử mệnh đề đúng với
pkn =
ta phải chứng minh rằng mệnh
đề đúng với n = k + 1
2. Vận dụng phương pháp quy nạp toán học, lý thuyết xác suất và tổ hợp
để xây dựng công thức chung nhằm giải nhanh dạng bài tập tìm số loại
kiểu gen trong quần thể cho chương III Di truyền học quần thể (Phần V
Di truyền học quần thể thuộc SGK Sinh học 12 nâng cao)
a. Xét các gen nằm trên các cặp NST thường
* Trường hợp mỗi NST chỉ chứa 1 gen
Trang 5

Tài liệu liên quan

Tài liệu vừa đăng

Tài liệu xem nhiều nhất