Tổng hợp các dạng bài tập tính toán trong chương trình Sinh học Lớp 12

: ( Bài 1 – SGK Sinh học 12 cơ bản - trang 66) 
Bệnh Phêninkêtô niệu ở người là do một gen lặn nằm trên nhiễm sắc thể thường quy định và di truyền theo quy luật Menđen. Một người đàn ông có cô em gái bị bệnh, lấy một người vợ có người anh trai bị bệnh. Cặp vợ chồng này lo sợ con mình sinh ra sẽ bị bệnh. Hãy tính xác suất để cặp vợ chồng này sinh đứa con đầu lòng bị bệnh? Biết rằng, ngoài người anh chồng và em vợ bị bệnh ra, cả bên vợ và bên chồng không còn ai khác bị bệnh.
Phân tích: Do tuân theo định luật menđen
 Do chỉ có em chồng và anh vợ bị bệnh 
Cả ông bà già chồng và ông bà già vợ đều có kiểu gen: Aa ( A bình thường > a bị bệnh)
Cặp vợ chồng này có con bị bệnh khi bố Aa và mẹ Aa
Xác suất để bố có kiểu gen Aa = 2/3 và xác suất để mẹ có kiểu gen Aa = 2/3 và xác suất để sinh con bị bệnh là 1/4
Áp dụng quy tắc nhân xác suất: P = 2/3 x 2/3 x 1/4 = 1/9
1/ Tính xác suất đực và cái trong nhiều lần sinh
a. Tổng quát:
- Mỗi lần sinh là một sự kiện hoàn toàn độc lập, và có 2 khả năng có thể xảy ra: hoặc đực hoặc cái với xác suất bằng nhau và = 1/2. 
- Xác suất xuất hiện đực, cái trong n lần sinh là kết quả của sự tổ hợp ngẫu nhiên: 
(♂+♀) (♂+♀)(♂+♀) = (♂+♀)n 
 n lần
→ Số khả năng xảy ra trong n lần sinh = 2n 
- Gọi số ♂ là a, số ♀ là b → b = n – a 
- Số tổ hợp của a ♂ và b ♀ là kết quả của Cna 
 Lưu ý: vì b = n – a nên ( Cna = Cnb )
*TỔNG QUÁT: 
- Xác suất trong n lần sinh có được a ♂ và b ♀ là kết quả của Cna / 2n 
 Lưu ý: ( Cna / 2n = Cnb/ 2n)
b. Bài toán
Một cặp vợ chồng dự kiến sinh 3 người con và muốn có được 2 người con trai và 1 người con gái.
Khả năng thực hiện mong muốn đó là bao nhiêu?
 Giải
Mỗi lần sinh là một sự kiện hoàn toàn độc lập, và có 2 khả năng có thể xảy ra: hoặc đực hoặc cái với xác suất bằng nhau và = 1/2 do đó: 
- Số khả năng xảy ra trong 3 lần sinh = 23
- Số tổ hợp của 2 ♂ và 1 ♀ = C32 
 → Khả năng để trong 3 lần sinh họ có được 2 trai và 1 gái = C32 / 23 = 3!/2!1!23 = 3/8 
vvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvv
2/ Xác định tần số xuất hiện các alen trội hoặc lặn trong trường hợp nhiều cặp gen dị hợp PLĐL, tự thụ
a. Tổng quát:
 GV cần lưu ý với HS là chỉ áp dụng đối với trường hợp các cặp gen PLĐL và đều ở trạng thái dị hợp
- Gọi n là số cặp gen dị hợp → số alen trong một KG = 2n
- Số tổ hợp gen = 2n x 2n = 4n
- Gọi số alen trội ( hoặc lặn) là a
→ Số alen lặn ( hoặc trội) = 2n – a 
- Vì các cặp gen PLĐL tổ hợp ngẫu nhiên nên ta có:
 (T + L) (T + L) (T + L) = (T + L)n (Kí hiệu: T: trội, L: lặn)
 n lần
- Số tổ hợp gen có a alen trội ( hoặc lặn ) = C2na
 *TỔNG QUÁT:
Nếu có n cặp gen dị hợp, PLĐL, tự thụ thì tần số xuất hiện tổ hợp gen có a alen trội ( hoặc lặn )
= C2na / 4n 
b. Bài toán:
Chiều cao cây do 3 cặp gen PLĐL, tác động cộng gộp quy định.Sự có mặt mỗi alen trội trong tổ hợp gen làm tăng chiều cao cây lên 5cm. Cây thấp nhất có chiều cao = 150cm. Cho cây có 3 cặp gen dị hợp tự thụ. Xác định:
- Tần số xuất hiện tổ hợp gen có 1 alen trội, 4 alen trội.
- Khả năng có được một cây có chiều cao 165cm
 Giải
* Tần số xuất hiện : tổ hợp gen có 1 alen trội = C2na / 4n = C61 / 43 = 6/64
 tổ hợp gen có 4 alen trội = C2na / 4n = C64 / 43 = 15/64
- Cây có chiều cao 165cm hơn cây thấp nhất = 165cm – 150cm = 15cm 
→ có 3 alen trội ( 3.5cm = 15cm )
* Vậy khả năng có được một cây có chiều cao 165cm = C63 / 43 = 20/64
vvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvv
3/ Xác định tổng số KG, số KGĐỒNG HỢP, KGDỊ HỢP trong trường hợp nhiều cặp gen PLĐL, mỗi gen có 2 hoặc nhiều alen
 a. Tổng quát:
 Để xác định tổng số KG, số KGĐH, KGDH trong trường hợp nhiều cặp gen PLĐL, mỗi gen có 2 hoặc nhiều alen, GV cần phải cho HS thấy rõ:
* Với mỗi gen: 
Phân tích và chứng minh số KGDH, số KGĐH, số KG của mỗi gen, chỉ ra mối quan hệ giữa 3 yếu tố đó với nhau và với số alen của mỗi gen:
- Số alen của mỗi gen có thể lớn hơn hoặc bằng 2 nhưng trong KG luôn có mặt chỉ 2 trong số các alen đó.
- Nếu gọi số alen của gen là r thì số KGDH = Cr2 = r( r – 1)/2
- Số KGĐH luôn bằng số alen = r
- Số KG = số KGĐH + số KGDH = r +r( r – 1)/2 = r( r + 1)/2
* Với nhiều gen: 
Do các gen PLĐL nên kết quả chung = tích các kết quả riêng
Vì vậy GV nên gợi ý cho HS lập bảng sau:
GEN
SỐ ALEN/GEN
SỐ KIỂU GEN
SỐ KG ĐỒNG HỢP
SỐ KG DỊ HỢP
I
2
3
2
1
II
3
6
3
3
III
4
10
4
6
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
n
r
r( r + 1)/2
r
r( r – 1)/2
 ( Lưu ý: thay vì tính r( r + 1)/2, có thể tính nhanh 1 + 2 + 3 + +r )
b. Bài toán:
Gen I và II lần lượt có 2, 3 alen. Các gen PLĐL. Xác định trong quần thể: 
- Có bao nhiêu KG?
- Có bao nhiêu KG đồng hợp về tất cả các gen?
- Có bao nhiêu KG dị hợp về tất cả các gen?
- Có bao nhiêu KG dị hợp về một cặp gen?
- Có bao nhiêu KG ít nhất có một cặp gen dị hợp? 
 Giải
Dựa vào công thức tổng quát và do các cặp gen PLĐL nên kết quả chung bằng tích các kết quả riêng, ta có:
* Số KG trong quần thể = r1(r1+1)/2 . r2(r2+1)/2 = 2(2+1)/2 . 3(3+1)/2 = 3.6 = 18
* Số KG đồng hợp về tất cả các gen trong quần thể = r1. r2 = 2.3 = 6
* Số KG dị hợp về tất cả các gen trong quần thể = r1(r1-1)/2 . r2(r2-1)/2 = 1.3 = 3
* Số KG dị hợp về một cặp gen:
Kí hiệu : Đ: đồng hợp ; d: dị hợp
Ở gen I có: (2Đ+ 1d)
Ở gen II có: (3Đ + 3d) 
→ Đối với cả 2 gen là kết quả khai triển của : (2Đ + 1d)(3Đ + 3d) 
 =2.3ĐĐ + 1.3dd+ 2.3Đd + 1.3Đd
- Vậy số KG dị hợp về một cặp gen = 2.3 + 1.3 = 9
* Số KG dị hợp về ít nhất một cặp gen:
Số KG dị hợp về ít nhất một cặp gen đồng nghĩa với việc tính tất cả các trường hợp trong KG có chứa cặp dị hợp, tức là bằng số KG – số KG đồng hợp về tất cả các gen ( thay vì phải tính 1.3dd+ 2.3Đd + 1.3Đd ) 
-Vậy số KG trong đó ít nhất có một cặp dị hợp = số KG – số KG đồng hợp = 18 – 6 = 12 
6/ Một số bài tập mở rộng
Từ những kiến thức tổ hợp và xác suất cơ bản đã phân tích ở trên, GV có thể giúp các em vận dụng linh hoạt để giải những bài tập có phần phức tạp, trừu tượng hơn. Sau đây là một vài ví dụ:
6.1) Bài tập 1
Có 5 quả trứng sắp nở. 
Những khả năng nào về giới tính có thể xảy ra? Tính xác suất mỗi trường hợp?
Giải:
* Những khả năng về giới tính có thể xảy ra và xác suất mỗi trường hợp:
Gọi a là xác suất nở ra con trống, b là xác suất nở ra con mái : ta có a = b = 1/2
 5 lần nở là kết quả của (a + b)5 = C50a5 b0 + C51 a4 b1 + C52 a3 b2 + C53a2 b3 + C54 a1 b4 + C55 a0 b5 
	 = a5 + 5a4 b1 + 10a3 b2 + 10a2 b3 + 5a1 b4 + b5 
Vậy có 6 khả năng xảy ra với xác suất như sau :
- 5 trống 	 	= a5 	= 1/25 	= 1/32
- 4 trống + 1 mái 	= 5a4 b1 	= 5. 1/25 	= 5/32
- 3 trống + 2 mái 	= 10a3 b2	= 10.1/25 	= 10/32
- 2 trống + 3 mái	= 10a3 b2	= 10.1/25 	= 10/32
- 1 trống + 4 mái 	= 5a1 b4	= 5.1/25 	= 5/32
- 5 mái 	= b5	= 1/25 	= 1/32
6.2) Bài tập 2
Bệnh máu khó đông ở người do đột biến gen lặn nằm trên NST giới tính X,alen trội tương ứng quy định người bình thường. Một gia đình có người chồng bình thường còn người vợ mang gen dị hợp về tính trạng trên. Họ có dự định sinh 2 người con.
a/ Những khả năng nào có thể xảy ra? Tính xác suất mỗi trường hợp?
b/ Xác suất để có được ít nhất 1 người con không bị bệnh là bao nhiêu?
Giải
Ta có SĐL
P : XAY x XAXa
F1 : 1XAY , 1XaY , 1XAXA , 1XAXa
 Trường hợp này có liên quan đến giới tính, sự kiện có nhiều khả năng và xác suất các khả năng là không như nhau. Nhất thiết phải đặt a, b, c cho mỗi khả năng.
Từ kết quả lai ta có xác suất sinh con như sau:
- Gọi a là xác suất sinh con trai bình thường : a = 1/4
- Gọi b là xác suất sinh con trai bị bệnh : b = 1/4
- Gọi c là xác suất sinh con gái bình thường : c = 1/4 + 1/4 = 1/2 
a/ Các khả năng có thể xảy ra và xác suất mỗi trường hợp:
Hai lần sinh là kết quả của (a + b + c)2 = a2 + b2 + c2 + 2ab + 2bc + 2ca.
Vậy có 6 khả năng xảy ra với xác suất như sau :
- 2 trai bình thường	= a2 	= (1/4)2 	= 1/16
- 2 trai bệnh	= b2	= (1/4)2 	= 1/16
- 2 gái bình thường	= c2 	= (1/2)2 	= 1/4
- 1 trai bình thường + 1 trai bệnh	= 2ab	= 2.1/4.1/4 	= 1/8
- 1 trai bệnh + 1 gái bình thường	= 2bc = 2.1/4.1/2	= 1/4
- 1 gái bình thường + 1 trai bình thường	= 2bc = 2.1/2.1/4	= 1/4
b/ Xác suất để có ít nhất 1 người con không bị bệnh :
Trong các trường hợp xét ở câu a, duy nhất có một trường hợp cả 2 người con đều mắc bệnh 
( 2 trai bệnh) với xác suất = 1/16. Khả năng để ít nhất có được 1 người con không mắc bệnh đồng nghĩa với trừ trường hợp cả 2 người đều mắc bệnh.
Vậy xác suất để có ít nhất 1 người con không bị bệnh = 1 – 1/16 = 15/16.
6.3) Bài tập 3
Ở đậu Hà lan, tính trạng hạt màu vàng trội hoàn toàn so với tính trạng hạt màu xanh.Tính trạng do một gen quy định nằm trên NST thường. Cho 5 cây tự thụ và sau khi thu hoạch lấy ngẫu nhiên mỗi cây một hạt đem gieo được các cây F1 . Xác định:
a/ Xác suất để ở F1 cả 5 cây đều cho toàn hạt xanh?
b/ Xác suất để ở F1 có ít nhất 1 cây có thể cho được hạt vàng?
Giải
a/ Xác suất để ở F1 cả 5 cây đều cho toàn hạt xanh:
Ta có SĐL
P : Aa x Aa
F1 : 1AA , 2Aa , 1aa
KH : 3/4 vàng : 1/4 xanh
 Nếu lấy ngẫu nhiên mỗi cây 1 hạt thì xác suất mỗi hạt lấy ra: 3/4 là hạt vàng , 1/4 là hạt xanh .
Đây là trường hợp các khả năng có xác suất không như nhau.
- Gọi a là xác suất hạt được lấy là màu vàng : a = 3/4 
- Gọi b là xác suất hạt được lấy là màu xanh : b = 1/4 
Xác suất 5 hạt lấy ra là kết quả của (a + b)5 = a5 + 5a4 b1 + 10a3 b2 + 10a2 b3 + 5a1 b4 + b5 
→ Có 6 khả năng xảy ra, trong đó 5 hạt đều xanh = b5 = (1/4)5 .
Để cả 5 cây F1 đều cho toàn hạt xanh tức cả 5 hạt lấy ra đều là hạt xanh (aa)
Vậy xác suất để ở F1 cả 5 cây đều cho toàn hạt xanh = (1/4)5 
b/ Xác suất để ở F1 có ít nhất 1 cây có thể cho được hạt vàng:
 F1 Ít nhất có 1 cây cho được hạt vàng đồng nghĩa với trừ trường hợp 5 hạt lấy ra đều xanh (aa) 
Vậy xác suất để ở F1 có ít nhất 1 cây có thể cho được hạt vàng = 1 – (1/4)5 .
Ví dụ 2: phép lai AaBbccDdee x AabbccDdEe sẽ sinh ra kiểu gen aabbccddee chiếm tỉ lệ bao nhiêu ?(Với 5 cặp gen nằm trên 5 cặp NST khác nhau, các tính trạng đều trội hoàn toàn.) 
Giải:	
	Ở trường hợp này ta xét 5 phép lai độc lập nhau:
	Aa x Aa	A- + aa
	Bb x bb	B- + bb
	cc x cc 	1cc 
	Dd x Dd	D- + dd
	Ee