SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM ĐỀ TÀI: PHƯƠNG PHÁP GIẢI MỘT SỐ DẠNG BÀI TẬP DI TRUYỀN QUẦN THỂ SINH HỌC 12

SỞ GIÁO DỤC ĐÀO TẠO VĨNH LONG TRƯỜNG THPT MANG THÍT  SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM ĐỀ TÀI PHƯƠNG PHÁP GIẢI MỘT SỐ DẠNG BÀI TẬP DI TRUYỀN QUẦN THỂ SINH HỌC 12  Người thực hiện: NGÔ THỊ MỸ HẠNH Tổ: Sinh Tháng 12/2013 PHẦN I: ĐẶT VẤN ĐỀ 1 Lí chọn đề tài Hiện thực dạy - học theo chương trình sách giáo khoa đổi Bộ giáo dục từ năm 2006 – 2007 Theo chương trình mơn sinh học 12 ngày tăng dung lượng kiến thức lí thuyết mà thời gian học sinh luyện làm tập lớp ít, đặc biệt em học sinh lớp 12 ôn thi tốt nghiệp, đại học – cao đẳng THCN Đối với thi tốt nghiệp, đại học – cao đẳng THCN, thực thi 100% trắc nghiệm, 40 câu thời gian 60 phút thi tốt nghiệp 60 câu 90 phút với thi Đại học – cao đẳng THCN Tính trung bình câu khoảng 1,5 phút để học sinh đọc, suy nghĩ làm ít, mà đề thi chứa khoảng 30% lượng tập làm theo hình thức trắc nghiệm cần giải nhanh xác Trong chương trình sinh học nói chung sinh học 12 nói riêng có nhiều dạng tập : - Bài tập AND – nhân đôi AND – Phiên mã – Dịch mã - Bài tập qui luật di truyền : + Men den + Liên kết – Hoán vị gen + Gen nằm nhiễm sắc thể giới tính – Gen ngồi nhân - Bài tập di truyền học quần thể… Qua việc giải tập (tốn) học sinh hiểu, nhớ, vận dụng kiến thức linh hoạt, sáng tạo kiến thức với tình cụ thể Thơng qua học sinh rèn luyện kĩ tư lơgic, vận dụng sáng tạo kiến thức lí thuyết vào thực tiễn sống, thêm thích học mơn sinh học Tuy nhiên giới hạn nghiên cứu đề tài sáng kiến kinh nghiệm xin đưa “ PHƯƠNG PHÁP GIẢI MỘT SỐ DẠNG BÀI TẬP DI TRUYỀN QUẦN THỂ SINH HỌC 12” Thực trạng nghiên cứu Hiện nay, học sinh làm tập di truyền quần thể nhiều lúng túng, chưa phân biệt rõ quần thể tự phối ngẫu phối, nên vận dụng cịn nhiều sai sót nhiều thời gian, khơng thích hợp với làm thi trắc nghiệm Vì vậy, đề tài mong muốn đem đến cho bạn học sinh cách giải nhanh, xác, dễ hiểu, giúp bạn vận dụng tốt để làm thi trắc nghiệm PHẦN II: NỘI DUNG NGHIÊN CỨU CHƯƠNG I: TỔNG QUAN Mục đích nghiên cứu Nghiên cứu phương pháp giải nhanh toán di truyền quần thể để áp dụng vào việc dạy học sinh khối 12 ôn thi học sinh giỏi, đại học – cao đẳng, THCN tốt nghiệp THPT nhằm giúp học sinh thu kết cao kì thi Nhiệm vụ nghiên cứu - Nghiên cứu dạng tập di truyền quần thể - Đề xuất cách giải - Tiến hành giải số tập thực tiễn hay gặp số tập đề thi tốt nghiệp, đại học – cao đẳng - Tiến hành thực nghiệm giảng dạy lớp để thu kết Đối tượng nghiên cứu Nghiên cứu phương pháp giải nhanh toán di truyền quần thể áp dụng giải dạy số đối tượng học sinh trường THPT Mang Thít Phương pháp nghiên cứu Thơng qua tập có sẵn tự đề ra, tập đề thi học kỳ, tốt nghiệp THPT, đại học – cao đẳng, sách, tài liệu tham khảo để hướng dẫn học sinh nắm vững dạng toán để giải nhanh phát huy khả tích cực, động, tư sáng tạo việc vận dụng phương pháp giải toán CHƯƠNG II: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU A Một số công thức dùng cho quần thể ngẫu phối quần thể tự phối: I Một số công thức dùng cho quần thể ngẫu phối - Gọi d tần số tương đối thể đồng hợp trội AA - Goi h tần số tương đối thể dị hợp Aa - Gọi r tần số tương đối thể đồng hợp lặn aa Trong d + h + r =1 Cấu trúc di truyền quần thể viết theo trật tự d, h, r ví dụ: d AA + Aa + aa =1 - Gọi p tần số tương đối alen A - Gọi q tần số tương đối alen a Vậy: pA = d + h/2 qa = r + h/2 p+q = 1 Cấu trúc di truyền quần thể đạt trạng thái cân bằng: p2 AA + 2pqAa + q2 aa = Kiểm tra cân quần thể:  pq  Nếu p2 x q2 =    quần thể cân    pq  Nếu : p2 x q2 #    Quần thể không cân   Xác định số loại kiểu gen quần thể: - Số kiểu gen ={ r ( r + ) /2 }n ( r: số alen thuộc gen (lôcut), n: số gen khác nhau, gen phân li độc lập) - Nếu có r locut khác tính locut theo cơng thức  nhân kết tính locut - Nếu gen nằm NST tổng kiểu gen là: rn(rn +1)/2 - Nếu gen nằm NST giới tính tổng kiểu gen là: r(r+2)/2 + r Trường hợp gen đa alen: Ví dụ: Quần thể Người: ( gen có alen – Người có nhóm máu: A, B, AB, O ) Gọi : p(IA), q(IB), r(IO) tần số tương đối alen IA, IB, IO Ta có: p + q + r = Nhóm máu A B AB O A A A O B B B O A B O O I I + I I I I + I I I I I I Kiểu gen p2 + pr q2 + pr 2pq r2 Tần số kiểu gen Gen nhiễm sắc thể giới tính Đối với locus NST giới tính X có alen có kiểu gen: X A X A , X A X a , X a X a , X AY , X aY Các cá thể có alen NST X xét phạm vi giới tần số kiểu gen X A X A , X A X a , X a X a tính giống trường hợp alen NST thường, có nghĩa tần số kiểu gen trạng thía cân Hacdi – Vanbec là: p2 X A X A + 2pq X A X a + q2 X a X a = Các cá thể đực có alen X nên tần số kiểu gen giới đực p X AY + q X aY =1 (Khi xét phạm vi giới đực) Vì tỉ lệ đực : 1: nên tỉ lệ kiểu gen giới tính phải giảm nửa xết phạm vi tồn quần thể, trạng thái cân quần thể Hacdi – Vanbec, cơng thức tính kiểu gen liên quan đến locus gen NST NST X ( vùng không tương đồng) gồm alen là: 0.5p2 X A X A + pq X A X a + 0.5q2 X a X a + 0.5p X AY + 0.5q X aY = II Một số công thức dùng cho quần thể tự phối: * Quần thể tự phối có thành phần kiểu gen thể hệ P ban đầu sau: xAA + yAa + zaa Quần thể P Sau n hệ tự phối thành phần kiểu gen thay đổi sau Tỷ lệ thể đồng hợp trội AA quần thể Fn n 1 y    y 2 AA = x + Tỷ lệ thể dị hợp Aa quần thể Fn n 1 Aa =   y 2 Tỷ lệ thể đồng hợp lặn aa quần thể Fn n 1 y    y 2 aa = z + * Thành phần kiểu gen quần thể tự phối qua n hệ tự phối xnBB + ynBb + znbb Thành phần kiểu gen hệ P: Bb = yn 1   2 n =y n 1 y    y yn 2 BB = xn = x (với y = ) n 1   2 n 1 y    y yn 2 bb = zn = z (với y = ) n 1   2 B Phương pháp giải số dạng tập I Bài tập quần thể ngẫu phối Các dạng Dạng 1: Từ cấu trúc di truyền quần thể chứng minh quần thể đạt trạng thái cân hay không, qua hệ quần thể đạt trạng thái cân Dạng 2: - Từ số lượng kiểu hình cho xác định cấu trúc di truyền quần thể - Chú ý đề dạng thường có kiểu: + Kiểu cho số lượng cá thể tất kiểu hình có quần thể + Kiểu cho tổng số cá thể số cá thể mang kiểu hình lặn trội Dạng 3: Cho số lượng kiểu hình xác định tần số tương đối alen Dạng 4: Từ tần số tương đối alen tìm cấu trúc di truyền quần thể Cách giải dạng tập a Dạng 1: Từ cấu trúc di truyền quần thể chứng minh quần thể đạt trạng thái cân hay không, qua hệ quần thể đạt trạng thái cân bằng: Cách giải - Gọi p tần số tương đối alen A - Gọi q tần số tương đối alen a p+q = Cấu trúc di truyền quần thể đạt trạng thái cân bằng: p2 AA + 2pqAa + q2 aa Như trạng thái cân quần thể phản ánh mối tương quan sau: p2 q2 = (2pq/2)2 Xác định hệ số p2, q2, 2pq Thế vào p2 q2 = (2pq/2)2 quần thể cân Thế vào p2 q2 ≠ ( (2pq/2)2 quần thể không cân Bài 1: Các quần thể sau quần thể đạt trạng thái cân QT1: 0,36AA: 0,48Aa: 0,16aa QT2: 0,7AA: 0,2Aa: 0,1aa Giải: QT1: 0,36AA: 0,48Aa: 0,16aa - Gọi p tần số tương đối alen A - Gọi q tần số tương đối alen a Quần thể đạt trạng thái cân thoả mãn p2AA + 2pqAa + q2 aa = có p2 q2 = (2pq/2)2 Ở quần thể có p2 = 0,36, q2 = 0,16, 2pq = 0,48 0,36 x 0,16 = (0.48/2)2 quần thể ban đầu cho cân QT2: 0,7AA: 0,2Aa: 0,1aa - Gọi p tần số tương đối alen A - Gọi q tần số tương đối alen a Quần thể đạt trạng thái cân thoả mãn p2AA + 2pqAa + q2 aa có p2 q2 = (2pq/2)2 Ở quần thể có p2 = 0,7, q2 = 0,1, 2pq = 0,2 0,7 x 0,1 ≠ (0,2/2)2 quần thể ban đầu cho không cân Bài 2: Quần thể quần thể đạt trạng thái cần Quần thể Tần số kiểu gen AA Tần số kiểu gen Aa Tần số kiểu gen aa 1 0 0 0,2 0,5 0,3 Giải nhanh Quần thể 1: Nếu cân p2 q2 = (2pq/2)2 => x = (0/2)2 => quần thể cân Quần thể 2: Nếu cân p2 q2 = (2pq/2)2 => x ≠ (1/2)2 => quần thể không cân Quần thể 3: Nếu cân p2 q2 = (2pq/2)2 => x = (0/2)2 => quần thể cân Quần thể 4: Nếu cân p2 q2 = (2pq/2)2 => 0,2 x 0,3 ≠ (0,5/2)2 => quần thể không cân *các câu trắc nghiệm: Câu 1.Trong quần thể sau, quần thể không trạng thái cân bằng? A 25% AA : 50% Aa : 25% aa B 64% AA : 32% Aa: 4% aa C 72 cá thể có kiểu gen AA, 32 cá thể có kiểu gen aa, 96 cá thể có kiểu gen Aa D 40 cá thể có kiểu gen đồng hợp trội, 40 cá thể có kiểu gen dị hợp, 20 cá thể có kiểu gen đồng hợp lặn Câu 2: Quần thể trạng thái cân di truyền? QT 1: 1AA QT 2: 0,5AA : 0,5Aa QT 3: 0,2AA : 0,6Aa : 0,2aa QT 4: 0,16AA: 0,48Aa: 0,36aa A B C D 2, Câu 3: Quần thể sau đạt trạng thái cân di truyền? A 0,64 AA : 0,32 Aa : 0,04 aa B 0,7 AA : 0,2 Aa : 0,1 aa C 0,4 AA : 0,4 Aa : 0,2 aa D 0,6 AA : 0,2 Aa : 0,2 aa Đáp án: 1D, 2C, 3A b Dạng 2: + Từ số lượng kiểu hình cho cho xác định cấu trúc di truyền quần thể - Kiểu 1: cho số lượng tất kiểu hình có quần thể Cách giải: Cấu trúc di truyền quần thể - Tỷ lệ kiểu gen đồng trội = số lượng cá thể kiểu gen đồng trội /Tổng số cá thể quần thể - Tỷ lệ kiểu gen dị hợp = số cá thể kiểu gen dị hợp / Tổng số cá thể quần thể - Tỷ lệ kiểu gen đồng lặn = Số cá thể kiểu gen lặn / Tổng số cá thể quần thể - Kiểu 2: cho tổng số cá thể số cá thể mang kiểu hình lặn trội Cách giải: * Nếu tỷ lệ kiểu hình trội => kiểu hình lặn = 100% - Trội * Tỷ lệ kiểu gen đồng lặn = Số cá thể kiểu gen lặn quy định / Tổng số cá thể quần thể * Từ tỷ lệ kiểu gen đồng lặn => Tần số tương đối alen lặn tức tần số q => Tần số tương đối alen trội tức tần số p - Áp dụng công thức định luật p2 AA + 2pq Aa + q2 aa = => cấu trúc di truyền quần thể Bài 1:(kiểu 1) Ở gà, cho biết kiểu gen: AA qui định lông đen, Aa qui định lông đốm, aa qui định lông trắng Một quần thể gà có 410 lơng đen, 580 lơng đốm, 10 lông trắng a Cấu trúc di truyền quần thể nói có trạng thái cân không? b Quần thể đạt trạng thái cân với điều kiện nào? c Xác định cấu trúc di truyền quần thể đạt trạng thái cân bằng? Giải: a Cấu trúc di truyền quần thể xác định dựa vào tỉ lệ kiểu gen: Tổng số cá thể quần thể: 580 + 410 + 10 =1000 Tỉ lệ thể đồng hợp trội AA 410/1000 = 0,41 Tỉ lệ thể dị hợp Aa 580/1000 = 0,58 Tỉ lệ thể đồng hợp lặn aa 10/1000 = 0,01 Cấu trúc di truyền quần thể sau: 0,41 AA + 0,58aa + 0,01aa = Cấu trúc cho thấy quần thể không trạng thái cân 0,41 x 0,01 ≠ (0,58/2)2 => 0,0041 ≠ 0,0841 b Điều kiện để quần thể đạt vị trí cân di truyền trình ngẫu phối diễn hệ (1 hệ) quần thể đạt cân di truyền c Tần số alen A 0,41 + 0,58/2 = 0,7 Tần số alen a – 0,7 = 0,3 Sau trình ngẫu phối xãy cấu trúc di truyền quần thể thể hệ sau (0,7A: 0,3a) x (0,7A: 0,3a) => 0,49AA + 0,42Aa + 0,09aa = Với cấu trúc quần thể đạt trạng thái cân thoả mãn (0,9)2 AA + 2(0,7 x 0,3) Aa + (0,3)2 aa = Bài 2: Một quần thể sóc có số lượng sau 1050 lơng nâu đồng hợp, 150 lông nâu dị hợp, 300 lông trắng, màu lông gen gồm alen qui định Tìm tần số tương đối alen? Giải: Tính trạng lơng nâu trội A quy định Tính trạng lơng trắng lặn a quy định Tỉ lệ thể đồng hợp trội AA 1050/1500 = 0,7 Tỉ lệ thể dị hợp Aa 150/1500 = 0,1 Tỉ lệ thể đồng hợp lặn aa 300/1500 = 0,2 Vậy cấu trúc di truyền quần thể là: 0,7AA: 0,1Aa: 0,2aa = Bài 3: (kiểu 2) Quần thể ngẫu phối có thành phần kiểu gen đạt trạng thái cân với loại kiểu hình hoa đỏ (do B trội hồn tồn quy định) hoa trắng (do b quy định) Tỷ lệ hoa đỏ 84% Xác định cấu trúc di truền quần thể? Giải: - Gọi p tần số tương đối alen B - q tần số tương đối alen b - % hoa trắng bb = 100%- 84% = 16% = q2 => q = 0,4 => p = 0,6 Áp dụng công thức định luật p2 BB + 2pq Bb + q2 bb = => cấu trúc di truyền quần thể : 0,62 BB + x 0,6 x 0,4 Bb + 0,42 bb = 0,36BB + 0,48Bb + 0,16bb = Bài 4: Ở bò A qui định lông đen, a: lông vàng Trong quần thể bị lơng vàng chiếm 9% tổng số cá thể đàn Biết quần thể đạt trạng thái cân Tìm tần số gen A? Giải nhanh: quần thể đạt trạng thái cân aa = 9% = q2 => q = a = 0,3 => p = A= 0,7 Bài 5: Quần thể người có tần số người bị bạch tạng 1/10000 Giả sử quần thể cân a Tính tần số alen?( biết bạch tạng gen lặn nằm nhiễm sắc thể thường quy định) b Tính xác suất để người bình thường quần thể lấy sinh người đầu lịng bị bạch tạng? Giải nhanh: a Tính tần số alen ? A: bình thường (khơng bạch tạng), a: bạch tạng Quần thể cân aa = q2 = 1/10000 = > a = q = 0,01 => A = p = 0,99 b Tính xác suất để người bình thường quần thể lấy sinh người đầu lòng bị bạch tạng? pq p  pq pq - Mẹ dị hợp (Aa) xác suất p  pq - Xác suất bị bệnh - Bố dị hợp (Aa) xác suất Vậy xác suất để người bình thường quần thể lấy sinh người đầu lòng pq pq x x p  pq p  pq pq pq p=0,01, q= 0,99 => x x = 0,00495 p  pq p  pq bị bạch tạng là: Câu 6: Trong quần thể cân có 90% alen lơcus Rh R Alen cịn lại r Cả 40 trẻ em quần thể đến trường học định Xác suất để tất em Rh dương tính bao nhiêu? Giải nhanh: Tần số tương đối alen R = p = 0,9 => tần số alen r = q = 0,1 Rh dương có kiểu gen RR, Rr tần số nhóm kiểu gen RR = p2 = 0,92 = 0,81, Rr = 2pq = 2.0,9.0,1 = 0,18 Tần số học sinh có Rh dương là: 0,81+0,18 = 0,99 Xác suất để 40 học sinh có Rh dương (0,99)40 A (0,99)40 B (0,90)40 C (0,81)40 D 0,99 Các câu trắc nghệm Câu 1: Giả sử quần thể giao phối trạng thái cân di truyền có 10000 cá thể, 100 cá thể có kiểu gen đồng hợp lặn (aa), số cá thể có kiểu gen dị hợp (Aa) quần thể A 9900 B 900 C 8100 D 1800 Câu 2: Một quần thể động vật thời điểm thống kê có 75 AA: 28 Aa: 182 aa, cá thể giao phối tự cấu trúc di truyền quần thể A 0,7 AA: 0,1 Aa: 0,2aa B 0,36 AA: 0,48 Aa: 0,16 aa C 0,09 AA: 0,42 Aa: 0,49 aa D 0,25 AA: 0,1 Aa: 0,65 aa Đáp án: 1D, 2C c Dạng 3: - Cho số lượng kiểu hình xác định tần số tương đối alen Cách giải - Cho số lượng kiểu hình xác định cấu trúc di truyền quần thể (dạng 2) - Cấu trúc di truyền quần thể là: d AA + Aa + aa = Gọi p tần số tương đối alen A Gọi q tần số tương đối alen a Vậy: p = d+h/2 q = r + h/2 p+q = Bài 1: Quần thể ngẫu phối có thành phần kiểu gen đạt trạng thái cân với loại kiểu hình hoa đỏ (do B trội hoàn toàn quy định) hoa trắng (do b quy định) Tỷ lệ hoa đỏ 84% Xác định tần số tương đối alen? Giải: - % hoa trắng bb = 100% - 84% = 16% = q2 => q = 0,4 => p = 0,6 Bài 2: Quần thể gồm 120 cá thể có kiểu gen BB 400 cá thể có kiểu gen Bb 480 cá thể có kiểu gen bb Tìm tần số tương đối alen? Giải: Tỉ lệ thể đồng hợp trội BB 120/1000 = 0,12 Tỉ lệ thể dị hợp Bb 400/1000 = 0,4 Tỉ lệ thể đồng hợp lặn bb 480/1000 = 0,48 Vậy cấu trúc di truyền quần thể là: 0,12AA: 0,4Aa: 0,48aa = tần số alen A = 0,12 + 0,4/2 = 0,32; tần số alen a = 0,48 + 0,4/2 = 0,68 Bài 3: Một quần thể có thành phần kiểu gen sau: 0,64 AA + 0,32 Aa + 0.04 aa Tìm tần số tương đối alen quần thể? Giải: tần số alen A = 0, 64 + 0,32/2 = 0,8; tần số alen a = 1- 0,8 = 0,2 Các câu trắc nghiệm Câu 1: Ở loài thực vật, gen trội A quy định đỏ, alen lặn a quy định vàng Một quần thể loài trạng thái cân di truyền có 75% số đỏ 25% số vàng Tần số tương đối alen A a quần thể A 0,5A 0,5a B 0,6A 0,4a C 0,4A 0,6a D 0,2A 0,8a Câu 2: Ở loài vật ni, alen A qui định kiểu hình lơng đen trội khơng hồn tồn so với alen a qui định màu lơng trắng,kiểu gen dị hợp Aa cho kiểu hình lông lang đen trắng.Một QT vật nuôi giao phối ngẫu nhiên có 32 cá thể lơng đen, 96 cá thể lông lang, 72 cá thể lông trắng Tần số tương đối alen A a là: A 0,3 0,7 B 0,7 0,3 C 0,4 0,6 D 0,6 0,4 Câu 3: Tần số tương đối alen quần thể có tỉ lệ phân bố kiểu gen 0,81 AA + 0,18 Aa + 0,01 aa A 0,9A: 0,1a B 0,7A: 0,3a C 0,4A: 0,6a D 0,3 A: 0,7a Câu 4: Một quần thể giao phối trạng thái cân di truyền, xét gen có hai alen (A a), người ta thấy số cá thể đồng hợp trội nhiều gấp lần số cá thể đồng hợp lặn Tỉ lệ phần trăm số cá thể dị hợp quần thể A 37,5% B 18,75% C 3,75% D 56,25% Đáp án: 1A, 2C, 3A, 4A d Dạng 4: Từ tần số tương đối kiểu hình tìm cấu trúc di truyền quần thể Ví dụ: Giả thiết quần thể người, tần số nhóm máu là: Nhóm A = 0,45 Nhóm B = 0,21 Nhóm AB = 0,3 Nhóm O = 0,004 Xác định tần số tương đối alen qui định nhóm máu cấu trúc di truyền quần thể? Giải: - Gọi p tần số tương đối alen IA - Goi q tần số tương đối alen IB - Gọi r tần số tương đối alen IO Nhóm máu A B AB O A A A O B B B O A B Kiểu gen I I +I I I I +I I I I IOIO Kiểu hình p2 + 2pr q2 + 2qr 2pq r2 0,45 0,21 0,3 0,04 Từ bảng ta có: p2 + 2pr + r2 = 0,45 + 0,04 => (p + r)2 = 0,49 => p + r = 0,7 r2 = 0,04 => r = 0,2 Vậy p = 0,7 - 0,2 = 0,5 => q = 0,3 Cấu trúc di truyền quần thể xác định là: (0,5 IA + 0,3 IB + 0,2IO) (0,5 IA + 0,3 IB + 0,2IO) = 0,25IAIA + 0,09IBIB + 0,04 IOIO + 0,3IAIB + 0,2IAIO + 0,12IBIO Các câu trắc nghiệm Câu 1: Một quần thể có tần số tương đối thể A 0,64 AA + 0,32 Aa + 0,04 aa C 0,64 AA + 0,04 Aa + 0,32 aa A 0,8 = có tỉ lệ phân bố kiểu gen quần a 0,2 B 0,04 AA + 0,32 Aa + 0,64 aa D 0,04 AA + 0,64 Aa + 0,32 aa 10 Câu Một quần thể có tần số tương đối A 0, 42AA + 0,36 Aa + 0,16 aa C 0,16 AA + 0,42 Aa + 0,36aa A = có tỉ lệ phân bố kiểu gen quần thể a B 0,36 AA + 0,42 Aa + 0,16 aa D 0,36 AA + 0,16 Aa + 0,42aa Câu Quần thể có tần số tương đối alen: A a = A 0,36AA: 0,48Aa: 0,16aa B 0,16AA: 0,48Aa: 0,36aa C 0,16AA: 0,58Aa: 0,26aa D 0,60AA: 0,40aa Đáp án: 1A, 2B, 3B II Bài tập quần thể tự phối Các dạng Dạng 1: Cho thành phần kiểu gen hệ P (thế hệ xuất phát) 100% dị hợp Aa qua n hệ tự phối tìm thành phần kiểu gen hệ Fn Dạng 2: Cho thành phần kiểu gen hệ P (thế hệ xuất phát) xAA + yAa + zaa qua n hệ tự phối tìm thành phần kiểu gen hệ Fn Dạng 3: Cho thành phần kiểu gen quần thể qua n hệ tự phối tìm thành phần kiểu gen hệ P (thế hệ xuất phát) (cụ thể tìm xAA + yAa + zaa) Cách giải dạng tập Dạng 1: Cho thành phần kiểu gen hệ P (thế hệ xuất phát) 100% dị hợp Aa qua n hệ tự phối tìm thành phần kiểu gen hệ Fn Ví dụ: Quần thể ban đầu 100% cá thể có kiểu gen dị hợp Sau hệ tự thụ phấn thành phần kiểu gen quần thể nào? Giải nhanh: Sau n hệ tự phối thành phần kiểu gen thay đổi sau (Với n=3) Tỷ lệ thể đồng hợp trội AA quần thể Fn 1 1   2 AA = n 1 1     = 0,4375 = Tỷ lệ thể dị hợp Aa quần thể Fn n Aa = 1 1   =   = 0,125 2 2 Tỷ lệ thể đồng hợp lặn aa quần thể Fn 1 1   2 aa = n 1 1     = 0,4375 = 2 Dạng 2: Cho thành phần kiểu gen hệ P xAA + yAa + zaa qua n hệ tự phối tìm thành phần kiểu gen hệ Fn Ví dụ 1: Quần thể P có 35AA, 14Aa, 91aa Các cá thể quần thể tự phối bắt buộc qua hệ tìm cấu trúc quần thể qua hệ Giải: Cấu trúc quần thể P 0,25AA + 0,1Aa + 0,65aa Cấu trúc quần thể qua hệ 11 n 1 1 y    y 0,1    0,1 2 2 AA = x + = 0,25 + = 0,29375 2 Tỷ lệ thể dị hợp Aa quần thể Fn 1 2 n 1 2 Aa =   y =   0,1 = 0,0125 Tỷ lệ thể đồng hợp lặn aa quần thể Fn n 1 1 y    y 0,1    0,1 2 2 aa = z + = 0,65 + = 0,69375 2 Vậy cấu trúc quần thể qua hệ 0,29375 AA + 0,125 Aa + 0,69375 aa Ví dụ 2: Quần thể tự thụ phấn có thành phần kiểu gen hệ P 0,8Bb + 0,2bb = Sau hệ tự thụ phấn cấu trúc quần thể nào? Giải: Tỷ lệ thể đồng hợp trội AA quần thể F3 n 1 1 y    y 0,8    0,8 2 2 BB = x + = 0 = 0,35 2 Tỷ lệ thể dị hợp Aa quần thể F3 1 2 n 1 2 Bb =   y =   0,8 = 0,1 Tỷ lệ thể đồng hợp lặn aa quần thể F3 n 1 1 y    y 0,8    0,8 2 2 bb = z + = 0,2  = 0,55 2 Vậy cấu trúc quần thể qua hệ tự thụ phấn là: 0,35 BB + 0,1 Bb + 0,55 bb Ví dụ 3: Quần thể tự thụ có thành phần kiểu gen hệ P 0,4BB + 0,2 Bb + 0,4bb = Cần hệ tự thụ phấn để có tỷ lệ đồng hợp trội chiếm 0,475 Giải: Tỷ lệ thể đồng hợp trội BB quần thể Fn n n 1 1 y    y 0,2    0,2 2 2 BB = x + = 0,4  = 0,475 2  n=2 sau hệ BB = 0,475 Các câu trắc nghiệm Câu 1: Một quần thể có 36 % AA; 48% Aa ; 16% aa.Cấu trúc di truyền quần thể sau hệ tự phối liên tiếp A 57 % AA ; 16% Aa ; 27 % aa B 57% AA; 6% Aa;37 % aa 12 C.57 AA ;36% Aa;7% aa D 57% AA; 26 % Aa;17 % aa Câu 2: Một quần thể tự phối, ban đầu có 50% số cá thể đồng hợp Sau hệ tỉ lệ dị hợp là: A 1/128 B 127/128 C 255/ 256 D 1/ 256 Câu 3: Xét cá thể dị hợp Aa Tiến hành tự thụ phấn qua hệ liên tiếp.Tỉ lệ xuất thể đồng hợp bằng: A 93,75% B 46,875% C 6,25% D 50% Câu 4: Một quần thể thực vật có tỉ lệ kiểu gen hệ xuất phát (P) 0,25AA : 0,40Aa : 0,35aa Tính theo lí thuyết, tỉ lệ kiểu gen quần thể sau ba hệ tự thụ phấn bắt buộc (F3) là: A 0,375AA : 0,100Aa : 0,525aa B 0,25AA : 0,40Aa : 0,35aa C 0,425AA : 0,050Aa : 0,525aa D 0,35AA : 0,20Aa : 0,45aa Đáp án : 1B, 2D, 3A, 4C Dạng 3: Cho thành phần kiểu gen quần thể qua n hệ tự phối tìm thành phần kiểu gen hệ P: Cho thành phần kiểu gen quần thể qua n hệ tự phối xnBB + ynBb + znbb Thành phần kiểu gen hệ P: Bb = yn 1   2 n =y n 1 y    y yn 2 BB = xn = x (với y = ) n 1   2 n 1 y    y yn 2 bb = zn = z (với y = ) n 1   2 Bài 1: Quần thể tự thụ phấn sau hệ tự thụ phấn có thành phần kiểu gen 0,4375BB+0,125Bb + 0,4375bb Cấu trúc di truyền hệ P nào? Giải: Bb = yn 1   2 n =y => y = 0,125 1   2 =1 n 1 y    y yn 2 BB = xn = x (với y = =1) n 1   2 13 1    2 = => x = 0,4375 n 1 y    y yn 2 bb = zn = z (với y = =1) n 1   2 1    2 = => z = 0,4375 Vậy cấu trúc quần thể hệ P là: 1Bb Bài 2: Cấu trúc quần thể qua hệ tự thụ phấn 0,35 AA + 0,1 Aa + 0,55 aa Xác định cấu trúc quần thể hệ P ? Giải: Tỷ lệ thể đồng hợp trội AA quần thể P Aa = yn 1   2 n = y => y = 0,1 1   2 = 0,8 n 1 1 y    y 0,8    0,8 yn 2 2 AA = xn = x (với y = ) => x = 0,35 =0 n 2 1   2 n 1 1 y    y 0,8    0,8 yn 2 2 aa = zn = z (với y = ) => z = 0,55 = 0,2 n 2 1   2 Vậy cấu trúc di truyền hệ P 0,8 Aa + 0,2 aa = C Các giải pháp thực + Với thực tiễn để làm nhanh câu tập quần thể học sinh cần có phương pháp giải nhanh Vậy làm để giải nhanh? Bằng cách - Nắm dạng tốn - Thuộc cơng thức, hệ số - Thế tính thật nhanh + Làm để học sinh có kỹ Trừ học sinh có khả tự học tự nghiên cứu đa số học sinh phải nhờ thầy giáo có kỹ Với nhũng thực tế đỏi hỏi giáo viên có phương pháp nghiên cứu định Tôi hệ thống lại công thức đưa PHƯƠNG PHÁP GIẢI MỘT SỐ DẠNG BÀI TẬP DI TRUYỀN QUẦN THỂ SINH HỌC 12 để giúp em dễ dàng làm câu trắc nghiệm phần quần thể dạng tập + Thông qua buổi dạy trái buổi cho học sinh luyện tập dạng tập D Kết nghiên cứu: 14 Tiến hành dạy học thực nghiệm theo đề tài trường THPT Mang Thít lớp học sinh khối 12 tơi thu kết sau: Kết khảo sát kiểm tra 15 phút dạy theo nghiên cứu Tæng sè Giỏi Khá Trung bình Yếu học sinh SL % SL % SL % SL % 36 5% 10 28% 22 62% 5% 35 3% 20% 22 63% 14% 43 11 26% 23 53% 21% 0% 33 3% 11 33% 20 61% 3% ĐC 12/8 (20122013) ĐC 12/11 (20122013) TN 12/1 (20132014) TN 12/10 (20132014) Qua bảng ta thấy lớp tiến hành dạy học theo phương pháp cũ học sinh hiểu biết cách vận dụng giải tập di truyền quần thể tỷ lệ thấp Đối với lớp sử dụng phương pháp giải nhanh theo đề tài nghiên cứu học sinh biết cách vận dụng giải nhanh tập mà đưa ra, nâng tỷ lệ điểm – giỏi hạn chế điểm Đặc biệt, sử dụng phương pháp giải nhanh học sinh làm nhiều tập thời gian * Khả nhân rộng đề tài Đề tài sử dụng làm tài liệu cho tất học sinh khối 12 tham khảo nhằm giải tốt tập di truyền quần thể 15 PHẦN III KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 3.1 Kết luận Qua nghiên cứu sáng kiến kinh nghiệm, đối chiếu với nội dung nhiệm vụ đặt ra, rút số kết luận sau: - Nghiên cứu tìm phương pháp giải nhanh phần tập di truyền quần thể - Áp dụng đề tài minh vào giảng dạy học sinh khối 12 có hiệu - Kết thực nghiệm sư phạm góp phần đánh giá hiệu sử dụng phương pháp giải nhanh bổ ích cho học sinh, giúp học sinh tháo gỡ khó khăn giải tập trắc nghiệm kì thi học kỳ - tốt nghiệp – đại học – cao đẳng, THCN góp phần việc phát huy tính tích cực hoạt động học tập HS, nâng cao hiệu dạy học 3.2 Kiến nghị - Tiếp tục nghiên cứu, phát triển thực nghiệm phạm vi rộng để tìm nhiều phương pháp giải hay cho nhiều dạng tập sinh học để giúp giáo viên có tài liệu dạy học thiết thực, phù hợp với đối tượng học sinh - Nội dung đề tài dành cho học sinh kiểm tra định kì lớp, thi tốt nghiệp, cao đẳng thi đại học - Đề nghị tổ trường tạo điều kiện để sang năm tiếp tục phát triển đề tài qui mô rộng Tổ trưởng chun mơn Mang Thít, ngày 15 tháng 12 năm 2013 Người thực Trần Văn Thành Ngô Thị Mỹ Hạnh 16