(SKKN 2022) Phương pháp tính nhanh số kiểu gen trong quần thể lưỡng bội và lệch bội

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO THANH HOÁ SỞ GIÁO DỤC VÀTHPT ĐÀO TẠO TRƯỜNG YÊNTHANH ĐỊNH I HOÁ TRƯỜNG THPT YÊN ĐỊNH I SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM PHƯƠNG PHÁP TÍNH NHANH SỐ KIỂU GEN PHƯƠNG PHÁP TÍNH NHANH SỐ KIỂU GEN TRONG QUẦN THỂ LƯỠNG BỘI VÀ LỆCH BỘI TRONG QUẦN THỂ LƯỠNG BỘI VÀ LỆCH BỘI Người thực hiện: Hoàng Thị Lê Chức vụ: Tổ phó chun mơn SKKN thuộc lĩnh vực: Sinh học Người thực hiện: Hồng Thị Lê Chức vụ: Tổ phó chun mơn SKKN thuộc lĩnh vực: Sinh học THANH HỐ, NĂM 2022 THANH HOÁ, NĂM 2022 MỤC LỤC Nội dung Trang PHẦN I – MỞ ĐẦU I.1 Lý chọn đề tài I.2 Mục đích nghiên cứu I.3 Đối tượng nghiên cứu I.4 Phương pháp nghiên cứu 3 PHẦN II – NỘI DUNG II.1 Cơ sở lý luận II.2 Thực trạng II.3 Giải pháp tổ chức thực PHƯƠNG PHÁP TÍNH SỐ KIỂU GEN TRONG QUẦN THỂ LƯỠNG BỘI VÀ LỆCH BỘI II.3.1 Trường hợp 1: Các gen nằm NST thường khác II.3.2 Trường hợp : Các gen nằm cặp NST thường II.3.3 Trường hợp : Các gen nằm NST X khơng có alen tương ứng Y II.3.4 Trường hợp : Các gen nằm NST Y khơng có alen tương ứng X II.3.5 Trường hợp : Các gen nằm NST X Y (ở đoạn tương đồng) II.3.6 Bài tập vận dụng II.4 Hiệu sáng kiến kinh nghiệm 4 11 12 14 15 PHẦN III KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ III.1 Kết luận III.2 Kiến nghị TÀI LIỆU THAM KHẢO DANH MỤC CÁC ĐỀ TÀI SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM ĐÃ ĐƯỢC SỞ GD&ĐT ĐÁNH GIÁ XẾP LOẠI PHỤ LỤC 17 17 18 19 20 PHẦN I – MỞ ĐẦU I.1 LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI : Sinh học mơn khoa học thực nghiệm có tính lý luận thực tiễn cao Muốn hiểu sinh vật, người học phải nắm vững chất Sinh học tượng, trình, vận dụng kiến thức để giải vấn đề đặt thực tiễn Với phát triển ngành Công nghệ sinh học hội nhập Quốc tế, ngày người tạo nhiều lồi sinh vật với kiểu gen khác tạo giới sinh vật vô đa dạng phong phú Trong chương trình sinh học phổ thơng, tổng số tiết tập cấp học số lượng tập đề thi học sinh giỏi, đề thi THPT Quốc gia lại nhiều Tuy nhiên sách giáo khoa sách giáo viên có cơng thức, tài liệu nhiều khơng có tài liệu xem chuẩn Bộ GD & ĐT phát hành Chính địi hỏi giáo viên học sinh khơng ngừng tự tìm tịi, học hỏi nâng cao trình độ chuyên môn đáp ứng yêu cầu ngày cao đề thi Trong đề thi học sinh giỏi đề thi THPT Quốc gia, việc tính số kiểu gen quần thể ngẫu phối ln phần khó học sinh không phần hấp dẫn Trước số tài liệu có cơng thức tính số kiểu gen quần thể lưỡng bội bình thường chưa có cơng thức có nói đến số kiểu gen quần thể đột biến có có vài cơng thức rời rạc mà khơng có cơng thức tổng qt chưa đầy đủ Với mong muốn giúp học sinh có điều kiện thuận lợi để giải tập dạng cách khoa học, xác nhanh đáp ứng yêu cầu đề thi Qua thực tế giảng dạy đội tuyển học sinh giỏi ôn thi Đại học nhiều năm trường THPT Yên Định I, tơi mạnh dạn nghiên cứu tìm tịi viết sáng kiến kinh nghiệm với đề tài: PHƯƠNG PHÁP TÍNH NHANH SỐ KIỂU GEN TRONG QUẦN THỂ LƯỠNG BỘI VÀ LỆCH BỘI I.2 MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU: - Đối với giáo viên: Đề tài giúp giáo viên có nhìn tổng qt việc giảng dạy phần tính số kiểu gen quần thể ngẫu phối đồng thời bổ sung hạn chế mà sách giáo khoa sách giáo viên chưa có điều kiện đưa - Đối với học sinh: Đề tài nhằm giúp học sinh hiểu chất gen áp dụng thành thạo vào việc giải tập tính số kiểu gen quần thể ngẫu phối đồng thời giúp em có hứng thú u thích mơn học I.3 ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU: - Đề tài trọng xây dựng cách hình thành cơng thức tính số kiểu gen quần thể ngẫu phối từ giúp học sinh khai thác tốt kiến thức sách giáo khoa đồng thời giúp em có thêm hứng thú học tập - Đề tài có hệ thống câu hỏi tập nhằm củng cố nâng cao kiến thức quần thể nhằm giúp học sinh hiểu chất gen áp dụng thành thạo vào việc giải tập tính số kiểu gen quần thể I.4 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU: - Phương pháp nghiên cứu lí thuyết: nghiên cứu chương trình Sinh học lớp 12, nghiên cứu tài liệu hướng dẫn thực chương trình; nghiên cứu đề thi chọn học sinh giỏi cấp thi THPT Quốc gia - Phương pháp nghiên cứu thực tiễn: dự giờ, tham khảo ý kiến đồng nghiệp; quan sát thái độ, phương pháp kết học tập học sinh - Phương pháp thực nghiệm sư phạm: thực nghiệm có đối chứng để kiểm tra hiệu đề tài PHẦN II – NỘI DUNG II.1 CƠ SỞ LÝ LUẬN : Nghị Hội nghị Trung ương khóa XI đổi bản, toàn diện giáo dục đào tạo có nêu: “Tiếp tục đổi mạnh mẽ phương pháp dạy học theo hướng đại; phát huy tính tích cực, chủ động, sáng tạo vận dụng kiến thức, kỹ người học; khắc phục lối truyền thụ áp đặt chiều, ghi nhớ máy móc Tập trung dạy cách học, cách nghĩ, khuyến khích tự học, tạo sở để người học tự cập nhật đổi tri thức, kỹ năng, phát triển lực” II.2 THỰC TRẠNG : Cùng với phát triển xã hội, hình thức học tập thi cử ngày có nhiều đổi mới, mơn Sinh học trở thành môn thiếu học sinh thi ban tự nhiên Tuy nhiên, đặc trưng môn khoa học thực nghiệm, kiến thức tương đối khó, số tiết tập lớp khơng nhiều, học sinh học ban khoa học tự nhiên lại thường không muốn học thuộc lòng phải ghi nhớ nhiều, truyền thụ áp đặt chiều học sinh thường có tâm lý e ngại, khơng muốn học khơng hứng thú học mơn Sinh học II.3 GIẢI PHÁP VÀ TỔ CHỨC THỰC HIỆN : Trước thực trạng trên, để tạo hứng thú học tập cho học sinh, trình giảng dạy sử dụng phối hợp nhiều phương pháp, hình thức giảng dạy khác nhằm tạo cho học sinh khơng khí học tập thoải mái lên lớp đồng thời khắc sâu kiến thức học Tôi đưa tình huống, câu hỏi nhiều mức độ, nhiều hình thức khác nhau, câu hỏi dạng mở, câu hỏi trắc nghiệm khách quan, đặc biệt hướng dẫn để học sinh tự nghiên cứu, tự tìm hiểu từ hiểu rõ vấn đề không gây nhàm chán cho học sinh Dưới nội dung đề tài SKKN mà tiến hành xây dựng PHƯƠNG PHÁP TÍNH NHANH SỐ KIỂU GEN TRONG QUẦN THỂ LƯỠNG BỘI VÀ LỆCH BỘI II.3.1 Trường hợp : Các gen nằm nhiễm sắc thể thường khác II.3.1.1 Quần thể lưỡng bội 2n: * Xét gen có r alen nằm cặp nhiễm sắc thể tương đồng: - Số kiểu gen đồng hợp (VD: A1A1 ; A2A2; A3A3 ) là: r - Số kiểu gen kiểu gen dị hợp (VD: A1A2; A1A3; A2A3 ) là: Cr => Tổng số kiểu gen quần thể là: r +C r r.(r − 1).(r − 2)! 2r + r − r r.(r + 1) = = = r+ = Cr +1 2!(r − 2)! 2 * Xét m gen, gen có r alen (các gen có số alen nhau) nằm nhiễm sắc thể thường khác nhau: Trên cặp nhiễm sắc thể có số kiểu gen nhau, số kiểu gen quần thể tích kiểu gen cặp nhiễm sắc thể khác ( => Tổng số kiểu gen quần thể là: Cr2+1 ) m * Tương tự, xét m gen có số alen r 1; r2; r3 rm nằm nhiễm sắc thể thường khác nhau: ( )( )( ) 2 Tổng số kiểu gen quần thể là: Cr1 +1 Cr2 +1 Cr3 +1 Ví dụ (Đề thi thử tốt nghiệp 2022 THPT Tô Hiến Thành): Ở loài lưỡng bội, xét gen A nằm nhiễm sắc thể số có alen, gen B nằm nhiễm sắc thể số có alen Trong điều kiện khơng có đột biến quần thể có tối đa kiểu gen dị hợp gen A B? A 30 B 45 C 10 D 15 Phương pháp giải: Nếu gen có r alen nằm NST thường, số kiểu gen dị hợp Cr Gen A có alen, gen B có alen, số kiểu gen dị hợp cặp gen là: C32 × C62 = 45 Sau để thuận lợi cho việc thành lập công thức, đề cập đến trường hợp gen có số alen nhau, gen có số alen khác việc thay số mũ tích kiểu gen cặp nhiễm sắc thể II.3.1.2 Quần thể lệch bội II.3.1.2.1 Quần thể tam nhiễm 2n + 1: * Số kiểu gen vị trí cặp nhiễm sắc thể đột biến (có số nhiễm sắc thể cặp chiếc): - Số kiểu gen đồng hợp (VD: A1A1A1; A2A2A2; A3A3A3 ) là: r - Số kiểu gen có alen khác (VD: A1A1A2; A1A1A3; A1A2A2; ) là: 2.Cr - Số kiểu gen có alen khác (VD: A1A2A3; A1A2A4; A2A3A4; ) là: Cr => Tổng số kiểu gen vị trí đột biến là: r.(r − 1).(r − 2).(r − 3)! = 3!(r − 3)! 6r + r.(r − 3r + 2) r + 3r + 2r r.(r + 1).(r + 2) (r + 2).( r + 1).r.(r − 1)! = = = = = Cr + 3!( r + − 3)! 3.2.1 6 r! r! r + 2.Cr + Cr = r + 2!(r − 2)! + 3!(r − 3)! = r + r.(r − 1) + * Tại cặp nhiễm sắc thể khác {(n-1) cặp} số kiểu gen không đổi (giống n −1 quần thể lưỡng bội bình thường) => Số kiểu gen là: C(2r +1)  n số cặp nhiễm sắc thể => Tổng số kiểu gen quần thể là: n −1 n −1 Cr3+ Cn1 C(2r +1)  = Cr3+ n C(2r +1)  Ví dụ (Đề thi ĐH năm 2014, đề khảo sát HSG 2021 THPT Ngọc Lặc) Một lồi thực vật có nhiễm sắc thể 2n = Trên cặp nhiễm sắc thể, xét gen có hai alen Do đột biến, loài xuất dạng thể ba tương ứng với cặp nhiễm sắc thể Theo lí thuyết, thể ba có tối đa loại kiểu gen gen xét? A 108 B 36 C 64 D 144 Phương pháp giải: n −1 Áp dụng công thức: C( r + 2) n C(2r +1)  ta có: C(23 + 2) C(22 +1)  3−1 2 = C4 3.(C3 ) = 4.3.32 = 108 II.3.1.2.2 Quần thể tứ nhiễm 2n + : * Số kiểu gen vị trí cặp NST đột biến (có số nhiễm sắc thể cặp chiếc): - Số kiểu gen đồng hợp (VD: A1A1A1A1; A2A2A2A2; A3A3A3A3 ) là: r - Số kiểu gen có alen khác (VD: A1A1A1A2; A1A1A2A2; A1A2A2A2; A1A1A1A3 ) là: 3.Cr - Số kiểu gen có alen khác (VD: A1A1A2A3; A1A2A2A3; A1A2A3A3; A1A1A2A3 ) là: 3.Cr - Số kiểu gen có alen khác là: Cr => Tổng số kiểu gen vị trí đột biến là: r! r! r! r + 3.Cr + 3.Cr3 + Cr = r + 2!(r − 2)! + 3!( r − 3)! + 4!(r − 4)! = 3r(r − 1) 3r( r − 1)(r − 2) r ( r − 1)( r − 2)( r − 3) + + = 24 24r + 36r − 36r + 12r − 36r + 24r + r − 6r + 11r − 6r = = 24 = r+ r + 6r + 11r + 6r ( r + 3).( r + 2).( r + 1).r.( r − 1)! = = Cr + 24 4!(r + − 4)! * Tại cặp nhiễm sắc thể khác số kiểu gen không đổi => Số kiểu gen là: n −1 C(2r +1)  => Tổng số kiểu gen quần thể là: Cr + Cn C(2r +1)  n −1 = Cr + n C(2r +1)  n −1 II.3.1.2.3 Quần thể đa nhiễm 2n + k (k ≠ n) ( k + 2) Số kiểu gen vị trí cặp nhiễm sắc thể đột biến là: C( r + k +1) n −1 ( k + 2) => Tổng số kiểu gen quần thể là: C( r + k +1) n C(2r +1)  II.3.1.2.4 Quần thể nhiễm 2n – 1: - Số kiểu gen vị trí cặp nhiễm sắc thể đột biến tính giống số kiểu gen thể đơn bội (n) vị trí số nhiễm sắc thể cặp => Số kiểu gen là: r - Tại cặp NST khác số kiểu gen không đổi => Số kiểu gen là: C(2r +1)  n −1 n −1 n −1 = r n C(2r +1)  Ví dụ (Đề khảo sát HSG 2021 THPT Chu Văn An) Một loài thực vật có nhiễm sắc thể 2n = 12 Trên cặp nhiễm sắc thể, xét gen có hai alen Do đột biến, loài xuất dạng thể tương ứng với cặp nhiễm sắc thể Theo lí thuyết, thể có tối đa loại kiểu gen gen xét? A 108 B 486 C 2916 D 144 Phương pháp giải: => Tổng số kiểu gen quần thể là: r Cn C(2r +1)  n −1 Áp dụng công thức: r n C(2r +1)  = 2.6 C(22 +1)  = 2.6.35 = 2916 II.3.2 Trường hợp : Các gen nằm cặp nhiễm sắc thể thường II.3.2.1 Quần thể lưỡng bội 2n: * Xét m gen cặp nhiễm sắc thể, gen có r alen: AB Ab aB ab ; ; ; ) là: rm AB Ab aB ab AB AB AB Ab ; ; ; - Số kiểu gen dị hợp (VD: …) là: Cr m Ab aB ab aB - Số kiểu gen đồng hợp (VD: => Tổng số kiểu gen quần thể : r m (r m − 1).(r m − 2)! r m ( r m + 1) m m = = Cr2m +1 r + Cr m = r + m 2.(r − 2)! * Xét m gen cặp nhiễm sắc thể, gen có số alen r 1; r2; r3; ; rm - Số kiểu gen đồng hợp (VD: AB Ab aB ab ; ; ; ) là: r1.r2.r3 rm AB Ab aB ab - Số kiểu gen dị hợp (VD: AB AB AB Ab ; ; ; …) là: Ab aB ab aB Cr21 r2.r3 2 => Tổng số kiểu gen quần thể : r1.r2.r3 rm + Cr1 r2.r3 = Cr1 r2 r3 +1 Ví dụ: Ở lồi thực vật có 2n = 12, cặp nhiễm sắc thể xét gen, gen có alen Tính số kiểu gen tối đa quần thể Phương pháp giải: 2 Trên cặp nhiễm sắc thể, áp dụng công thức: Cr m +1 = C22 +1 = 10 Vì 2n = 12  có cặp nhiễm sắc thể  Số kiểu gen tối đa quần thể là: 106 Sau để thuận lợi cho việc thành lập công thức, đề cập đến trường hợp gen có số alen nhau, gen có số alen khác việc thay số mũ tích alen gen II.3.2.2 Quần thể lệch bội II.3.2.2.1 Quần thể 2n +1: * Số kiểu gen vị trí cặp nhiễm sắc thể đột biến (có số nhiễm sắc thể cặp chiếc): - Số kiểu gen đồng hợp (VD: AB/AB/AB; Ab/Ab/Ab; aB/aB/aB ) là: rm - Số kiểu gen dị hợp gen có alen khác (VD: AB/AB/Ab; AB/Ab/Ab) là: 2.Cr m - Số kiểu gen gen có alen khác (VD: AB/Ab/Ab1) là: Cr m => Tổng số kiểu gen vị trí đột biến là: rm r + 2.C + C m rm r m (r m − 1)(r m − 2) (r m + 2)(r m + 1)r m C = r + r (r − 1) + = = ( r m + 2) 3! 3! m m m * Tại cặp nhiễm sắc thể khác số kiểu gen không đổi => Số kiểu gen là: n −1 C(2r +1)  => Tổng số kiểu gen quần thể là: C( r m + 2) Cn C(2r +1)  n −1 = C( r m + 2) n C(2r +1)  n −1 II.3.2.2.2 Quần thể 2n + 2: * Số kiểu gen vị trí cặp nhiễm sắc thể đột biến (có số nhiễm sắc thể cặp chiếc): - Số kiểu gen đồng hợp (VD:AB/AB/AB/AB; Ab/Ab/Ab/Ab; aB/aB/aB/aB ) là: rm - Số kiểu gen có gen có alen khác (VD: AB/AB/AB/Ab; AB/AB/Ab/Ab; AB/Ab/Ab/Ab) là: 3.Cr - Số kiểu gen có gen có alen khác (VD: AB/AB/Ab/Ab 1; AB/Ab/Ab/Ab1; AB/Ab/Ab1/Ab1) là: Cr m m - Số kiểu gen gen có alen khác (VD: AB/Ab/Ab1/Ab2) là: Cr m => Tổng số kiểu gen vị trí đột biến là: m m 3.r m (r m − 1)(r m − 2) r ( r − 1) + ++ 3.2 r m (r m − 1)(r m − 2)(r m − 3) r m + 6r 3m + 11r m + 6r m r m ( r m + 1)( r m + 2)( r m + 3) = = = 4! 4! 4! rm + 3.Cr +3 Cr m + Cr m = rm + m C(4r m +3) * Tại cặp nhiễm sắc thể khác số kiểu gen không đổi => Số kiểu gen là: n −1 C(2r +1)  => Tổng số kiểu gen quần thể là: n −1 n −1 C(4r m +3) Cn1 C(2r +1)  = C(4r +3) n C(2r +1)      II.3.2.2.3 Quần thể 2n + k (k ≠ n): k +2 Số kiểu gen vị trí cặp nhiễm sắc thể đột biến là: C( r m + k −1) m n −1 ( k + 2) => Tổng số kiểu gen quần thể là: C( r + k +1) n C(2r +1)  II.3.2.2.4 Quần thể nhiễm 2n – 1: - Số kiểu gen vị trí cặp nhiễm sắc thể đột biến tính giống số kiểu gen thể đơn bội (n) vị trí số nhiễm sắc thể cặp => Số kiểu gen là: r n - Tại cặp nhiễm sắc thể khác số kiểu gen không đổi => Số kiểu gen là: m C(2r +1)  n −1 n −1 n −1 => Tổng số kiểu gen quần thể là: r n Cn C(2r +1)  = r n n C(2r +1)  II.3.3 Trường hợp : Các gen nằm nhiễm sắc thể X alen tương ứng Y: II.3.3.1 Quần thể lưỡng bội 2n: - Số kiểu gen giới đồng giao (XX) giống nhiễm sắc thể thường: Cr m +1 - Số kiểu gen giới dị giao (XY) = (Số kiểu gen X).(Số kiểu gen Y) + Số kiểu gen nhiễm sắc thể giới tính X là: rm + Số kiểu gen nhiễm sắc thể giới tính Y là: => Tổng số kiểu gen giới dị giao : rm.1 = rm => Tổng số kiểu gen cặp NST giới tính : m m m m m Cr2m +1 + rm = (r + 1).r + 2r = (r + 2).(r + 1) − = C(2r 2 m + 2) −1 II.3.3.2 Quần thể lệch bội nhiễm sắc thể giới tính II.3.3.2.1 Quần thể 2n +1 (cặp nhiễm sắc thể giới tính thừa cịn cặp nhiễm sắc thể khác không thay đổi): * Số kiểu gen cặp nhiễm sắc thể giới tính (có số nhiễm sắc thể cặp chiếc): - Số kiểu gen giới đồng giao (XXX) giống nhiễm sắc thể thường: C( r m + 2) - Số kiểu gen giới dị giao= (Số kiểu gen X).(Số kiểu gen Y) 2 + Số kiểu gen thể XXY = Cr m +1 = Cr m +1 + Số kiểu gen thể XYY = r m = r m 2 => Tổng số kiểu gen giới dị giao : Cr m +1 + r m = C( r m + 2) −1 => Tổng số kiểu gen cặp nhiễm sắc thể giới tính : C( r m + 2) + C( r (r m + 2)(r m + 1)r m (r m + 2)(r m + 1) (r m + 3)(r m + 2)(r m + 1) − −1= = + = 3! 2! 3! m + 2) −1= C(3r m +3) − * Tại cặp nhiễm sắc thể khác số kiểu gen không đổi => Số kiểu gen là: C ( r +1)  n −1 => Tổng số kiểu gen quần thể là: (C( r m − 1) C(2r +1)  + 3)   n −1 II.3.3.2.2 Quần thể 2n + (cặp nhiễm sắc thể giới tính thừa cịn cặp NST khác khơng thay đổi): * Số kiểu gen cặp nhiễm sắc thể giới tính (có số nhiễm sắc thể cặp chiếc): - Số kiểu gen giới đồng giao (XXXX) giống nhiễm sắc thể thường: C( r m +3) - Số kiểu gen giới dị giao = (Số kiểu gen X).(Số kiểu gen Y) 3 + Số kiểu gen thể XXXY : C( r m + 2) = C( r m + 2) 2 + Số kiểu gen thể XXYY : C( r m +1) 1.1 = C( r m +1) + Số kiểu gen thể XYYY : r m 1.1.1 = r m => Tổng số kiểu gen giới dị giao : m m m m m C(3r m + 2) + C(2r m +1) + r m = r (r + 1)(r + 2) + r (r + 1) + r m = r 3m + 3r 2m + 2r + 3r 1.2.3 m 2m + 3r + 6r m m = r 3m 1.2.3 1.2 m m + 6r + 11r (r + 1)(r m + 2)(r m + 3) − = C( r m +3) − = 1.2.3 1.2.3 2m => Tổng số kiểu gen cặp nhiễm sắc thể giới tính là: C(4r m +3) + C(3r m r m ( r m + 1)( r m + 2)( r m + 3) (r m + 1)(r m + 2)(r m + 3) − −1= = + + 3) 1.2.3.4 1.2.3 m m (r + 1)(r + 2)(r + 3)( r + 4) − = C( r m + 4) − = 4! m m * Tại cặp nhiễm sắc thể khác số kiểu gen không đổi => Số kiểu gen là: C ( r +1)  n −1 n −1 => Tổng số kiểu gen quần thể là: (C( r + 4) − 1) C(2r +1)  II.3.3.2.3 Quần thể đa nhiễm 2n +k (k ≠ n): n −1 ( k + 2) Tổng số kiểu gen quần thể là: (C( r m + k + 2) − 1) C(2r +1)  m 10 II.3.3.2.4 Quần thể 2n – (cặp nhiễm sắc thể giới tính thiếu cịn cặp nhiễm sắc thể khác không thay đổi): - Số kiểu gen cặp nhiễm sắc thể giới tính tính giống số kiểu gen thể đơn bội (n) vị trí số nhiễm sắc thể cặp => Số kiểu gen là: r m (Vì XO sống YO chết) - Tại cặp nhiễm sắc thể khác số kiểu gen không đổi => Số kiểu gen là: n −1 C(2r +1)  n −1 => Tổng số kiểu gen quần thể là: r m C(2r +1)  II.3.4 Trường hợp : Các gen nằm nhiễm sắc thể Y khơng có alen tương ứng X II.3.4.1 Quần thể lưỡng bội 2n: - Số kiểu gen giới đồng giao (XX) là: - Số kiểu gen giới dị giao = (Số kiểu gen X).(Số kiểu gen Y) + Số kiểu gen X : + Số kiểu gen Y : r m => Tổng số kiểu gen giới dị giao : r m => Tổng số kiểu gen cặp giới tính : rm + II.3.4.2 Quần thể lệch bội nhiễm sắc thể giới tính II.3.4.2.1 Quần thể 2n +1 (cặp nhiễm sắc thể giới tính thừa cịn cặp nhiễm sắc thể khác khơng thay đổi): * Số kiểu gen cặp nhiễm sắc thể giới tính (có số nhiễm sắc thể cặp chiếc): - Số kiểu gen giới đồng giao (XXX) là: - Số kiểu gen giới dị giao = (Số kiểu gen X).(Số kiểu gen Y) 2 + Số kiểu gen thể XYY : Cr +1 = Cr m +1 + Số kiểu gen thể XXY : 1.1 r m = r m => Tổng số kiểu gen giới dị giao : Cr +1 + rm => Tổng số kiểu gen cặp nhiễm sắc thể giới tính : m m m m m m m m m Cr2m +1 + rm + = r (r + 1) + r m + = r (r + 1) + 2(r + 1) = (r + 1)(r + 2) = Cr2m + 1.2 C ( r +1) 1.2 2! * Tại cặp nhiễm sắc thể khác số kiểu gen không đổi => Số kiểu gen là: n −1  => Tổng số kiểu gen quần thể là: Cr m + C(2r +1)  n −1 II.3.4.2.2 Quần thể 2n + (cặp nhiễm sắc thể giới tính thừa cịn cặp nhiễm sắc thể khác không thay đổi): * Số kiểu gen cặp nhiễm sắc thể giới tính (có số nhiễm sắc thể cặp chiếc): - Số kiểu gen giới đồng giao (XXXX) là: 11 - Số kiểu gen giới dị giao = (Số kiểu gen X).(Số kiểu gen Y) + Số kiểu gen thể XXXY là: 1.1.1 r m = r m 2 + Số kiểu gen thể XXYY : 1.1 Cr m +1 = Cr m +1 3 + Số kiểu gen thể XYYY : C( r m + 2) = C( r m + 2) => Tổng số kiểu gen giới dị giao : r m + Cr m +1 + C( r m + 2) = r m + r 3m + 6r m + 11r m r m ( r m + 1) r m (r m + 1)(r m + 2) + = 1.2 1.2.3 1.2.3 => Tổng số kiểu gen cặp nhiễm sắc thể giới tính : r 3m + 6r m + 11r m r 3m + 6r m + 11r m + (r m + 1)( r m + 2)(r m + 3) = +1= = C( r m + 3) 1.2.3 1.2.3 3! * Tại cặp nhiễm sắc thể khác số kiểu gen không đổi => Số kiểu gen là: n −1 C(2r +1)  => Tổng số kiểu gen quần thể là: Cr m + C(2r +1)  n −1 II.3.4.2.3 Quần thể 2n + k (k ≠ n): ( k +1) Tổng số kiểu gen quần thể là: C( r m + k +1) C(2r +1)  n −1 II.3.4.2.4 Quần thể 2n – (cặp nhiễm sắc thể giới tính thiếu cịn cặp nhiễm sắc thể khác khơng thay đổi): - Số kiểu gen cặp nhiễm sắc thể giới tính tính giống số kiểu gen thể đơn bội (n) vị trí số nhiễm sắc thể cặp => Số kiểu gen là: 1(Vì XO sống YO chết) n −1 - Tại cặp NST khác số kiểu gen không đổi => Số kiểu gen là: C(2r +1)  n −1 n −1 => Tổng số kiểu gen quần thể là: C(2r +1)  = C(2r +1)  II.3.5 Trường hợp : Các gen nằm nhiễm sắc thể X Y (ở đoạn tương đồng) II.3.5.1 Quần thể lưỡng bội 2n: - Số kiểu gen giới đồng giao (XX) giống nhiễm sắc thể thường: Cr m +1 - Số kiểu gen giới dị giao = số kiểu gen X Số kiểu gen Y = rm.rm = r2m => Tổng số kiểu gen nhiễm sắc thể giới tính : Cr m +1 + r2m II.3.5.2 Quần thể lệch bội nhiễm sắc thể giới tính II.3.5.2.1 Quần thể 2n +1 (cặp nhiễm sắc thể giới tính thừa cịn cặp nhiễm sắc thể khác khơng thay đổi): * Số kiểu gen cặp nhiễm sắc thể giới tính (có số nhiễm sắc thể cặp chiếc): - Số kiểu gen giới đồng giao (XXX) giống nhiễm sắc thể thường: Cr m + - Số kiểu gen giới dị giao = (Số kiểu gen X).(Số kiểu gen Y) 12 m Số kiểu gen thể XXY = Số kiểu gen thể XYY = r Cr m +1 => Tổng số kiểu gen cặp nhiễm sắc thể giới tính : m m m m m 3m 2m m Cr3m + + r m Cr2 +1 = r (r + 1)(r + 2) + r (r + 1) r m = 7r + 9r + 2r = m 1.2.3 1.2 m m m 2r (2r + 1)(2r + 2) r ( r + 1)(r + 2) − = = 1.2.3 1.2.3 m m m 1.2.3 C(23 r m + 2) - C(3r m + 2) * Tại cặp nhiễm sắc thể khác số kiểu gen không đổi => Số kiểu gen là: C(2r +1)  n −1 n −1 3 => Tổng số kiểu gen quần thể là: ( C(2 r m + 2) - C( r m + 2) ) C(2r +1)  II.3.5.2.2 Quần thể 2n + (cặp nhiễm sắc thể giới tính thừa cặp nhiễm sắc thể khác không thay đổi): * Số kiểu gen cặp nhiễm sắc thể giới tính (có số nhiễm sắc thể cặp chiếc): - Số kiểu gen giới đồng giao (XXXX) giống nhiễm sắc thể thường: Cr m + - Số kiểu gen giới dị giao = (Số kiểu gen X).(Số kiểu gen Y) + Số kiểu gen thể XXXY = Số kiểu gen thể XYYY : rm Cr m + 2 + Số kiểu gen thể XXYY = (Cr m +1 ) => Tổng số kiểu gen cặp nhiễm sắc thể giới tính : Cr4m +3 + rm Cr3m + + (Cr2m +1 ) = r m ( r m + 1)( r m + 2)( r m + 3) r m ( r m + 1)(r m + 2) m r m (r m + 1) r m (r m + 1) r + = + == 1.2.3.4 1.2.3 1.2 1.2 15r m + 42r m + 33r m + 6r m = C − C(4r m +3) (2 r m + 3) 1.2.3.4 * Tại cặp nhiễm sắc thể khác số kiểu gen không đổi => Số kiểu gen là: C(2r +1)  n −1 n −1 4 => Tổng số kiểu gen quần thể là: ( C(2 r m +3) - C( r m +3) ) C(2r +1)  II.3.5.2.3 Quần thể 2n + k: n −1 ( k + 2) ( k + 2) Tổng số kiểu gen quần thể là: ( C(2 r m +k −1) - C( r m + k +1) ) C(2r +1)  II.3.5.2.4 Quần thể 2n -1 (cặp nhiễm sắc thể giới tính thiếu cịn cặp nhiễm sắc thể khác khơng thay đổi): - Số kiểu gen cặp nhiễm sắc thể giới tính tính giống số kiểu gen thể đơn bội (1n) vị trí số nhiễm sắc thể cặp => Số kiểu gen là: r m (vì X0 sống Y0 chết) 13 - Tại cặp nhiễm sắc thể khác số kiểu gen không đổi => Số kiểu gen là: n −1 C(2r +1)  n −1 => Tổng số kiểu gen quần thể là: r m C(2r +1)  - Đối với quần thể khuyết nhiễm (2n – 2) vị trí đột biến khơng có nhiễm sắc thể số kiểu gen số kiểu gen quần thể n −1 tính vị trí khơng xảy đột biến: C(2r +1)  - Đối với quần thể lệch bội khác (VD: 2n +1 +1; 2n +2 + 2…) cần thay đổi tổ hợp (VD: Cn …) II.3.6 Bài tập vận dụng: Câu 1: Ở loài thực vật, xét gen nằm cặp nhiễm sắc thể thường khác có số alen 3,4,5 Theo lí thuyết, lồi có tối đa loại kiểu gen gen xét? A 900 B 1830 C 180 D 1890 Câu 2: Một lồi thực vật có nhiễm sắc thể 2n = 12 Trên cặp nhiễm sắc thể, xét hai gen gen có alen Theo lí thuyết, có tối đa loại kiểu gen gen xét? A 080 B 000 000 C 390 656 D 096 Câu (Đề thi thử tốt nghiệp 2022 THPT Nơng Cống 2): Bệnh máu khó đơng alen d quy định máu đơng bình thường alen D quy định Bệnh teo bẩm sinh alen b, bình thường alen B quy định Hai cặp gen tồn NST giới tính X đoạn khơng tương đồng Số kiểu gen tối đa có quần thể người hai gen nói A 10 B 12 C 14 D Câu (Đề khảo sát HSG 2021 THPT Triệu Sơn 5): Gen A có alen, gen D có alen, gen nằm NST X (không nằm Y) Gen B nằm NST Y (không có alen X) có alen Số lại kiểu gen tối đa tạo quần thể A 2485 B 125 C 1260 D 95 Câu 5: Một lồi thực vật có nhiễm sắc thể 2n = Trên cặp nhiễm sắc thể, xét gen có hai alen Do đột biến, lồi xuất dạng thể ba tương ứng với cặp nhiễm sắc thể Theo lí thuyết, có tối đa loại kiểu gen gen xét? A 8640 B 9936 C 1296 D 34560 Câu 6: Ở người, gen quy định hệ nhóm máu ABO gen có alen quy định nằm nhiễm sắc thể thường Gen quy định bệnh mù màu máu khó đơng alen quy định gen nằm nhiễm sắc thể giới tính X khơng có alen tương ứng Y Số kiểu gen tối đa có quần thể người gen nói là: 14 A 84 B 78 C 42 D 56 Câu (Đề khảo sát HSG 2021 THPT Thạch Thành 1): Ở loài động vật ngẫu phối,con đực có cặp nhiễm sắc thể giới tính XY, có cặp nhiễm sắc thể giới tính XX Xét gen, đó: gen thứ có alen nằm nhiễm sắc thể thường; gen thứ hai có alen nằm vùng tương đồng nhiễm sắc thể X Y; gen thứ ba có alen nằm nhiễm sắc thể X khơng có alen tương ứng Y; gen thứ tư có alen nằm nhiễm sắc thể Y alen tương ứng X Theo lý thuyết, lồi động vật có tối đa kiểu gen bốn gen nói trên? A 1800 B 2340 C 1908 D 1548 Câu 8: Một loài thực vật có nhiễm sắc thể 2n = Trên cặp nhiễm sắc thể, xét gen có ba alen Do đột biến, loài xuất dạng thể ba tương ứng với cặp nhiễm sắc thể Theo lí thuyết, thể ba có tối đa loại kiểu gen gen xét? A 8640 B 2160 C 1296 D 10000 Câu (Đề khảo sát HSG 2021 THPT Đông Sơn 1): Trong quần thể, xét gen: gen có alen, gen có alen, hai gen nằm nhiễm sắc thể thường, gen gen có alen, hai gen nằm nhiễm sắc thể giới tính X khơng có đoạn tương đồng Y, gen có alen nằm nhiễm sắc thể giới tính Y khơng có alen X Số kiểu gen tối đa có quần thể là: A 138 B 4680 C 1170 D 2340 Câu 10: Một loài thực vật có nhiễm sắc thể 2n = Trên cặp nhiễm sắc thể, xét hai gen gen có ba alen Do đột biến, loài xuất dạng thể tương ứng với cặp nhiễm sắc thể Theo lí thuyết, thể có tối đa loại kiểu gen gen xét? A 432 B 3456 C 972 D 9072 II.4 HIỆU QUẢ CỦA SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM: II.4.1 Mục đích thực nghiệm Thực nghiệm sư phạm tiến hành nhằm kiểm tra tính đắn khẳng định tính khả thi đề tài II.4.2 Nội dung thực nghiệm Xây dựng cơng thức, soạn, giảng có tham gia dự giờ, đánh giá tổ môn (cả lớp thực nghiệm lớp đối chứng) II.4.3 Phương pháp thực nghiệm Việc thực nghiệm sư phạm tiến hành vào năm học 2021 - 2022 trường THPT Yên Định I: Chọn lớp 12A1, 12A2 tiến hành thực nghiệm đề tài, lớp chia thành nhóm có khả tiếp thu tương đương nhau: nhóm chọn làm lớp thực nghiệm nhóm làm lớp đối chứng (giảng dạy theo phương pháp truyền thống) - Trong q trình giảng dạy, tơi theo dõi, đánh giá mức độ hứng thú, tập trung khả vận dụng kiến thức học sinh 15 - Kết thúc thực nghiệm, tiến hành phân tích, xử lý kết từ mẫu báo cáo phương pháp toán học II.4.4 Kết thực nghiệm Bảng số liệu Kết điểm kiểm tra Trung bình Khá Giỏi Ban Nhóm lớp Sĩ số SL % SL % SL % Thực nghiệm (12A1) 21 19.1 12 57 23.8 31 22 13 59.1 9.1 Tự nhiên Đối chứng (12A1) Thực nghiệm (12A2) 21 19.1 13 61 19.1 Đối chứng (12A2) 23 14 60.9 834 4.3 Thực nghiệm 42 19.1 25 59 21.4 Tổng Đối chứng 45 17 60,0 15 33,3 6.7 Biểu đồ thể kết đánh giá kiểm tra * Qua q trình phân tích kết thực nghiệm cho thấy: - Kết học tập học sinh lớp thực nghiệm cao so với lớp đối chứng Cụ thể tỷ lệ học sinh đạt kết loại khá, giỏi lớp thực nghiệm cao hẳn, tốc độ trả lời nhóm thực nghiệm cao hẳn so với lớp đối chứng phù hợp với hình thức trắc nghiệm đề thi học sinh giỏi thi THPT Quốc gia - Mức độ nắm vững kiến thức, kỹ học sinh lớp thực nghiệm cao lớp đối chứng, học thực mang lại cho em kiến thức bổ ích, kích thích tính sáng tạo, tìm tịi học sinh Điều thể lớp thực nghiệm học sinh hiểu cách chắn, nắm chất nội dung học tập Khả vận dụng kiến thức để giải vấn đề tốt lớp đối chứng 16 Kết thực nghiệm chứng tỏ việc áp dụng nội dung đề tài vào giảng dạy giúp nâng cao kết học tập học sinh cách đáng kể Đồng thời tăng cường khả ý học sinh với tiến trình học, tăng cường thời gian trì trạng thái tích cực hoạt động ý học sinh học PHẦN III KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ III.1 KẾT LUẬN: Sau thời gian tiến hành dạy kiểm tra đánh giá học sinh nhận thấy: III.1.1 Đối với giáo viên: Trong trình giảng dạy phần việc phân loại tập cần thiết nhằm giúp học sinh dễ tiếp thu, ghi nhớ vận dụng kiến thức thành thạo Đặc biệt lớp chuyên khối luyện đội tuyển học sinh giỏi việc phân loại cần thiết III.1.2 Đối với học sinh: Qua việc học theo phương pháp phân loại, học sinh củng cố kiến thức học tự biết lực bổ sung kiến thức mà em chưa tích luỹ tích luỹ chưa xác Qua thực tế thân tơi thấy phương pháp mở rộng áp dụng cho tất đối tượng học sinh, cho tất môn học, cấp học đặc biệt cấp THPT để em có phương pháp làm việc khoa học, hiệu cao, vững tin bước vào sống III.2 KIẾN NGHỊ: - Trang bị nhiều tranh, ảnh, mô hình trực quan mơ hình động - Cần đưa nội dung sáng kiến kinh nghiệm xếp loại phổ biến toàn ngành để giáo viên học hỏi sáng kiến kinh nghiệm đồng nghiệp từ nâng cao chất lượng giáo dục toàn ngành - Cần mở nhiều chu kì bồi dưỡng thường xuyên cho tất giáo viên để giáo viên tiếp cận bổ sung thêm kiến thức XÁC NHẬN CỦA THỦ TRƯỞNG ĐƠN VỊ Thanh Hóa, ngày 20 tháng năm 2022 Tơi xin cam đoan sáng kiến kinh nghiệm viết, khơng chép nội dung người khác Hoàng Thị Lê 17 TÀI LIỆU THAM KHẢO Sách giáo khoa Sinh học 12 nâng cao – Nhà xuất giáo dục Chuyên đề bồi dưỡng học sinh giỏi luyện thi Đại học – Cao đẳng môn Sinh học – Huỳnh Nhứt – Nhà xuất Đại học Quốc gia Hà Nội Tài liệu mạng internet 18 DANH MỤC CÁC ĐỀ TÀI SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM ĐÃ ĐƯỢC SỞ GD&ĐT ĐÁNH GIÁ XẾP LOẠI Họ tên tác giả: Hoàng Thị Lê Chức vụ đơn vị cơng tác: Tổ phó chun mơn tổ Sinh – TD – GDQP – CN Trường THPT Yên Định I Kết Cấp đánh giá đánh giá TT Tên đề tài SKKN xếp loại (Phòng, xếp loại Sở, Tỉnh ) (A, B, C) Phương pháp giải tập Sở GD & ĐT liên kết gen, hoán vị gen Thanh Hóa C Phương pháp giải tập Sở GD & ĐT di truyền quần thể áp lực Thanh Hóa C chọn lọc tự nhiên Phương pháp kỹ thuật tổ chức hoạt động tự học Sở GD & ĐT học sinh qua “Quang hợp Thanh Hóa C nhóm thực vật” Sinh học 11 nâng cao Năm học đánh giá xếp loại 2011 2014 2018 19 PHỤ LỤC TỔNG HỢP CÔNG THỨC I QUẦN THỂ LƯỠNG BỘI : ( Các gen nằm NST thường khác nhau: Cr2+1 ) m 2 Các gen nằm cặp NST thường: Cr m +1 Các gen nằm NST X khơng có alen tương ứng Y: C( r + 2) − Các gen nằm NST Y khơng có alen tương ứng X: rm + Các gen nằm NST X Y (ở đoạn tương đồng): Cr m +1 + r2m m II QUẦN THỂ LỆCH BỘI : Các gen nằm NST thường khác : n −1 ( k + 2) - Quần thể 2n +k: C( r + k +1) n C(2r +1)  n −1 - Quần thể 2n - 1: r n C(2r +1)  Các gen nằm cặp NST thường : n −1 ( k + 2) - Quần thể 2n +k: C( r m + k +1) n C(2r +1)  n −1 - Quần thể 2n - 1: r n n C(2r +1)  Các gen nằm NST X khơng có alen tương ứng Y : n −1 ( k + 2) - Quần thể 2n +k: (C( r m + k + 2) − 1) C(2r +1)  n −1 - Quần thể 2n - 1: r m C(2r +1)  Các gen nằm NST Y khơng có alen tương ứng X : n −1 ( k +1) - Quần thể 2n +k: C( r m + k +1) C(2r +1)  - Quần thể 2n - 1: C(2r +1)  n −1 Các gen nằm NST X Y (ở đoạn tương đồng) : n −1 ( k + 2) ( k + 2) - Quần thể 2n +k: ( C(2 r m + k −1) - C( r m + k +1) ) C(2r +1)  - Quần thể 2n - 1: r m C(2r +1)  n −1 20 ... - Số kiểu gen giới dị giao = (Số kiểu gen X). (Số kiểu gen Y) + Số kiểu gen thể XXXY = Số kiểu gen thể XYYY : rm Cr m + 2 + Số kiểu gen thể XXYY = (Cr m +1 ) => Tổng số kiểu gen cặp nhiễm sắc thể. .. kiểu gen giới dị giao = (Số kiểu gen X). (Số kiểu gen Y) + Số kiểu gen X : + Số kiểu gen Y : r m => Tổng số kiểu gen giới dị giao : r m => Tổng số kiểu gen cặp giới tính : rm + II.3.4.2 Quần thể. .. hành xây dựng PHƯƠNG PHÁP TÍNH NHANH SỐ KIỂU GEN TRONG QUẦN THỂ LƯỠNG BỘI VÀ LỆCH BỘI II.3.1 Trường hợp : Các gen nằm nhiễm sắc thể thường khác II.3.1.1 Quần thể lưỡng bội 2n: * Xét gen có r alen