Skkn phương pháp giải một số dạng bài tập về di truyền học quần thể nhằm nâng cao chất lượng ôn thi trung học phổ thông quốc g

A MỞ ĐẦU I Lí chọn đề tài Di truyền học quần thể, nội dung chủ yếu di truyền học đại đưa vào giảng dạy chương trình THPT Những nội dung có ý nghĩa quan trọng việc giúp học sinh tiếp cận số khái niệm bản chọn giống tiến hóa Các đề thi trung học phổ thơng quốc gia theo cấu trúc có nội dung liên quan tới phần “Di truyền học quần thể” với số điểm không nhỏ, sách giáo khoa cung cấp kiến thức lý thuyết đơn giản Đặc biệt, vài năm gần đây, đề thi có nhiều câu hỏi đưa nhiều nhận định yêu cầu xác định số nhận định đúng, sai địi hỏi học sinh phải đọc kĩ tính toán tất kết nêu lên đề Điều làm học sinh nhiều thời gian nên cần cách làm nhanh chóng Vì vậy, việc xây dựng số công thức liên quan tới dạng tập nội dung có ý nghĩa thiết thực việc rèn luyện tư lơgic kỹ phân tích đánh giá vấn đề đề nêu học sinh để từ lựa chọn đáp án Trong chương trình sinh học lớp 12, thời gian dành cho phần di truyền quần thể ít, có hai tiết lý thuyết (một tiết quần thể giao phối tiết quần thể tự phối), khơng có tiết cho tập, ngược lại đề thi tỉ lệ điểm phần không nhỏ với nhiều dạng tập mở rộng Khối lượng kiến thức nhiều, nhiều tập áp dụng, thời gian hạn hẹp nên giáo viên khó truyền đạt hết cho học sinh, học sinh dễ gặp khó khăn, lúng túng gặp dạng tập này, đặc biệt học sinh trường trung học phổ thông vùng sâu, vùng xa Nhiều học sinh vận dụng lý thuyết để giải tập cách mơ hồ, lúng túng, khơng có sở khoa học Bên cạnh em khơng có tâm huyết với mơn Sinh học môn học tự nhiên khác, số lượng học sinh học khối B cịn Vì để làm rõ điểm cần lưu ý trình giải tập, giúp học sinh yên tâm, tự tin trình làm để đạt kết tốt, thay đổi cách nhìn nhận em mơn học nhằm giúp em u thích mơn học mạnh dạn chọn đề tài “Phương pháp giải số dạng tập di truyền học quần thể nhằm nâng cao chất lượng ôn thi trung học phổ thông quốc gia trường THPT Quảng Xương 4” II Mục đích nghiên cứu Để học tốt thi tốt kỳ thi với hình thức trắc nghiệm học sinh cần đổi phương pháp học tập làm quen với hình thức thi cử Nếu trước học thi môn Sinh học, học sinh cần học thuộc nhớ câu, chữ toán học sinh phải giải trọn vẹn toán Nay học sinh lưu ý trước hết đến hiểu bài, hiểu thấu đáo kiến thức học để vận dụng hiểu biết vào việc phân tích, xác định, nhận biết đáp án đúng, sai câu trắc nghiệm Đặc biệt câu tập, làm để có kết nhanh nhất? Nếu dựa vào phần kiến thức cơng thức hình thành lớp, gặp dạng tập mở rộng này, học sinh phải tính bước lâu dễ bị nhầm lẫn phải tính tốn nhiều Vì vậy, đề tài giúp học sinh có cách skkn giải nhanh để có đáp án cuối nhiều phương án phải lựa chọn câu hỏi trắc nghiệm III Đối tượng nghiên cứu Dựa sở kiến thức lý thuyết công thức tính tần số alen, thành phần kiểu gen quần thể trường hợp tự phối giao phối học, đề tài giúp học sinh biết cách hình thành cơng thức tính tần số alen, thành phần kiểu gen quần thể tự phối trường hợp đặc biệt (các kiểu gen có sức sống khả sinh sản khác nhau) sau nhiều hệ; tính số kiểu gen, kiểu hình bà số kiểu giao phối tối đa xảy quần thể giao phối Nếu khơng hình thành cơng thức mà dựa công thức học tập quần thể tự phối, học sinh phải tính qua hệ để chia lại tỉ lệ nên nhiều thời gian dễ nhầm lẫn Còn tập quần thể giao phối, học sinh gặp lúng túng kết hợp trường hợp tổng quát Vì vậy, nội dung đề tài giúp học sinh hình thành vận dụng cơng thức để giải nhanh tập trắc nghiệm di truyền học quần thể thường gặp đề thi trung học phổ thông quốc gia IV Phương pháp nghiên cứu Phương pháp nghiên cứu xây dựng sở lý thuyết Nghiên cứu tài liệu có liên quan đến nội dung đề tài làm sở lý thuyết cho trình làm đề tài Phương pháp điều tra khảo sát thực tế, thu thập thông tin Điều tra từ học sinh đồng nghiệp nhằm thu thập thông tin, bổ sung cho kết nghiên cứu để tăng độ tin cậy Phương pháp thống kê, xử lý số liệu Các kết quả, số liệu thu thống kê, xử lý, so sánh nhằm thấy hiệu đề tài nghiên cứu V Những điểm SKKN SKKN phát triển từ SKKN năm học 2015- 2016 có số điểm sau: - SKKN năm 2015- 2016 đề cập đến phương pháp giải tập di truyền quần thể ngẫu phối xảy chọn lọc tự nhiên, đột biến, di- nhập gen SKKN đề cập đến cách tính tần số alen, thành phần kiểu gen quần thể tự phối xảy chọn lọc tự nhiên; cách xác định số kiểu gen, kiểu hình kiểu giao phối tối đa có quần thể ngẫu phối - SKKN năm 2015- 2016 áp dụng ôn thi THPT quốc gia ôn thi học sinh giỏi (văn hóa, caisơ) cịn SKKN áp dụng cho ơn thi THPT quốc gia từ năm học 2016- 2017, Sở giáo dục không tổ chức thi học sinh giỏi Casiơ, cịn nội dung thi học sinh giỏi văn hóa nằm chương trình Sinh học 10, 11 nên khơng có dạng tập di truyền quần thể skkn B Nội dung I Cơ sở lý luận Ở phần “ Di truyền học quần thể”, sách giáo khoa đề cập sng mặt lí thuyết, sách tập có tập phần Nếu giáo viên dạy theo sách giáo khoa hướng dẫn sách giáo viên (giáo viên không mở rộng) khơng học sinh làm tập phần quần thể Ngược lại với thời gian dành cho phần này, thực tế hầu hết đề thi nội dung phần lại chiếm tỉ lệ nhiều, chủ yếu dạng tập, nhiều tập chí khó Nếu lớp giáo viên khơng có cách dạy riêng cho học sinh học sinh khó có điểm phần thi Chính vậy, giúp học sinh nhận dạng, hình thành vận dụng thành thạo công thức liên quan việc quan trọng II Thực trạng vấn đề Trước đây, tập phần “Di truyền học quần thể” đề cập đến, chủ yếu nội dung nhỏ phần tập di truyền rộng lớn Các tài liệu tập trung nhiều vào việc phân loại đưa phương pháp giải dạng tập qui luật di truyền Còn phần di truyền quần thể, tập chủ yếu dạng đơn giản cách xác định tần số alen, thành phần kiểu gen, kiểu hình từ liệu cho trước; xác định cấu trúc di truyền quần thể hệ Fn trường hợp tự phối giao phối; từ cấu trúc di truyền quần thể chứng minh quần thể đạt trạng thái cân hay chưa, qua hệ quần thể đạt trạng thái cân Trong năm gần đây, với đổi cách đề, cách kiểm tra, đánh giá, phần tập di truyền quần thể mở rộng Cụ thể là: xác định cấu trúc di truyền quần thể trường hợp gen gồm nhiều alen, gen thuộc vùng không tương đồng nhiễm sắc thể giới tính X, biểu tính trạng phụ thuộc giới tính; tính số loại kiểu gen, kiểu hình kiểu giao phối tối đa có quần thể; xác định cấu trúc di truyền quần thể hệ F xảy chọn lọc, … Tuy nhiên, đề thi trung học phổ thông quốc gia nay, bên cạnh dạng tập cịn có dạng xác định cấu trúc di truyền quần thể tự phối hệ F n kiểu gen đồng hợp lặn không sinh sản khơng có khả sống sót Nếu khơng giúp học sinh hình thành cơng thức tổng qt học sinh phải tính qua hệ Mà việc nhiều thời gian dễ bị nhầm lẫn phải tính tốn nhiều Qua q trình giảng dạy, tơi hệ thống lại số dạng tập mở rộng di truyền quần thể để giúp học sinh nhận dạng, phân loại, hình thành cơng thức tổng qt vận dụng ví dụ cụ thể III Nội dung Quần thể tự phối Bài toán tổng quát: Trong quần tự phối xét gen có hai alen A, a nằm NST thường tương đồng, có cấu trúc di truyền hệ xuất phát P là: P: x AA + y Aa + z aa = Tính tần số tương đối alen cấu trúc di truyền quần thể hệ thứ n (Fn) trường hợp sau: skkn 1.1 Trường hợp 1: Kiểu gen aa khơng có khả sinh sản (hoặc lý người ta khơng cho cá thể có kiểu gen aa tham gia sinh sản) a Công thức - Giả sử kiểu gen có khả sinh sản, ta xác định cấu trúc di truyền hệ Fn-1, ta Fn-1: [x + Đặt xn-1 = x + (1 - (1 - )] AA + y ); yn-1 = y Aa + [z + ; zn-1 = z + (1 (1 - )] aa = ) => Fn-1: xn-1 AA + yn-1 Aa + zn-1 aa = - Tần số tương đối alen A, a hệ thứ n là: A= ; a= - Cấu trúc di truyền quần thể hệ thứ n là: Fn : AA + Aa + aa =1 b Chứng minh Do kiểu gen aa khơng có khả sinh sản không tham gia sinh sản nên quần thể có loại kiểu gen AA Aa giảm phân tạo giao tử tham gia sinh sản => Tỉ lệ kiểu gen P tham gia sinh sản viết lại là: P ’: AA + Aa = Vì tần số tương đối (TSTĐ) alen không đổi qua tự phối nên TSTĐ alen F1 là: A = ; a= Tỉ lệ kiểu gen F1 là: AA = = ; Aa = = => Cấu trúc di truyền (CTDT) F là: F1: AA + ; aa = Aa + = aa = Làm tương tự ta có tỉ lệ kiểu gen F2 là: AA = [ + ]:[ + ]= skkn Aa = aa = :[ :[ + + ]= Đặt x1 = x + ]= , y1 = ; nhận thấy x1 y1 tỉ lệ kiểu gen AA Aa F1 tất kiểu gen sinh sản bình thường => CTDT quần thể F2 là: F2 : AA + Aa + aa = => TSTĐ alen F2 là: A = ; a= Bằng cách làm tương tự ta tính đựợc TSTĐ hệ Fn là: A= ; a= => Cấu trúc di truyền quần thể hệ Fn là: Fn : AA + Aa + aa =1 c Ví dụ Câu 1: Ở lồi thực vật tự thụ phấn nghiêm ngặt, gen B quy định thân cao trội hoàn toàn so với b quy định thân thấp; thân thấp tạo giao tử khơng có khả thụ tinh Giả sử quần thể ban đầu có thân thấp chiếm 10%; tần số alen B 0,6 Sau hệ tự thụ phấn tỉ lệ kiểu gen kiểu hình quần thể nào? Bài giải: Theo ra, quần thể ban đầu có bb = 0,1; tần số alen B = 0,6 => b = 0,4 => Tỉ lệ kiểu gen Bb = 2.(0,4 – 0,1) = 0,6; BB = – 0,1 -0,6 = 0,3 Giả sử kiểu gen sinh sản bình thường tỉ lệ kiểu gen F3 là: Bb = 0,6/ 23 = 0,075; BB = 0,3 + (0,6 – 0,075): = 0,5625 => bb = 0,3625 Áp dụng công thức trên, ta có tỉ lệ kiểu gen F4 là: BB = = ; Bb = = ; bb = = => Tỉ lệ kiểu hình F4 là: 33 cao: thấp skkn Câu 2: Một quần thể thực vật tự thụ phấn có tỉ lệ kiểu gen hệ P 0,45AA: 0,3Aa: 0,25aa Cho biết cá thể có kiểu gen aa khơng có khả sinh sản Tính theo lí thuyết, tỉ lệ kiểu gen đồng hợp F3 A 31/34 B 1/34 C 1/17 D 16/17 Bài giải: - Giả sử kiểu gen sinh sản bình thường tỉ lệ kiểu gen F2 là: Aa= 0,3/ 22 = 0,075; AA= 0,45 + (0,3 – 0,075): = 0,5625 => bb = 0,3625 - Áp dụng công thức trên, ta có tỉ lệ kiểu gen dị hợp F3 là: Aa = = => Tỉ lệ KG đồng hợp = => Đáp án D 1.2 Trường hợp 2: Kiểu gen aa khơng có khả sống (bị chết giai đoạn phôi, không nảy mầm không nở) a Cơng thức - Giả sử kiểu gen có khả sinh sản, ta xác định cấu trúc di truyền hệ Fn, ta Fn: [x + (1 - Đặt xn = x + (1 - )] AA + y ); yn = y Aa + [z + ; (1 - )] aa = zn = z + (1 - ) => Fn: xn AA + yn Aa + zn aa = - Tần số tương đối alen A, a hệ thứ n kiểu gen aa chết là: A= ; a= - Cấu trúc di truyền quần thể hệ thứ n kiểu gen aa chết là: Fn : AA + Aa =1 b Chứng minh Do kiểu gen aa khơng có khả sống nên quần thể có loại kiểu gen AA Aa giảm phân tạo giao tử tham gia sinh sản => Tỉ lệ kiểu gen P tham gia sinh sản viết lại là: P ’: AA + Aa = Tỉ lệ kiểu gen F1 kiểu gen aa sống sót là: AA = x1= aa = = ; Aa = y1= = ; = => Cấu trúc di truyền (CTDT) F1 kiểu gen aa chết là: F1 : [  F1: :( + AA + )] AA + [ :( + )] Aa = Aa =1 skkn Làm tương tự qua hệ, ta có CTDT Fn là: Fn : AA + Aa = c Ví dụ Câu 1: Ở lồi thực vật, xét gen có alen A, a Trong đó, alen A qui định khả nảy mầm tốt; alen a làm hạt không nảy mầm đất kiềm Người ta đem gieo số hạt có thành phần kiểu gen là: 0,4AA: 0,4Aa: 0,2aa đất nhiễm kiềm Sau cho tự thụ phấn liên tiếp qua hệ Tính tần số alen A hệ F2 mọc đất kiềm A 12/13 B 11/13 C 6/7 D 3/4 Bài giải: - Giả sử kiểu gen có khả sống sinh sản, ta có tỉ lệ KG F2 là: Aa = 0,4 : 22 =0,1 ; AA = 0,4 + (0,4 – 0,1) : = 0,55; aa = 0,35 -Vì aa khơng nảy mầm nên ta có tần số alen A F2 là: => A Câu 2: Một quần thể tự thụ phấn có 16 cá thể AA; 48 cá thể Aa; kiểu gen aa gây chết giai đoạn phôi Tính tỉ lệ kiểu gen quần thể F3 Bài giải: - Tỉ lệ kiểu gen hệ xuất phát là: AA = 16/64 = 0,25; Aa = 0,75 - Giả sử kiểu gen có khả sống sinh sản, ta có tỉ lệ KG F3 là: Aa = 0,75 : 23 = 6/64; AA = 0,25 + (0,75 – 6/64) : = 37/64; aa = 21/64 - Vì aa bị chết giai đoạn phơi nên ta có kiểu gen cá thể F3 là: AA = ; Aa = 1- Quần thể ngẫu phối 2.1 Tính số kiểu gen tối đa có quần thể ngẫu phối a Công thức: * Trường hợp 1: Xét gen có n alen nằm cặp nhiễm sắc thể thường - Giả sử n alen gen kí hiệu A1, A2, , An - Mỗi alen tạo kiểu gen đồng hợp (A 1A1, A2A2, , AnAn) nên số kiểu gen đồng hợp gen = = - Cứ alen khác tạo kiểu gen dị hợp (A 1A2, A2A3, ) nên số kiểu gen dị hợp gen = = - Vậy tổng số kiểu gen có gen là: = * Trường hợp 2: Xét gen có n alen nằm vùng không tương đồng nhiễm sắc thể giới tính X - Giả sử n alen gen kí hiệu A1, A2, , An - Ở giới XX, số kiểu gen tính tương tự cặp NST thường = - Ở giới XY, alen tạo kiểu gen ( kiểu gen số alen = n , , , ) nên số - Vậy tổng số kiểu gen có gen là: skkn * Trường hợp 3: Xét gen có n alen nằm vùng khơng tương đồng nhiễm sắc thể giới tính Y - Giả sử n alen gen kí hiệu A1, A2, , An - Ở giới XX có kiểu gen XX - Ở giới XY, alen tạo kiểu gen ( , , , ) nên số kiểu gen số alen = n - Vậy tổng số kiểu gen có gen là: n + * Trường hợp 4: Xét gen có n alen nằm vùng tương đồng cặp nhiễm sắc thể giới tính - Giả sử n alen gen kí hiệu A1, A2, , An - Ở giới XX, số kiểu gen tính tương tự cặp NST thường = - Ở giới XY có số kiểu gen đồng hợp = số alen = n ( , số kiểu gen dị hợp vai trị X Y khác nhau( Số kiểu gen giới XY là: = , , , ) , ) - Vậy tổng số kiểu gen có gen là: * Trường hợp 5: Xét gen có n alen, gen hai có m alen; hai gen nằm cặp nhiễm sắc thể thường khác - Theo công thức trường hợp 1, số kiểu gen tạo từ gen là: - Số kiểu gen tạo từ gen là: - Vì gen nằm cặp NST khác nên số kiểu gen dược tạo từ hai gen là: x (Mở rộng: xét nhiều gen thuộc cặp NST thường khác số kiểu gen tối đa tạo tích số kiểu gen tất lơcut xét) * Trường hợp 6: Xét gen có n alen nằm cặp nhiễm sắc thể thường, gen hai có m alen nằm vùng khơng tương đồng nhiễm sắc thể giới tính X - Theo cơng thức trường hợp 1, số kiểu gen tạo từ gen là: - Theo công thức trường hợp 2, số kiểu gen tạo từ gen là: - Vì gen nằm cặp NST khác nên số kiểu gen dược tạo từ hai gen là: x( ) * Trường hợp 7: Xét gen có n alen nằm cặp nhiễm sắc thể thường, gen hai có m alen nằm vùng không tương đồng nhiễm sắc thể giới tính Y - Theo cơng thức trường hợp 1, số kiểu gen tạo từ gen là: - Theo công thức trường hợp 3, số kiểu gen tạo từ gen là: skkn - Vì gen nằm cặp NST khác nên số kiểu gen dược tạo từ hai gen là: x( ) * Trường hợp 8: Xét gen có n alen nằm cặp nhiễm sắc thể thường, gen hai có m alen nằm vùng tương đồng cặp nhiễm sắc thể giới tính - Theo công thức trường hợp 1, số kiểu gen tạo từ gen là: - Theo công thức trường hợp 4, số kiểu gen tạo từ gen là: - Vì gen nằm cặp NST khác nên số kiểu gen dược tạo từ hai gen là: x( ) * Trường hợp 9: Xét gen có n alen, gen hai có m alen; hai gen nằm cặp nhiễm sắc thể thường - Vì gen nằm cặp NST thường nên xem xét 1gen có n.m alen - Theo cơng thức trường hợp 1, số kiểu gen tạo là: (Mở rộng: xét nhiều gen thuộc cặp NST thường số kiểu tạo tính tương tự với gen có số alen tích alen tất gen xét) * Trường hợp 10: Xét gen có n alen, gen hai có m alen; hai gen nằm vùng không tương đồng nhiễm sắc thể giới tính X - Vì gen nằm vùng không tương đồng NST giới tính nên xem xét 1gen có n.m alen - Ở giới XX, số kiểu gen tính tương tự cặp NST thường = - Ở giới XY, alen tạo kiểu gen nên số kiểu gen gen - Vậy tổng số kiểu gen có gen là: (Mở rộng: xét nhiều gen nằm vùng khơng tương đồng NST giới tính X số kiểu tạo tính tương tự với gen có số alen tích alen tất gen xét) * Trường hợp 11: Xét gen có n alen, gen hai có m alen; hai gen nằm vùng khơng tương đồng nhiễm sắc thể giới tính Y - Vì gen nằm vùng khơng tương đồng NST giới tính Y nên xem xét 1gen có n.m alen - Ở giới XX có kiểu gen XX - Ở giới XY, alen tạo kiểu gen nên số kiểu gen gen - Vậy tổng số kiểu gen có gen là: (Mở rộng: xét nhiều gen nằm vùng khơng tương đồng NST giới tính Y số kiểu tạo tính tương tự với gen có số alen tích alen tất gen xét) * Trường hợp 12: Xét gen có n alen, gen hai có m alen; hai gen nằm vùng tương đồng cặp nhiễm sắc thể giới tính skkn - Vì gen nằm vùng tương đồng cặp NST giới tính nên xem xét 1gen có n.m alen - Ở giới XX, số kiểu gen tính tương tự cặp NST thường = - Ở giới XY có số kiểu gen đồng hợp = số alen = n.m số kiểu gen dị hợp vai trị X Y khác Số kiểu gen giới XY là: = - Vậy tổng số kiểu gen có gen là: (Mở rộng: xét nhiều gen nằm vùng tương đồng cặp NST giới tính số kiểu tạo tính tương tự với gen có số alen tích alen tất gen xét) * Trường hợp 13: Xét gen có n alen thuộc vùng khơng tương đồng nhiễm sắc thể giới tính X, gen hai có m alen thuộc vùng không tương đồng nhiễm sắc thể giới tính Y - Ở giới XX, số kiểu gen tính tương tự cặp NST thường = - Ở giới XY, X có n alen, Y có m alen nên số kiểu gen tạo n.m - Vậy tổng số kiểu gen có gen là: * Trường hợp 14: Xét gen có n alen thuộc vùng khơng tương đồng nhiễm sắc thể giới tính X, gen hai có m alen thuộc vùng tương đồng cặp nhiễm sắc thể giới tính - Ở giới XX, số kiểu gen tính tương tự trường hợp 12 (vì gen có alen NST giới tính X) = - Ở giới XY, X có n alen, Y có m alen nên số kiểu gen tạo n.m - Vậy tổng số kiểu gen có gen là: * Trường hợp 15: Xét gen có n alen thuộc vùng không tương đồng nhiễm sắc thể giới tính Y, gen hai có m alen thuộc vùng tương đồng cặp nhiễm sắc thể giới tính - Ở giới XX, số kiểu gen tính tương tự trường hợp 13 (vì gen có alen NST giới tính X) = - Ở giới XY, X có m alen, Y có n.m alen nên số kiểu gen tạo n.m2 - Vậy tổng số kiểu gen có gen là: b Ví dụ Câu 1: Ở lồi động vật, lơcút có alen, lơcút có alen lơcút có alen nằm nhiễm sắc thể thường khác Hãy chọn kết luận A Có 30 kiểu gen lơcút 10 skkn B Có 10 kiểu gen dị hợp lơcút C Có kiểu gen dị hợp lôcút D Có 12 kiểu gen đồng hợp lơcút Bài giải: - Số kiểu gen tối đa là: - Số kiểu gen dị hợp ba lôcut là: - Số kiểu gen dị hợp lôcut là: - Số kiểu gen đồng hợp lôcut là: 2.3.2 = 12 => Đáp án D Câu 2: Một quần thể thực vật giao phấn ngẫu nhiên, xét gen, gen có alen A, a, a1; B, b, b1; D, d, d1; E, e, e1 Các gen phân li độc lập, gen qui đinh tính trang, alen trội trội hoàn toàn thứ tự trội A> a> a 1; B> b> b1; D> d> d1; E> e> e1 Cho biết không xảy đột biến NST, alen đột biến không ảnh hưởng tới sức sống khả sinh sản thể đột biến Theo lí thuyết, có phát biểu sau đúng? (I) Nếu alen a, a1, b, d, e alen đột biến thể đột biến quần thể có tối đa 1104 loại kiểu gen (II) Nếu alen a, a1, b, d, e alen đột biến thể đột biến gen quần thể có tối đa 24 loại kiểu gen (III) Nếu alen a, a1, b, b1, d, e alen đột biến thể đột biến quần thể có tối đa 1152 loại kiểu gen (IV) Nếu alen a, a1, b, b1, d, e alen đột biến thể đột biến gen quần thể có tối đa 36 loại kiểu gen A B C D Bài giải: - Tổng số kiểu gen quần thể là: - Nếu alen a, a1, b, d, e alen đột biến gen có KG bình thường KG thể đột biến; gen cịn lại có KG bình thường KG thể đột biến - Số KG thể bình thường là: 3.4.4.4 = 192 => Số KG thể đột biến là: 1296 – 192 = 1104 - Số KG thể gen là: 3.2.2.2 = 24 - Nếu alen a, a1, b, b1, d, e alen đột biến gen gen có KG bình thường KG thể đột biến; gen cịn lại có KG bình thường KG thể đột biến - Số KG thể bình thường là: 3.3.4.4 = 144 => Số KG thể đột biến là: 1296 – 144 = 1152 - Số KG thể gen là: 3.3.2.2 = 36 Vậy ý => Đáp án A 2.2 Tính số kiểu hình tối đa có quần thể ngẫu phối a Công thức: * Trường hợp 1: Xét gen có n alen nằm cặp nhiễm sắc thể thường, alen trội trội hoàn toàn (A1> A2> A3> … > An) 11 skkn - Vì alen trội trội hoàn toàn nên alen tương ứng với kiểu hình Cụ thể là: kiểu gen A1A1, A1A2, A1A3, …, A1An tương ứng với kiểu hình A1; kiểu gen A2A2, A2A3, …, A2An tương ứng với kiểu hình A2; kiểu gen A3A3, A3A4, …, A3An tương ứng với kiểu hình A3; … cịn kiểu gen AnAn tương ứng với kiểu hình An - Vậy số kiểu hình tối đa có quần thể gen số alen = n * Trường hợp 2: Xét gen có n alen nằm cặp nhiễm sắc thể thường, có p alen có tính đồng trội (pB3 >B4; gen III có alen, C1> C2 > C3 > C4; gen IV có alen: D1 = D2 = D3 = D4 > D5 Gen I gen II nằm cặp NST thường, gen III nằm NST X đoạn không tương đồng với Y Gen IV nằm NST Y đoạn không tương đồng với X Số kiểu hình số kiểu gen tối đa có quần thể lơcut nói A 528 kiểu hình 630 kiểu gen B 360 kiểu hình 1080 kiểu gen C 440 kiểu hình 540 kiểu gen D 160 kiểu hình 630 kiểu gen Bài giải: - Số kiểu hình tối đa (khơng xét tới giới tính) là: - Số kiểu gen tối đa là: => Đáp án B Câu 2: Quan hệ trội, lặn alen gen sau: gen I, A = A2 >A3; gen II, B1 > B2 > B3 > B4; gen III, C1 = C2 = C3 = C4 > C5 Gen I II nằm cặp NST thường, gen III nằm NST X đoạn không tương đồng với Y Số kiểu gen kiểu hình nhiều có quần thể lơcut nói A 1560; 88 B 560; 88 C 1560; 176 D 560; 176 Bài giải: - Số KG tối đa là: - Số KH tối đa (không xét tới giới tính) là: => Đáp án C 2.3 Tính số kiểu giao phối tối đa có quần thể ngẫu phối a Công thức: * Trường hợp 1: Các gen xét thuộc cặp nhiễm sắc thể thường - Giả sử gen xét tạo tổng số kiểu gen quần thể x - Nếu khơng tính đến vai trị bố, mẹ số kiểu giao phối tạo - Nếu tính đến vai trị bố, mẹ số kiểu giao phối tạo tích số kiểu gen bố số kiểu gen mẹ * Trường hợp 2: Trong gen xét có gen thuộc cặp nhiễm sắc thể giới tính 13 skkn - Vì gen xét có gen thuộc cặp NST giới tính nên phải tính riêng số kiểu gen tạo giới theo công thức (mục 2.1) - Số kiểu giao phối tạo tích số kiểu gen giới XX với số kiểu gen giới XY b Ví dụ Câu 1: Ở lồi thực vật, tính trạng màu hoa gen có alen qui định, alen trội trội hoàn toàn Thực hai phép lai, thu kết sau: - Phép lai 1: Cây hoa tím lai với hoa đỏ (P), thu F có tỉ lệ hoa tím: hoa đỏ: hoa vàng - Phép lai 2: Cây hoa vàng lai với hoa hồng (P), thu F có tỉ lệ hoa vàng: hoa hồng: hoa trắng Biết không xảy đột biến, không xét đến vai trò bố mẹ phép lai Cho cá thể lai với nhau, thu đời có kiểu hình hoa vàng Tính theo lí thuyết, có tối đa sơ đồ lai thỏa mãn? A 45 B 65 C 60 D 50 Bài giải: - Xét phép lai 1: tím x đỏ -> F1: tím: đỏ: vàng -> tím > đỏ > vàng - Xét phép lai 2: vàng x hồng -> F 1: vàng: hồng: trắng -> vàng > hồng > trắng - Qui ước: A1: tím > A2: đỏ > A3: vàng > A4: hồng > A5: trắng - Để đời thu kiểu hình hoa vàng có khả sau: + Khả 1: Cho lai kiểu gen chứa alen A Có kiểu gen chứa alen A3 là: A1A3, A2A3, A3A3, A3A4, A3A5 Từ kiểu gen tạo số sơ đồ lai là: + Khả 2: Cho lai có chứa alen A với không chứa alen A3 phải chứa alen A4, A5 (gồm có kiểu gen là: A1A4, A1A5, A2A4, A2A5, A4A4, A4A5, A5A5) Số sơ đồ lai tạo là: x = 35 - Vậy tối đa có số sơ đồ lai thỏa mãn là: 15 + 35 = 50 => Đáp án D Câu 2: Xét lồi có gen nằm cặp nhiễm sắc thể thường khác nhau, gen có alen Biết đực có cặp gen đồng hợp cặp gen dị hợp, cịn ngược lại Số kiểu giao phối xảy đực A 3200 B 320 C 160 D 80 Bài giải: - Mỗi gen có alen nên tạo kiểu gen đồng hợp kiểu gen dị hợp - Số kiểu gen đực là: - Số kiểu gen là: - Vậy số kiểu giao phối tối đa là: 40 x 80 = 3200 => Đáp án A Một số tập tự luyện Câu 1: Ở lồi thực vật, tính trạng màu sắc hoa gen có alen A1; A2; A3 quy định Trong đó, alen A1 quy định hoa đỏ trội hoàn toàn so với alen A2 quy định hoa vàng, trội hoàn toàn so với alen A3 quy định hoa trắng Cho hoa đỏ (P) giao phấn với nhau, thu hợp tử F1 Gây đột biến tứ bội hóa hợp tử F1 thu tứ bội Lấy tứ bội có hoa đỏ F1 14 skkn cho tự thụ phấn, thu F2 có kiểu hình hoa vàng chiếm tỉ lệ 1/36 Cho tứ bội giảm phân sinh giao tử lưỡng bội; giao tử lưỡng bội thụ tinh với xác suất Theo lí thuyết, có phát biểu sau F2 đúng? (I) Loại kiểu gen có alen A1 chiếm tỉ lệ 1/36 (II) Loại kiểu gen có alen A3 chiếm tỉ lệ 2/9 (III) Có loại kiểu gen quy định kiểu hình hoa đỏ loại kiểu gen quy định kiểu hình hoa vàng (IV) Lấy ngẫu nhiên hoa vàng, xác suất thu không mang alen A3 1/35 A B C D Bài giải: Các F1 có kiểu hình hoa đỏ, mà lại kết tứ bội hóa nên F1 chắn có kiểu gen: A1A1   Mặt khác, F2 sinh có kiểu hình hoa vàng nên kiểu gen F1 chắn có chứa A  F1 phải có kiểu gen A1A1A A Xét phép lai: P: A1A1A A  A1A1A A GF1 :1/ 6A1A1 : / 6A1A :1/ 6A 2A  F2 :1/ 36A1A1A1A1 : / 36A1A1A1A :18 / 36A1A1A 2A : / 36A1A A 2A :1 / 36A2 A2 A2 A2 Xét phát biểu đề I – Sai Vì loại kiểu gen có alen A1  A1A A A  chiếm tỉ lệ / 36  / II, IV – Sai Vì F2 khơng thu có chứa alen A3 III – Đúng Có loại KG quy định kiểu định hoa đỏ A 1A1A1A1, A1A1A1A2, A1A1A2A2, A1A2A2A2; loại KG quy định hoa vàng A A A A => Đáp án C Câu 2: Một quần thể loài động vật sinh sản giao phối bao gồm cá thể thân xám thân đen Giả sử quần thể đạt trạng thái cân di truyền kiểu gen quy định màu thân, tỉ lệ cá thể thân xám chiếm 36% Nếu người ta cho có kiểu hình giống giao phối qua hệ theo lý thuyết, tỉ lệ thân đen quần thể thu bao nhiêu? Biết tính trạng màu thân gen quy định, thân xám trội hoàn toàn so với thân đen A 54/65 B 42/65 C 50/65 D 48/65 Bài giải: A xám >> a đen Quần thể cân di truyền: tỉ lệ tần số Chỉ cho cá thể giống giao phối qua hệ = xám x xám + đen x đen P giao phối: F1 giao phối: tỉ lệ đen => Đáp án D 15 skkn Câu 3: Ở loài (2n = 6), cặp nhiễm sắc thể thường xét hai cặp gen, gen gồm alen; cặp NST giới tính xét gen có alen thuộc vùng tương đồng Các đực (XY) bị đột biến thể quần thể có tối đa loại kiểu gen giả sử thể đột biến không ảnh hưởng tới sức sống giới tính đực định bới nhiễm sắc thể giới tính Y? A 144 B 1320 C 1020 D 276 Bài giải: - Nếu thể xảy cặp NST thường có khả thể cặp NST thứ thứ hai Số KG tạo là: - Nếu thể xảy cặp NST giới tính có khả cặp NST giới tính có NST Y Số KG tạo là: => Tổng số KG tạo là: 1020 + 300 = 1320 => Đáp án B Câu 4: Một quần thể động vật, alen A nằm nhiễm sắc thể thường quy định lông đen trội hồn tồn so với alen a quy định lơng trắng Thế hệ xuất phát có cấu trúc di truyền 0,25AA + 0,5Aa + 0,25aa = Do tập tính thay đổi, cá thể có màu lơng giao phối với mà không giao phối với cá thể có màu lơng khác màu lơng thể Có kết luận sau đúng? (I) Ở hệ F1, kiểu gen Aa chiếm tỉ lệ 1/3 (II) Ở hệ F1, kiểu hình lơng trắng chiếm tỉ lệ 1/3 (III) Ở hệ F2, kiểu gen AA chiếm tỉ lệ 3/8 (IV) Ở hệ F2, kiểu hình lơng đen chiếm tỉ lệ 5/8 A B C D (Đề khảo sát chất lượng lớp 12 THPT năm 2018 – 2019/ Sở GD&ĐT Thanh Hóa) Bài giải: - Chỉ cá thể màu giao phối với = đen x đen + trắng x trắng P giao phối: 0,75[(1/3AA: 2/3Aa)] + 0,25(aa x aa) => F1: 0,75(4/9AA: 4/9Aa: 1/9aa) + 0,25aa F1: 1/3AA: 1/3Aa: 1/3aa => (I), (II) F1 giao phối: 2/3[(1/2AA: 1/2Aa) x (1/2AA: 1/2Aa)] + 1/3(aa x aa) => F2: 3/8AA: 2/8Aa: 3/8aa => (III), (IV) - Vậy (I), (II), (III), (IV) => Đáp án A Câu 5: Ở ruồi nhà (2n = 12), xét loocut gen sau: gen I có alen nằm NST số 3; gen II có alen, gen III có alen nằm NST số 2; gen IV có alen nằm tren vùng khơng tương đồng NST giới tính X; gen V có alen nằm vùng tương đồng NST giới tính Số kiểu gen tối đa quần thể ruồi đực bao nhiêu? A 1512 B 4536 C 7128 D 2592 Bài giải: - Ở cặp NST giới tính XY: số alen NST X 2.3, số alen NST Y - Số KG tối đa quần thể ruồi đực là: => Đáp án D 16 skkn Câu 6: Một quần thể ban đầu có thành phần kiểu gen 0,2BB: 0,4Bb: 0,4bb Biết cá thể có kiểu gen BB khơng có khả sinh sản Tần số kiểu gen đồng hợp trội hệ tự phối thứ A 0,25 B 0,125 C 0,22 D 0,04 Bài giải: Áp dụng công thức mục 1.1 quần thể tự phối có kiểu gen BB khơng có khả sinh sản tần số BB F1 là: 0,2: 4: (0,4+ 0,4) = 0,125=> B Câu 7: Ở lồi động vật, xét lơcut gen sau: gen có alen, gen có alen, gen có alen Những kết luận sau đúng? (I) Nếu gen thuộc cặp NST thường khác tạo tối đa 180 KG (II) Nếu gen gen thuộc cặp NST thường thứ nhất, gen thuộc cặp NST thường thứ tạo tối đa 210 kiểu gen (III) Nếu gen gen thuộc cặp NST thường thứ nhất, gen thuộc vùng khơng tương đồng NST giới tính X tạo tối đa 17640 kiểu giao phối (IV) Nếu gen gen thuộc cặp NST thường thứ nhất, gen thuộc vùng không tương đồng NST giới tính Y tạo tối đa 1764 kiểu giao phối A B C D Bài giải: - Xét (I): số KG tối đa tạo là: => (I) - Xét (II): số KG tối đa là: => (II) - Xét (III): số kiểu GP là: => (III) - Xét (IV): số kiểu GP là: => (IV) => Đáp án D Câu 8: Ở lôcut nhiễm sắc thể thường có n + alen Tần số alen 1/2, alen cịn lại có tần số 1/2n Giả sử quần thể trạng thái cần di truyền tần số tổng cộng cá thể dị hợp tử bao nhiêu? A (n – 1)/2n B (2n – 1)/3n C (3n – 1)/4n D (4n – 1)/ 5n (Đề khảo sát chất lượng lớp 12 THPT năm 2018 – 2019/ Sở GD&ĐT Thanh Hóa) Bài giải: - Gọi alen gen A1, A2, , An+1 Giả sử tần số alen An+1 1/2, tần số alen lại 1/2n - Vì quần thể trạng thái cân nên thỏa mãn biểu thức định luật HacđiVanbec - Tần số kiểu gen dị hợp alen A n+1 với alen A1, A2, , An (vì có n kiểu gen dị hợp) - Tần số kiểu gen dị hợp tạo từ alen A 1, A2, , An với (vì có kiểu gen dị hợp) => Tần số tổng cộng cá thể dị hợp quần thể là: 17 skkn => Đáp án C Câu 9: Ở quần thể ngẫu phối, xét hai gen: gen thứ có alen thuộc đoạn không tương đồng nhiễm sắc thể giới tính X; gen thứ có alen thuộc nhiễm sắc thể thường Trong trường hợp không xảy đột biến, số loại kiểu gen tối đa hai gen tạo quần thể A 300 B 294 C 35 D 24 Bài giải: Số kiểu gen tối đa tạo là: =294 => Đáp án B Câu 10: Xét cặp nhiễm sắc thể thường chứa gen Một thể dị hợp cặp gen tự thụ phấn hệ sau thu số kiểu gen tối đa số kiểu gen đồng hợp cặp gen tối đa A 36; B 136; C 136; 16 D 36; Bài giải: - Số kiểu gen tối đa là: - Số kiểu gen đồng hợp cặp gen là: 2.2.2.2 = 16 => Đáp án C IV Hiệu sáng kiến kinh nghiệm học sinh, với thân, đồng nghiệp hoạt động giáo dục nhà trường Nội dung đề tài đề cập đến phương pháp giải dạng tập mở rộng, nâng cao hệ thống tập di truyền quần thể Thực tế, q trình ơn thi THPT Quốc gia trường THPT Quảng Xương năm gần đây, với phần kiến thức, tổ môn xây dựng thành dạng chuyên đề Phần di truyền học quần thể xây dựng thành chuyên đề chi tiết gồm lý thuyết hệ thống tập, từ dạng đơn giản có đề thi trắc nghiệm dạng nâng cao đề thi học sinh giỏi Với cách làm thu số kết sau: Đối với học sinh Trước đây, chưa áp dụng đề tài trình giảng dạy học sinh thường lúng túng đề thi có dạng tập Đối với học sinh có lực học trung bình khơng làm mà chọn đáp án cách ngẫu nhiên Đối với học sinh có lực học tư tính qua hệ nên niều thời gian cho dạng tập Sau nội dung đề tài áp dụng, nhận thấy học sinh có thêm phương pháp học hiệu để giải tập phần di truyền học quần thể Các em làm nhanh xác tập quần thể đề thi năm trước đề thi thử theo cấu trúc Ngồi cịn giúp học sinh rèn luyện khả tư sáng tạo, rèn luyện kĩ phân tích tìm lời giải kĩ trình bày Đồng thời góp phần bổ sung, nâng cao kiến thức cho học sinh, giúp học sinh tự tin gặp toán khó cơng việc khó sống, từ hình thành thân em tính kiên trì sáng tạo cơng việc Đối với thân 18 skkn Thực đề tài giúp tự tin hơn, chủ động kiến thức trước học sinh dạy mảng kiến thức di truyền học quần thể Nhờ nghiên cứu đề tài xây dựng chun đề dạy học mà tơi có lối tư phương pháp hay để dạy tốt phần kiến thức liên quan Ngoài ra, hoạt động nghiên cứu đúc rút sáng kiến kinh nghiệm giúp cho tơi có thêm kinh nghiệm giảng dạy, kinh nghiệm nghiên cứu tài liệu nhằm nâng cao trình độ chun mơn, nghiệp vụ sư phạm thân, sở ban đầu cho hoạt động nghiên cứu khoa học Đối với đồng nghiệp Sáng kiến kinh nghiệm tài liệu để đồng nghiệp trường tham khảo nghiên cứu từ định hình phương pháp dạy học phần tập di truyền học quần thể Trên sở sáng kiến kinh nghiệm này, đồng nghiệp tiếp tục xây dựng chuyên đề dạy học khác để có thêm tài liệu phục vụ cho q trình giảng dạy, ơn thi trung học phổ thơng Quốc gia, nâng cao chất lượng giáo dục đại trà giáo dục mũi nhọn trường THPT Quảng Xương năm Đối với hoạt động giáo dục nhà trường Trong năm học 2017 – 2018 2018 - 2019, áp dụng đề tài để dạy ôn thi THPT Quốc gia Kết cho thấy có khác biệt rõ rệt so với hai năm trước liền trước năm 2015 – 2016 2016 - 2017, cụ thể sau: Năm học Số HS Điểm Điểm Điểm từ Điểm từ Điểm 8,0 khối B TB 5,0 đến 6,5 đến trở lên môn 6,5 8,0 SL TL SL TL SL TL SL TL 2015-2016 2016-2017 2017-2018 2018-2019 (Thi khảo sát) 30 24 20 22 5,12 5,21 5,35 5,60 2 30,0% 20,8% 10,0% 9,1% 11 7 36,7% 29,2% 35,0% 31,8% 8 23,3% 33,3% 35,0% 36,4% 4 10,0% 16,7% 20,0% 22,7% Nhìn vào bảng thống kê kết thi THPT Quốc gia nhận thấy có tiến qua năm Mặc dù số lượng học sinh theo học môn Sinh giảm nhiều nguyên nhân, việc tổ chức ôn tập cho em khó khăn so với môn học khác với thay đổi cách dạy mang lại kết bước đầu Điểm trung bình mơn Sinh tính dựa vào điểm thi tất em dự thi khối B (khơng tính học sinh thi thi tổ hợp tự nhiên lấy kết xét tốt nghiệp) tăng lên hàng năm Tỉ lệ học sinh có điểm 5,0 giảm cịn tỉ lệ học sinh có điểm từ 6,5 trở lên tăng Đặc biệt, năm học 2017 - 2018, có học sinh thi THPT Quốc gia đạt kết cao hai khối A, B, khối B đạt 27,0 điểm với điểm môn Sinh 9,0 đỗ vào trường Đại học Y Hà Nội; học sinh đỗ vào trường Đại học Y Thái Bình với điểm môn Sinh 9,25; hai học sinh đỗ vào Đại học Y khoa Vinh với điểm môn Sinh 8,0 Đây lần có nhiều học sinh thi khối B đạt kết cao Với kết bước đầu cho thấy tính thiết thực đề tài hoạt động giảng dạy Trên thực tế, nội dung đề tài phát triển, mở rộng thành chuyên đề dạy học lớn với nhiều dạng tập di truyền quần thể để thân đồng nghiệp sử dụng trình giảng 19 skkn dạy Việc xây dựng chuyên đề dạy học giúp giáo viên chủ động kiến thức, đồng thời có dạng tập phong phú để cung cấp cho học sinh làm quen luyện tập Nhờ đó, em tự tin kì thi đạt kết tốt C KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ I Kết luận - Tùy đối tượng học sinh mà có cách triển khai dạng tập nêu khác Nếu học sinh có lực học trung bình cần em nhớ cơng thức vận dụng vào ví dụ cụ thể, từ giải nhanh câu trắc nghiệm Cịn học sinh có lực học giáo viên hướng dẫn để em chứng minh công thức đưa ra, từ rèn luyện tư lơgic, khả ghi nhớ vận dụng linh hoạt - Việc xây dựng chuyên đề dạy học với dạng tập cụ thể để sử dụng ôn thi THPT Quốc gia phù hợp cần thiết xu đổi giáo dục Nó giúp giáo viên có hội để trao đổi, học hỏi chia sẻ kiến thức với đồng nghiệp trình giảng dạy - Được trực tiếp ôn thi THPT Quốc gia ôn luyện học sinh giỏi hội để giáo viên không ngừng học tập, nghiên cứu tài liệu, trao đổi kinh nghiệm với đồng nghiệp nhằm nâng cao lực chuyên mơn Đây nhiệm vụ khó khăn, vất vả, trường bãi ngang ven biển với phần lớn học sinh chưa thực say mê học tập, nhiệm vụ đầy vinh quang II Kiến nghị Việc hệ thống đưa phương pháp giải dạng tập di truyền học quần thể nói riêng, việc xây dựng thành chuyên đề dạy học nói chung bước đầu có hiệu quả, góp phần nâng cao bước chất lượng dạy học trương THPT Quảng Xương Trong trình thực hiện, mạnh dạn đưa số kiến nghị sau: - Mỗi cán giáo viên cần nâng cao lực tự học, tự bồi dưỡng để trau dồi chuyên môn, tiếp cận dạng kiến thức so với trước để bổ sung cho học sinh trình giảng dạy nhằm giúp em chủ động, tự tin trước kì thi - Các tổ, nhóm chun mơn cần tăng cường đổi nội dung sinh hoạt tổ chuyên môn theo hướng nghiên cứu học, xây dựng thành chuyên đề dạy học để dạy ôn thi THPT Quốc gia ôn luyện đội tuyển học sinh giỏi - Bộ Sở giáo dục đào tạo cần đạo chặt chẽ nhà trường chủ động xây dựng chương trình dạy học cho phù hợp khối lớp đối tượng học sinh Phần di truyền học quần thể cần xây dựng thêm tiết tập ngồi tiết học lý thuyết lâu Có thể ý kiến tơi cịn mang tính địa phương, chưa phù hợp với quan điểm, đối tượng dạy học địa phương khác Tôi mong nhận 20 skkn đóng góp ý kiến tất đồng nghiệp để nâng cao chất lượng giáo dục nói chung chất lượng dạy học trường THPT Quảng Xương nói riêng XÁC NHẬN CỦA Thanh Hóa, ngày 22 tháng 05 năm 2019 THỦ TRƯỞNG ĐƠN VỊ Tôi xin cam đoan SKKN viết, khơng chép nội dung người khác Phạm Thị Hải Lý 21 skkn ... đa có quần thể; xác định cấu trúc di truyền quần thể hệ F xảy chọn lọc, … Tuy nhiên, đề thi trung học phổ thông quốc gia nay, bên cạnh dạng tập cịn có dạng xác định cấu trúc di truyền quần thể. .. truyền học quần thể? ?? đề cập đến, chủ yếu nội dung nhỏ phần tập di truyền rộng lớn Các tài liệu tập trung nhiều vào việc phân loại đưa phương pháp giải dạng tập qui luật di truyền Còn phần di truyền. .. dụng, nhận thấy học sinh có thêm phương pháp học hiệu để giải tập phần di truyền học quần thể Các em làm nhanh xác tập quần thể đề thi năm trước đề thi thử theo cấu trúc Ngồi cịn giúp học sinh rèn