Giúp học sinh có năng lực trung bình giải nhanh các bài tập trắc nghiệm phần Di truyền quần thể Sinh học 12

Giúp học sinh có năng lực trung bình giải nhanh các bài tập trắc nghiệm phần Di truyền quần thể Sinh học 12

MỤC LỤC

Trang

A Đặt vấn đề 2

B Giải quyết vấn đề 3

I Cơ sở lí luận 3

II Thực trạng 3

III Giải pháp và tổ chức thực hiện 3

1 Phương pháp giải các dạng toán cơ bản về quần thể ngẫu phối 4

2 Phương pháp giải một số dạng bài tập về quần thể tự phối 11

IV Kiểm nghiệm 16

C.Kết luận và đề xuất 18

Phụ lục 19

Tài liệu tham khảo 24

A ĐẶT VẤN ĐỀ

Cho đến nay, sau 6 năm thực hiện, việc cải cách chương trình ở các cấphọc, cải cách việc kiểm tra, đánh giá học sinh đã thực sự chứng minh được sựcần thiết của nó và thực sự đã đào tạo được những con người của thời đại mới,thời đại của Khoa học và Công nghệ Đó là những con người có trình độ, có tưduy sáng tạo và biết chủ động trong các hoạt động của bản thân Đặc biệt là hìnhthức thi, kiểm tra đánh giá học sinh bằng các bài thi trắc nghiệm đang mang lạimột hiệu quả rất lớn trong tiến trình đào tạo một con người “Vừa hồng vừachuyên” trong giai đoạn hiện nay

Nếu trước đây học và thi môn Sinh học, môn Lí, môn Hóa, học sinhcần học thuộc và nhớ từng câu, từng chữ đối với các câu hỏi lí thuyết hoặc phảigiải trọn vẹn đối với các bài toán Thì ngày nay, để học tốt và thi tốt các kỳ thivới hình thức trắc nghiệm, học sinh lại cần lưu ý trước hết đến sự hiểu bài, hiểuthấu đáo các kiến thức cơ bản đã học và vận dụng những hiểu biết đó vào việcphân tích, xác định, nhận biết các đáp án đúng sai trong các câu trắc nghiệm, đặcbiệt đối với các câu bài tập Vậy làm thế nào để có được kết quả nhanh nhất vàchính xác nhất? Đó là câu hỏi lớn đối với tất cả các em học sinh Và làm thếnào để giúp các em HS đạt được điểm cao ở những câu bài tập nhất là những em

có tư duy tự nhiên không tốt là câu hỏi lớn đối với tất cả các giáo viên Vì vậy,đòi hỏi mỗi giáo viên cần xây dựng cách dạy riêng của mình

Ở Chương trình sinh học lớp 12 có rất nhiều nội dung học, mà câu hỏiđược đưa ra dưới dạng bài tập trong đó có chương Di truyền quần thể Đây làmột chương học có thời lượng rất ngắn trong phân phối chương trình và thờigian dành cho phần bài tập rất ít (Chỉ có 1 tiết cho cả 3 chương III, IV, V phần

di truyền học) nhưng ngược lại trong các đề thi tỉ lệ điểm của phần này khôngnhỏ (đối với đề thi tốt nghiệp 2 câu, đối với thi đại học 3 câu Theo cấu trúc đềthi của bộ 2011) Khối lượng kiến thức tương đối lớn, nhiều dạng bài tập ápdụng, trong khi đó thời gian hạn hẹp nên giáo viên khó có thể truyền đạt hết chohọc sinh Do đó việc đưa ra phương pháp giải những dạng bài tập cơ bản là rấtcần thiết đặc biệt là đối với đối tượng học sinh có tư duy không tốt Vì vậy trongquá trình giảng dạy tôi đã hướng dẫn các em vận dụng lí thuyết tìm ra công thức

và cách giải nhanh để các em hiểu bài sâu hơn và làm bài tốt hơn trong các lầnkiểm tra cũng như các kì thi

B GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ

I Cơ sở lí luận:

Chương trình sinh học 12 nói chung và chương “ Di truyền quần thể ” nóiriêng theo tôi là rất khó dạy và với học sinh là khó học nhất trong toàn bộchương trình Sinh học phổ thông, cả khó nhớ kiến thức nhất vì lượng kiến thứcquá dài và quan trọng Mặc dù Bộ Giáo dục và Đào tạo đã ban hành tài liệu “Hướng dẫn thực hiện chuẩn kiến thức và kĩ năng”, tài liệu về giảmtải một số nội dung trong chương trình Sinh Học trung học phổ thông nhưnglượng kiến thức và kỹ năng vẫn rất khổng lồ Vì vậy, việc dạy để HS đạt chuẩn

là một việc làm rất khó, và việc dạy để HS có thể vững tâm tham dự các kỳ thitốt nghiệp THPT, thi tuyển sinh Đại học, Cao đẳng lại là điều khó hơn Với thờigian trên lớp thì quá ít mà nội dung kiến thức nhiều khó mang tính lí thuyết đơnthuần, do đó giáo viên khó truyền đạt hết cho học sinh nếu không có nhữngcách làm phù hợp

+ Ngược lại với thời gian, trong thực tế hầu hết các đề thi số điểm dànhcho phần này lại chiếm tỉ lệ nhất định, các câu hỏi đều dưới dạng bài tập, nhiềubài tập thậm chí rất khó Nếu ở lớp giáo viên không có cách dạy riêng cho họcsinh của mình thì khó mà học sinh có được điểm của phần thi này

+ Làm thế nào để học sinh có được kỹ năng giải các bài tập về di truyềnquần thể, trừ những học sinh có khả năng tự học tự nghiên cứu còn đa số cáchọc sinh phải nhờ thầy cô giáo mới có được kỹ năng đó Đặc biệt là đối với họcsinh trường tôi tiền thân là một trường bán công, chất lượng đầu vào rất kém, tưduy tự nhiên yếu, việc tự học là điều không thể xảy ra Với những thực tế đó đỏihỏi giáo viên có những phương pháp nghiên cứu nhất định, nên tôi đã mạnh dạn

đưa ra sáng kiến “GIÚP HỌC SINH CÓ HỌC LỰC TRUNG BÌNH GIẢI NHANH CÁC BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM PHẦN DI TRUYỀN QUẦN THỂ - SINH HỌC 12” để giúp các em của trường tôi dễ dàng làm được các

câu bài tập trắc nghiệm phần Di truyền quần thể

III Giải pháp và tổ chức thực hiện:

Để giúp học sinh có học lực trung bình có thể giải được các bài tập thuộcchương Di truyền quần thể một cách dễ dàng tôi đã tiến hành các bước sau:

Bước 1: Khái quát lại những kiến thức lí thuyết cơ bản.

Bước 2: Đưa ra các dạng bài tập cơ bản và phương pháp giải tổng quát cho từng

dạng và phương pháp bổ trợ khi làm bài trắc nghiệm

Bước 3: Đưa ra các ví dụ điển hình cho từng dạng và yêu cầu HS giải dưới dạng

Trong SKKN này tôi chỉ trình bày từ bước 2 đến bước 5

1 Phương pháp giải các dạng toán cơ bản về quần thể ngẫu phối:

Dạng 1: Tính tần số tương đối của các alen trong quần thể:

Cách 2: Áp dụng khi đề bài cho cấu trúc di truyền của quần thể

Cho quần thể có cấu trúc di truyền là xAA + yAa + zaa = 1

Khi đó p = x + y/2; q = z + y/2

Cách 3: Áp dụng khi đề bài cho quần thể đang ở trạng thái cân bằng và cho tỉ lệ

một loại kiểu hình

- Trường hợp 1: Tính trạng di truyền theo quy luật trội lặn hoàn toàn

+ Nếu đề bài cho tỉ lệ kiểu hình lặn là t thì:

q = t => p = 1-q+ Nếu đề bài cho tỉ lệ kiểu hình trội là t thì:

q = 1  t và p = 1 – q

- Trường hợp 2: Tính trạng di truyền theo quy luật trội lặn không hoàn toàn:+ Nếu đề bài cho tỉ lệ kiểu hình lặn là t thì

q = t => p = 1-q+ Nếu đề bài cho tỉ lệ kiểu hình trội là t thì:

p = t và q = 1- p+ Nếu đề bài cho tỉ lệ kiểu hình trung gian là t thì ta giải hệ phương trình:

p + q = 1 2pq = t

Lưu ý: Tổng tần số tương đối của các alen của một gen trong quần thể luôn bằng 1

b Bài tập điển hình

Bài 1: Ở gà, cho biết các kiểu gen: AA qui định lông đen, Aa qui định lông đốm,

aa qui định lông trắng Một quần thể gà có 410 con lông đen, 580 con lông đốm,

10 con lông trắng Tính tần số tương đối của các alen?

- Quần thể III: 0,6 Aa: 0,4 aa

Hãy xác định tần số tương đối của các alen trong các quần thể trên?

Giải:

Quần thể đạt trạng thái cân bằng aa = 9% = q2 => q = a = 0,3 => p = A= 0,7Bài 4: Quần thể người có tần số người bị bạch tạng 1/10000 Giả sử quần thểnày cân bằng Tần số tương đối của các alen là:

a Tính tần số các alen? (biết bạch tạng do gen lặn nằm trên nhiễm sắc thểthường quy định)

b Tính xác suất để 2 người bình thường trong quần thể lấy nhau sinh ra ngườicon đầu lòng bị bạch tạng?

 x p22pq2pq

 x 41 = 9,8.10-5

A 0,5A và 0,5a B 0,6A và 0,4a

C 0,4A và 0,6a D 0,2A và 0,8a Đáp án A

Câu 5: Ở một loài vật nuôi, alen A qui định kiểu hình lông đen trội không hoàntoàn so với alen a qui định màu lông trắng,kiểu gen dị hợp Aa cho kiểu hìnhlông lang đen trắng.Một QT vật nuôi giao phối ngẫu nhiên có 32 cá thể lôngđen, 96 cá thể lông lang, 72 cá thể lông trắng.Tần số tương đối của alen A và alần lượt là:

C 0,4 và 0,6 D 0,6 và 0,4 Đáp án C

Câu 6: Một quần thể giao phối ở trạng thái cân bằng di truyền, xét một gen cóhai alen (A và a), người ta thấy số cá thể đồng hợp trội nhiều gấp 9 lần số cá thểđồng hợp lặn Tỉ lệ phần trăm số cá thể dị hợp trong quần thể này là

C 0,4A; 0,6a D 0,9 A; 0,1a Đáp án D

Câu 9: Một quần thể người, nhóm máu O (kiểu gen IOIO) chiếm tỉ lệ 48,35%;nhóm máu B (kiểu gen IBIO, IBIB) chiếm tỉ lệ 27,94%, nhóm máu A ((kiểu gen

IAIO, IAIA) chiểm tỉ lệ 19,46%; Nhóm máu AB (kiểu gen IAIB) chiếm tỉ lệ 4,25%.Tần số của các alen IA, IB và IO trong quần thể này là :

Cho quần thể có cấu trúc di truyền là xAA + yAa + zaa = 1, xác định trạng thái

di truyền của quần thể?

Nếu cấu trúc của quần thể thỏa mãn công thức Hacdy – Vanbec tức là:

x = p2 , y = 2pq , z = q2 trong đó p,q lần lượt là tần số của alen A, a thìquần thể đang ở trạng thái cân bằng

Nếu cấu trúc của quần thể không thỏa mãn công thức trên thì quần thể ở trạngthái chưa cân bằng

** phương pháp bổ trợ: Nếu cấu trúc quần thể phản ánh mối tương quan sau: x.z = (y/2)2 thì quần thể đang ở trạng thái cân bằng

b Bài tập điển hình

Bài1: Các quần thể sau quần thể nào đã đạt trạng thái cân bằng

QT1: 0,36AA; 0,48Aa; 0,16aa

QT2: 0,7AA; 0,2Aa; 0,1aa

Giải:

Cách 1:

QT1: 0.36AA; 0.48Aa; 0.16aa

- Gọi p là tần số tương đối của alen A

- Gọi q là tần số tương đối của alen a

QT1: Ta có 0.36 x 0.16 = (0.48/2)2 vậy quần thể đang cân bằng

QT2: 0,7.0,1 ≠ (0,2/2)2 nên chưa cân bằng

Bài 2: Ở gà, cho biết các kiểu gen: AA qui định lông đen, Aa qui định lông đốm,

aa qui định lông trắng Một quần thể gà có 410 con lông đen, 580 con lông đốm,

10 con lông trắng Quần thể có ở trạng thái cân bằng không? Quần thể đạt trạngthái cân bằng với điều kiện nào?

Giải:

- Cấu trúc di truyền của quần thể như sau:

0.41 AA + 0.58aa + 0.01aa Cấu trúc này cho thấy quần thể không ở trạng thái cân bằng vì

0,41 x 0,01 = (0,58/2)2 Điều kiện để quần thể đạt vị trí cân bằng di truyền khi quá trình ngẫu phốidiễn ra thì ngay ở thế hệ tiếp theo quần thể đã đạt sự cân bằng di truyền

Bài 3: Quần thể nào trong các quần thể dưới đây đạt trạng thái cần bằng

Quần thể Tần số kiểu gen AA Tần số kiểu gen Aa Tần số kiểu gen

Quần thể 2: 0 x 0 ≠ (1/2)2 => quần thể không cân bằng

Quần thể 3: 0 x 1 = (0/2)2 => quần thể cân bằng

Quần thể 4: 0,2 x 0,3 = (0,5/2)2 => quần thể không cân bằng

c Bài tập vận dụng:

Bài 1: Quần thể nào sau đây ở trạng thái cân bằng di truyền?

A 0,01Aa : 0,18aa : 0,81AA B 0,81 Aa : 0,01aa : 0,18AA

C 0,81AA : 0,18Aa : 0,01aa D 0,81Aa : 0,18aa : 0,01AA Đáp án

C

Bài 2: Quần thể nào dưới đây ở trạng thái cân bằng di truyền?

QT 3: 0,2AA : 0,6Aa : 0,2aa QT 4: 0,16AA:0,48Aa:0,36aa

C Quần thể có 50% hoa đỏ, 50% hoa trắng

D Quần thể có 75% hoa đỏ : 25% hoa trắng Đáp án A

Dạng 3: Xác định cấu trúc di truyền của quần thể qua các thế hệ ngẫu phối:

a.Cách giải:

- Cấu trúc di truyền của quần thể chính là tỉ lệ các kiểu gen trong quần thể Tỉ lệcủa một kiểu gen nào đó trong quần thể được tính bằng tỉ lệ giữa số cá thể cókiểu gen đó trên tổng số cá thể của quần thể.

Giả sử 1 quần thể có cấu trúc di truyền ở thế hệ P là xAA + yAa + zaa = 1,thì cấu trúc di truyền của quần thể ở thế hệ Fn được xác định:

- Nếu quần thể đang ở trạng thái cân bằng thì cấu trúc ở Fn giống cấu trúc của P

- Nếu quần thể chưa ở trạng thái cần bằng và tần số tương đối của các alen ở 2giới bằng nhau thì cấu trúc ở Fn là p2 AA + 2pq Aa + q2 aa = 1 với p = x + y/2;

q = z + y/2

- Nếu quần thể chưa ở trạng thái cần bằng và tần số tương đối của các alen ở 2giới không bằng nhau thì cấu trúc ở Fn là p2 AA + 2pq Aa + q2 aa = 1 với p = (p♂+ p♀)/2; q = (q♂ + q♀)/2

Gọi: p tần số tương đối của alen B

q tần số tương đối alen b

a) Thành phần kiểu gen của quần thể P

b) Chọn ngẫu nhiên một số hạt ngô đem gieo, giả sử với số lượng lớn, tần sốkiểu gen vẫn không đổi, sự ngẫu phối xảy ra với xác suất như nhau và không có

áp lực của chọn lọc Thành phần kiểu gen của F1 như thế nào?

Giải:

a)Thành phần kiểu gen của thế hệ P là:

(0,7 A♂: 0,3a♂) x (0,6A♀ : 0,4a♀) = 0,42 AA : 0,46Aa : 0,12 aa

Bài 1: Một quần thể có tần số tương đối

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 C

Bài 3: Trong một quần thể giao phối có 3 kiểu gen với tỉ lệ 9/16 AA: 6/16 Aa:1/16 aa Thành phần kiểu gen của quần thể ở thế hệ tiếp theo thu được bằng thụtinh chéo là:

A 0,5625 AA: 0,375Aa : 0,0625aa B 0,81 AA: 0,18Aa : 0,01aa

C 0,5625 Aa: 0,375AA : 0,0625aa D 0,81 aa: 0,18Aa : 0,01AA

tố tiến hoá, kiểu hình thân thấp ở thế hệ con chiếm tỉ lệ 16% Tính theo lí thuyết,thành phần kiểu gen của quần thể (P) là

A 0,30AA : 0,45Aa : 0,25aa B 0,45AA : 0,30Aa : 0,25aa

C 0,25AA : 0,50Aa : 0,25aa D 0,10AA : 0,65Aa : 0,25aa Đáp án B

Dạng 4: Xác định tỉ lệ kiểu hình của quần thể khi biết thành phần kiểu gen hoặc tần số alen

a.Cách giải:

- Nếu đề bài cho cấu trúc di truyền của quần thể là xAA + yAa + zaa = 1 thìtrong trường hợp trội lặn là hoàn toàn, tỉ lệ kểu hình trội = x + y, tỉ lệ kiểu hìnhlặn là z, nếu là trội lặn không hoàn toàn thì tỉ lệ kiểu gen cũng chính là tỉ lệ kiểuhình

- Nếu đề bài cho tần số tương đối của các alen và cho biết quần thể đang ở trạngthái cân bằng di truyền thì ta xác định cấu trúc di truyền của quần thể và tính tỉ

lệ kiểu hình như ý trên

b Ví dụ điển hình:

Bài 1: Ở ngô, alen A quy định hạt vàng và alen a quy định hạt trắng Một rẫyngô có 1000 cây, mỗi cây có 2 bắp, trung bình mỗi bắp có 200 hạt Giả sử quátrình thụ phấn thế hệ P có sự tham gia của 70% loại giao tử đực A, 30% giao tử

đực a và 40% loại giao tử cái a, 60% loại giao tử cái A Tính số hạt ngô mỗi loạithu được?

Giải: Thành phần kiểu gen của thế hệ P là:

(0,7 A♂: 0,3a♂) x (0,6A♀ : 0,4a♀) = 0,42 AA : 0,46Aa : 0,12 aa

Số lượng hạt ngô mỗi loại thu được là:

- Hạt trắng có kiểu genn aa = 0,12 1000 2 200 = 48 000

- Hạt vàng có kiểu gen AA và Aa = 0,88 100 2 200 = 352000

c Bài tập vận dụng:

Bài 1: Trong một quần thể cân bằng có 90% alen ở lôcus Rh là R Alen còn lại

là r Cả 40 trẻ em của quần thể này đến một trường học nhất định Xác suất đểtất cả các em đều là Rh dương tính là bao nhiêu?

Bài 3 Ở 1 quần thể, biết gen D qui định hoa đỏ, trội không hoàn toàn so với gen

d qui định màu hoa trắng Hoa hồng là tính trạng trung gian

Cho 1 quần thể có cấu trúc di truyền như sau: 0,25 DD + 0,40 Dd + 0,35 dd = 1

Tỉ lệ các kiểu hình của quần thể trên khi đạt trạng thái cân bằng là bao nhiêu? A.30,25% hoa đỏ : 49,5% hoa hồng : 20,25% hoa trắng

B 27,5% hoa đỏ : 46,25% hoa hồng : 26,25% hoa trắng

C 25% hoa đỏ : 40% hoa hồng : 35% hoa trắng

D 20,25% hoa đỏ : 49,5% hoa hồng : 30, 25% hoa trắng Đáp án D

Bài 4: Tính trạng nhóm máu của người do 3 alen qui định Ở một quần thể đang cân bằng về mặt di truyền, trong đó IA chiếm 0,4; IB chiếm 0,3; IO chiếm 0,2 Kết

luận nào sau đây không chính xác?

A Có 6 loại kiểu gen về tính trạng nhóm máu

B Người nhóm máu O chiếm tỉ lệ 9%

C người nhóm máu A chiếm tỉ lệ 40%

D Người nhóm máu B chiếm tỉ lệ 25% Đáp án B

2 Phương pháp giải một số dạng toán về quần thể tự phối

1 y

1 y

Trường hợp đặc biệt: + nếu x = z thì AA = aa = (1- Aa)/2

+ Nếu thành phần kiểu gen của thế hệ P (thế hệ xuất phát)100% dị hợp Aa qua n thế hệ tự phối tìm thành phần kiểu gen của thế hệ FnQuần thể P Sau n thế hệ tự phối thành phần kiểu gen thay đổi như sau

Tỷ lệ thể đồng hợp trội AA trong quần thể Fn là

AA =

2 2

1 1

Tỷ lệ thể đồng hợp lặn aa trong quần thể Fn là

aa =

2 2

1 1

Bài 1: Quần thể ban đầu 100% cá thể có kiểu gen dị hợp Sau 3 thế hệ tự thụ

phấn thành phần kiểu gen của quần thể như thế nào?

Giải:

Sau n thế hệ tự phối thành phần kiểu gen thay đổi như sau (Với n=3)

Tỷ lệ thể đồng hợp trội AA trong quần thể Fn là

AA =

2 2

1 1

1 1

Quần thể P có 35AA, 14Aa, 91aa

Các cá thể trong quần thể tự phối bắt buộc qua 3 thế hệ tìm cấu trúc củaquần thể qua 3 thế hệ

Giải:

Cấu trúc của quần thể P 0,25AA + 0,1Aa + 0,65aa