Một số dạng bài tập của quần thể giao phối và tự phối_SKKN sinh học THPT

SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM ĐỀ TÀI: “PHƯƠNG PHÁP GIẢI MỘT SỐ DẠNG BÀI TẬP PHẦN QUẦN THỂ NGẪU PHỐI - TỰ PHỐI Ở SINH HỌC LỚP 12” 1 1. Đặt vấn đề Để học tốt và thi tốt các kỳ thi với hình thức trắc nghiệm như hiện nay học sinh cần đổi mới phương pháp học tập và làm quen với hình thức thi cử. Nếu trước đây học và thi môn sinh học, học sinh cần học thuộc và nhớ từng câu, từng chữ hoặc đồi với bài toán học sinh phải giải trọn vẹn các bài toán. Nay học sinh lưu ý trước hết đến sự hiểu bài, hiểu thấu đáo các kiến thức cơ bản đã học vận dụng những hiểu biết đó vào việc phân tích, xác định nhận biết các đáp án đúng sai trong các câu trắc nghiệm. Đặc biệt đối với các câu bài tập làm thế nào để có được kết quả nhanh nhất? Đó là câu hỏi lớn đối với tất cả các giáo viên. Trước thực tế đó đòi hỏi mỗi giáo viên cần xây dựng cách dạy riêng của mình. Ngoài khó khăn đã nêu, cả giáo viên và học sinh còn gặp phải khó khăn hơn nữa đó là: Chương trình sinh học lớp 12 thời gian dành cho phần bài tập quần thể giao phối và quần thể tự phối rất ít nhưng ngược lại trong các đề thi tỉ lệ điểm của phần này không nhỏ (đối với đề thi tốt nghiệp 2 câu, đối với thi đại học 3 câu. Theo cấu trúc đề thi của bộ 2011). Khối lượng kiến thức nhiều, nhiều bài tập áp dụng, trong khi đó thời gian hạn hẹp giáo viên khó có thể truyền đạt hết cho học sinh. Do đó mỗi giáo viên có cách dạy riêng cho mình.Với tôi khi dạy phần này tôi thường thống kê một số công thức cơ bản và phương pháp giải những dạng bài tập đó. Tôi 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 trong các lần kiểm tra cũng như thi cử đạt hiệu quả. Sau đây là một số công thức và phương pháp giải các dạng bài tập tôi đã thống kê để dạy trên lớp. 2. Cơ sở lí luận: Chương trình sinh học 12 chương “ nguyên nhân và cơ chế tiến hoá ”theo tôi đây là chương khó dạy nhất và với học sinh đây là chương khó học, khó hiểu và cả khó nhớ 2 nhất. Tiến hoá là gì? Nguyên nhân nào dẫn đến tiến hoá?. Trả lời 2 câu hỏi đó đã là cả vấn đề. Đi sâu về mặt bản chất cơ chế nào làm diễn ra sự tiến hoá? Sự ổn định, cũng như thay đổi thành phần kiểu gen của quần thể ngẫu phối và tự phối liên quan gì đến tiến hoá về bản chất được hiểu như thế nào?, và làm thế nào để cho học sinh hiểu được thì không dễ dàng chút nào. Với thời gian trên lớp thì quá ít mà nội dung kiến thức nhiều khó mang tính lí thuyết đơn thuần, do đó giáo viên khó truyền đạt hết cho học sinh nếu không có những nghiên cứu cụ thể. 3. Cơ sở thực tiễn +Ở phần này sách giáo khoa chỉ đề cập suông về mặt lí thuyết, sách bài tập có rất ít bài tập về phần này. +Nếu giáo viên dạy theo sách giáo khoa và hướng dẫn của sách giáo viên ( giáo viên không mở rộng) thì không một học sinh nào có thể làm được một bài tập về phần quần thể. +Ngược lại với thời gian dành cho phần này, thực tế trong hầu hết các đề thi nội dung phần này lại chiếm tỉ lệ nhiều, đều dưới dạng bài tập, nhiều bài tập thậm chí rất khó. Nếu ở lớp giáo viên không có cách dạy riêng cho học sinh của mình thì khó mà học sinh có được điểm của phần thi này. +Với những thực tiễn ở trên để làm đúng và nhanh nhất những câu bài tập quần thể học sinh có phương pháp giải nhanh. Vậy làm thế nào để giải nhanh. -Nắm được dạng toán. -Thuộc công thức, các hệ số. -Thế và tính thật nhanh 3 + Làm thế nào để học sinh có được kỹ năng ở trên . Trừ những học sinh có khả năng tự học tự nghiên cứu còn đa số các học sinh phải nhờ thầy cô giáo mới có được kỹ năng đó. Với nhũng thực tế đó đỏi hỏi giáo viên có những phương pháp nghiên cứu nhất định. Tôi đã thành lập công thức và đưa ra PHƯƠNG PHÁP GIẢI MỘT SỐ DẠNG BÀI TẬP PHẦN QUẦN THỂ NGẪU PHỐI-TỰ PHỐI Ở SINH HỌC LỚP 12 để giúp các em dễ dàng làm được các câu trắc nghiệm phần quần thể dưới dạng bài tập. 4. Nội dung nghiên cứu: A. Một số công thức cơ bản dùng cho quần thể ngẫu phối và quần thể tự phối: I. Một số công thức dùng cho quần thể ngẫu phối -Gọi d là tần số tương đối của thể đồng hợp trội AA. -Goi h là tần số tương đối của thể dị hợp Aa -Gọi r là tần số tương đối của thể đồng hợp lặn aa -Trong đó d + h + r =1 Cấu trúc di truyền của quần thể được viết theo trật tự d, h, r ví dụ:0,25; 0,5; 0,25 -Gọi p là tần số tương đối của alen A -Gọi q là tần số tương đối của alen a Vậy: p=d+h/2; q= r + h/2 và p+q = 1 Cấu trúc di truyền của quần thể khi đạt trạng thái cân bằng: p 2 AA + 2pqAa + q 2 aa Như vậy trạng thái cân bằng của quần thể phản ánh mối tương quan sau: 4 p 2 q 2 = (2pq/2) 2 II. Một số công thức dùng cho quần thể tự phối: *Quần thể tự phối có thành phần kiểu gen của thể hệ P ban đầu như sau: xAA + yAa + zaa Quần 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 F n là AA = x + 2 y. 2 1 y n       − Tỷ lệ thể dị hợp Aa trong quần thể F n là Aa = y. 2 1 n       Tỷ lệ thể đồng hợp lặn aa trong quần thể F n là aa = z + 2 y. 2 1 y n       − *Thành phần kiểu gen của quần thể tự phối đã qua n thế hệ tự phối là x n BB + y n Bb + z n bb Thành phần kiểu gen của thế hệ P: Bb = n n 2 1 y       = y BB = x n - 2 y. 2 1 y n       − = x (với y = n n 2 1 y       ) 5 bb = z n - 2 y. 2 1 y n       − = z (với y = n n 2 1 y       ) B. Phương pháp giải một số dạng bài tập cơ bản. I. Bài tập về quần thể ngẫu phối 1. Các dạng Dạng 1: Từ cấu trúc di truyền quần thể chứng minh quần thể đã đạt trạng thái cân bằng hay không, qua bao nhiêu thế hệ quần thể đạt trạng thái cân bằng. Dạng 2: -Từ số lượng kiểu hình đã cho xác định cấu trúc di truyền của quần thể. -Chú ý đề dạng này thường có 2 kiểu: Kiểu 1 cho số lượng cá thể của tất cả kiểu hình có trong quần thể. Kiểu 2 chỉ cho tổng số cá thể và số cá thể mang kiểu hình lặn hoặc trội Dạng 3: -Cho số lượng kiểu hình xác định tần số tương đối của các alen Dạng 4: Từ tần số tương đối của các alen tìm cấu trúc di truyền quần thể. 2.Cách giải các dạng bài tập ở trên a. Dạng 1: Từ cấu trúc di truyền quần thể chứng minh quần thể đã đạt trạng thái cân bằng hay không, qua bao nhiêu thế hệ quần thể đạt trạng thái cân bằng: 6 Cách giải 1: -Gọi p là tần số tương đối của alen A -Gọi q là tần số tương đối của alen a p+q = 1 Cấu trúc di truyền của quần thể khi đạt trạng thái cân bằng: p 2 AA + 2pqAa + q 2 aa Như vậy trạng thái cân bằng của quần thể phản ánh mối tương quan sau: p 2 q 2 = (2pq/2) 2 Xác định hệ số p 2 , q 2 , 2pq Thế vào p 2 q 2 = (2pq/2) 2 quần thể cân bằng Thế vào p 2 q 2 = (2pq/2) 2 quần thể không cân bằng Cách giải 2: Từ cấu trúc di truyền quần thể tìm tần số tương đối của các alen Có tần số tương đối của các alen thế vào công thức định luật Nếu quần thể ban đầu đã cho nghiệm đúng công thức định luật (tức trùng công thức định luật) suy ra quần thể cân bằng Nếu quần thể ban đầu đã cho không nghiệm đúng công thức định luật (tức không trùng công thức định luật) suy ra quần thể không cân bằng Bài1: Các quần thể sau quần thể nào đã đạt trạng thái cân bằng QT1: 0,36AA; 0,48Aa; 0,16aa 7 QT2: 0,7AA; 0,2Aa; 0,1aa Giải: Cách giải 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 Quần thể đạt trạng thái cân bằng khi thoả mãn p 2 AA + 2pqAa + q 2 aa = 1 và khi đó có được p 2 q 2 = (2pq/2) 2 Ở quần thể 1 có p 2 = 0.36 , q 2 = 0.16, 2pq = 0.48 0.36 x 0.16 = (0.48/2) 2 vậy quần thể ban đầu đã cho là cân bằng Cách giải 2: QT2: 0,7AA; 0,2Aa; 0,1aa -Gọi p là tần số tương đối của alen A -Gọi q là tần số tương đối của alen a P = 0,7 + 0,1 q = 0.1 +0.1 Quần thể đạt trạng thái cân bằng khi thoả mãn p 2 AA + 2pqAa + q 2 aa Tức 0,8 2 AA + 2.0,8.0,2Aa + 0,2 2 aa = 0,7AA + 0,2Aa + 0,1aa vậy quần thể không cân bằng Bài 2:Quần thể nào trong các quần thể dưới đây đạt trạng thái cần bằng 8 Quần thể Tần số kiểu gen AA Tần số kiểu gen Aa Tần số kiểu gen aa 1 1 0 0 2 0 1 0 3 0 0 1 4 0,2 0,5 0,3 Giải nhanh Quần thể 1: Nếu cân bằng thì p 2 q 2 = (2pq/2) 2 =>1 x 0 = (0/2) 2 => quần thể cân bằng. Quần thể 2: Nếu cân bằng thì p 2 q 2 = (2pq/2) 2 =>0 x 0 ≠ (1/2) 2 => quần thể không cân bằng. Quần thể 3: Nếu cân bằng thì p 2 q 2 = (2pq/2) 2 =>0 x 1 = (0/2) 2 => quần thể cân bằng. Quần thể 4: Nếu cân bằng thì p 2 q 2 = (2pq/2) 2 =>0,2 x 0,3 = (0,5/2) 2 => quần thể không cân bằng. *các câu trắc nghiệm: Câu 1.Trong các quần thể sau, quần thể nào không ở 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 nào dưới đây ở trạng thái cân bằng di truyền? QT 1: 1AA 9 QT 2: 0,5AA : 0,5Aa QT 3: 0,2AA : 0,6Aa : 0,2aa QT 4: 0,16AA:0,48Aa:0,36aa A. 1 và 2 B. 1 và 3 C. 1 và 4 D. 2,3 và 4 Câu 3: Quần thể nào sau đây đã đạt trạng thái cân bằng 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. Câu 4: Một quần thể thực vật tự thụ phấn có tỉ lệ kiểu gen ở thế hệ P là: 0,45AA : 0,30Aa : 0,25aa. Cho biết các cá thể có kiểu gen aa không có khả năng sinh sản. Tính theo lí thuyết, tỉ lệ các kiểu gen thu được ở F 1 là: A. 0,525AA : 0,150Aa : 0,325aa. B. 0,7AA : 0,2Aa : 0,1aa. C. 0,36AA : 0,24Aa : 0,40aa. D. 0,36AA : 0,48Aa : 0,16aa. Đáp án: 1D, 2C, 3A, 4B. b. Dạng 2: +Từ số lượng kiểu hình đã cho đã cho xác định cấu trúc di truyền của quần thể. -Kiểu 1: cho số lượng tất cả kiểu hình có trong quần thể. Cách giải: Cấu trúc di truyền của quần thể -Tỷ lệ kiểu gen đồng trội = số lượng cá thể do kiểu gen đồng trội qui định/Tổng số cá thể của quần thể 10 [...]... dị hợp = số cá thể do kiểu gen dị hợp quy định/ Tổng số cá thể của quần thể -Tỷ lệ kiểu gen đồng lặn = Số cá thể do kiểu gen lặn quy định/ Tổng số cá thể của quần thể - Kiểu 2: chỉ cho tổng số cá thể và số cá thể mang kiểu hình lặn hoặc trội Cách giải: *Nếu tỷ lệ kiểu hình trội=> kiểu hình lặn = 100% - Trội *Tỷ lệ kiểu gen đồng lặn = Số cá thể do kiểu gen lặn quy định/ Tổng số cá thể của quần thể -Từ... trạng bình thường Hãy tính xem tổng số gen B và b trong số dân huyện ấy? Bài 5: Tần số tương đối của A của phần đực trong quần thể là 0,8 Tần số tương đối của a của phần đực trong quần thể là 0,2 Tần số tương đối của A của phần cái trong quần thể là 0,4 Tần số tương đối của a của phần cái trong quần thể là 0,6 a Xác định cấu trúc di truyền ở thế hệ thứ nhất ? b Khi quần thể đạt trạng thái cân bằng di truyền... 0.04 aa Tìm tần số tương đối của các alen trong quần thể? Các câu trắc nghiệm Câu 1: Ở một lồi thực vật, gen trội A quy định quả đỏ, alen lặn a quy định quả vàng Một quần thể của lồi trên ở trạng thái cân bằng di truyền có 75% số cây quả đỏ và 25% số cây quả vàng Tần số tương đối của các alen A và a trong quần thể là A 0,5A và 0,5a B 0,6A và 0,4a C 0,4A và 0,6a D 0,2A và 0,8a Câu 2: Ở một lồi vật ni,... tự phối tìm thành phần kiểu gen của thế hệ Fn Dạng 3: 21 Cho thành phần kiểu gen của quần thể qua n thế hệ tự phối tìm thành phần kiểu gen của thế hệ P(thế hệ xuất phát) (cụ thể tìm xAA + yAa + zaa ) 2 Cách giải các dạng bài tập ở trên 1 Dạng 1: Cho 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 Fn Quần thể P Sau n thế hệ tự. .. 0,12IBIO Bài 2: Tần số tương đối của alen a ở quần thể 1 là 0,3, còn ở quần thể 2 là 0,4 Vậy quần nào có nhiều cá thể dị hợp hơn? Biết rằng cả 2 quần thể đều ngẫu phối Xác định cấu trúc di truyền của 2 quần thể đó Bài 3: Ở người bệnh bạch tạng do gen a gây ra Những người bạch tạng thường gặp với tần số khoảng 1/20000 Xác định tỉ lệ phần trăm số người mang gen bạch tạng ở thể dị hợp Bài 4: Ở một huyện... số tương đối của các alen? Giải: -Theo cách giải ở trên cấu trúc di truyền của quần thể là: 0,36BB + 0,48Bb + 0,16bb -Tần số tương đối của alen B = x + y 2 = 0,36 + 0,48 2 -Tần số tương đối của alen b = z + y 2 = 0,16 + 0,48 = 2 = 0,6 0,4 Bài 2: Quần thể gồm 120 cá thể có kiểu gen BB 400 cá thể có kiểu gen Bb và 480 cá thể có kiểu gen bb Tìm tần số tương đối của mỗi alen? Bài 3: Một quần thể có thành... lang đen 17 trắng .Một QT vật ni giao phối ngẫu nhiên có 32 cá thể lơng đen,96 cá thể lơng lang, 72 cá thể lơng trắng.Tần số tương đối của alen A và a lần lượt là: A 0,3 và 0,7 B 0,7 và 0,3 C 0,4 và 0,6 D 0,6 và 0,4 Câu 3: Tần số tương đối các alen của một quần thể có tỉ lệ phân bố kiểu gen 0,81 AA + 0,18 Aa + 0,01 aa là 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 người, nhóm... trong quần thể này là A 37,5% B 18,75% C 3,75% D 56,25% Đáp án: 1A, 2C, 3A, 4B, 5A d Dạng 4:Từ tần số tương đối của các alen tìm cấu trúc di truyền quần thể 18 Bài 1: Giả thiết trong một quần thể người, tần số của các 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 của các alen qui định nhóm máu và cấu trúc di truyền của quần thể? Giải: -Gọi p là tần số. .. tự phối thành phần kiểu gen thay đổi như sau Tỷ lệ thể đồng hợp trội AA trong quần thể Fn là AA = 1 1−   2 2 n Tỷ lệ thể dị hợp Aa trong quần thể Fn là Aa = 1   2 n Tỷ lệ thể đồng hợp lặn aa trong quần thể Fn là aa = 1 1−   2 2 n 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 nhanh: Sau n thế hệ tự phối. .. 91aa Các cá thể trong quần thể tự phối bắt buộc qua 3 thế hệ tìm cấu trúc của quần thể qua 3 thế hệ Giải: Cấu trúc của quần thể P 0,25AA + 0,1Aa + 0,65aa Cấu trúc của quần thể qua 3 thế hệ n 1 1 y −   y 0,1 −   0,1 AA = x + = 0,25 + = 0,29375 2  2 2 2 3 Tỷ lệ thể dị hợp Aa trong quần thể Fn là n Aa = 3 1 1   y =   0,1 = 2 2 0,0125 Tỷ lệ thể đồng hợp lặn aa trong quần thể Fn là . Một số công thức cơ bản dùng cho quần thể ngẫu phối và quần thể tự phối: I. Một số công thức dùng cho quần thể ngẫu phối -Gọi d là tần số tương đối của thể đồng hợp trội AA. -Goi h là tần số. công thức và đưa ra PHƯƠNG PHÁP GIẢI MỘT SỐ DẠNG BÀI TẬP PHẦN QUẦN THỂ NGẪU PHỐI-TỰ PHỐI Ở SINH HỌC LỚP 12 để giúp các em dễ dàng làm được các câu trắc nghiệm phần quần thể dưới dạng bài tập. 4 tổng số gen B và b trong số dân huyện ấy? Bài 5: Tần số tương đối của A của phần đực trong quần thể là 0,8 Tần số tương đối của a của phần đực trong quần thể là 0,2 Tần số tương đối của A của