Bài 21. Trạng thái cân bằng của quần thể giao phối ngẫu nhiên

Bài 21. Trạng thái cân bằng của quần thể giao phối ngẫu nhiên tài liệu, giáo án, bài giảng , luận văn, luận án, đồ án, b...

Giáo án sinh học lớp 12 chương trình nâng cao - Tiết: 22 Bài: TRẠNG THÁI CÂN BẰNG CỦA QUẦN THỂ GIAO PHỐI NGẪU NHIÊN I. Mục tiêu bài dạy. - Nêu được đặc trưng di truyền của quần thể giao phối - Phát biểu được nội dung định luật Hacđi – Vanbec. - Chứng minh tần số tương đối của các alen trong quần thể ngẫu phối duy trì khôn gđổi qua các thế hệ. Nêu được công thức khái quát khi quần thể ở trạng thái cân bằng di truyền. - Trình bày được ý nghĩa và điều kiện nghiệm đúng của định luật Hacđi Vanbec. - Phát triển năng lực tư duy lý thuyết và rèn luyện kĩ năng giải bài tập xác định cấu trúc di truyền của quần thể. II. Phương tiện dạy học. III. Tiến trình tổ chức dạy học. 1. Ổn định lớp. 2. Kiểm tra bài cũ. - Quần thể là gì? thế nào là tần số của các alen? tần số kiểu gen là gì? - Nêu công thức tổng quát xác định tần số alen cho thế hệ n của quần thể tự phối? 3. Giảng bài mới. Nội dung Hoạt động thầy & trò I/ Quần thể giao phối ngẫu - Thế nào là quần thể nhiên: - Là quần thể mà trong đó các cá thể tự do chọn lựa bạn tình để giao phối và sinh ra con cái. Đây là hình thức giao phối phổ biến nhất ở động vật. - Quần thể ngẫu phối là đơn vị tồn tại và đơn vị sinh sản của loài trong tự nhiên. - Quan hệ sinh sản là cơ sở đảm bảo cho quần thể tồn tại trong không gian và thời gian. - Quá trình giao phối  quần thể đa dạng về kiểu gen và đa dạng về kiểu hình  Quần thể giao phối nỗi giao phối? quần thể giao phối ngẫu nhiên là gì? - Vì sao quần thể ngẫu phối được xem là đơn vị sinh sản của loài? - Quần thể ngẫu phối có ý nghĩa như thế nào? - Vì sao trong quần thể ngẫu phối lại có sự đa dạng về kiểu gen? - Sự đa dạng về kiểu gen trong quần thể ngẫu phối có ý nghĩa gì trong tiến hòa và bật đặc điểm đa hình. - Trong một quần thể động vật và thực vật giao phối thì số gen trong kiểu gen rất lớn, số gen có nhiều alen cũng rất phổ biến  Quần thể rất đa hình  Các cá thể trong quần thể giao phối chỉ giống nhau về những nét cơ bản, nhưng sai khác nhau về các nét chi tiết. - Tuy quần thể đa hình nhưng một quần thể xác định được phân biệt với quần thể khác cùng loài ở những tần số tương đối các alen, các kiểu gen và kiểu hình. chọn giống? - Giải thích tính đa hình của quần thể ngẫu phối? - Các cá thể trong quần thể ngẫu phối có đặc điểm như thế nào? - Mỗi quần thể xác định được phân biệt với quần thể khác bằng những đại lượng nào? - Thiết lập công thức tính số kiểu gen trong quần thể ngẫu phối? - Công thức này có * Nếu gọi r là số alen thuộc một gen (locut), n là số gen khác nhau trong đó các gen phân ly độc lập thì số kiểu gen trong quần thể được tính bằng công thức: ( 1) 2 n r r        II/ Định luật Hacđi – Vanbec: Nội dung định luật: - Trong những điều kiện nhất định, thì ngay trong lòng một quần thể giao phối, tần số tương đối của các alen ở mổi gen có khuynh hướng duy trì không đổi từ thế hệ này sang thế hệ khác. giống với công thức tính trong quy luật phân li độc lập không? - Phát biểu nội dung định luật Hacđi – Vanbec? Chứng minh: - Giả sử trong 1 kiểu gen có 2 alen A và a, thì trong quần thể tồn tại 3 kiểu gen AA, Aa, aa. - P: AA  aa  F 1 : 100Aa tần số tương đối của alen 1 A a  F 1  F 1 : Aa  Aa  F 2 phân ly theo tỷ lệ 25AA: 50Aa:25aa. - Cơ thể có kiểu gen AA cho 100% giao tử mang alen A  25A - Cơ thể có kiểu gen aa cho 100% giao tử mang alen 25a - Cơ thể có kiểu gen AA khi phân li hình thành giao tử sẽ tạo ra những loại giao tử nào? chiếm tỷ lệ là bao nhiêu? - Cơ thể có kiểu gen aa khi phân li hình thành giao tử sẽ tạo ra những loại giao tử nào? chiếm tỷ lệ là bao nhiêu? - Cơ thể có kiểu gen Aa khi phân li hình - Cơn thể có kiểu gen Aa cho 50% giao tử mang alen A  25A và 50% Quần thể gì? Cách tính tần số kiểu gen tần số alen quần thể? I - QUẦN THỂ GIAO PHỐI NGẪU NHIÊN * Khái niệm: Quần ngẫu quần thể Thế làthể quần thểphối ngẫu phối ? cá thể giao phối cách hoàn toàn ngẫu nhiên * ĐặcLà điểm: quần thểthì ngẫu phối lựa chọn bạn đời Quần thể ngẫu phối có đặc điểm gì? Khi quần thể người gọi quần - không Có nguồn dị vào di truyền lớn nguyên liệu phụbiến thuộc người có nhóm máu thể ngẫu phối cho tiến hoáđó vàcó chọn (Đasinh hìnhhoá ) bên người cácgiống tiêu - Duy trì tần số KG khác quần thể nhưnhau cách không đổi điều kiện định Duy trì đa dạng DT QT => Nếu gọi r số alen thuộc gen, n số gen khác nhau, gen phân li độc lập, số KG khác quần thể tính n công thức: r(r+1) I - QUẦN THỂ GIAO PHỐI NGẪU NHIÊN * Khái niệm: Quần thể ngẫu phối quần thể cá thể giao phối cách hoàn toàn ngẫu nhiên * Đặc điểm: - Có nguồn biến dị di truyền lớn nguyên liệu cho tiến hoá chọn giống (Đa hình ) - Duy trì tần số KG khác quần thể cách không đổi điều kiện định Duy trì đa dạng DT QT + VD: Ở QT Người đàn ông, phụ nữ cho 223 loại giao tử => 223 x 223 = 70.368.744.180.000 loại hợp tử (xấp xỉ 70.369 tỷ người có) Thế giới > tỷ người => Không có giống trừ sinh đôi trứng I - QUẦN THỂ GIAO PHỐI NGẪU NHIÊN Cấu trúc di truyền quần thể tự thụ phấn quần thể giao phối gần có đặc điểm (từ hệ bố mẹ đến hệ sau F1, F2, F3, Fn) ? II - ĐỊNH LUẬT HACĐI - VANBEC Bài toán: Cho quần thể ngẫu phối có cấu trúc DT: 0,5 AA + 0,4 Aa + 0,1 aa = Tìm cấu trúc di truyền quần thể hệ F1, F2 Từ rút nhận xét tần số alen cấu trúc DT quần thể? Giải: - p = 0,5 + 0,4/2 = 0,7 (A) - q(a) = - 0,7 = 0,3 Vì quần thể ngẫu phối nên tỉ lệ kiểu gen F1 là: Giao tử A = 0,7 a = 0,7 NGUYỄN HOÀNG A = 0,7 AA = 0,49 Aa = 0,21 TRƯỜNG THPT TĨNH GIA II a = 0,3 Aa = 0,21 aa = 0,09 II - ĐỊNH LUẬT HACĐI - VANBEC Bài toán: - F1 = 0,49 AA + 0,42 Aa + 0,09 aa - Tỉ lệ kiểu gen F1 Khác P * Tần số tương đối alen hệ F1 là: - p'(A) = 0,49 + 0,42/2 = 0,7 => Nhận xét: p' = p; q' = q - q'(a) = - 0,7 = 0,3 Tỉ lệsố kiểu genalen F2ở là:thế hệ P F ? Nhận xét tần - F2 = 0,49 AA + 0,42 Aa + 0,09 aa Nhận xétcủa cấu thể Cấu trúc DT quầntrúc thể ởDT thếcủa hệ Fquần F giống thếtrạng hệ Fthái F2?bằng DT => Đạt vàcân Nguyễn Hoàng Trường T H P T Tĩnh Gia II - ĐỊNH LUẬT HACĐI - VANBEC Trạng thái cân di truyền Hacđi - Vanbec: - Nội dung: quần thểđược lớn, giao phối tự Định luậtTrong Hacđi - Vanbec phát biểu ngẫu nhiên ( Ngẫu phối ), nào? yếu tố làm thay đổi tần số alen thành phần kiểu gen quần thể trì không đổi từ hệ sang hệ khác theo đẳng thức: p2 + 2pq + q2 = - Nếu mộttrong gen có alen A a tagen có thành phần Nếu quần thể, có kiểu củaa,quần thể ởbằng trạngDT tháikhi cânnào? là: alengen A đạt cân p2(AA)+ 2pq (Aa) + q2 (aa) = ( p tần số A q tần số a p2 tần số kiểu gen AA; 2pq tần số kiểu gen AA; q2 tần số kiểu gen aa) II - ĐỊNH LUẬT HACĐI - VANBEC Trạng thái cân di truyền Hacđi - Vanbec: - Nội dung: Trong quần thể lớn, giao phối tự ngẫu nhiên ( Ngẫu phối ), yếu tố làm thay đổi tần số alen thành phần kiểu gen quần thể trì không đổi từ hệ sang hệ khác theo đẳng thức: p2 + 2pq + q2 = - Trạng thái cân Hacđi - Vanbec mở rộng với gen có nhiều alen quần thể VD gen có alen thoả mãn: ( p + q + r )2 III - ĐIỀU KIỆN NGHIỆM ĐÚNG CỦA ĐỊNH LUẬT HACĐI - VANBEC - QuầnĐịnh thể phải kích thước lớn luậtcóHacđi - Vanbec - Các cá thể trongtrường quần thể phảinào? có khả giao hợp phối với cách ngẫu nhiên - cá thể có kiểu gen khác phải có khả sống sinh sản (không có CLTN) - Đột biến không xảy hay có xảy tần số đột biến thuận phải tần số đột biến nghịch - Không có di - nhập gen quần thể IV - Ý NGHĨA CỦA ĐỊNH LUẬT HACĐI - VANBEC - Giải thích tồn lâu dài, ổn định Định Hacđi - Vanbec có ý nghĩa quần thể tự luật nhiên nhưthái thếcân nào? - Khi quần thể trạng Hacđi - Vanbec, từ tần số cá thể có kiểu hình lặn tính tần số alen tần số KG quần thể CỦNG CỐ Câu 1: Định luật Hacđi - Vanbec phản ánh điều gì? A Sự biến động tần số alen quần thể B Sự không ổn định alen quần thể C Sự cân di truyền quần thể giao phối D Sự biến động tần số alen quần thể Câu 2: Trong quần thể giao phối có tỉ lệ phân bố kiểu gen hệ xuất phát là: 0,04BB + 0,32Bb + 0,64bb = 1: Tần số alen p(B) q(b) là: A p(B) = 0,64 q(b) = 0,36 B p(B) = 0,4 q(b) = 0,6 C p(B) = 0,2 q(b) = 0,8 D p(B) = 0,75 q(b) = 0,25 CỦNG CỐ Câu 3: Trong quần thể giao phối có tỉ lệ phân bố kiểu gen hệ xuất phát là: 0,04BB + 0,32Bb + 0,64bb = 1: Tần số kiểu gen quần thể sau hệ là: A 0,04BB + 0,32Bb + 0,64bb = C 0,08BB + 0,62Bb + 0,40bb = B 0,64BB + 0,32Bb + 0,04bb = D 0,46BB + 0,22Bb + 0,32bb = 1: CỦNG CỐ Một QT người có tần số người bị bệnh bạch tạng 1/10000 Giả sử QT cân DT - Hãy tính tần số thành phần KG QT Biết rằng, bệnh bạch tạng gen lặn nằm NST thường quy định - Tính xác suất để người bình thường quần thể lấy sinh người đầu lòng bị bệnh bạch tạng Giải: A - bình thường, a - bạch tạng Quần thể cân DT thỏa mãn công thức: p2 AA + 2pq Aa + q2 aa = CỦNG CỐ - q2 aa = 1/10000 → qa = 1/100 - pA + qa = → pA = - 1/100 = 99/100 - Tần số kiểu gen AA = p2 = ( 99/100 )2 - Tần số kiểu gen Aa = 2pq = ...TRẠNG THÁI CÂN BẰNG CỦA QUẦN THỂ GIAO PHỐI NGẪU NHIÊN. I / MỤC TIÊU : Kiến thức: Nêu được những đặc trưng di truyền của quần thể giao phối.  Phát biểu được định luật Hacdi Vanbec. Chứng minh được tần số tương đối của các alen và kiểu gen trong quần thể ngẫu phối không đổi qua các thế hệ.  Nêu được công thức tổng quát khi quần thể ở trạng thái cân bằng di truyền. Trình bày được ý nghĩa và những điều kiện nghiệm đúng của định luật Hacdi Vanbec. Kĩ năng: Phát triển được năng lực tư duy lí thuyết và kĩ năng giải bài tập xác định cấu trúc di truyền của quần thể. Nội dung trọng tâm: Quần thể giao phối; định luật Hacdi Vanbec. II / CHUẨN BỊ PHƯƠNG TIỆN DẠY HỌC : Học sinh: Sách giáo khoa, bảng phụ. Giáo viên: Sách GK, sách GV, tài liệu, … Phiếu học tập. III / PHƯƠNG PHÁP : Phương pháp vấn đáp gợi mở, vấn đáp đan xen hoạt động nhóm thông qua các hoạt động điều khiển tư duy. IV / TIẾN TRÌNH BÀI HỌC VÀ CÁC HOẠT ĐỘNG : ỔN ĐỊNH LỚP KIỂM TRA BÀI CŨ : 1. Quần thể là gì? Nêu những đặc trưng của quần thể? 1. Tần số tương đối của các alen và kiểu gen? Cách xác định tần số tương đối? 2. Nêu các đạc điểm của quần thể tự phối? TIẾN TRÌNH BÀI MỚI : Hoạt động của giáo viên và học sinh Nội dung GV đưa ra câu hỏi: Cấu trúc di truyền của quần thể tự phối Aa x Aa qua các thế hệ như thế nào? Nếu giao phối tự do I/.Quần thể giao phối ngẫu qua các thế hệ thì như thế nào? Hoạt động 1: GV thuyết trình về những đặc trưng của quần thể ngẫu phối. Đặc điểm về tính đa hình theo công thức:   r(r 1) / 2  n Với: r: số alen; n: Số gen khác nhau. Hoạt động 2: GV giới thiệu và phân tích kĩ định luật, yêu cầu HS trả lời câu hỏi lệnh. GV cho HS vận dụng công thức tính tần số tương đối các alen GV nêu khái quát và phân tích công thức quần thể cân bằng và yêu cầu HS thực hiện tiếp câu hỏi lệnh thứ 2 và thống nhất kiến thức. Hoạt động 3 & 4: nhiên: Đặc trưng của quần thể giao phối ngẫu nhiên:  Giao phối ngẫu nhiên.  Mối quan hệ phụ thuộc lẫn nhau.  Đơn vị tồn tại.  Quần thể đa hình. II/.Định luật Hacdi Vanbec: Định luật. Đặc điểm định luật. Cấu trúc của quần thể cân bằng di truyền: P: p 2 AA + 2pqAa + q 2 aa III/.Điều kiện nghiệm đúng của định luật Hacdi GV cho HS đọc thông tin từ sách giáo khoa và phân tích các điều kiện nghiệm đúng của định luật; ý nghĩa về lí luận và thực tiễn của định luật Vanbec: Nội dung trong sách giáo khoa. IV/.Ý nghĩa: Nội dung trong sách giáo khoa. CỦNG CỐ : GV cho HS đọc tóm tắt bài trong phần đóng khung. Trả lời các câu hỏi cuối bài. Kết luận và nhấn mạnh trọng tâm. DẶN DÒ : * Viết phần tổng kết vào vở. * Trả lời câu hỏi cuối bài. * Chuẩn bị bài mới. Bài 21. TRẠNG THÁI CÂN BẰNG CỦA QUẦN THỂ GIAO PHỐI NGẪU NHIÊN. I.Mục tiêu. 1. Kiến thức: Phát biểu được nội dung ; nêu được ý nghĩa và những điều kiện nghiệm đúng của định luật Hacđi-Vanbec. Xác định được cấu trúc của quần thể khi ở trạng thái cân bằng di truyền. 2. Kĩ năng: - Từ ý nghĩa của định luật Hacđi – Van bec vận dụng giải thích tại sao trong tự nhiên có những quần thể tồn tại lâu dài, ổn định. - Vận dụng kiến thức, công thức vào giải bài tập. II. Phương tiện: III. Phương pháp: - Vấn đáp , thảo luận nhóm. IV. Tiến trình: 1. ổ định tổ chức: - Kiểm tra sĩ số và nhắc nhở giữ trật tự: 2. KTBC: - Những đặc trưng cơ bản của quần thể giao phối - Đặc điểm cấu trúc di truyền của quần thể tự thụ phấn và giao phối cận huyết - Cách tính tần số alen và tần số kiểu gen của quần thể giao phối 3. Bài mới : Hoạt động của thầy và trò Nội dung GV: Quần thể ngẫu phối là gì? GV: Nguyªn nh©n nµo lµm cho quÇn thÓ tån t¹i trong thêi gian dµi ? GV:Cho hs phân tích ví dụ về sự đa dạng nhóm máu ở người → víi 4 nhãm m¸u, cã 3 alen kh¸c nhau => 6 lo¹i KG. GV:Quần thể ngẫu phối I. Quần thể giao phối ngẫu nhiªn(ngÉn phèi). Khái niệm quần thể giao phối: là tập hợp các cá thể cùng loài, cùng chung sống trong một khoảng không gian xác định, tồn tại qua thời gian nhất định, giao phối với nhau sinh ra thế hệ sau. - Dấu hiệu đặc trưng của một quần thể giao phối ngẫu nhiên : + Các cá thể giao phối tự do và ngẫu nhiên với nhau. + Quần thể giao phối rất đa dạng về kiểu gen và kiểu hình. + Mỗi quần thể xác định được phân biệt với cú c im gỡ ni bt ? - GV:Trng thỏi cõn bng ca qun th ngu phi c duy trỡ nh c ch no? ( Hs nờu c nh iu ho mt qun th ) GV: - XĐ tần số alen ? - Cấu trúc di truyền ở thế hệ tiếp theo ? nhng qun th khỏc cựng loi v vn gen, th hin tn s cỏc alen, tn s cỏc kiu gen. + Tn s tng i ca cỏc alen v mt hoc vi gen in hỡnh no ú l du hiu c trng cho s phõn b cỏc kiu gen v kiu hỡnh trong qun th ú. - Nếu gọi r là số alen thuộc 1 gen n là số gen khác nhau Các gen phân li độc lập -> Số KG khác nhau trong quần thể : ( r (r + 1) )n 2 II. Định luật Hacđi Van béc. VD1: QT ban đầu có cấu trúc di truyền là: 0,36 AA + 0,48 Aa + 0,16 aa = 1 P (A) = 0,6 ; q (a) = 0,4 0,6 A O,4 a 0,6 A 0,36 AA 0,24 Aa GV: - QT đã ở trạng thái cân bằng cha ? - Có nhận xét gì về cấu trúc DT của QT ở thế hệ tiếp theo sau khi đã diễn ra sự ngẫu phối ? GV:Em có nhận xét gì về TPKG của QT qua các thế hệ ngẫu phối ? 0,4 a 0,24 Aa 0,08 aa Cấu trúc DT ở thế hệ tiếp theo là 0,36 AA + 0,48 Aa + 0,16 aa = 1 ( 0,6)2AA + 2( 0,6 x 0,4) Aa + (0,4)2aa =1 - Thay số theo P và q ta có: p2 AA + 2 pq Aa + q2aa = 1 => Cấu trúc di truyền của QT nh đẳng thức trên ( cấu trúc di truyền của QT ở thế hệ sau = thế hệ trớc ) -> QT đã ở trạng thái cân bằng di truyền VD2: 1 QT có cấu trúc di truyền là : 0,5AA + 0,4 Aa + 0,1 aa = 1 P = 0,7 ; q = 0,3. Cấu trúc DT ở thế hệ tiếp theo là 0,49 AA + 0,42 Aa + 0,09 aa = 1 ( 0,7)2AA + 2( 0,7 x 0,3) Aa + (0,3)2aa =1 GV :ND nh lut ? GV: ĐKNĐ của ĐL ? ti sao phi cú iu kin ó? GV: hạn chế ? GV: ý nghĩa của định luật ? ->QT cha đạt ở trạng thái cân bằng di truyền vì cha thoả mãn công công thức p2 AA + 2 pq Aa + q2aa = 1. Sau 1 thế hệ ngẫu phối thì QT đạt trạng thái cân bằng. =>Vậy Mt qun th c HỘI THẢO CHUYÊN ĐỀ BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI CÁC TRƯỜNG THPT CHUYÊN KHU VỰC DUYÊN HẢI VÀ ĐỒNG BẰNG BẮC BỘ NĂM 2012 BÁO CÁO Chuyên đề bồi dưỡng học sinh giỏi môn Sinh học Tên chuyên đề: Trạng thái cân bằng của quần thể giao phối ngẫu nhiên Tên tác giả: Nguyễn Phương Thanh Đơn vị: Trường THPT Chu Văn An, Hà Nội I. Quần thể giao phối. 1. Khái niệm. Quần thể giao phối là một nhóm các cá thể của cùng một loài, sống trong cùng một khu vực và có thể giao phối với nhau sinh ra đời con hữu thụ. 2. Đặc trưng di truyền của quần thể. Mỗi quần thể được đặc trưng bởi một vốn gen nhất định. Vốn gen bao gồm tất cả các alen của tất cả các locus trong tất cả các cá thể của quần thể. Nếu trong quần thể chỉ có một loại alen nào đó thì có thể nói alen đó đã được cố định trong vốn gen và tất cả các cá thể đều là đồng hợp tử về cặp alen này. Tuy nhiên, nếu một locus có hai hoặc nhiều alen thì trong quần thể có cả cá thể đồng hợp tử và cá thể dị hợp tử về cặp alen này. Ví dụ. Một quần thể có 600 locus với 30% số locus được cố định và mỗi locus trong số các còn lại có hai alen. Hỏi có tất cả bao nhiêu alen khác nhau trong vốn gen của quần thể? Phân tích: Trong quần thể có 30% số locus cố định ↔ số locus cố định = 30% . 600 = 180 locus.  Tổng số alen có trong các locus này là 180.1 = 180( alen). Số locus còn lại ( 600- 180 = 420), mỗi locus có 2 alen  co 420.2= 840 alen. => tổng số loại alen khác nhau có trong vốn gen của quần thể là 840 +180 = 1020 alen. Mỗi quần thể còn được đặc trưng bởi tần số tương đối của các alen, các kiểu gen, kiểu hình. Tần số tương đối của một alen được tính bằng tỉ lệ giữa số alen được xét đến trên tổng số alen thuộc một locus trong quần thể hay bằng tỉ lệ phần trăm số giao tử mang alen đó trong quần thể. 1 Tần số tương đối của một kiểu gen được xác định bằng tỉ số cá thể có kiểu gen đó trên tổng số cá thể trong quần thể. Chẳng hạn như, một quần thể có 1000 cây hoa liên hình với hai alen A và a của locus mã hóa cho sắc tố hoa. Các alen này biểu hiện hiện tượng trội lặn không hoàn toàn. Vì thế mỗi kiểu gen có một kiểu hình riêng: Cây đồng hợp tử AA tạo ra sắc tố đỏ nên hoa có màu đỏ, cây đồng hợp tử aa không tạo được sắc tố đỏ nên hoa có màu trắng, cây dị hợp tử Aa tạo ra được một ít sắc tố đỏ nên hoa có màu hồng. Khi thống kê thấy trong quần thể đó có 500 cây có hoa đỏ, 400 cây có hoa hồng và 100 cây có hoa trắng. Như vậy tần số tương đối của các kiểu gen, kiểu hình, tần số tương đối của các alen là bao nhiêu? Theo lý thuyết, ta dễ dàng tính được tần số tương đối của các kiếu hình là: Tần số tương đối của kiểu hình hoa đỏ = 500/1000 = 0,5= 50%. Tần số tương đối của kiểu hình hoa hồng = 400/1000 = 0,4= 40%. Tần số tương đối của kiểu hình hoa trắng = 100/1000= 0,1 = 10%. Tính tương tự như vậy, ta cũng được tần số tương đối của các kiểu gen là: AA= 0,5= 50%, Aa = 0,4 = 40 %, aa = 0,1 = 10%. Như vậy, thành phần kiểu gen của quần thể về tính trạng này là: 0,5 AA + 0,4 Aa + 0,1 aa = 1. => Tần số tương đối của các alen là: Tần số tương đối của A = p = 0,5 + ( 0,4 /2) = 0,7. Tần số tương đối của a = 0,1 + ( 0,4 / 2) = 0,3. Vì locus này chỉ có hai alen A và a nên có thể thính q bằng công thức: q = 1- p. Tổng quát: Để xác định tần số tương đối của các alen trong quần thể: xAA + y Aa + z aa = 1, ta dùng công thức: p (A) = x + ½ y, q (a) = z + ½ y. ( lưu ý: p + q = 1) Mở rộng: Nếu trong một locus có 3 alen: a 1 , a 2 , a 3 với thành phần kiểu gen như sau: x a 1 a 1 + y a 2 a 2 + z a 3 a 3 + m a 1 a 2 + n a 1 a 3 + k a 2 a 3 = 1. Gọi tần số tương đối của các alen a 1 , a 2 , a 3 lần lượt là p, q, r. Ta có: p = x + ½ m + ½ n. q = y + ½ m + ½ k . r = z + ½ n + ½ k. 3. Đặc trưng của quần thể giao phối ngẫu nhiên. Trong một quần thể ngẫu phối, các cá thể lựa chọn bạn tình để giao phối một cách hoàn toàn ngẫu nhiên. Các cá thể có kiểu gen khác nhau kết đôi với nhau một cách ngẫu nhiên sẽ tạo nên một lượng biến dị di truyền rất lớn trong quần thể làm nguồn nguyên liệu cho quá trình tiến hóa và SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO THANH HOÁ TRƯỜNG THPT TRIỆU SƠN 2 ********** SÁNG KIẾN - KINH NGHIỆM ĐỀ TÀI : HƯỚNG DẪN HỌC SINH TÌM HIỂU VÀ VẬN DỤNG BÀI 21 - SINH HỌC 12 NÂNG CAO Tác giả : Đặng Văn Sáu Chức vụ : Giáo viên Đơn vị : Trường THPT Triệu Sơn 2 SKKN thuộc môn : Sinh học Hướng dẫn học sinh tìm hiểu và vận dụng Bài 21 - Sinh học 12 Nâng cao Năm học 2010 - 2011 MỤC LỤC Trang PHẦN MỘT : ĐẶT VẤN ĐỀ I. Lời mở đầu 03 II. Thực trạng của vấn đề nghiên cứu 03 III. Phương pháp, đối tượng, thời gian nghiên cứu 05 IV. Lời cảm ơn 05 PHẦN HAI : GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ I. Hướng dẫn học sinh tìm hiểu và vận dụng Phần I : Quần thể giao phối ngẫu nhiên 06 II. Hướng dẫn học sinh tìm hiểu và vận dụng Phần II : Định luật Hacđi - Vanbec 11 PHẦN BA : KẾT LUẬN I. Kết quả nghiên cứu 16 II. Kiến nghị, đề xuất 17 PHẦN BỐN : TÀI LIỆU THAM KHẢO 19 Tác giả : Đặng Văn Sáu - Đơn vị : Trường THPT Triệu Sơn 2, Thanh Hoá 2 Hướng dẫn học sinh tìm hiểu và vận dụng Bài 21 - Sinh học 12 Nâng cao PHẦN MỘT : ĐẶT VẤN ĐỀ I. LỜI MỞ ĐẦU Qua nhiều năm giảng dạy chương trình Sinh học THPT, tôi luôn trăn trở, từng bước mày mò, tìm kiếm, đổi mới, áp dụng các phương pháp dạy học phù hợp, nhằm nâng cao chất lượng dạy và học. Cũng vì thế mà tôi nhận thấy trong chương trình Sinh học 12 Nâng cao, có một số bài học mà nếu chỉ dựa vào nội dung kiến thức do Sách giáo khoa (SGK) cung cấp thì học sinh rất khó tiếp thu, hoặc tiếp thu một cách thụ động mà không hiểu được bản chất của vấn đề. Vì vậy trong khuôn khổ của bài viết này, tôi xin đưa ra một kinh nghiệm nhỏ của bản thân trong giảng dạy Bài 21 Sinh học 12 Nâng cao - Trạng thái cân bằng của quần thể giao phối ngẫu nhiên. Hy vọng kinh nghiệm nhỏ này của tôi sẽ được các bạn đồng nghiệp tham khảo và áp dụng. II. THỰC TRẠNG CỦA VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU Nội dung của bài 21 - SGK Nâng cao đề cập đến sự đa hình trong quần thể giao phối ngẫu nhiên; nội dung, điều kiện nghiệm đúng và ý nghĩa của định luật Hacđi - Vanbec. Đây là một trong những nội dung cơ bản của di truyền học. Cách trình bày của SGK khiến cho nhiều giáo viên và học sinh lúng túng trong việc tiếp cận kiến thức của bài. - Ở phần I : SGK nêu ra công thức tính số kiểu gen khác nhau trong quần thể: n       + 2 1)r(r Trong đó : r là số alen thuộc 1 gen (lôcut) n là số gen khác nhau phân li độc lập Thực tế ta thấy có nhiều trường hợp ta không thể áp dụng công thức này. Chẳng hạn như các trường hợp sau: Tác giả : Đặng Văn Sáu - Đơn vị : Trường THPT Triệu Sơn 2, Thanh Hoá 3 Hướng dẫn học sinh tìm hiểu và vận dụng Bài 21 - Sinh học 12 Nâng cao + Số lượng alen thuộc mỗi gen là khác nhau + Các gen di truyền liên kết + Gen nằm trên nhiễm sắc thể (NST) giới tính Nếu giáo viên không tỉnh táo, chỉ cung cấp máy móc công thức có trong SGK cho học sinh mà không chỉ rõ phạm vi ứng dụng của nó thì sẽ rất khó khăn cho học sinh khi áp dụng để giải các bài tập. - Ở phần II : SGK đưa ra công thức Hacđi - Vanbec : p 2 AA + 2pq Aa + q 2 aa = 1 Trong đó : p là tần số tương đối của alen A ; q là tần số tương đối của alen a. Công thức này chỉ đúng cho trường hợp một gen gồm 2 alen nằm trên NST thường. Tuy nhiên trong thực tế một gen có thể có nhiều alen ; các gen có thể nằm trên NST giới tính. Các trường hợp này thì áp dụng Công thức Hacđi - Vanbec như thế nào? Học sinh sẽ rất lúng túng nếu giáo viên không làm rõ điều này. SGK còn đưa ra nhận xét và khẳng định : "Nếu thế hệ xuất phát của quần thể không ở trạng thái cân bằng di truyền thì chỉ cần qua ngẫu phối đã tạo ra trạng thái cân bằng di truyền cho quần thể ngay ở thế hệ tiếp theo". Nhận xét này đúng trong trường hợp tần số alen ở giới đực và giới cái của quần thể là như nhau, hoặc quần thể là loài lưỡng tính, khi đó đương nhiên tần số tương đối của các alen ở phần đực và phần cái của quần thể là như nhau. Tuy nhiên nếu tần số tương đối của các alen ở giới đực và giới cái là khác nhau thì ở thế hệ tiếp theo xảy ra sự ngẫu phối, quần thể chưa đạt trạng thái cân bằng di truyền. Từ thực trạng trên, để học ... Quần thể gì? Cách tính tần số kiểu gen tần số alen quần thể? I - QUẦN THỂ GIAO PHỐI NGẪU NHIÊN * Khái niệm: Quần ngẫu quần thể Thế l thể quần th phối ngẫu phối ? cá thể giao phối cách... li độc lập, số KG khác quần thể tính n công thức: r(r+1) I - QUẦN THỂ GIAO PHỐI NGẪU NHIÊN * Khái niệm: Quần thể ngẫu phối quần thể cá thể giao phối cách hoàn toàn ngẫu nhiên * Đặc điểm: - Có... ? cá thể giao phối cách hoàn toàn ngẫu nhiên * ĐặcLà điểm: quần thểthì ngẫu phối lựa chọn bạn đời Quần thể ngẫu phối có đặc điểm gì? Khi quần thể người gọi quần - không Có nguồn dị vào di truyền