Phương pháp xác định số loại kiểu gen, loại giao tử, kiểu giao phối trong quần thể

MỤC LỤC Nội dung Trang I Mở đầu II Nội dung II.1 Cơ sở lí luận II.2 Thực trạng trước áp dụng “Phương pháp xác định số loại kiểu gen, loại giao tử, kiểu giao phối di truyền quần thể” II.3 Phương pháp xác định số loại kiểu gen, loại giao tử, kiểu giao phối di truyền quần thể Dạng1: Gen nằm cặp NST thường Dạng II: Gen nằm NST giới tính X (Không có alen tương ứng Y) Dạng III: Gen nằm NST giới tính Y (Không có alen tương ứng 11 X) Dạng IV: Gen nằm vùng tương đồng X Y 12 Dạng V: Trường hợp quần thể đồng thời có gen liên kết 13 NST X (không alen Y) gen liên kết NST Y (không alen X) Dạng VI: Bài toán tổng hợp: Các gen nằm NST thường 14 NST giới tính II.4 Hiệu SKKN 15 III Kết luận đề nghị 16 Phần I MỞ ĐẦU 1 Lí chọn đề tài: Bài tập di truyền học quần thể phần tập khó đối với học sinh THPT chương trình dành thời lượng cho lí thuyết, tiết rèn luyện tập Rèn luyện tập mặt rèn luyện kỹ vận dụng, đào sâu mở rộng kiến thức học cách sinh động Mặt khác tập dùng để ôn tập, rèn luyện số kỹ về việc học lý thuyết, nắm vững kiến thức Thông qua giải tập, giúp học sinh rèn luyện tính tích cực, trí thông minh, sáng tạo, bồi dưỡng hứng thú học tập Việc lựa chọn phương pháp thích hợp để giải tập lại có ý nghĩa quan trọng Mỗi tập có thể có nhiều phương pháp giải khác nhau, có dạng tập có phương pháp giải đặc trưng Nếu biết lựa chọn phương pháp hợp lý nắm vững dạng tập thường gặp, giúp hệ thống hóa dạng tập thuộc phần xác định “Số loại kiểu gen, loại giao tử, kiểu giao phối di truyền quần thể” giúp cho tượng, chế sinh học Qua trình giảng dạy lớp đại trà, dạy bỗi dưỡng học sinh ôn thi Đại học, bồi dưỡng học sinh giỏi tham khảo nhiều tài liệu, tích luỹ phương pháp xác định “Số loại kiểu gen, loại giao tử, kiểu giao phối di truyền quần thể” Biết vận dụng công thức chứng minh để giải dạng tập học sinh tiết kiệm nhiều thời gian em tham gia thi trắc nghiệm khách quan Chính vậy, viết đề tài với mong muốn hệ thống hóa dạng tập thuộc phần xác định “Số loại kiểu gen, loại giao tử, kiểu giao phối di truyền quần thể” giúp cho trình giảng dạy, học tập ôn luyện thi phần di truyền quần thể thuận lợi Mục đích nghiên cứu đề tài: Hệ thống hóa công thức cụ thể hóa dạng tập thuộc phần xác định “Số loại kiểu gen, loại giao tử, kiểu giao phối di truyền quần thể” giúp cho học sinh nắm vững chất nội dung kiến thức cách có hệ thống Hình thành kĩ làm tập tự luận trắc nghiệm từ em giải nhanh, tính nhanh chọn phương án kì thi kì thi trắc nghiệm thời gian ngắn Đối tượng nghiên cứu: Nội dung chương trình quần thể sinh học 12, nghiên cứu về phương pháp xác định số loại kiểu gen, loại giao tử, kiểu giao phối quần thể chủ yếu Phương pháp nghiên cứu: Hệ thống, nghiên cứu xây dựng công thức tổng quát, phương pháp tính, kĩ tính, phương pháp thống kê, xử lí số liệu Chọn lọc toán có hệ thống giảng dạy, ôn thi học sinh giỏi nội dung xác định số loại kiểu gen, loại giao tử, kiểu giao phối quần thể II NỘI DUNG CỦA SKKN: Cơ sở khoa học: Dựa sở sách giáo khoa nâng cao, tài liệu chuẩn kiến thức kĩ môn sinh học lớp 12 THPT Dựa câu hỏi tập yêu cầu đối với thí sinh dự thi kì thi Bộ giáo dục đào tạo kì thi THPTQG có liên quan đến nội dung nghiên cứu Dựa câu hỏi tập kì thi học sinh giỏi tỉnh Thanh Hóa giải toán máy tính cầm tay, kì thi học sinh giỏi văn hóa năm Thực trạng trước áp dụng “Phương pháp xác định số loại kiểu gen, loại giao tử, kiểu giao phối di truyền quần thể” - Khả tiếp thu vận dụng học sinh vào giải tập liên quan đến di truyền học quần thể chậm - Số học sinh biết vận dụng lí thuyết để giải tập - Đa số học sinh tỏ lúng túng giải tập về “Phương pháp xác định số loại kiểu gen, loại giao tử, kiểu giao phối quần thể” Phương pháp xác định số loại kiểu gen, loại giao tử, kiểu giao phối quần thể: Dạng1 Gen nằm các cặp NST thường: Xét gen có x alen nằm NST thường: * Số loại kiểu gen: - Số loại kiểu gen đồng hợp số alen gen = x - Số loại kiểu gen dị hợp số tổ hợp chập từ x alen: x( x − 1) x! C2 x = 2!( x − 2)! = ⇒ Tổng số loại kiểu gen tổng số kiểu gen đồng hợp số kiểu gen dị hợp: x+ x( x − 1) x( x + 1) = 2 x( x + 1) - Tổng số loại kiểu gen hợp thành từ gen có x alen: * Số loại giao tử: số loại giao tử = số alen = x * Số kiểu giao phối: = số KG ♂ số KG ♀ - Nếu không tính ♂♀: số kiểu giao phối = C2số KG + số KG - Nếu tính tính ♂♀: số kiểu giao phối = C2số KG số KG Xét nhiều gen nằm NST thường: Gen có x alen, gen có y alen, gen có z alen - Tổng số loại kiểu gen quần thể : [ Hoặc = ( x + 1) x ( y + 1) y ( z + 1) z (r + 1) r ] 2 2 x y.z ( x y.z + 1) Trong x, y, z , r số alen gen (trong n gen) nằm cặp NST tương đồng khác ( x + 1) x - Khi x = y = z = = n thì: Tổng số loại kiểu gen quần thể : [ ] * Số KG đồng hợp: x y.z * Số KG dị hợp: x y.z ( x y.z − 1) * Số loại giao tử: số loại giao tử = số alen = x y.z * Số kiểu giao phối: = số KG ♂ số KG của♀ - Nếu không tính ♂♀: số kiểu giao phối = C2số KG + số KG - Nếu tính tính ♂♀: số kiểu giao phối = C2số KG số KG VD 1: Tính số kiểu gen, số kiểu gen đồng hợp, kiểu gen dị hợp, số kiểu giao phối, số loại giao tử tạo quần thể xét quần thể với gen có alen NST thường Giải: - Số kiểu gen: x( x + 1) 7(7 + 1) = = 28 2 - Số kiểu gen đồng hợp = - Số kiểu gen dị hợp: 7(7 − 1) = 21 - Số kiểu giao phối = C228 + 28 = 406 - Số loại giao tử = số alen = VD 2: Xét cặp NST thường có gen, gen thứ có alen, gen thứ có alen, gen thứ có alen Tính số kiểu gen, số kiểu giao phối tạo quần thể Giải : - Số kiểu gen tạo ra: Áp dụng công thức: [ = ( x + 1) x ( y + 1) y ( z + 1) z (r + 1) r ] 2 2 3(3 + 1) 4(4 + 1) 5(5 + 1) = 900 2 - Số kiểu giao phối = C2900 + 900 = 405450 VD 3: Xác định kiểu gen, kiểu gen đồng hợp, kiểu gen dị hợp, kiểu giao phối, loại giao tử (không tính đực cái) quần thể xét cặp NST thường có: a gen, gen có alen b gen (locut gen), gen có alen, gen có alen c gen, gen gen có alen, gen có alen, gen có alen Giải: a gen, gen có alen - Số KG: 2.2(2.2 + 1) = 10 - Số kiểu gen đồng hợp = 2.2= - Số kiểu gen dị hợp = 2.2(2.2 − 1) =6 - Số kiểu giao phối = C210 + 10= + 10 = 55 - Số loại giao tử = 2 = b gen ( locut gen), gen có alen, gen có alen - Số KG: 3.4(3.4 + 1) = 78 - Số kiểu gen đồng hợp = 3.4= 12 - Số kiểu gen dị hợp = 3.4(3.4 − 1) = 66 - Số kiểu giao phối = C278 + 78= 3081 - Số loại giao tử = 3.4 = 12 c gen, gen gen có alen, gen có alen, gen có alen - Số KG: 2.2.3.4(2.2.3.4 + 1) = 1176 - Số kiểu gen đồng hợp = 2.2.3.4 = 48 - Số kiểu gen dị hợp = 2.2.3.4(2.2.3.4 − 1) = 1128 - Số kiểu giao phối = C21176 + 1176= 692076 - Số loại giao tử = 2.2.3.4 = 48 VD 4: (Trích đề thi cao đẳng năm 2013) Một loài sinh vật lưỡng bội, xét hai lôcut gen nằm nhiễm sắc thể thường; lôcut I có alen, lôcut II có alen Biết không phát sinh đột biến mới, trình ngẫu phối có thể tạo quần thể loài tối đa loại kiểu gen về hai lôcut trên? A 25 B 20 C 21 D 29 Giải: Cả lôcut gen đều nằm NST thường, nên NST có số alen là: x = Số KG tối đa là: 6(6 + 1) = 21 kiểu gen ⇒ Đáp án C đáp án * Chú ý: Các trường hợp đặc biệt VD 5: Ở ong mật, xét tính trạng mầu mắt alen quy định nằm NST thường Số kiểu gen tối đa về tính trạng mầu mắt quần thể ong mật bao nhiêu? Giải - Nếu GV không hướng dẫn kĩ cho HS, em sử dụng công thức = (3 + 1)3 = KG sai x( x + 1) - Với ong, giới đực có n NST đơn nên ong đực có KG mà gen có alen, còn ong thợ ong chúa bình thường có 2n NST nên áp dụng công thức x( x + 1) (3 + 1)3 = = KG Vậy tổng có 3+6 = KG 2 VD 6: Trong quần thể ngẫu phối, xét gen có alen nằm NST thường Số kiểu giao phối cá thể chủng khác có thể có quần thể bao nhiêu? Giải: - Nếu GV không hướng dẫn kĩ cho HS HS tính: * TH 1: Nếu quần thể ngẫu phối không xét tính đực, thì: + Số KG = 4(4 + 1) = 10 + Số kiểu giao phối = C210 + 10 = 55 * TH 2: Nếu quần thể ngẫu phối xét tính đực, em tính: bên cho KG đồng hợp ⇒ số kiểu giao phối là: 4 = 16 - Nhưng theo đề “giao phối cá thể chủng khác nhau” nên phải trừ kiểu giao phối trùng, ví dụ như: A1A1A1A1 x A1A1A1A1 ⇒ số kiểu giao phối là: 16 - = 12 VD 7: Ở loài có NST lưỡng bội, xét gen có alen nằm NST thường, gen có quan hệ trội - lặn hoàn toàn Trong quần thể có kiểu giao phối về gen đời xuất loại kiểu gen? Giải - Nếu GV không hướng dẫn kĩ cho HS em tính: * TH 1: Nếu quần thể ngẫu phối không xét tính đực, thì: + Số KG = 5(5 + 1) = 15 + Số kiểu giao phối = C215 + 15 = 120 * TH 2: Nếu quần thể ngẫu phối xét tính đực, em tính: Số KG (5 + 1)5 = 15 ⇒ số kiểu giao phối là: 15.15= 225 - Nhưng theo đề đời xuất loại kiểu gen + Để đời có KG bố mẹ phải có KG chủng + Một gen có alen nằm NST thường có KG chủng Nên số kiểu giao phối về gen đời xuất loại kiểu gen 5= 25 ⇒ Trong quần thể có số kiểu giao phối mà đời xuất loại kiểu gen là: 225- 25= 200 Dạng II Gen nằm NST giới tính X (Không có alen tương ứng Y) * Số loại KG: Số loại kiểu gen giới XX: ( x + 1) x (giống nằm NST thường) Số loại kiểu gen giới XY: x - Tổng số loại kiểu gen QT : ( x + 3) x (Khi gen liên kết NST X có x alen) ⇒ gen có alen nằm NST giới tính có KG m p.q r.(m p.q r + 3) Trong m, p, q, r số alen gen ( n gen) liên kết với - Tổng số loại kiểu gen quần thể = NST giới tính X [ ] n n - Khi m = p = q = = r Tổng số loại kiểu gen quần thể = m m + * Số loại giao tử: x + * Số kiểu giao phối = số KG XX Số KG XY = ( x+1) x x VD 1: Xét gen không alen nằm vùng không tương đồng NST X, gen có alen, gen có alen, gen có alen Tính số kiểu gen, số kiểu giao phối tạo Giải: - Số kiểu gen tạo ra: Áp dụng công thức: 5.3.2(5.3.2 + 3) m p.q r.(m p.q r + 3) = 2 = 495 - Số kiểu giao phối: 5.3.2(5.3.2 + 3) 5.3.2 = 13950 VD 2: Xét gen không alen nằm vùng không tương đồng NST X, gen có alen Tính số kiểu gen tạo Giải: [ ] ( ) n mn + 43 43 + m - Số kiểu gen tạo ra: Áp dụng công thức: = = 2144 2 - Số kiểu giao phối: ( 43 43 + ) 43 = 133120 VD 3: Xác định KG có thể có QT ngẫu phối sau: QT 1: Xét gen phân li độc lập, gen gồm alen, có gen liên kết NST giới tính QT 2: Xét gen, gen gồm alen Trong gen NST thường còn gen liên kết với giới tính X Giải: * Xét QT 1: - Mỗi gen có alen nằm NST thường ⇒ Số KG = ( x + 1) x (2 + 1)2 = = KG 2 gen, gen có alen nằm NST thường ⇒ 3 KG - gen có alen nằm NST giới tính ⇒ Số KG = ( x + 3) x (2 + 3)2 = = KG 2 ⇒ Tổng số KG quần thể = 3 = 45 * Xét QT 2: - gen, gen có alen nằm NST thường ⇒ 3 KG - gen, gen có alen nằm NST giới tính ⇒ 5 KG ⇒ Tổng số KG quần thể = 3 5= 225 VD 4: (Trích đề thi đại học năm 2013) Ở loài sinh vật lưỡng bội, xét hai lôcut gen Lôcut I nằm nhiễm sắc thể thường có alen; lôcut II nằm vùng không tương đồng nhiễm sắc thể giới tính X có alen Quá trình ngẫu phối có thể tạo quần thể loài tối đa loại kiểu gen về hai lôcut trên? A 15 B 10 ( x +1) x C D (3 + 1)3 =3 2 ( x + 3) x (2 + 3)2 Ở NST giới tính : = =5 2 ⇒ KG tối đa về hai lô cut = x = 15 ⇒ Đáp án A đáp án Giải : Ở NST thường = = VD 5: (Trích đề thi đại học năm 2010) Ở quần thể ngẫu phối, xét hai gen: Gen thứ có alen, nằm đoạn không tương đồng nhiễm sắc thể giới tính X; Gen thứ hai có alen, nằm nhiễm sắc thể thường Trong trường hợp không xảy đột biến, số loại kiểu gen tối đa về hai gen có thể tạo quần thể A 135 B 145 C 125 D 105 Giải: Vì không xảy đột biến số loại KG tối đa về hai gen xét có thể tạo quần thể nên ta cần tính cho trường hợp gen phân li độc lập - Số loại kiểu gen gen thứ : ( x + 3) x (3 + 3)3 = =9 2 - Số loại kiểu gen gen thứ hai: ( x+1) x = (5 + 1)5 = 15 - Vậy số loại kiểu gen tối đa về hai gen có thể tạo quần thể là: 15 = 135 KG ⇒ Đáp án A đáp án VD 6: (Trích đề thi đại học năm 2014) Trong quần thể loài thú, xét hai lôcut: lôcut có alen A 1, A2, A3; lôcut hai có alen B b Cả hai lôcut đều nằm đoạn không tương đồng nhiễm sắc thể giới tính X alen hai lôcut liên kết không hoàn toàn Biết không xảy đột biến, tính theo lí thuyết, số kiểu gen tối đa về hai lôcut quần thể A 21 B 27 C 36 D 31 Giải * Nếu áp dụng công thức giải nhanh: ( x y.z + 3) x y.z (3.2 + 3)3.2 = = 27 2 * Nếu không áp dụng công thức giải nhanh: Cách 1: Cả alen A B nằm NST X nên xem tổ hợp alen gen (gọi gen M)… Khi dó gen M có số alen tích số alen A B = 3x2 = alen ( x +1) x - Ở giới XX số KG là: Áp dụng công thức NST thường = 21 - Ở giới XY: Số KG = x = Số alen = Vậy số kiểu gen tối đa về hai lôcut quần thể là: 21 + = 27 Cách 2: + Ta coi cặp NST XX cặp NST tương đồng nên viết KG với gen liên kết với cặp NST XX giống với cặp NST thường nên ta có 21 loại KG tối đa xét hai lôcut: lôcut có alen A1, A2, A3; lôcut hai có alen B b ứng với trường hợp cặp XX là: A1 B , A1 B A2 B , A2 B A3 B , A3 B A1b , A1b A2 b , A2 b A3 b , A3 b A1 B A1b A2 B A2 b A3 B A3b A1 B , A2 B A1 B , A3 B A2 B , A3 B A1b , A2 b A1b , A3 b A2 b , A3b A1 B A2 b A1 B A3 b A2 B A3b A1b A1b A2 b , , A2 B A3 B A3 B A1 A1 (Có thể viết cặp gen liên kết với cặp XX: X B X B .) + Với cặp XY cặp không tương đồng nên có tối đa loại KG xét hai lôcut: lôcut có alen A1, A2, A3; lôcut hai có alen B b là: X BA Y , X BA Y , X BA Y X bA Y , X bA Y , X bA Y ⇒ Nếu không xảy đột biến, tính theo lí thuyết, số kiểu gen tối đa về hai lôcut quần thể là:21 + = 27 loại KG ⇒ Đáp án B đáp án 3 VD 7: Tính số KG, số kiểu giao phối, loại giao tử tối đa xét gen có: a alen nằm vùng không tương đồng X b alen nằm NST X alen tương ứng Y c alen nằm NST X alen tương ứng Y d 10 alen nằm vùng không tương đồng X Giải: a alen nằm vùng không tương đồng X - Số loại KG= ( x + 3) x - Số kiểu giao phối = = =5 ( x+1) x x = 2=6 - Số loại giao tử = x + = + = b alen nằm NST X alen tương ứng Y - Số loại KG = ( x + 3) x - Số kiểu giao phối = = (5 + 3).5 = 20 ( x+1) x x = 75 - Số loại giao tử = + = c alen nằm NST X alen tương ứng Y - Số loại KG = =9 - Số kiểu giao phối = ( x+1) x x = 18 - Số loại giao tử = x + = + = d 10 alen nằm vùng không tương đồng X - Số loại KG = ( x + 3) x - Số kiểu giao phối = = (10 + 3).10 = 65 ( x+1) x x = (10 + 3).10 10 = 550 2 - Số loại giao tử = x + = 10 + = 11 VD 8: Tính số KG, số kiểu giao phối, loại giao tử tối đa xét: a gen không alen NST X, alen tương ứng Y Gen có alen, gen có alen b gen NST X gen có alen, alen tương ứng Y c gen NST X , alen tương ứng Y Gen có alen, gen có alen, gen có alen 10 Giải: a - Số loại KG = = 27 - Số kiểu giao phối = 3.2 = 126 - Số loại giao tử = 3.2 + 1= b - Số loại KG = = 14 - Số kiểu giao phối = 40 - Số loại giao tử = c - Số loại KG = = 495 - Số kiểu giao phối = 13950 - Số loại giao tử = 31 VD 9: (Trích đề thi thử THPTQG năm 2016) Ở người, gen quy định dạng tóc alen A a NST thường qui định Bệnh máu khó đông alen M m nằm NST X đoạn không tương đồng Y Gen qui định nhóm máu alen I A, IB Io nằm cặp NST thường khác Số kiểu gen kiểu hình tối đa quần thể đối với tính trạng A 54 kiểu gen 16 kiểu hình B 90 kiểu gen 16 kiểu hình C 54 kiểu gen 12 kiểu hình D 90 kiểu gen 12 kiểu hình Giải: - Cặp gen A, a có số KG là: ( x +1) x =3 Số KH là: KH A- KH aa = - alen IA, IB, I0 có KG: ( x+1) x =6 Số KH là: KH A, B, O, AB = - Cặp gen M, m nằm NST giới tính X có số KG là: ( x + 3) x =5 Số KH là: KH M- KH mm = ⇒ Tổng số kiểu gen tối đa quần thể đối với tính trạng là: 3.6.5= 90 Tổng số kiểu hình tối đa quần thể đối với tính trạng là: 2.4.2= 16 ⇒ Đáp án B đáp án Dạng III: Gen nằm NST giới tính Y (Không có alen tương ứng X) * Số KG: Giới XX : ; Giới XY: x - Tổng số kiểu gen quần thể = x + Trong x số alen gen liên kết NST Y 11 - Tổng số kiểu gen quần thể = (m p.q r ) + Trong m, p, q, r số alen gen ( n gen) liên kết với NST Y - Khi m = p = q = = r Tổng số loại kiểu gen quần thể = m n + * Số kiểu giao phối: x.1 Tổng số kiểu giao phối quần thể = (m p.q r ).1 Trong m, p, q, r số alen gen (n gen) liên kết với NST Y * Số loại giao tử: x + Tổng số loại giao tử quần thể = (m p.q r ) + Trong m, p, q, r số alen gen (n gen) liên kết với NST Y VD 1: Xét gen có alen nằm vùng không tương đồng NST Y Tính số kiểu gen tạo Giải: Áp dụng công thức: x + = VD 2: Xét gen nằm vùng không tương đồng NST Y, gen thứ có alen, gen thứ có alen Tính số kiểu gen tạo Giải: Áp dụng công thức: (m p.q r ) + = + = 13 VD 3: Tính số loại KG, số kiểu giao phối, số loại giao tử quần thể xét NST Y (không có alen tương X) có gen, gen chứa alen, gen chứa alen Giải: - Số loại KG: 3.4 +1= 13 - Số kiểu giao phối: 1= 12 - Số loại giao tử : 3.4 + 1= 13 VD 4: Một quần thể ngẫu phối xét gen: gen gen đều có alen, gen có alen, gen nằm NST Y, alen tương ứng X (Biết loài có kiểu giới tính XX, XY) Xác định: a Tổng số loại kiểu gen có thể có quần thể về gen b Số kiểu giao phối, số loại giao tử quần thể Giải a Tổng số loại kiểu gen có thể có quần thể: Áp dụng công thức: (m p.q r ) + = 2.2.4 + 1= 17 b Số kiểu giao phối quần thể: - Số loại KG giới XX = - Số loại KG giới XY = 16 ⇒ Số kiểu giao phối: 1.16= 16 12 Dạng IV Gen nằm vùng tương đồng X và Y: Xét gen có x alen nằm vùng tương đồng X và Y - Số KG: x.( x + 1) + x2 (Vì: Giới XX: x.( x + 1) ; Giới XY: x ) x.( x + 1) x - Số loại giao tử: x Xét nhiều gen có x, y, z alen nằm vùng tương đồng X và Y: - Số kiểu giao phối: x y.z.( x y.z + 1) x y.z.( x y.z + 1) + ( x y.z ) (Vì: Giới XX: ; Giới XY: ( x y.z ) 2 x y.z.( x y.z + 1) ( x y.z ) - Số kiểu giao phối: - Số loại giao tử: 2.x y.z - Số KG: VD 1: Tính số loại KG, số kiểu giao phối, số loại giao tử quần thể xét gen nằm vùng tương đồng NST X Y chứa alen Giải: x.( x + 1) + x2 = x.( x + 1) x = 12 - Số kiểu giao phối: - Số loại giao tử : x = 2.2 = - Số loại KG: VD 2: Tính số loại KG, số kiểu giao phối, số loại giao tử quần thể xét gen nằm vùng tương đồng NST X Y a chứa alen b chứa alen Giải: x.( x + 1) + x = 6+9 = 15 x.( x + 1) x = 6.9 = 54 - Số kiểu giao phối: - Số loại giao tử : x = 2.3 = a - Số loại KG: x.( x + 1) + x = 40 x.( x + 1) x = 375 - Số kiểu giao phối: - Số loại giao tử : x = 10 b - Số loại KG: Dạng V Trường hợp quần thể đồng thời có gen liên kết NST X (không alen Y) và gen liên kết NST Y (không alen X) 13 - Tổng số loại kiểu gen quần thể = m p.q r (m p.q r + 2.x y.z w + 1) Trong đó: + m, p, q, r số alen gen liên kết NST X + x, y, z , w số alen gen liên kết NST Y VD 1: Xét gen không alen nằm vùng không tương đồng NST X, gen có alen, gen có alen, gen có alen Đồng thời xét gen nằm vùng không tương đồng NST Y, gen có alen, gen có alen Tính tổng số kiểu gen tạo Giải: m p.q r (m p.q r + 2.x y.z w + 1) = 2.3.4.(2.3.4 + 2.5.6 + 1) = = 1020 Tổng số loại kiểu gen quần thể = VD 2: (Trích đề thi đại học năm 2013) Ở loài động vật, xét hai lôcut gen vùng tương đồng nhiễm sắc thể giới tính X Y, lôcut I có alen, lôcut II có alen Trên nhiễm sắc thể thường, xét lôcut III có alen Quá trình ngẫu phối có thể tạo quần thể loài tối đa loại kiểu gen về ba lôcut trên? A 570 B 270 C 210 D 180 Giải: - Xét locus I II: Số loại NST X là: = (Xa1, b1; Xa1,b2; Xa1, b3; Xa2, b1, Xa2, b2, Xa2, b3) Số loại NST Y là: = (tương tự trên) Số loại kiểu gen XX: 6(6 + 1) = 21 , số loại kiểu gen XY = x = 36 (vì đối với giới XY còn có hoán đổi X Y) Tổng số kiểu gen lôcus 21 + 36 = 57 - Xét locus 3: Tổng số kiểu gen: 4(4 + 1) = 10 - Tổng số kiểu gen: 10 x 57 = 570 ⇒ Đáp án A đáp án Dạng VI: Bài toán tổng hợp: Các gen nằm NST thường và NST giới tính - Trong toán: + Có a gen nằm cặp NST tương đồng khác + Có b gen nằm cặp NST tương đồng (b gen nhóm liên kết) + Có c gen thuộc vào vùng tương đồng cặp NST giới tính XY (alen có X Y) + Có d gen thuộc vào vùng không tương đồng NST giới tính X (alen có NST X, NST Y alen tương ứng) 14 + Có e gen thuộc vào vùng không tương đồng cặp NST (alen có NST Y, NST X alen tương ứng) - Cách làm: + Bước 1: Tính tổng số KG tạo gen nằm cặp NST thường tương đồng + Bước 2: Tính tổng số KG tạo gen nằm cặp NST giới tính + Bước 3: Tính tổng số kiểu gen, tổng kiểu giao phối quần thể ⇒ Tổng số loại kiểu gen quần thể = (tổng số KG tạo gen nằm cặp NST thường tương đồng) (tổng số KG tạo gen nằm cặp NST giới tính) Tổng số kiểu giao phối quần thể = (tổng số KG tạo gen nằm cặp NST thường tương đồng)2.( số loại kiểu gen giới XX) (số loại kiểu gen giới XY) VD 1: Một quần thể ngẫu phối, xét gen: gen có alen nằm cặp NST thường tương đồng; gen gen gen đều có alen nằm cặp NST tương đồng khác; gen có alen nằm vùng tương đồng cặp NST giới tính XY, gen có alen gen có alen nằm vùng không tương đồng NST X (NST Y không mang alen tương ứng); gen có alen nằm vùng không tương đồng NST Y (NST X không mang alen tương ứng) Hãy tính: a Tổng số kiểu gen có thể có quần thể về gen b Số kiểu giao phối quần thể Giải a Tổng số kiểu gen quần thể: 2(2 + 1) =3 3.3(3.3 + 1) - Gen tạo tổng số KG là: = 45 ⇒ Tổng số kiểu gen có quần thể về gen (gen 1, gen 2, gen 3) nằm - Gen tạo tổng số KG là: cặp NST thường là: 3.45 = 135 (1) - Số KG giới XX tạo gen 4, gen 5, gen là: 4.2.3(4.2.3 + 1) = 300 (2) - Số KG giới XY tạo gen (vùng tương đồng cặp NST giới tính XY) là: 42 = 16 - Số KG giới XY tạo gen (vùng không tương đồng NST Y, NST X không mang alen tương ứng) là: ⇒ Tổng số kiểu gen giới XY là: 16 = 864 (3) - Tổng số kiểu gen có thể có quần thể = (tổng số KG tạo gen nằm cặp NST thường tương đồng) (tổng số KG tạo gen nằm cặp NST giới tính) = 135 (300 + 864) = 157140 kiểu gen b Số kiểu giao phối quần thể: 15 Tổng số kiểu giao phối quần thể = (tổng số KG tạo gen nằm cặp NST thường tương đồng)2.( số loại kiểu gen giới XX) (số loại kiểu gen giới XY) = (135)2 300 864 = 5468364 kiểu VD 2: Một quần thể ngẫu phối, xét gen: gen có alen nằm cặp NST thường tương đồng; gen gen gen đều có alen nằm cặp NST tương đồng khác; gen có alen nằm NST giới tính X Biết loài có kiểu giới tính XX, XO Hãy tính: a Tổng số kiểu gen có thể có quần thể về gen b Số kiểu giao phối quần thể Giải 3(3 + 1) =6 5.5(5.5 + 1) - Gen tạo tổng số KG là: = 325 ⇒ Tổng số kiểu gen có quần thể về gen (gen 1, gen 2, gen 3) nằm - Gen tạo tổng số KG là: cặp NST thường là: 6.325 = 1950 - Số KG giới XX tạo gen là: 4(4 + 1) = 10 - Số KG giới XO = - Tổng số kiểu gen có quần thể về gen cặp NST giới tính = số KG giới XX + số KG giới XO = 10 + = 14 ⇒ Tổng số kiểu gen có thể có quần thể là: 1950 14= 27300 b Số kiểu giao phối quần thể là: (1950)2 10 4= 152100000 HIỆU QUẢ CỦA SÁNG KIÊN KINH NGHIỆM: Với nội dung phương pháp trình bày trên, áp dụng giảng dạy bồi dưỡng cho học sinh lớp khối 12 tiết thu kết tốt Đối tượng áp dụng học sinh lớp 12 trường THPT Lê Hồng Phong Năm học 2014 - 2015 Học sinh lớp 12 nhóm I áp dụng công thức giải dạng tập trên, còn nhóm II không giới thiệu áp dụng Kết sau: Tổng HS Giỏi Khá TB Số lượng % Nhóm I 46 10,8 31 Nhóm II 44 0 Số % lượng Số lượng 67,6 25 11 Yếu Kém % Số % lượng Số lượng % 19,5 2,1 0 25 56,9 13,6 4,5 16 Ngoài lần kiểm tra, đánh giá lấy kết để so sánh trên, theo dõi, so sánh trực tiếp kiểm tra lớp qua giảng thông qua câu hỏi vấn đáp Mức độ nắm vững bài, biết vận dụng kiến thức học sinh nhóm đều có kết tương tự kiểm tra Như vậy, với việc vận dụng “Phương pháp xác định số loại kiểu gen, loại giao tử, kiểu giao phối quần thể” với công thức số dạng tập nêu chắn kiến thức bổ ích, mang lại hiệu cao trình giảng dạy học tập phần di truyền học quần thể sinh học 12, góp phần ôn thi đại học học sinh giỏi III KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHI Qua năm thực giảng dạy hướng dẫn học sinh ôn thi đại học, tham gia bồi dưỡng học sinh giỏi, khả tiếp thu vận dụng học sinh vào giải tập liên quan đến di truyền học quần thể ngày nhanh có hệ thống hơn: + Số học sinh hiểu vận dụng giải tập có hiệu cao + Học sinh nhanh chóng có kết để trả lời câu hỏi TNKQ mà tránh việc bỏ sót trường hợp khác + Sử dụng phương pháp giảng dạy, thầy cô giáo nhiều thời gian việc mô tả tượng, kiến thức lý thuyết làm tập học sinh biết vận dụng lý thuyết hiểu sâu sắc về lý thuyết Đề tài hệ thống nhiều dạng tập về “Phương pháp xác định số loại kiểu gen, loại giao tử, kiểu giao phối quần thể” chưa phải đầy đủ, chưa bao quát hết tất loại dạng tập Các ví dụ đưa đề tài có thể chưa nhiều lợi ích thiết thực đề tài công tác giảng dạy học tập nên mạnh dạn viết, giới thiệu với thầy cô học sinh Rất mong đóng góp ý kiến bổ sung để đề tài thực góp phần giúp học sinh học tập ngày tốt XÁC NHẬN CỦA THỦ TRƯỞNG Thanh Hóa, ngày 20 tháng năm 2016 ĐƠN VỊ Tôi xin cam đoan SKKN viết, không chép nội dung người khác Người viết LÊ THU HÀ 17 TÀI LIỆU THAM KHẢO Sách giáo khoa sinh học lớp 12 nâng cao - NXB GD 2008 Sách tập sinh học lớp 12 nâng cao - NXB GD 2008 Sách giáo viên sinh học 12 nâng cao - NXB GD 2008 Sách hướng dẫn thực chương trình sách giáo khoa lớp 12 môn sinh học Sách hướng dẫn phương pháp giải tập sinh học - NXB Đại học quốc gia Sách hướng dẫn giải tập phần di truyền học quần thể tác giả Trần Đức Lợi Sách Di truyền học quần thể, NXB Đại học Quốc gia Hà Nội Đề thi tuyển sinh vào trường đại học cao đẳng năm 18 Đề thi chọn học sinh giỏi môn sinh học cấp tỉnh năm 19 ... lúng túng giải tập về Phương pháp xác định số loại kiểu gen, loại giao tử, kiểu giao phối quần thể” Phương pháp xác định số loại kiểu gen, loại giao tử, kiểu giao phối quần thể:... tài hệ thống nhiều dạng tập về Phương pháp xác định số loại kiểu gen, loại giao tử, kiểu giao phối quần thể” chưa phải đầy đủ, chưa bao quát hết tất loại dạng tập Các ví dụ đưa đề tài... dưỡng học sinh giỏi tham khảo nhiều tài liệu, tích luỹ phương pháp xác định “Số loại kiểu gen, loại giao tử, kiểu giao phối di truyền quần thể” Biết vận dụng công thức chứng minh để giải