SKKN PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP DI TRUYỀN QUẦN THỂ

SKKN PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP DI TRUYỀN QUẦN THỂ PHỤC VỤ CHO ÔN THI THPT QUỐC GIA. TRONG NỘI DUNG CÓ ĐƯA RA CÁC DẠNG BÀI TẬP ĐIỂN HÌNH, PHƯƠNG PHÁP GIẢI.CÓ VÍ DỤ CỤ THỂ TỪ CÁC ĐỀ THI ĐẠI HỌC, CAO ĐẲNG

CÁC CHỮ VÀ KÍ HIỆU VIẾT TẮT KG : kiểu gen NST : nhiễm sắc thể SGK : sách giáo khoa QT : quần thể TS : tần số PHẦN A ĐẶT VẤN ĐỀ I LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI Trong chương trình học nói chung, môn sinh học nói riêng việc giải toán có vai trò quan trọng, có tính chất thực hành, tổng hợp sáng tạo, kết nhiều phân môn, huy động nhiều vốn kiến thức, rèn luyện kỹ vận dụng kiến thức Khi giải toán, học sinh vừa tìm lời giải, vừa phải vận dụng kiến thức toán học cách linh hoạt xác Do học sinh vừa kiểm tra kiến thức sinh học, vừa kiểm tra kiến thức toán học Từ đó, em tự đánh giá kết học tập Trong chương trình sinh học 12, phần di truyền học quần thể phần kiến thức có nhiều dạng tập, yêu cầu học sinh phải nhớ công thức vận dụng công thức linh hoạt Tuy nhiên, lượng kiến thức SGK không nhiều, thời gian dành cho phần tập ( có tiết) Do đó, giáo viên khó truyền đạt hết kiến thức cho học sinh Mặt khác, từ kì thi chuyển sang trắc nghiệm khách quan, tập trắc nghiệm di truyền quần thể chiếm đến 1,5 điểm đề thi tốt nghiệp, cao đẳng đại học Vậy để học sinh đạt tối đa điểm gặp dạng tập di truyền quần thể đề thi, việc hướng dẫn học sinh làm tập đóng vai trò quan trọng Muốn vậy, hướng dẫn học sinh làm tập trắc nghiệm phần này, giáo viên phải lưu ý phân loại dạng tập rèn luyện học sinh dạng tập khác nhau, dạng tập để rèn luyện kỹ năng, tập vận dụng công thức, tập tổng hợp Về mặt phương pháp, đòi hỏi giáo viên cần chọn lọc, tìm dạng tập mẫu, kiểu tập điển hình đáp ứng yêu cầu cụ thể đặt ra, hướng dẫn giải mẫu dành phần sáng tạo cho học sinh trình giải Đối với thân tôi, qua giảng dạy lớp đại trà, dạy ôn thi tốt nghiệp, dạy bồi dưỡng kiến thức, phân loai dạng tập trắc nghiệm di truyền quần thể, xây dựng công thức cho dạng tập Với đề tài : “ Hướng dẫn học sinh giải số dạng tập trắc nghiệm di truyền quần thể sinh học 12 trường hợp gen nằm NST thường”, mong muốn giúp em nắm vững lí thuyết có phương pháp làm nhanh tập trắc nghiệm di truyền học quần thể II MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU - Làm tài liệu tự bồi dưỡng cho thân - Làm tài liệu dạy cho học sinh ôn thi tốt nghiệp đại học - Cung cấp cho học sinh hệ thống kiến thức đầy đủ dạng tập di truyền học quần thể III ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU - Học sinh lớp 12 A5, 12 A6, 12 A7, 12 A9, lớp học sinh có lực, trình độ nhận thức tương đương - Lớp đối chứng: 12 A5, 12 A9 năm học 2012 – 2013 - Lớp thực nghiệm: 12 A6, 12 A7 năm học 2013 - 2014 IV PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU - Về lí luận: Nghiên cứu qua tài liệu, sách giáo khoa, sách tham khảo… - Về thực nghiệm: + Giảng dạy trực tiếp lớp 12 A5, 12 A9,12 A6,12 A7 trường THPT Tĩnh Gia - Cho làm kiểm tra đánh giá hiệu - Thăm dò số lượng học sinh đăng kí thi tốt nghiệp môn sinh thi đại học khối B PHẦN B NỘI DUNG NGHIÊN CỨU I THỰC TRẠNG VẤN ĐỀ Về kiến thức - Di truyền học quần thể SGK cung cấp suông mặt lý thuyết Cụ thể: + Quần thể tự phối: Bảng 16 trang 69: biến đổi thành phần kiểu gen quần thể tự thụ phấn qua hệ, áp dụng trường hợp quần thể xuất phát 100% Aa Vậy quần thể xuất phát là: xaa : y Aa : zaa tự thụ phấn học sinh phải giải dạng tập nào? + Quần thể ngẫu phối: SGK đưa công thức định luật Hacđi – Vanbec Nếu áp dụng công thức này, học sinh biết xác định thành phần kiểu gen AA, Aa, aa, tần số alen A a dựa vào p q Nhưng câu lệnh trang 73, tập trang 73, 74 SGK, câu 37 mã đề 958 đề thi đại học 2010, câu 17 mã đề 196 đề thi đại học 2013 dạng tập khác Nếu học sinh không học thêm sách bồi dưỡng không em làm tốt dạng tập phần - Thời gian dành cho di truyền học quần thể chương trình sinh học 12 ( có tiết) Giáo viên khó cung cấp đầy đủ kiến thức cho học sinh Về học sinh - Điểm thi đầu vào lớp 10 học sinh trường THPT Tĩnh Gia thấp, lực tiếp thu kiến thức, khả tự học học sinh không cao Trong năm học 2012 – 2013, giảng dạy sinh học 12 lớp đại trà 12 A5, 12 A9 Tôi đề kiểm tra 15 phút sau: Câu 1(1đ): Cho quần thể có kiểu gen 0,36AA: 0,24Aa: 0,4aa Tần số alen A alen a : A: 0,48 0,52 B 0, 52 0,48 C 0,4 0,6 D 0,6 0,4 Câu 2(1đ): Một quần thể có 60 cá thể AA; 40 cá thể Aa; 100 cá thể aa Cấu trúc di truyền quần thể là: A 0,3 AA: 0,1Aa : 0,6aa B 0,2AA: 0,2Aa: 0,2aa C 0,3AA : 0,3Aa : 0,4aa D 0,3AA: 0,2Aa: 0,5aa Câu 3(1đ): Cho quần thể có cấu trúc 25AA: 40Aa:35aa Tần số alen A a là: A 0,5 0,5 B 0,45 0,55 C 0,25 0,75 D 0,2 0,8 Câu 4(1đ): Cho quần thể có kiểu gen 100% Aa Thành phần KG AA, Aa, aa qua hệ tự phối là: A 0,375; 0,25 ; 0,375 B 0,125; 0,75 ; 0,125 C 0,375; 0,375; 0,25 D 0,75; 0,125; 0,125 Câu 5(1đ): Quần thể sau trạng thái cân di truyền: A 0,49AA : 0,4Aa : 0,09aa B 0,5AA : 0,5Aa C 0,5AA : 0,25Aa : 0,25aa D 0,09AA : 0,42Aa : 0,49aa Câu 6(1đ): Trong QT giao phối ngẫu nhiên có alen A a, tần số tương đối alen A 0,2, cấu trúc di truyền QT là: A 0,25AA: 0,5Aa : 0,25aa B.0,04AA: 0,32Aa: 0,64aa C 0,01AA: 0,18Aa: 0,81aa D.0,64AA: 0,32Aa :0,04aa Câu 7(2đ): Một quần thể gia súc trạng thái cân di truyền có 84% số cá thể lông vàng, cá thể lại có lông đen Biết gen A quy định lông vàng trội hoàn toàn so với alen a quy định lông đen Xác định cấu trúc di truyền QT : A 0,36AA + 0,48Aa + 0,16 aa B.0,6AA + 0,3Aa + 0,1 aa C 0,36AA + 0,42Aa + 0,22 aa D 0,3AA + 0,6Aa + 0,1 aa Câu 8(2đ): Trong QT người nhóm máu O chiếm 4%, nhóm máu B chiếm 21% Biết QT trạng thái cân bằng, tỉ lệ nhóm máu A QT : A 0,25 B 0,30 C 0,45 D 0.15 ( Đáp án : 1A ; 2D ; 3B ; 4A ; 5D ; 6B ; 7A ; 8C) - Kết kiểm tra học sinh tương đối thấp Điểm lớp12 A5 Số lượng học sinh Điểm lớp 12 A9 Số lượng học sinh → 10 hs → 10 hs hs hs hs 6 hs 5 hs hs 14 hs 10 hs 10 hs 15 hs - Cuối năm học 2012- 2013, tỉ lệ học sinh đăng kí thi đại học khối B chiếm 5% tổng số học sinh đăng kí thi đại học toàn trường - Điểm thi tốt nghiệp môn sinh học năm 2012 – 2013 học sinh trường THPT Tĩnh Gia thấp môn em thi tốt nghiệp - Năm học 2013 – 2014, từ đầu năm học có phiếu thăm dò việc dự định thi đại học học sinh lớp 12 A6, 12 A7 ( lớp dạy) có tổng số 73 học sinh Theo thống kê: Thi đại học khối A 38% Thi đại học khối C 29% Thi đại học khối D 20% Thi đại học khối B 4% Chưa xác định khối thi 9% - Đa số học sinh cho môn sinh học môn học khó, em không nắm phương pháp giải dạng tập Từ thực tế đó, thiết nghĩ để học sinh yêu thích môn sinh học, học tốt môn sinh học, có nhiều học sinh học khối B giáo viên cần có phương pháp giảng dạy phù hợp Tôi hi vọng, việc xây dựng công thức tập quần thể giúp học sinh tiếp cận với môn sinh học cách đơn giản Qua đó, em không giải nhanh trắc nghiệm mà gây hứng thú cho em với môn sinh học II GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ TRƯỜNG HỢP 1: XÉT GEN GỒM ALEN NẰM TRÊN NST THƯỜNG QUẦN THỂ TỰ PHỐI (Tự thụ phấn, giao phối gần) 1.1 Khái niệm - Tự thụ phấn thụ phấn xảy nên tế bào sinh dục đực có kiểu gen - Giao phối gần ( giao phối cận huyết) cá thể bố mẹ, bố mẹ với chúng 1.2 Các dạng tập thường gặp 1.2.1 Dạng - Cho thành phần kiểu gen hệ P (thế hệ xuất phát) 100% dị hợp Aa qua n hệ tự phối tìm thành phần kiểu gen hệ Fn * Phương pháp giải: (học sinh dựa vào bảng 16 trang 69 SGK sinh học 12 bản) - Quần thể P sau n hệ tự phối thành phần kiểu gen thay đổi sau: 1 1−   - Tỷ lệ thể đồng hợp quần thể Fn : AA = aa = 2 -Tỷ lệ thể dị hợp Aa quần thể Fn : Aa = 1   2 n n * Bài tập điển hình - Ví dụ 1( đề thi tốt nghiệp 2013): QT thực vật lưỡng bội , hệ xuất phát P gồm toàn cá thể có KG Aa Nếu tự thụ phấn bắt buộc theo lý thuyết, cấu trúc di truyền QT hệ F3 là: A 0,4375AA: 0,125Aa: 0,4375aa B 0,75AA: 0,25aa C 0,25AA: 0,75aa C 0,25AA: 0,5Aa: 0,25aa Giải: - Sau n hệ tự phối thành phần kiểu gen thay đổi sau ( với n=3) - Tỷ lệ thể đồng hợp trội AA quần thể F3 : 1 1−   AA = 2 n 1 1−   =   = 0,4375 n 1 1 - Tỷ lệ thể dị hợp Aa quần thể F3 : Aa =   =   = 0,125 2 2 1 1−   - Tỷ lệ thể đồng hợp lặn aa quần thể F3 là: aa =   n 1 1−   =   = 0,4375 Đáp án A - Ví dụ ( đề thi tốt nghiệp 2008): Thế hệ xuất phát quần thể thực vật có KG Aa Sau hệ tự thụ phấn, tính theo lý thuyết tỉ lệ đồng hợp ( AA aa) quần thể : A – ( ½) B ( ½)5 C (¼)5 D.1/5 1 1−   Giải: Sau hệ tự thụ phấn, tỉ lệ KG AA = aa = 2 n 1 1−  ÷ = 2 1 1 1 1− 1− Vậy tỉ lệ AA aa :  ÷ +  ÷ = −  ÷ 2 2 Đáp án : A 1.2.2 Dạng 2: - Cho thành phần kiểu gen hệ P (thế hệ xuất phát) x% dị hợp Aa, qua n hệ tự phối tìm thành phần kiểu gen hệ Fn * Phương pháp giải - Như vậy, quần thể P sau n hệ tự phối thành phần kiểu gen thay đổi sau: n 1 − x%  ÷ - Tỷ lệ thể đồng hợp quần thể Fn : AA = aa = 2 n 1 -Tỷ lệ thể dị hợp Aa quần thể Fn : Aa = x%  ÷ 2 * Bài tập điển hình: Cho quần thể hệ P 0,2 Aa, sau hệ tự thụ phấn thành phần KG AA, Aa, aa quần thể là: A 0,49; 0,125; 0,49 B 0,49375; 0,49375; 0,0125 C 0,49375; 0,0125; 0,49375 D 0,499 ; 0,013 ; 0,499 Giải: 1 − 0,  ÷ - Tỷ lệ thể đồng hợp quần thể F4 : AA = aa = 2 = 0,49375 1 - Tỷ lệ thể dị hợp Aa quần thể F4 : Aa = 0,  ÷ = 0,0125 2 Đáp án: C 1.2.3 Dạng - Cho thành phần kiểu gen hệ P: xAA + yAa + zaa qua n hệ tự phối tìm thành phần kiểu gen hệ Fn * Phương pháp giải - Quần thể P sau n hệ tự phối có thành phần kiểu gen thay đổi sau: n 1 y −   y - Tỷ lệ thể đồng hợp trội AA quần thể Fn : AA = x +  2 n   - Tỷ lệ thể dị hợp Aa quần thể Fn : Aa =   y 2 n 1 y −   y - Tỷ lệ thể đồng hợp lặn aa quần thể Fn là: aa = z +  2 * Bài tập điển hình - Ví dụ 1( đề thi đại học năm 2010): 1quần thể thực vật có tỉ lệ KG hệ xuất phát P 0,25AA: 0,4Aa: 0,35aa.Tính theo lý thuyết , tỉ lệ KG QT sau hệ tự thụ phấn bắt buộc F3 là: A 0,35AA:0,2Aa:0,45aa B 0,375AA:0,100Aa:0,525aa C 0,25AA:0,4Aa:0,35aa D 0,425AA:0,050Aa:0,525aa Giải: - Cấu trúc quần thể P : 0,25AA : 0,4Aa : 0,35aa - Cấu trúc quần thể qua hệ tự thụ phấn bắt buộc là: n 1 1 y −   y 0, −  ÷ 0, - Tỉ lệ KG AA = x + = 0,25 + = 0,425 2  2 2 n 3 1 1 - Tỉ lệ KG Aa =   y =  ÷ 0, = 0,05 2 2 n 1 1 y −   y 0, −  ÷ 0, - Tỉ lệ KG aa = z + = 0,35 + = 0,525 2  2 2 - Vậy cấu trúc quần thể F3 là: 0,425 AA + 0,050 Aa + 0,525 aa = Đáp án: D - Ví dụ ( đề thi cao đẳng 2011) : Ở loài thực vật, alen A qui định hoa đỏ trội hoàn toàn so với alen a qui định hoa vàng Thế hệ xuất phát P QT tự thụ phấn có tần số KG 0,6 AA: 0,4Aa Biết yếu tố làm thay đổi tần số alen quần thể, tính theo lý thuyết tỉ lệ hoa đỏ F1 là: A 96% B.90% C.64% D.32% Giải: - Cây hoa đỏ có KG: đồng hợp trội AA dị hợp Aa - Tỷ lệ thể đồng hợp trội AA quần thể F1 là: n 1 1 y −   y 0, −  ÷ 0, AA = x + = = 0,7 2  2 0, + 2 n 1 1 - Tỷ lệ thể dị hợp Aa quần thể F1 : Aa =   y =  ÷ 0, = 0,2 2 2 - Vậy tỉ lệ hoa đỏ : 0,7 + 0,2 = 0,9 = 90% (đáp án B) - Ví dụ : quần thể tự thụ phấn có thành phần kiểu gen hệ P 0,5AA + 0,25 Aa + 0,25aa = Cần số hệ tự thụ phấn để có tỷ lệ đồng hợp trội chiếm 0,59375 là: A B.3 C.4 D.5 Giải: - Gọi n số hệ tự thụ phấn Tỷ lệ thể đồng hợp trội AA quần thể Fn là: n 1 1 y −   y 0, 25 −  ÷ 0, 25 AA = x + = = 0,59375 2  2 0,5 + 2 n n=2 - Vậy sau hệ tự thụ phấn, tỉ lệ KG AA = 0,59375 ( đáp án: A) 1.2.4 Dạng 4: - Cho thành phần kiểu gen quần thể qua n hệ tự phối tìm thành phần kiểu gen hệ P (thế hệ xuất phát) (cụ thể tìm xAA + yAa + zaa = ) * Phương pháp giải: gọi thành phần kiểu gen quần thể tự phối qua n hệ tự phối : xnAA : ynAa : znaa, thành phần kiểu gen hệ P tính theo công thức sau : yn n - Aa =   = y   2 n 1 y −   y - AA = xn = x (với y =  2 n 1 y −   y - aa = zn = z (với y =  2 yn n 1 )   2 yn n 1 )   2 * Bài tập điển hình - Ví dụ ( đề thi đại học 2011) : Từ QT thực vật ban đầu P, sau hệ tự thụ phấn thành phần KG QT : 0,525AA : 0,050Aa : 0,425aa Biết QT không chịu tác động chon lọc tự nhiên, tính theo lý thuyết thành phần KG quần thể hệ P : A 0,400AA : 0,400Aa : 0,200aa B 0,350AA : 0,400Aa : 0,250aa C 0,250AA : 0,400Aa : 0,350aa C 0,375AA : 0,400Aa : 0,225aa Giải : Gọi thành phần kiểu gen hệ P là: xAA + yAa + zaa Ta có: yn - Aa = y =     2 0, 05 n ↔ y =   = 0,4  ÷ 2 n 1 1 y −   y 0, −  ÷ 0, - AA = x = xn ↔ x = 0,525 = 0,35 2  2 2 n 1 y −   y - aa = z = zn  2 1 0, −  ÷ 0, ↔ z = 0,425 = 0,25 2 Vậy KG QT hệ P : 0,35AA : 0,4Aa : 0,25aa (đáp án : B) - Ví dụ ( đề thi đại học 2013): Ở loài thực vật, xét gen có alen, alen A qui định hoa đỏ trội hoàn toàn so với alen a qui định hoa trắng Thế hệ xuất phát P loài có tỉ lệ kiểu hình đỏ: trắng Sau hệ tự thụ phấn F3 có tỉ lệ kiểu gen dị hợp chiếm 7,5% Theo lý thuyết, cấu trúc di truyền quần thể hệ P là: A 0,1AA+ 0,6Aa + 0,3aa = B 0,3AA + 0,6 Aa + 0,1aa = C 0,7AA + 0,2Aa + 0,1aa = D 0,6AA + 0,3Aa + 0,1aa = Giải: - Hoa đỏ: AA Aa 10 - Hoa trắng : aa - Sau hệ tự thụ phấn tỉ lệ KG Aa = 0,075 = yn yn 0, 075 - Ở hệ P, tỉ lệ KG Aa = y =   ↔ y =   = 0,6 n   2  ÷ 2 Mà hệ xuất phát P có KH đỏ : trắng ↔ 0,9 đỏ : 0,1 trắng - Vậy tỉ lệ KG AA = 0,9 – 0,6 = 0,3 - Tỉ lệ KG aa = 0,1 - Cấu trúc hệ P là: 0,3AA + 0,6Aa + 0,1aa = ( đáp án : B) QUẦN THỂ NGẪU PHỐI ( Định luật Hacđi - Vanbec ) 2.1 Khái niệm Hiện tượng cá thể lựa chọn giao phối với hoàn toàn ngẫu nhiên 2.2 Các dạng tập thường gặp 2.2.1 Dạng 1: - Từ cấu trúc di truyền quần thể : tAA + hAa + raa = Xác định thành phần kiểu gen, tần số alen, chứng minh quần thể đạt trạng thái cân hay chưa, qua hệ quần thể đạt trạng thái cân * Phương pháp giải - Từ cấu trúc quần thể, ta có thành phần KG sau : t : thành phần KG AA h : thành phần KG Aa r : thành phần KG aa - Nếu gọi p tần số alen A, q tần số alen a thì: p=t+ h h ; q=r+ 2 ( p + q = 1) - Kiểm tra cân quần thể : Nếu : t r h =  ÷  quần thể cân 2 h Nếu : t r ≠  ÷  quần thể không cân 2 * Bài tập điển hình - Ví dụ ( đề tốt nghiệp 2008): Một quần thể giao phối có thành phần kiểu gen: 11 0,16 AA : 0,48 Aa : 0,36 aa Tần số tương đối alen A alen a quần thể : A A = 0,2 ; a = 0,8 B A = 0,3 ; a = 0,7 C A = 0,4 ; a = 0,6 D A= 0,8 ; a = 0,2 Giải : Gọi p, q tần số alen A a Ta có : p( A) = 0,16 + 0,48 = 0,4 q (a) = 0,36 + 0,48 = 0,6 ( đáp án : C) - Ví dụ ( tập trang 74 SGK sinh học 12 bản) : Quần thể quần thể đạt trạng thái cân : Quần thể Tần số kiểu gen Tần số kiểu gen Tần số kiểu gen AA Aa aa 1 0 0 0,2 0,5 0,3 A Quần thể B Quần thể C Quần thể D Quần thể Giải : Quần thể cân thỏa mãn công thức t.r = (h/2)2 Quần thể 1: x = (0/2)2 => quần thể cân Quần thể 2: x ≠ (1/2)2 => quần thể không cân Quần thể 3: x = (0/2)2 => quần thể cân Quần thể 4: 0,2 x 0,3 ≠ (0,5/2)2 => quần thể không cân Đáp án D 2.2.2 Dạng 2: - Cho tất dạng KH quần thể, xác định cấu trúc di truyền quần thể * Phương pháp giải Cấu trúc di truyền quần thể : - Tỷ lệ KG đồng trội = số lượng cá thể KG đồng trội qui định/ tổng số cá thể quần thể - Tỷ lệ KG dị hợp = số cá thể KG dị hợp quy định/ tổng số cá thể QT - Tỷ lệ KG đồng lặn = số cá thể KG đồng lặn quy định/ tổng số cá thể QT * Bài tập điển hình - Ví dụ 1: Một quần thể thực vật có 1000 Trong có có 500 AA, 300 Aa, 200 aa Cấu trúc di truyền quần thể : 12 A 0,3AA : 0,2Aa : 0,5aa B 0,5 AA : 0,2Aa :0,3aa C 0,5AA : 0,3Aa : 0,2aa D 0,2AA : 0,5Aa : 0,3aa Giải : - Tỉ lệ thể đồng hợp trội AA : 500/1000 = 0,5 - Tỉ lệ thể dị hợp Aa : 300/1000 = 0,3 - Tỉ lệ thể đồng hợp lặn aa 200/1000 = 0,2 - Cấu trúc di truyền quần thể sau: 0.5 AA + 0.3Aa + 0.2aa = Đáp án : C - Ví dụ : Ở người hệ nhóm máu MN alen M N qui định, gen M trội không hoàn toàn so với N Kiểu gen : MM MN NN Nhóm máu : M MN N Nghiên cứu QT người gồm 22 người nhóm máu M, 216 người có nhóm máu MN, 492 người nhóm máu N Tần số tương đối alen M N quần thể : A 0,326 0,674 B 0,178 0,822 C 0,704 0,296 D 0,03 0,97 Giải : Tổng số cá thể quần thể ban đầu : 22 + 216 + 492 = 730 - Tần số KG MM : 22 : 730 = 0,03 - Tần số KG MN : 216 : 730 = 0,296 - Tần số KG NN : 492 : 730 = 0,674 Tần số alen M : 0,03 + 0, 296 = 0,178 Tần số alen N : 1- 0,178 = 0,822 ( đáp án : B) - Ví dụ : Cho biết QT khởi đầu sau : 35AA : 14Aa : 91aa Alen A qui định sừng, alen a qui định có sừng Cấu trúc di truyền QT khởi đầu : A 0,35AA : 0,14 Aa : 0,91aa B.0,52AA : 0,1Aa : 0,38aa C 0,25AA : 0,25Aa : 0,5aa D 0,25AA : 0,1Aa : 0,65aa Giải : - Tổng số cá thể quần thể : 35+ 14+ 91 = 140 - Tỉ lệ KG AA : 35 : 140 = 0,25 - Tỉ lệ KG Aa : 14 : 140 = 0,1 - Tỉ lệ KG aa : 91 : 140 = 0,65 Cấu trúc di truyền QT khởi đầu : 0,25AA : 0,1Aa : 0,65aa ( đáp án : D) 13 2.2.3 Dạng - Từ số lượng kiểu hình cho ( cho tổng số cá thể số cá thể mang kiểu hình lặn trội), xác định cấu trúc di truyền quần thể * Phương pháp giải - Nếu đề cho tỷ lệ kiểu hình trội => kiểu hình lặn = 100% - % tỉ lệ KH trội - Tỷ lệ KG đồng lặn = số cá thể KG lặn quy định/ tổng số cá thể QT + Từ tỷ lệ KG đồng lặn => tần số tương đối alen lặn tức tần số q => tần số tương đối alen trội tức tần số p + Áp dụng công thức định luật p AA + 2pq Aa + q2 aa = => cấu trúc di truyền quần thể * Bài tập điển hình - Ví dụ ( đề thi cao đẳng 2012): QT giao phối trạng thái cân di truyền, xét gen gồm alen A a, số cá thể mang gen đồng hợp tử trội chiếm 16% Tần số KG A a QT là: A 0,38 0,62 B 0,6 0,4 C 0,4 0,6 D 0,48 0,52 Giải: - QT trạng thái cân di truyền nên thỏa mãn công thức: p2 AA + 2pq Aa + q2 aa = Đề cho: p2 = 16% ↔ p2 = 0,16 → p = 0,16 → p = 0,4 → q = – 0,4 = 0,6 Đáp án: C - Ví dụ 2( đề tốt nghiệp 2011): Một quần thể gia súc trạng thái cân di truyền có 84% số cá thể lông vàng, cá thể lại có lông đen Biết gen A quy định lông vàng trội hoàn toàn so với alen a quy định lông đen Cấu trúc di truyền QT là: A 0,36AA + 0,48Aa + 0,16 aa = B 0,16AA + 0,48Aa + 0,36 aa = C 0,64AA + 0,32Aa + 0,04 aa = D 0,04AA + 0,32Aa + 0,64 aa = Giải: - Cá thể lông vàng có KG : AA, Aa - Cá thể lông đen có KG : aa - Gọi p tần số tương đối alen A, q tần số tương đối alen a - % cá thể lông đen = 100% - 84% = 16% ↔ q2 = 0,16 → q = 0,16 => q = 0,4 => p = 1- 0,4 = 0,6 - Áp dụng công thức định luật : p2 AA + 2pq Aa + q2 aa = 14 => Cấu trúc di truyền quần thể : 0,62 AA + x 0,6 x 0,4 Aa + 0,42 aa = = 0,36AA + 0,48Aa + 0,16 aa = ( đáp án : A) 2.2.4 Dạng - Cho trạng thái cân QT, số lượng cá thể quần thể, xác định số lượng cá thể cụ thể KG * Phương pháp giải - QT trạng thái cân thỏa mãn công thức : p2 AA + 2pq Aa + q2 aa = - Số lượng cá thể KG AA = p2 x tổng số cá thể QT - Số lượng cá thể KG Aa = 2pq x tổng số cá thể QT - Số lượng cá thể KG aa = q2 x tổng số cá thể QT * Bài tập điển hình : QT sóc trạng thái cân di truyền có cấu trúc : 0,5625AA : 0,375Aa : 0,0625aa Nếu QT có 6000 số lượng sóc cụ thể KG : A AA = 3375 ; Aa = 2250 ; aa = 375 B AA = 3300 ; Aa = 2200 ; aa = 500 C AA = 3375 ; Aa = 2200 ; aa = 425 D AA = 3300 ; Aa = 425 ; aa = 2275 Giải : Số cá thể sóc cho KG QT : - KG AA = 0,5625 x 6000 = 3375 ( cá thể ) - KG Aa = 0,375 x 6000 = 2250 ( cá thể ) - KG aa = 0,0625 x 6000 = 375 ( cá thể) Đáp án : A TRƯỜNG HỢP XÉT GEN ĐA ALEN NẰM TRÊN NST THƯỜNG - Xét quần thể người ( gen có alen – người có nhóm máu: A, B, AB, O ) - Gọi : p, q, r tần số tương đối alen IA, IB, IO - Ta có : p + q + r = - Sự ngẫu phối tạo trạng thái cân di truyền tính trạng nhóm máu sau: (pIA : qIB : rIo)2 = p2IAIA : 2pq IAIB : q2IBIB : 2qr IBIo : r2IoIo : 2pr IAIo Nhóm máu A B AB O A A A O B B B O A B O O Kiểu gen I I + I I I I + I I I I I I 2 Tần số KG p + pr q + qr 2pq r2 - Ví dụ 1: Trong quần thể người nhóm máu O chiếm 4%, nhóm máu B chiếm 21% Biết quần thể trạng thái cân bằng, tỉ lệ nhóm máu A quần thể : A 0,45 B 0,30 C 0,25 D 0.15 O O O Giải : Ta có r (I I ) = 0,04 => r(I ) = 0,2 (1) 15 - q 2(I BI B) + 2qr(I BI O) = 0,21 (2) - Từ (1), (2) suy q(I B) = 0,3, p(I A) = 1- ( 0,3 + 0,2) = 0,5 Vậy tần số nhóm máu A quần thể : p 2(I AI A) + 2pr(I AI O) =0,45 Đáp án: A - Ví dụ : Về nhóm máu A, B, AB, O QT người trạng thái cân di truyền Tần số alen IA = 0,1 ; IB = 0,7 ; Io = 0,2 Tần số nhóm máu A, B, AB, O là: A 0,3 ; 0,4 ; 0,26 ; 0,04 B 0,05; 0,7 ; 0,21; 0,04 C 0,05; 0,77; 0,14 ; 0,04 D 0,05; 0,81; 0,10; 0,04 Giải : TS nhóm máu O : r2 = ( 0,2)2 = 0,04 - TS nhóm máu A: p2 + 2pr = ( 0,1)2 + 2(( 0,1 ) x ( 0, )) = 0, 05 - TS nhóm máu B: q2 + 2qr = ( 0,7 )2 + 2(( 0,7 ) x ( 0,2 )) = 0,77 - TS nhóm máu AB: 2pq = 2(( 0,1 ) x ( 0,7 )) = 0, 14 Đáp án: C TRƯỜNG HỢP 3: THIẾT LẬP TRẠNG THÁI CÂN BẰNG CHO LOCUT GEN ( dạng tập chủ yếu dành cho học sinh ôn thi đại học) - Locut vị trí gen NST - Xét hai locut dị hợp Aa Bb Gọi tần số alen A, a, B, b là: p, q, r,s Cách xác định tần số alen * Phương pháp giải: tần số alen tần số giao tử mang alen - Tần số alen A: pA = tần số giao tử AB + tần số giao tử Ab - Tần số alen a: qa = tần số giao tử ab + tần số giao tử aB ( hay – pA) - Tần số alen B: rB = tần số giao tử AB + tần số giao tử aB - Tần số alen b: sb = tần số giao tử Ab + tần số giao tử ab ( hay – rB ) * Bài tập điển hình: Quần thể có cấu trúc: 0,64AABb + 0,32aabb + 0,04aaBb Tần số alen A, a, B, b là: A 0,64; 0,36; 0,34; 0,66 B 0,6; 0,2; 0,1; 0,1 C 0,36; 0,64; 0,66; 0,34 D 0,2; 0,6; 0,1; 0,1 Giải: - Giáo viên hướng dẫn học sinh cách tính tần số giao tử cá thểnhư sau: - AABb (0,64) AB Ab aB Ab 0,32 0,32 0 16 - aaBb (0,04) - aabb (0,32) Tần số giao tử 0 0,02 0,02 0 0,32 0,32 0,32 0,02 0,34 - Tần số alen A: pA = tần số giao tử AB + tần số giao tử Ab = 0,32 + 0,32 = 0,64 - Tần số alen a: qa = tần số giao tử ab + tần số giao tử aB = 0,34 + 0,02 = 0,36 - Tần số alen B: rB = tần số giao tử AB + tần số giao tử aB = 0,32 + 0,02 = 0,34 - Tần số alen b: sb = tần số giao tử Ab + tần số giao tử ab = 0,32 + 0,34 = 0,66 Đáp án: A Cách xác định trạng thái di truyền quần thể ( xác định quần thể cân hay chưa cân bằng) * Phương pháp giải: Quần thể cân di truyền khi: - Có đủ loại giao tử (AB, Ab, aB, ab) - Tích tần số giao tử “đồng trạng thái” (AB, ab) tích tần số giao tử “đối trạng thái” (Ab, aB): fAB x fab = fAb x faB * Bài tập điển hình: Xét hai quần thể: - Quần thể 1: 0,36AABb : 0,48aabb : 0,16Aabb - Quần thể 2: 0,2AABb : 0,2AaBb : 0,3aaBB : 0,3aabb Những quần thể cân di truyền là: A B C D Cả QT không cân Giải: - Xét quần thể 1: có loại giao tử: AB, Ab, ab → quần thể không cân - Xét quần thể 2: Quần thể có đầy đủ loại giao tử: AB, Ab, aB, ab với tần số: fAB = 0,2/2 + 0,2/4 = 0,15 fAb = 0,2/2 + 0,2/4 = 0,15 faB = 0,2/4 + 0,3 = 0,35 fab = 0,2/4 + 0,3 = 0,35 Ta có; fAB x fab = 0,15 x 0,35 = 0,0525; fAb x faB = 0,15 x 0,35 = 0,0525 fAB x fab = fAb x faB → Quần thể cân Đáp án: C Xác định tần số kiểu gen 17 3.1 Đối với quần thể đạt trạng thái cân di truyền - Xét hai locut dị hợp Aa Bb => Số kiểu gen tăng lên = = - Gọi tần số alen A, a, B, b là: p, q, r, s - Tần số kiểu gen (ở trạng thái cân bằng) = (p + q) 2(r + s)2 = = (p2 AA + 2pqAa + q 2aa)(r2BB + 2rsBb + s 2bb) - Triển khai ta có: STT Kiểu gen Tỉ lệ AABB p2r2 AABb 2p2rs AAbb p2s2 AaBB 2pqr2 AaBb 4pqrs Aabb 2pqs2 aaBB q2r2 aaBb 2q2rs aabb q2s2 - Ví dụ 1: Một QT loài thực vật đạt trạng thái cân di truyền, KG QT sau: P: 0,35 AABb + 0,25 Aabb + 0,15 AaBB + 0,25 aaBb =1 QT giao phối ngẫu nhiên Tỉ lệ KG AABB : A 0,051 B 0,061256 C 0,57 D 0,61256 Giải: - Áp dụng cách tính tần số alen ( phần 1), ta có: 18 Tần số alen là: A = p = 0,55 ; a = q = 0,45; B = r = 0,45 ; b = s = 0,55 Vậy tần số kiểu gen AABB = p2r2 = ( 0,55)2 ( 0,45)2 = 0.3025 x 0.2025 = 0,061256 ( đáp án: B) 3.2 Đối với quần thể không đạt trạng thái cân di truyền * Phương pháp giải: - Tần số kiểu gen quần thể tổng tích tần số giao tử tạo nên kiểu gen * Bài tập điển hình Một quần thể hệ xuất phát có 100 cá thể AABb, 150 cá thể AaBb, 150 cá thể aaBb, 100 cá thể aabb a) Nếu quần thể giao phối ngẫu nhiên, tỉ lệ kiểu gen Aabb quần thể đời F2 : A.14 % B 15% C.7,4325% D 14,875% b) Nếu cá thể sinh sản tự phối, tỉ lệ KG Aabb quần thể đời F2 : A 14,875% B 16% C.1,125% D 16,74% - Giải : - Tổng số cá thể : 500 - Cấu trúc di truyền QT: 0,2 AABb: 0,3AaBb: 0,3aaBb: 0,2aabb - Giao tử cá thể - AABb (0,2) - AaBb (0,3) - aaBb (0,3) - aabb (0,2) Tần số giao tử AB 0,1 0,075 0 0,175 Ab 0,1 0,075 0 0,175 aB 0,075 0,15 0,225 ab 0,075 0,15 0,2 0,425 - fAB x fab = 0,175 x 0,425 = 0,074375 ; f Ab x faB = 0,175 x 0,225 = 0,039375 Như vậy, quần thể chưa cân a Quần thể ngẫu phối: (0,175AB: 0,175Ab: 0,225Ab : 0,425ab) x (0,175AB: 0,175Ab: 0,225Ab : 0,425ab) 19 Aabb = (Ab x ab) + ( ab x Ab) = (Ab x ab) = 0,175.0,425 = 0,14875 = 14,875% b Quần thể sinh sản tự phối: Aabb = Ab x ab xuất cặp AaBb x AaBb Aabb = 0,075 x 0,075 = 0,01125 = 1,125% Câu a: đáp án D, câu b: đáp án C III PHẦN THỰC NGHIỆM VÀ KẾT QUẢ - Sau dạy xong di truyền quần thể tự phối quần thể ngẫu phối Tôi đề kiểm tra 15 phút ( đề kiểm tra cho học sinh lớp 12 A5, 12 A9 năm học 2012 – 2013), chấm điểm thu kết sau : Điểm lớp12 A6 Số lượng học sinh Điểm lớp 12 A7 Số lượng học sinh 10 1hs 6hs hs hs 10 hs hs hs 10 hs hs 5 hs hs 1hs hs So sánh kết học tập lớp năm học 2012- 2013 lớp năm học 2013 – 2014 Mặc dù lớp có trình độ nhận thức tương đương nhau, kết có chênh lệch rõ rệt số lượng học sinh đạt điểm giỏi sau : 12 A5 12A9 12 A6 12 A7 (2012-2013) ( 2012- 2013) ( 2013 – 2014) ( 2013 – 2014) - Giỏi 0% 0% 16,66 % 16,21% - Khá 5,71 % 2,77 % 44,44% 40,54% - Trung bình 25,71% 27,77% 33,34% 40,54% - Yếu 68,58% 69,46% 5,56% 2,71% PHẦN C KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT I Kết luận Như vậy, giảng dạy theo đề tài“ Hướng dẫn học sinh giải số dạng tập trắc nghiệm di truyền quần thể sinh học 12 trường hợp gen nằm NST thường” mà đề xuất có hiệu học sinh em làm 20 kiểm tra Đa số em đánh giá phương pháp dễ hiểu, dễ vận dụng làm trắc nghiệm - Một số học sinh tích cực, chủ động tìm hiểu tập trắc nghiệm dạng nâng cao để rèn luyện kiến thức - Cuối năm học 2013 – 2014, lớp giảng dạy có 27,7 % học sinh đăng kí thi tốt nghiệp môn sinh Có 25% học sinh làm hồ sơ thi đại học khối B Mặc dù kết chưa cao, dấu hiệu thể em quan tâm , yêu thích có hứng thú với môn sinh học - Thông qua kết làm kiểm tra, số lượng học sinh đăng kí thi tốt nghiệp môn sinh thi đại học khối B cuối năm học so với dự định em đầu năm học, kết luận sau : phương pháp giảng dạy có hiệu tích cực kết học tập học sinh, giúp em vận dụng công thức để giải nhanh tập trắc nghiệm QT Khi em tự giải tập, động lực, tảng tạo hứng thú niềm say mê việc học tập môn sinh II Đề xuất - Bộ Giáo Dục Đào Tạo cần cải cách SGK, xây dựng nội dung phù hợp dễ hiểu hơn, để học sinh dễ tiếp cận - Số tiết dạy lý thuyết di truyền QT tự phối ngẫu phối cần nâng lên tiết - Cần thêm tiết tập để học sinh tự rèn luyện kiến thức - Cần đổi phương pháp dạy học theo hướng tích cực để tạo hứng thú cho học sinh trình học - Đối với học sinh : cần tích cực chủ động trình học, tự học, tự tìm hiểu kiến thức, thông qua việc tìm kiếm dạng tập khác sách bồi dưỡng, sách nâng cao để rèn luyện củng cố kiến thức cho thân - Đối với thân : đề tài mà nghiên cứu phần di truyền học quần thể ( gen nằm NST thường), áp dụng học sinh thi tốt nghiệp thi đại học Đây đề tài có tính khả thi cao, cần tiếp tục nghiên cứu mở rộng nhiều trường hợp khác : di truyền học quần thể gen nằm NST giới tính, alen chịu tác động chọn lọc tự nhiên, đột biến gen, tượng nhập cư Xây dựng nhiều dạng tập cho đối tượng thi học sinh giỏi TÀI LIỆU THAM KHẢO 21 Sách giáo khoa sinh học 12 nâng cao nhà xuất giáo dục, xuất 2008 Sách phương pháp giải dạng tập sinh học 12 tác giả Nguyễn Hải Tiến – Trần Dũng Hà, nhà xuất Đại học Quốc gia Hà Nội - 2008 Sách hướng dẫn phương pháp giải tập sinh học - NXB Đại học quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh năm 2004 Đề thi đại học, cao đẳng, tốt nghiệp từ năm 2009 - 2013 Một số trang web blog sinh học MỤC LỤC Trang Các chữ kí hiệu viết tắt: PHẦN A: ĐẶT VẤN ĐỀ 22 I LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI II MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU III ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU .3 IV PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .3 PHẦN B: NỘI DUNG NGHIÊN CỨU .3 I: THỰC TRẠNG CỦA VẤN ĐỀ .3 Về kiến thức Về học sinh II GIẢI QUYẾT VẤN ĐỂ TH1: GEN GỒM ALEN NẰM TRÊN NST THƯỜNG…………………… QUẦN THỂ TỰ PHỐI (Tự thụ phấn giao phối gần) .6 1.1 Khái niệm 1.2 Các dạng tập thường gặp QUẦN THỂ NGẪU PHỐI 11 2.1 Khái niệm 11 2.2 Các dạng tập thường gặp 11 TH2: GEN ĐA ALEN NẰM TRÊN NST THƯỜNG .15 TH3: THIẾT LẬP TRẠNG THÁI CÂN BẰNG CHO LOCUT GEN 16 Cách xác định tần số alen……………………… 16 Cách xác định trạng thái di truyền quần thể…………………………… 17 Cách xác định thành phần kiểu gen…….………………………… 18 3.1 Đối với quần thể đạt trạng thái cân bằng…………… ………………… 18 3.2 Đối với quần thể chưa đạt trạng thái cân bằng………… …………… 19 III PHẦN THỰC NGHIỆM VÀ KẾT QUẢ 20 PHẦN C: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT .20 I Kết luận 20 II Đề xuất 21 TÀI LIỆU THAM KHẢO 22 MỤC LỤC 23 XÁC NHẬN CỦA THỦ TRƯỞNG ĐƠN VỊ Thanh Hóa, ngày 20 tháng 05 năm 2014 Tôi xin cam đoan SKKN viết, không chép nội dung người khác 23 Nguyễn Bạch Diệp 24 ... D Quần thể Giải : Quần thể cân thỏa mãn công thức t.r = (h/2)2 Quần thể 1: x = (0/2)2 => quần thể cân Quần thể 2: x ≠ (1/2)2 => quần thể không cân Quần thể 3: x = (0/2)2 => quần thể cân Quần thể. .. x 0,3 ≠ (0,5/2)2 => quần thể không cân Đáp án D 2.2.2 Dạng 2: - Cho tất dạng KH quần thể, xác định cấu trúc di truyền quần thể * Phương pháp giải Cấu trúc di truyền quần thể : - Tỷ lệ KG đồng... với quần thể không đạt trạng thái cân di truyền * Phương pháp giải: - Tần số kiểu gen quần thể tổng tích tần số giao tử tạo nên kiểu gen * Bài tập điển hình Một quần thể hệ xuất phát có 100 cá thể