Module hóa nội dung di truyền học quần thể để bồi dưỡng học sinh giỏi bậc trung học phổ thông

Ketnooi.com Diễn đàn học tập lớn VN Bộ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH NGUYỄN VŨ THẮNG MODULE HÓA NỘI DUNG DI TRUYỀN HỌC QUẦN THẺ ĐẺ BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI BẬC TRUNG HỌC PHÔ THÔNG Chuyên ngành: LÝ LUẬN VÀ PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC SINH HỌC Mã số: 60.14.10 LUẬN VĂN THẠC sĩ GIÁO DỤC HỌC Người hướng dẫn khoa học PGS.TS Nguyễn Đình Nhâm VINH, 2012 Trang MODULE HÓA NỘI DUNG DI TRUYỀN HỌC QUẦN THẺ ĐẺ BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI BẬC TRUNG HỌC PHÔ THÔNG 6.2.Phương pháp điều tra 6.3.Phương pháp chuyên gia 6.4.Phương pháp thực nghiệm sư phạm 6.5.Phương pháp thống kê toán học NỘI DUNG NGHIÊN cứu 10 SỞ LÝ LUẬN VÀ THựC TIỄN CỦA MODULE HÓA .10 1.1.Lược sử vấn đề nghiên cứu 10 1.1.2.Trong nước 12 1.2.Cơ sở lý luận việc xây dựng sử dụng module dạy học lể2ểlể Chương trình dạy học theo module .13 Nguyên tắc thiết kế module dạy học 24 Mục tiêu bồi dưỡng HS gỉỏỉ môn Sinh học 30 Thái áợệ' 31 THIẾT KẾ VÀ SỬ DỤNG MODULE DI TRUYỀN HỌC QUẦN THỂ ĐỂ BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI BẬC THPT 33 DI TRUYÈN HỌC QUẰN THẺ 34 Điều kiện tiên để học module .36 MỘT SỐ KHÁI NIỆM Cơ BẢN 37 B.l.2.3 Thái độ 38 Chú ý: 41 CẤU TRÚC DI TRUYÈN CỦA QUẦN THẺ Tự PHỐI VÀ GIAO PHỐI GẰN 45 Bễ2ễ7ễ Nội dung tổng hợp B.2.7.1 Lý thuyết 49 2.7.2 Bài tập nhận thức 53 p=f(A1)=p,p”+i(p,q”+q,p”)=p’p”+i(p’[l-p’']+p”[l-p’])=ỉ(p’+p”) q=£(A!)=q'q”+| (p’q”+q’p”)=q’q”+|(q”[l-q’]+q’[l^”])=|(q’+q”) 70 Kho tài liệu miễn phí diễn đàn Ketnooi.com / "~T 7 7 N 71 2pq 2pq= 0,0768 Nữ bị bệnh có kiểu gen xaxa — > q2= 0,0016 khách quan: Câu (0,5đ) Đáp án a Bài kiểm tra trước: KT02 IềTrắc nghiệm Hướng dẫn : p : xwxw X XWY —>F,: XWY : xwxw ( có NST X, có NST x , NST xw) Câu (0,5đ) Đáp án c w Câu (0,5đ) Đáp n b Hướng d ẫ n : Aa = 0,3 X 0,7 x X ~^Ỹ= 0,0525 Câu (0,5đ) Đáp án a 305 Hướng dân : Tỉ lệ người có nhóm máu M = = 0,8448 361 _ „52 Tỉ lê người có nhóm máu MN = = 0,144 361 Tỉ lệ người có nhóm máu N = ^ = 0,011 361 Tần số tương đối alen LM = 0,8448 + 0,144 =0,917 ' í 0144 Tần số tương đối alen L = 0,011 + — = 0,083 Câu (0,5đ) Đáp án d Câu (0,5đ) Đáp án b Hướng dẫn : Tần số alen A quàn thể :pA= 0,4 Tần số alen A phàn pA$= 0,4 X - 0,5 = 0,3 Tần số alen a phần qaặ= 1- 0,3 = 0,7 Trắc nghiệm tự luận: Câu 1: (2 đ) Tần số tương đối alen gen xác định dấu hiệu đặc trưng để phân biệt quàn thể khác lồi ngẫu phối vì: Qn thể ngẫu phối có đặc điểm đa hình Nhờ trình giao phối giúp quàn thể đa hình kiểu gen, dẫn tới đa hình kiểu hình Một quần thể xác định phân biệt với quần thể khác loài tỉ lệ định kiểu hình khác + Ví dụ: tỉ lệ nhóm máu A-B-0 thay đổi theo quần thể người (Phần tổng họp tiểu mô đun DTHQT03) Dựa ừên tỉ lệ kiểu hình suy tỉ lệ kiểu gen ,từ suy tần số tương đối alen quần thể xác định -> Nên tần số tương đối alen gen xác định dấu hiệu đặc trưng để phân biệt quần thể khác loài ngẫu phối Tần số tương đối alen tính tỉ lệ phần trăm số giao tử mang alen quần thể thời điểm xác định Câu 2: (2 đ) Gọi p tần số tương đối alen A q tần số tương đối alen a Ta có q = 0,2 —*■ p= 1- 0,2 = 0,8 Thành phần kiểu gen quần thể người : p2AA : 2pq Aa : q2 aa —» 0,64AA : 0,32 Aa : 0,04 aa Để sinh người khơng phân biệt PTC có kiểu gen aa cặp vợ chồng có khả phân biệt PTC phải có kiểu gen dị hợp Aa Xác suất để kiểu gen cặp vợ chồng dị hợp : ị 2p q A [ p 2+ 2p q y f 0,32 } 1^0,64 + 0,32J Gọi X xác suất sinh trai phân biệt PTC 13 48 Gọi y xác suất sinh gái không phân biệt PTC 111 X=—X—=- 48 Xác suất sinh (x + y)2 = X + 2xy + y2 Xác suất sinh trai phân biệt PTC gái không phân biệt PTC 2xy = (-)1 (-)*= 0,09375 8 Như xác suất cặp vợ chồng có khả phân biệt PTC sinh trai phân biệt PTC gái không phân biệt PTC 11111 X 0,09375 = 0,0104 = 1,04% Câu 3: (2 đ) Tính tỉ lệ người bình thường quần thể Gọi p tần số tương đối alen A q tần số tương đối alen a Ta có q2=^^ = 0,0005 -► q = 0,0224 -► p= 1- 0,0224 = 0,9776 y 2000 Theo định luật Hardy - Weinberg có thành phần kiểu gen quần thể người : p2AA : 2pq Aa : q2 aa -> (0,9776)2 AA : 0,9776 0,0224 Aa : (0,0224)2 aa -> 0,9557 AA : 0,0438 Aa : 0,0005 aa Vậy tỉ lệ người bình thường có kiểu gen đồng hợp AA 95,57% tỉ lệ người bình thường có kiểu gen dị hợp Aa 4,38% tỉ lệ người bình thường 99,95% Số người có kiểu gen đồng họp quần thể 25000 người (0,9557+0,0005) 25000= 23905 người Câu 4: (2 đ) Gọi p tàn số tương đối alen D q tàn số tương đối alen d Ta có: Tần số đột biến thuận từ D thành d u= 2,5.10'5 Tần số đột biến nghịch từ d thành D v= 4.10'4 Khi trạng thái cân quần thể ta có Tần số alen d q = = ^5^10 _ 05gg u + v 2,5.10 +4.10 Tần số alen D p=l- q=l- 0,0588= 0,9412 KT03: Bài kiểm tra đầu Trắc nghiệm khách quan: (3 điểm) Câu Đáp án: a Câu Đáp án: b Câu Đáp án: d Hướng dẫn: cấu trúc di truyền quàn thể 0,4AA : 0,5Aa : 0,1 aa Số cá thể sinh hệ từ hệ có kiểu gen dị hợp là: N Số cá thể sinh hệ từ hệ có kiểu gen đồng họp là: 2N Sau hệ tự thụ phấn ta có: Aa = N 0,5 2= 0,25N AA+aa = (0,4+0,1).2N + ( 0,5-0,25)N= 1.25N —*■ Tần số kiểu gen Aa là: _ 25N + 0,25N _ 16 57% Câu Đáp án: c Hướng dẫn: số cá thể bố mẹ dị họp n ; Số cá thể bố mẹ đồng hợp 300-n ( 150 cặp = 300 cá thể) Sơ đồ lai quần thể ngẫu phối: n Aa + (300-n) AA X n Aa + (300-n) AA rrX Ẩ _ n n , 2_ 15 _1 —*■ Tân sô qaa= mà q = = — -► q = — 2.300 600 1500 100 10 Vậy = — -» n = 60 600 10 Câu Đáp án: d Hướng dẫn: ta có p2=2.2pq p+q=l, giải hệ phương trình ta có p= 0,8 ; q=0,2 Câu Đáp án: c Tần số kiểu gen (A-) (0,8)2+ (2.0,8.0,2) = 0,96 Tần số kiểu gen (B-) (0,7)2 + (2.0,7.0,2) = 0,91 Tần số kiểu hình trội hai tính trạng 0,96 X 0,91 = 0,8736 = 87,36% IIề Trắc nghiệm tự luận: (7 điểm) Câu (2 điểm) Tìm thành phần kiểu gen quần thể khỉ hệ thứ nhất: Thế hệ thứ hai có thành phần kiểu gen 0,4225 BB + 0,455 Bb + 0,1225 bb Ta có tần số alen A hệ thứ pB= 0,4225 + 0,65 Tần số alen a hệ thứ qb= 0,1225 + °’455 = 0,35 40 / / OA Thế hệ thứ có tần số tương đối alen B khỉ pBặ =0,8 —> Tỉ lệ giao tử mang alen b qbặ = 1- 0,8 = 0,2 Gọi tỉ lệ giao tử đực có alen B pB(? = X, tỉ lệ giao tử đực có alen b qb(j = 1- X Khi quần thể ngẫu phối ta có tàn số kiểu gen sau: XB (l-x)b 0,8 B 0,2 b 0,8x BB 0,2x Bb 0,8(1-x)Bb 0,2(1 -x)bb Tần số alen B hệ thứ là: pB= 0,8x + °’2* + í! = 0565 • 0,8x + 0,lx - 0,4x + 0,4= 0,65 0,5x = 0,25 x=0,5 Tần số alen b hệ thứ là: qb= 1- PB = 0,5 Như thành phần kiểu gen hệ quần thể khỉ thứ 0,25BB + 0,5Bb + 0,25 bb =1 b) Tính tàn số tương đối alen B b hệ thứ 12: Do quàn thể cân di truyền từ hệ thứ hai tới 12, nên tần số kiểu gen quàn thể hệ thứ 12 kiểu gen bb bị loại là: 0,4225 BB + 0,455 Bb Tần số alen B là: 0/1225 + (M55 = 0,4225 + 0,455 = 148 + 26 = 74 4225 + 0,455 2.(0,4225 + 0,455) 0,8775 2.0,8775 X , ur Tân sô alen b là: 0,455 0,455 _ n o _ 0 , = = 0,25926 (0,4225 + 0,455) 2.0,8775 Như tàn số alen B b biến đổi chọn lọc tự nhiên tác động Câu (2 điểm) Phân biệt trình di truyền quần thể ngẫu phối với quần thể tự phối: Giống nhau: + Thành phần kiểu gen quần thể ban đầu giống + Sự di truyền thực sinh sản hữu tính Khác nhau: + Quần thể ngẫu phối: Tần số tương đối alen gen có xu hướng trì khơng đổi qua hệ, điều kiện định như: khơng có đột biến, di nhập gen, chọn lọc tự nhiên, + Quần thể tự phối: tỉ lệ kiểu gen đồng họp tăng, tỉ lệ kiểu gen dị hợp giảm Cho nên tần số alen thay đổi Sử dung trình di truyền qn thể có cấu trúc di truyền ban đầu là: — AA + -Aa + -aa = để phân biệt trình di truyền quàn thể ngẫu phối với quần thể tự phối: Quá trình di truyền quần thể ngẫu phối: Gọi p tần số alen A, q tần số alen a Ta cóp + q = 1, p = — + — :2 = — = 0,5 —*■ q= 1- 0,5 = 0,5 Khi cho quần thể 0,5 A 0,5 a 40 / OA ngẫu phối ta có: 0,5 A 0,5a 0,25AA 0,25 Aa 0,25 Aa 0,25 aa Thành phần kiểu gen hệ Fi 0,25 AA : 0,5 Aa : 0,25 aa Nếu hệ sau điều kiện cân quần thể trì phương pháp tính tương tự ừên tàn số alen A, a khơng đổi Quá trình di truyền quàn thể tự phối + Quần thể có kiểu gen AA tự phối cho TPKG 100% AA, nên Fi có — AA + Quàn thể có kiểu gen aa tư phối cho TPKG 100% aa, nên Fi có — aa MODULE HÓA NỘI DUNG DI TRUYỀN HỌC QUẦN THẺ ĐẺ BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI BẬC TRUNG HỌC PHÔ THÔNG 6.2.Phương pháp điều tra 6.3.Phương pháp chuyên gia 6.4.Phương pháp thực nghiệm sư phạm 6.5.Phương pháp thống kê toán học NỘI DUNG NGHIÊN cứu .10 SỞ LÝ LUẬN VÀ THựC TIỄN CỦA MODULE HÓA 10 1.1.Lược sử vấn đề nghiên cứu 10 1.1.2.Trong nước 12 1.2.Cơ sở lý luận việc xây dựng sử dụng module dạy học lể2ểlể Chương trình dạy học theo module 13 Nguyên tắc thiết kế module dạy học 24 Mục tiêu bồi dưỡng HS gỉỏỉ môn Sinh học .30 Thái áợệ' 31 THIẾT KẾ VÀ SỬ DỤNG MODULE DI TRUYỀN HỌC QUẦN THỂ ĐỂ BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI BẬC THPT 33 DI TRUYÈN HỌC QUẰN THẺ 34 Điều kiện tiên để học module 36 MỘT SỐ KHÁI NIỆM Cơ BẢN 37 B.l.2.3 Thái độ .38 Chú ý: .41 CẤU TRÚC DI TRUYÈN CỦA QUẦN THẺ Tự PHỐI VÀ GIAO PHỐI GẰN .45 Bễ2ễ7ễ Nội dung tổng hợp B.2.7.1 Lý thuyết .49 2.7.2 Bài tập nhận thức 53 p=f(A1)=p,p”+i(p,q”+q,p”)=p’p”+i(p’[l-p’']+p”[l-p’])=ỉ(p’+p”) q=£(A!)=q'q”+| (p’q”+q’p”)=q’q”+|(q”[l-q’]+q’[l^”])=|(q’+q”) .70 / "~T 7 7 N 71 2pq