Kinh nghiệm giúp học sinh giải nhanh một số dạng bài tập xác định số loại kiểu gen trong quần thể ngẫu phối

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO THANH HÓA TRƯỜNG THPT THẠCH THÀNH SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM KINH NGHIỆM GIÚP HỌC SINH GIẢI NHANH MỘT SỐ DẠNG BÀI TẬP XÁC ĐỊNH SỐ LOẠI KIỂU GEN TRONG QUẦN THỂ NGẪU PHỐI Người thực hiện: Từ Văn Hùng Chức vụ: Giáo viên SKKN thuộc lĩnh vực: Sinh học THANH HÓA NĂM 2020 MỤC LỤC Nội dung Trang I Mở đầu II Nội dung Cơ sở lý luận Thực trạng vấn đề Giải pháp 3.1 Gen nằm NST thường 3.2 Gen nằm NST giới tính 3.3 Hai hay nhiều cặp gen vừa nằm NST thường vừa nằm NST giới tính - Giới thiệu số tập vận dụng 10 Kết 15 III Kết luận kiến nghị 16 - Tài liệu tham khảo 17 - Danh mục đề tài SKKN xếp giải cấp sở GD&ĐT 18 12 I MỞ ĐẦU Lí chọn đề tài Dạy học nói chung dạy học môn sinh học nhà trường THPT nói riêng nhằm phát triển tư sáng khoa học, rèn luyện kỹ cho học sinh Vì giáo viên tổ chức hướng dẫn cho học sinh nắm bắt kiến thức mà phải biết vận dụng kiến thức để giải cách linh hoạt dạng tập sách giáo khoa, sách tập, đặc biệt dạng tập thường gặp đề thi THPT Quốc gia (tốt nghiệp THPT ĐH-CĐ) đề thi học sinh giỏi Từ thực tiễn đổi kì thi tốt nghiệp thi đại học - cao đẳng gọi chung kì thi THPT Quốc gia, việc đề có nhiều đổi mới, thời gian làm rút ngắn, đề có dạng tập nâng cao mang tính chất phân loại gây khơng khó khăn cho học sinh thầy cô giáo việc tiếp cận thay đổi cách học cách dạy Qua nhiều năm đứng lớp tham gia ôn luyện học sinh giỏi, ôn luyện học sinh thi THPT Quốc gia, tham khảo nhiều tài liệu, thân rút vài kinh nghiệm cách giải số dạng tập xác định số loại kiểu gen quần thể ngẫu phối phần di truyền học quần thể chương trình sinh học lớp 12 Với mong muốn chia sẻ giới thiệu rộng rãi đến quý thầy cô em học sinh để tham khảo, vận dụng vào thực tiễn giảng dạy học tập, góp phần nâng cao chất lượng giáo dục Tôi mạnh dạn viết đề tài: “Kinh nghiệm giúp học sinh giải nhanh số dạng tập xác định số loại kiểu gen quần thể ngẫu phối” làm sáng kiến kinh nghiệm năm học Mục đích nghiên cứu Đề tài cung cấp kiến thức bản, xác, khoa học phần di truyền học quần thể, từ giúp cho học sinh nhận dạng giải nhanh số dạng tập xác định số kiểu gen quần thể ngẫu phối thường gặp đề thi THPTQG (tốt nghiệp THPT ĐH-CĐ) Đối tượng nghiên cứu Đề tài tập trung nghiên cứu: Xác định số loại kiểu gen, số loại kiểu gen đồng hợp, số loại kiểu gen dị hợp trường hợp gen nằm NST thường gen nằm NST giới tính Phương pháp nghiên cứu - Xây dựng sở lý thuyết phương pháp xác định số loại kiểu gen, có ví dụ minh họa - Biên soạn dạng tập phù hợp với vấn đề nghiên cứu - Thực nghiệm: tiến hành giảng dạy thực tiễn lớp: Năm học 2018-2019: giảng dạy lớp 12A1, lấy lớp 12A2 (tương đương) làm đối chứng; năm học 2019-2020: giảng dạy lớp 12A2, lấy lớp 12A3 (tương đương) làm đối chứng - Tổ chức kiểm tra, thống kê đánh giá hiệu đạt từ rút nhận xét hiệu áp dụng đề tài II NỘI DUNG Cơ sở lí luận 1.1 Quần thể - Trên thực tế cá thể không tồn riêng lẻ mà chúng sống quần tụ với Các cá thể lồi có mối quan hệ gắn bó với nhiều mặt, đặc biệt phương diện sinh sản Sự quần tụ số đơng cá thể lồi chiếm không gian định tồn qua thời gian tương đối dài, có đặc trưng sinh thái di truyền Một quần tụ cá thể gọi quần thể - Tùy theo hình thức sinh sản lồi mà có quần thể sinh sản hữu tính vơ tính - Quần thể sinh sản hữu tính bao gồm: + Quần thể tự phối (thực vật tự thụ phấn, động vật lưỡng tính tự thụ tinh) + Quần thể giao phối cận huyết: cá thể có huyết thống giao phối với + Quần thể giao phối có lựa chọn: quần thể động vật, cá thể có xu hướng lựa chọn kiểu hình khác giới phù hợp với + Quần thể ngẫu phối: quần thể diễn bắt cặp ngẫu nhiên cá thể đực 1.2.Tần số alen tần số kiểu gen - Mỗi quần thể đặc trưng vốn gen, bao gồm alen tất gen hình thành q trình tiến hóa mà quần thể có thời điểm xác định - Vốn gen bao gồm kiểu gen khác quy định kiểu hình định Trong quần thể, số alen gen lớn Gen tồn nhiễm sắc thể thường nhiễm sắc thể giới tính - Tần số tương đối alen tính tỉ lệ số alen xét tổng số alen gen quần thể, hay tỉ lệ phần trăm số giao tử mang alen quần thể - Tần số tương đối của kiểu gen xác định tỉ số cá thể có kiểu gen tổng số cá thể quần thể 1.3 Sự di truyền quần thể ngẫu phối - Giao phối ngẫu nhiên cá thể quần thể nét đặc trưng quần thể giao phối Đây hệ thống giao phối phổ biến phần lớn động, thực vật Trong quần thể giao phối lên mối quan hệ phụ thuộc lẫn cá thể mặt sinh sản Do quần thể giao phối xem đơn vị sinh sản, đơn vị tồn loài tự nhiên Quan hệ sinh sản sở để quần thể tồn không gian theo thời gian - Qúa trình giao phối nguyên nhân làm cho quần thể đa hình kiểu gen, dẫn đến đa hình kiểu hình - Theo định luật Hacđi - Vanbec, cấu trúc di truyền (tỉ lệ phân bố kiểu gen) quần thể ngẫu phối ổn định qua hệ điều kiện nhât định (Điều kiện: kích thước lớn, cá thể giao phối ngẫu nhiên, sức sống khả sinh sản kiểu gen khác nhau, khơng có đột biến gen (hoặc có đột biến thuận = đột biến nghịch), khơng có chọn lọc tự nhiên, di nhập gen) - Tần số alen thành phần kiểu gen quần thể bị thay đổi tác động nhân tố tiến hóa như: Đột biến gen, di - nhập gen, chọn lọc tự nhiên Sự biến đổi tần số alen thành phần kiểu gen quần thể sở tiến hóa Thực trạng vấn đề - Trong đề thi đại học - cao đẳng, đề thi THP Quốc gia năm gần thường hay gặp dạng tập xác định số loại kiểu gen quần thể ngẫu phối với mức phân loại khác Với thời lượng dành cho việc giải tập đề thi ngắn, kiến thức nằm ngồi chương trình sách giáo khoa điều gây nhiều trở ngại cho học sinh học tập giáo viên trình giảng dạy - Tôi tiến hành khảo sát thực tiễn đối tượng học sinh khối 12 thuộc trường THPT Thạch Thành với hình thức trắc nghiệm trả lời phiếu với 40 tập từ vận dụng thấp đến vận dụng cao (mỗi câu tương ứng 0,25 điểm) thiết kế đề theo hướng đánh giá khả vận dụng kiến thức giải tập xác định số loại kiểu gen quần thể giao phối, thời gian làm 50 phút + Năm học 2018-2019: tháng 3/2019 khảo sát 82 học sinh lớp 12A1, 12A2 Kết thu được: Điểm Điểm Điểm Điểm Điểm Điểm - 10 - 7,75 - 6,75 3,0 - 4,75 0,5 - 2,75 0-2 Lớp Số SL Tỉ SL Tỉ SL Tỉ SL Tỉ SL Tỉ SL Tỉ hs lệ lệ lệ lệ lệ lệ % % % % % % 12A1 42 9,5 14, 19 45,2 19,1 9,5 2,4 12A2 40 7,5 17, 16 40,0 10 25,0 10,0 0,0 + Năm học 2019-2020: tháng 4/2020 khảo sát 86 học sinh lớp 12A2, 12A3 Kết thu được: Điểm Điểm Điểm Điểm Điểm Điểm - 10 - 7,75 - 6,75 3,0 - 4,75 0,5 0-2 Lớp Số 2,75 hs SL Tỉ SL Tỉ SL Tỉ SL Tỉ SL Tỉ SL Tỉ lệ lệ lệ lệ lệ lệ % % % % % % 12A2 44 11,4 15, 16 36,4 13 29,5 4,5 2,3 12A3 42 9,5 21, 15 35,7 11 26,2 0,0 7,2 4 - Nhận xét: + Tỉ lệ học sinh đạt điểm khá, giỏi thấp + Tỉ lệ học sinh đạt điểm từ trung bình cịn khiêm tốn + Tỉ lệ học sinh đạt điểm yếu, cao Giải pháp I Gen nằm nhiễm sắc thể thường Trường hợp 1: Một locut gen nằm cặp NST thường * Giả sử: lơcut gen có alen A, a nằm cặp NST thường -> quần thể có kiểu gen: AA, Aa, aa - Có kiểu gen đồng hợp: AA, aa - Có kểu gen dị hợp: Aa -> Số kiểu gen tối đa tạo quần thể: + = * Nếu gen có r alen -> quần thể có: - Số kiểu gen đồng hợp: r - Số kiểu gen dị hợp: C2r = = -> Số kiểu gen tối đa tao quần thể: r + C2r = r + = r + = Ví dụ 1: Trong quần thể giao phối, gen có alen a1; a2; a3 giao phối tự tạo tối đa tổ hợp kiểu gen Biết không xảy đột biến? Hướng dẫn: Áp dụng công thức: = = (kiểu gen) Ví dụ 2: Nhóm máu A, B, O người alen IA, IB , IO quy định Trong IA IB đồng trội trội hoàn toàn so với IO Hãy xác định quần thể: a) Số loại kiểu gen đồng hợp? b) Số loại kiểu gen dị hợp? c) Số loại kiểu gen tối đa tạo ra? Hướng dẫn: a) Số loại kiểu gen đồng hợp = số alen = (kiểu gen) b) Số loại kiểu gen dị hợp: r (r  1) 3(3  1) = = (kiểu gen) 2 c) Tổng số loại kiểu gen = số loại kiểu gen đồng hợp + số loại kiểu gen dị hợp = 3+3 = (kiểu gen) r (r  1) 3(3  1) = = (kiểu gen) 2 Trường hợp 2: Hai locut gen nằm cặp NST thường, liên kết khơng hồn tồn * Giả sử: gen có r1 alen, gen có r2 alen nằm cặp nhiễm sắc thể thường, liên kết không hoàn toàn - Ta coi gen M có r1.r2 alen - Số kiểu gen tạo quần thể: Ví dụ 1: Trong quần thể giao phối, giả sử gen thứ có alen, gen thứ có alen, gen nằm cặp NST thường Biết không xảy đột biến, tính theo lí thuyết giao phối tự tạo tối đa kểu gen? A 30 B 16 C 60 D 78 Hướng dẫn: Đáp án D - Ta coi gen gen M có: x = 12 alen - Sự giao phối tự tạo ra: 12(12  1) = 78 (kiểu gen) Ví dụ 2: Trong quần thể lồi thú, xét hai lơcut: lơcut có alen A, a; lơcut hai có alen B1, B2, B3 Cả hai lơcut nằm cặp NST thường, liên kết không hồn tồn Biết khơng xảy đột biến, tính theo lí thuyết, số kiểu gen tối đa hai lôcut quần thể A 21 B 18 C 15 D 27 Hướng dẫn: Đáp án A - Ta coi gen gen M có: x = alen - Sự giao phối tự tạo ra: 6(6  1) = 21 (kiểu gen) Trường hợp 3: Nhiều locut gen nằm cặp NST thường khác nhau, phân li độc lập * Giả sử: có n gen phân li độc lập (mỗi gen có r alen) Kết chung tích kết riêng -> số kiểu gen tối đa tạo quần thể: []n (kiểu gen) Ví dụ 1: Ở lồi, nghiên cứu gen phân li độc lập gen có alen Xác định số kiểu gen tối đa tạo quần thể ? Hướng dẫn: Áp dụng công thức: [] = [3(3+1)/2]5 = 65 (kiểu gen) Ví dụ 2: Trong quần thể giao phối, giả sử gen thứ có alen, gen thứ có alen, gen nằm cặp NST thường khác giao phối tự tạo tối đa kiểu gen? Hướng dẫn: - Ta có: gen có alen: = = (kiểu gen) Gen có alen: = = 10 (kiểu gen) - Sự giao phối tự tạo ra: x10 = 60 (kiểu gen) II Gen nằm nhiễm sắc thể giới tính Trường hợp 1: Một locut gen nằm nhiễm sắc thể X (khơng có alen tương ứng Y) * Giả sử: gen có r alen nằm NST giới tính X, khơng có alen tương ứng Y - Trên giới XX: số kiểu gen tính giống nhiễm sắc thể thường: - Trên giới XY: số kiểu gen = r -> Số kiểu gen tối đa tạo quần thể: + r Ví dụ 1: Một quần thể động vật, xét gen có alen nhiễm sắc thể X (khơng có alen tương ứng Y) Xác định số kiểu gen tối tạo quần thể? Hướng dẫn: - Trên giới XX có: = 2(2  1) = (kiểu gen) - Trên giới XY có: r = (kiểu gen) -> số kiểu gen tối đa tạo ra: + = (kiểu gen) Ví dụ 2: Ở lồi trùng (♂ XX; ♀ XY) Một gen có alen A> a> a1> a2 nằm NST giới tính X, khơng có alen tương ứng Y Hãy xác định quần thể: a) Số loại kiểu gen đồng hợp giới đực? b) Tổng số loại kiểu gen quần thể? Hướng dẫn: a) Số loại kiểu gen đồng hợp giới đực: - Giới đực có cặp NST giới tính XX - Số loại kiểu gen đồng hợp = số alen gen = (kiểu gen) b) Tổng số loại kiểu gen quần thể: - Trên giới XX có: r (r  1) 4(4  1) = = 10 (kiểu gen) 2 - Trên giới XY có: r = (kiểu gen) -> số kiểu gen tối đa tạo ra: 10 + = 14 (kiểu gen) Trường hợp 2: Một locut gen nằm nhiễm sắc thể Y (khơng có alen tương ứng X) * Giả sử: gen r alen nằm NST Y, khơng có alen tương ứng X - Trên giới XX: có kiểu gen (XX) - Trên giới XY: số kiểu gen = r -> Số kiểu gen tạo quần thể: r +1 Ví dụ 1: Ở lồi động vật có vú, xét locut gen có alen nằm NST giới tính Y, khơng có alen tương ứng X Hãy xác định số kiểu gen tối đa tạo quần thể? Hướng dẫn: - Trên giới XX: có kiểu gen (XX) - Trên giới XY: số kiểu gen = r = 4(kiểu gen) -> Số kiểu gen tối đa tạo quần thể: + = (kiểu gen) Ví dụ 2: Ở người, xét locut gen có alen nằm NST giới tính Y khơng có alen tương ứng X Trong trường hợp không xảy đột biến, số loại kiểu gen tối đa quần A B C D Hướng dẫn: Đáp án C - Trên giới XX: có kiểu gen (XX) - Trên giới XY: số kiểu gen = r = 3(kiểu gen) -> Số kiểu gen tối đa tạo quần thể: + = (kiểu gen) Trường hợp 3: Một locut gen nằm nhiễm sắc thể giới tính X (có alen tương ứng Y) * Giả sử: gen r alen nằm NST X, có alen tương ứng Y - Ở giới XX: Số loại kiểu gen: r (r  1) - Ở giới XY: Số loại kiểu gen: r alen NST X -> tạo r giao tử X; r alen NST Y -> tạo r giao tử Y -> Số kiểu gen giới XY: r x r r (r  1) + r2 -> Tổng số loại kiểu gen quần thể: Ví dụ 1: Trong quần thể lồi động vật lưỡng bội, xét lơcut có hai alen nằm vùng tương đồng nhiễm sắc thể giới tính X Y Biết khơng xảy đột biến, theo lí thuyết, số loại kiểu gen tối đa lôcut quần thể bao nhiêu? Hướng dẫn: - Ở giới XX: = 2(2  1) = (kiểu gen) - Ở giới XY: alen X -> tạo giao tử X, alen Y -> tạo giao tử Y -> số kiểu gen XY: x = (kiểu gen) => Số kiểu gen tối đa tạo quần thể: + = (kiểu gen) Ví dụ 2: Ở gà cặp NST giới tính gà trống XX, gà mái XY Xét locut gen có alen M> m> m1>m2 nằm NST giới tính X, có alen tương ứng Y Hãy xác định: a) Số loại kiểu gen giới cái? b) Số kiểu gen tối đa tạo quần thể? Hướng dẫn: a) Số loại kiểu gen giới cái: - Ở giới XY: alen X -> tạo giao tử X, alen Y -> tạo giao tử Y -> số kiểu gen XY: x = 16 (kiểu gen) b) Tổng số loại kiểu gen quần thể: - Ở giới XX: = 4(4  1) = 10 (kiểu gen) -> Số kiểu gen tối đa: 16 + 10 = 26 (kiểu gen) Trường hợp 4: Một locut gen nằm nhiễm sắc thể giới tính X lồi có chế xác định giới tính XX/XO * Giả sử: locut gen có r alen nằm nhiễm sắc thể X, lồi có chế xác định giới tính XX/XO - Ở giới XX: + Số loại kiểu gen đồng hợp số alen gen = r + Số loại kiểu gen dị hợp = C2r = + Tổng số loại kiểu gen = r (r  1) r (r  1) - Ở giới XO: Số loại kiểu gen = r -> Tổng số loại kiểu gen = r (r  1) + r Ví dụ 1: Ở lồi trùng (♀ XO; ♂ XX) Xét locut gen có alen B, Bs, Br b nằm NST giới tính X Hãy xác định: a) Số loại kiểu gen đồng hợp giới đực? b) Số loại kiểu gen tối đa tạo quần thể? Hướng dẫn: a) Số loại kiểu gen đồng hợp giới đực: Giới đực (XX): Số loại kiểu gen đồng hợp = số alen = 4(kiểu gen) b) Số loại kiểu gen quần thể: r (r  1) 4(4  1) +r= + = 14 (kiểu gen) 2 Ví dụ 2: Ở Châu chấu, xét locut gen có alen, nằm nhiễm sắc thể giới tính X Biết khơng xảy đột biến, tính theo lý thuyết số loại kiểu gen tối đa tạo quần thể bao nhiêu? Hướng dẫn: - Ở giới XX: số loại kiểu gen = r (r  1) 3(3  1) = = (kiểu gen) 2 - Ở giới XO: Số loại kiểu gen = 3(kiểu gen) -> Tổng số loại kiểu gen = + = (kiểu gen) Trường hợp 5: Hai locut gen nằm NST X (khơng có alen tương ứng Y), liên kết khơng hồn tồn * Gỉa sử: Gen có r1 alen, gen có r2 alen nằm nhiễm sắc thể X, khơng có alen tương ứng Y liên kết khơng hoàn toàn - Ta coi gen M có r1.r2 alen - Trên giới XX: số kiểu gen = - Trên giới XY: số kiểu gen = r1.r2 => Số kiểu gen tạo quần thể: + r1.r2 Ví dụ 1: Một quần thể giao phối, xét gen nằm nhiễm sắc thể X (khơng có alen Y), gen thứ có alen, gen thứ có alen gen liên kết khơng hồn tồn Xác định số kiểu gen tối đa tạo quần thể? Hướng dẫn: - Gen nằm X, ta xem gen M có 2.5 = 10 alen - Trên giới XX có: = 10(10  1) = 55 (kiểu gen) - Trên giới XY có: r = 10 (kiểu gen) => số kiểu gen tối đa quần thể: 55 + 10 = 65 (kiểu gen) Ví dụ 2: Trong quần thể lồi thú, xét hai lơcut: lơcut có alen; lơcut hai có alen Cả hai lơcut nằm đoạn không tương đồng nhiễm sắc thể giới tính X, liên kết khơng hồn tồn Biết khơng xảy đột biến, tính theo lí thuyết, số kiểu gen tối đa hai lôcut quần thể bao nhiêu? Hướng dẫn: - Gen nằm X, ta xem gen M có 2x4 = alen - Trên giới XX có: = 8(8  1) = 36 (kiểu gen) - Trên giới XY có: r = (kiểu gen) => số kiểu gen tối đa quần thể: 36 + = 44 (kiểu gen) III Hai hay nhiều cặp gen vừa nằm NST thường vừa nằm NST giới tính Trường hợp 1: Một locut gen nằm cặp NST thường locut gen nằm NST giới tính X (khơng có alen tương ứng Y) * Giả sử: gen có r1 alen nằm cặp NST thường, gen có r2 alen nằm nhiễm sắc thể X, khơng có alen tương ứng Y - Gen có r1 alen nhiễm sắc thể thường -> số kiểu gen: - Gen có r2 alen nhiễm sắc thể X: + Trên giới XX: số kiểu gen = + Trên giới XY: số kiểu gen = r2 -> Số kiểu gen tạo quần thể: x [ + r2] Ví dụ 1: Một quần thể động vật, xét gen có alen nhiễm sắc thể thường gen có alen nhiễm sắc thể giới tính X, khơng có alen Y Quần thể có số loại kiểu gen tối đa hai gen A 30 B.60 C 18 D.32 (Trích đề thi CĐ 2009) Hướng dẫn: Đáp án A - Gen thứ NST thường có: = 3(3  1) = (kiểu gen) - Gen NST X, khơng có alen Y: + Trên giới XX có: = 2(2  1) = (kiểu gen) + Trên giới XY có: r = (kiểu gen) => Tổng số KG quần thể: 6(3+2) = 30 (kiểu gen) Ví dụ 2: Ở người xét gen, gen có alen nằm nhiễm sắc thể thường, gen gen có alen nằm nhiễm sắc thể X (khơng có alen Y) gen liên kết khơng hồn tồn với Tính theo lí thuyết số kiểu gen tối đa lôcut quần thể người ? Hướng dẫn: - Gen có len NST thường có: = 3(3  1) = (kiểu gen) - Gen ta xem gen M có: 2.2 = alen + Trên giới XX có: = 4(4  1) = 10 (kiểu gen) + Trên giới XY có: r = (kiểu gen) -> Số kiểu gen tối đa quần thể: 6(10 + 4) = 84 (kiểu gen) Trường hợp 2: Một locut gen nằm cặp NST thường locut gen nằm NST giới tính Y (khơng có alen tương ứng X) 10 * Giả sử: gen có r1 alen nằm cặp NST thường, gen có r2 alen nằm nhiễm sắc thể Y, khơng có alen tương ứng X - Gen có r1 alen nhiễm sắc thể thường -> số kiểu gen: - Gen có r2 alen nhiễm sắc thể Y: + Trên giới XX: có kiểu gen (XX) + Trên giới XY: số kiểu gen = r2 -> Số kiểu gen tạo quần thể: x(r2 +1) Ví dụ 1: Ở loài Động vật, xét locut gen, gen gen có alen nhiễm sắc thể thường, gen hai có alen nằn đoạn khơng tương địng NST giới tính Y (khơng có alen tương ứng X) Biết không xảy đột biến, qúa trình giao phối tự quần thể tạo tối đa kiểu gen? Hướng dẫn: - Gen có alen NST thường có: = 3(3+1)/2 = (kiểu gen) - Gen có alen nhiễm sắc thể Y, khơng có alen tương ứng X: + Trên giới XX: có kiểu gen (XX) + Trên giới XY: số kiểu gen = r2 = (kiểu gen) -> Số kiểu gen tạo quần thể: 6(4 +1) = 30 (kiểu gen) Ví dụ 2: Ở quần thể ngẫu phối, xét hai gen: Gen thứ có alen, nằm đoạn không tương đồng nhiễm sắc thể giới tính Y; Gen thứ hai có alen, nằm nhiễm sắc thể thường Trong trường hợp không xảy đột biến, số loại kiểu gen tối đa hai gen tạo quần thể A 45 B 90 C 15 D 135 Hướng dẫn: - Gen thứ có alen nhiễm sắc thể Y, khơng có alen tương ứng X: + Trên giới XX: có kiểu gen (XX) + Trên giới XY: số kiểu gen = (kiểu gen) - Gen thứ hai có alen nhiễm sắc thể thường -> số kiểu gen: = 5(5  1) = 15 (kiểu gen) -> Số kiểu gen tạo quần thể: 15(2 +1) = 45 (kiểu gen) GIỚI THIỆU MỘT SỐ BÀI TẬP VẬN DỤNG Bài tập 1: Một quần thể động vật, xét gen có alen nhiễm sắc thể thường gen có alen nhiễm sắc thể giới tính X, khơng có alen tương ứng Y Quần thể có số loại kiểu gen tối đa hai gen A 30 B 60 C 18 D 32 (Trích đề thi tuyển sinh CĐ 2009) Hướng dẫn: Đáp án A - Gen có: = 3(3  1) = (kiểu gen) - Gen 2: + Trên giới XX: = 2(2  1) = (kiểu gen) 11 + Trên giới XY: số kiểu gen = r2 = (kiểu gen) -> Số kiểu gen: x = 30(kiểu gen) Bài tập 2: Trong quần thể giao phối, giả sử gen thứ có alen, gen thứ có alen, gen nằm cặp NST thường khác giao phối tự tạo tối đa kểu gen? A 10 B 16 C 60 D Hướng dẫn: Đáp án C - Ta có: gen có alen => có = = (kiểu gen) Gen có alen => có = = 10 (kiểu gen) - Các gen PLĐL -> giao phối tự tạo ra: x10 = 60 (kiểu gen) Bài tập 3: Trong quần thể giao phối, xét locut gen có alen a1; a2; a3 giao phối tự tạo tối đa tổ hợp kiểu gen Biết diễn biến giảm phân tạo giao tử hai giới diễn bình thường? A B C D 15 Hướng dẫn: Đáp án B Áp dụng công thức: = = (kiểu gen) Bài tập 4: Ở người, gen A quy định mắt nhìn màu bình thường, alen a quy định bệnh mù màu đỏ lục; gen B quy định máu đơng bình thường, alen b quy định bệnh máu khó đơng Các gen nằm nhiễm sắc thể giới tính X, khơng có alen tương ứng Y Gen D quy định thuận tay phải, alen d quy định thuận tay trái nằm nhiễm sắc thể thường Số kiểu gen tối đa locut quần thể người A 36 B 39 C 42 D 27 (Trích đề thi tuyển sinh ĐH 2009) Hướng dẫn: Đáp án C - Gen có alen NST X khơng có alen Y, ta xem gen M có: 2x2 = alen + Trên giới XX: 4(4  1) = 10 (kiểu gen) + Trên giới XY: có (kiểu gen) - Gen có alen nằm NST thường có: 2(2  1) = (kiểu gen) -> Số kiểu gen: 14 x = 42(kiểu gen) Bài tập 5: Trong quần thể ngẫu phối loài động vật lưỡng bội, xét gen có alen nằm nhiễm sắc thể thường Biết khơng có đột biến xảy ra, số loại kiểu gen tối đa tạo quần thể A B C 10 D 15 (Trích đề thi tuyển sinh CĐ 2010) Hướng dẫn: Đáp án D Áp dụng công thức: = 5(5  1) = 15 (kiểu gen) 12 Bài tập 6: Ở quần thể ngẫu phối, xét hai gen: Gen thứ có alen, nằm đoạn khơng 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 hai gen tạo quần thể A 45 B 90 C 15 D 135 (Trích đề thi tuyển sinh ĐH 2010) Hướng dẫn: Đáp án D - Gen có alen NST X khơng có alen Y: + Trên giới XX: 3(3  1) = (kiểu gen) + Trên giới XY: có (kiểu gen) - Gen có alen nằm NST thường có: 5(5  1) = 15 (kiểu gen) -> Số kiểu gen: x 15 = 135(kiểu gen) Bài tập 7: Ở quần thể, xét gen: gen có alen, gen có alen nằm NST X , gen có alen nằm NST Y Trong trường hợp không xảy đột biến, số loại kiểu gen tối đa gen tạo quần thể A 51 B 30 C 21 D 15 Hướng dẫn: Đáp án A - Gen NST X ta xem gen có alen + Giới XX: = 6(6  1) = 21 (kiểu gen) + Giới XY: X có alen, Y có alen => tạo x = 30 (kiểu gen) => Tổng số KG quần thể: 21+30 = 51 (kiểu gen) Bài tập 8: Ở người xét gen: gen có alen NST thường, gen gen có alen NST giới tính X (khơng có alen Y) gen X liên kết khơng hồn tồn với Gen có alen nằm NST Y (khơng có alen X) Tính theo lí thuyết số kiểu gen tối đa lôcut quần thể người A 51 B 90 C 132 D 123 Hướng dẫn: Đáp án D - Gen thứ NST thường có: 3(3  1) = (kiểu gen) - Gen NST X gen có alen ta xem gen có alen + Giới XX: 4(4  1) = 10 (kiểu gen) + Giới XY: X có alen, Y có alen => tạo x = 12 (kiểu gen) => Tổng số KG quần thể: x (10+12) = 132 (kiểu gen) Bài tập 9: Trong quần thể loài thú, xét hai lơcut: lơcut có alen A1, A2, A3; lơcut hai có alen B b Cả hai lôcut nằm đoạn không tương đồng nhiễm sắc thể giới tính X alen hai lơcut liên kết khơng hồn tồn Biết khơng xảy đột biến, tính theo lí thuyết, số kiểu gen tối đa hai lơcut quần thể là: 13 A 18 B 36 C 30 D 27 (Trích đề thi tuyển sinh ĐH 2011) Hướng dẫn: Đáp án D - Gen ta xem gen M có: 3x2 = alen + Trên giới XX có: = 6(6  1) = 21 (kiểu gen) + Trên giới XY có: r = (kiểu gen) -> Số kiểu gen tối đa quần thể: 21 + = 27 (kiểu gen) Bài tập 10: Trong quần thể giao phối, giả sử gen thứ có alen, gen thứ có alen, gen thứ có len, gen nằm cặp NST thường khác giao phối tự tạo tối đa kiểu gen? Hướng dẫn: Gen có alen: 2(2  1) 3(3  1) = (kiểu gen); Gen có alen: = (kiểu 2 gen); Gen có alen: = = 10 (kiểu gen) -> số kiểu gen tối đa: x x 10 = 180 (kiểu gen) Bài tập 11: Trong quần thể loài động vật lưỡng bội, xét lơcut có ba alen nằm vùng tương đồng nhiễm sắc thể giới tính X Y Biết khơng xảy đột biến, theo lí thuyết, số loại kiểu gen tối đa lôcut quần thể A 12 B 15 C D (Trích đề thi tuyển sinh ĐH 2012) Hướng dẫn: Đáp án B - Trên giới XX: có: = 3(3  1) = (kiểu gen) - Trên giới XY: alen X cho giao tử X, len Y cho giao tử Y -> Số kiểu gen XY: x = (kiểu gen) -> Số kiểu gen tối đa tạo quần thể: + = 15 (kiểu gen) Kết - Được quan tâm, tạo điều kiện Ban giám hiệu ủng hộ thầy, cô giáo tổ chuyên môn, đề tài triển khai giảng dạy trường THPT Thạch Thành 2: + Năm học 2018-2019: giảng dạy lớp 12A1 lấy lớp 12 A2 (có trình độ tương đương) làm đối chứng + Năm học 2019-2020: giảng dạy lớp 12A2 lấy lớp 12A3 (có trình độ tương đương) làm đối chứng Với nỗ lực thân tinh thần tích cực xây dựng em học sinh, việc thực đề tài diễn thuận lợi - Tiến hành khảo sát: với hình thức với 40 tập từ dễ đến khó (mỗi tương ứng 0,25 điểm) tập theo hướng đánh giá khả nhận dạng, áp dụng giải tập tương tự đồng thời vận dụng kiến thức có liên quan để giải tập mang tính vận dụng cao hơn, thời gian làm 50 phút Kết đạt được: 14 + Năm học 2018-2019: tháng năm 2019 lặp lại khảo sát lớp 12A 1, 12A2 (Số lượng: 42 học sinh 12A1, 40 học sinh 12A2, học sinh bỏ học, chuyển trường so với lần khảo sát trước vào tháng 3/2019): Điểm Điểm Điểm Điểm Điểm Điểm - 10 - 7,75 - 6,75 3,0 - 4,75 0,5 - 2,75 0-2 Lớp Số SL Tỉ SL Tỉ SL Tỉ SL Tỉ SL Tỉ SL Tỉ hs lệ lệ lệ lệ lệ lệ % % % % % % 12A1 42 16, 19, 23 54,8 7,1 2,4 0 12A2 40 7,5 12, 18 45,0 22,5 5,0 7,5 + Năm học 2019-2020: tháng năm 2020 lặp lại khảo sát lớp 12A 2, 12A3 (Số lượng: 44 học sinh 12A2, 42 học sinh 12A3, học sinh bỏ học, chuyển trường so với lần khảo sát trước vào tháng 4/2019): Điểm Điểm Điểm Điểm Điểm Điểm - 10 - 7,75 - 6,75 3,0 - 4,75 0,5 - 2,75 0-2 Lớp Số SL Tỉ SL Tỉ SL Tỉ SL Tỉ SL Tỉ SL Tỉ hs lệ lệ lệ lệ lệ lệ % % % % % % 12A2 44 18, 10 22, 21 47,7 11,4 0,0 0,0 12A3 42 4,8 19, 16 38,1 10 23,8 9,5 4,8 * Nhận xét: So sánh kết lớp trước sau thực đề tài: - Lớp thực đề tài: sau giảng dạy (12A năm học 2018-2019, 12A2 năm học 2019-2020) khảo sát cho thấy tỉ lệ điểm giỏi, khá, trung bình tăng lên đáng kể; tỉ lệ điểm yếu, giảm xuống cịn so với so với lần khảo sát trước - Lớp đối chứng (có trình độ tương đương): khơng áp dụng đề tài để giảng dạy (12A2 năm học 2018-2019, 12A3 năm học 2019-2020) khảo sát lần sau cho thấy tỉ lệ điểm giỏi, khá, trung bình khơng thay đổi đáng kể; tỉ lệ điểm yếu, cịn có chiều hướng tăng lên so với lần khảo sát trước So sánh kết lớp thực đề tài lớp đối chứng: - Lần khảo sát thứ chưa áp dụng đề tài để giảng dạy: + Năm học 2018-2019: tỉ lệ điểm giỏi, khá, trung bình, yếu, lớp 12A1 tương đương với điểm lớp 12A2 + Năm học 2019-2020: tỉ lệ điểm giỏi, khá, trung bình, yếu, lớp 12A2 tương đương với điểm lớp 12A3 - Lần khảo sát thứ hai sau áp dụng đề tài để giảng dạy: 15 + Năm học 2018-2019: tỉ lệ điểm giỏi, khá, trung bình lớp 12A tăng lên cịn lớp 12A2 không tăng; tỉ lệ điểm yếu, giảm lớp 12A2 có chiều hướng tăng + Năm học 2019-2020: tỉ lệ điểm giỏi, khá, trung bình lớp 12A tăng lên cịn lớp 12A3 khơng tăng; tỉ lệ điểm yếu, giảm lớp 12A có chiều hướng tăng * Như đề tài: “Kinh nghiệm giúp học sinh giải nhanh số dạng tập xác định số loại kiểu gen quần thể ngẫu phối” tài liệu bổ ích, giúp thầy cô giáo sử dụng để áp dụng vào thực tiễn giảng dạy, sử dụng phù hợp với nhiều đối tượng học sinh từ giỏi, đến trung bình, yếu Đề tài cung cấp kiến thức tảng quan trọng vận dụng giải dạng tập phức tạp Đặc biệt dạng tập lai thường gặp trong đề thi tốt nghiệp THPT, thi ĐH-CĐ, thi học sinh giỏi III KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Qua trình nghiên cứu nhiều tài liệu qua thực tiễn giảng dạy lớp, luyện thi học sinh giỏi, luyện thi ĐH-CĐ thân rút kinh nghiệm từ xây dựng đề tài “Kinh nghiệm giúp học sinh giải nhanh số dạng tập xác định số loại kiểu gen quần thể ngẫu phối” Đề tài áp dụng phạm vi số lớp 12 THPT Thạch Thành năm học 2018 – 2019 năm học 2019-2020, bước đầu tơi nhận thấy có hiệu rõ rệt Tơi hi vọng đề tài áp dụng rộng rãi cho học sinh khối 12 nhà trường THPT Thạch Thành nhà trường THPT năm học tới Trong rình xây dựng đề tài, thân cố gắng, chắn khó tránh khỏi thiếu sót Tơi mong đóng góp ý kiến chân thành q thầy để đề tài hồn thiện áp dụng rộng rãi XÁC NHẬN CỦA HIỆU TRƯỞNG Thanh Hóa, ngày 10 tháng 06 năm 2020 Tơi xin cam đoan SKKN viết, không chép nội dung người khác Từ Văn Hùng TÀI LIỆU THAM KHẢO 1) Sách giáo khoa sinh học lớp 12 nâng cao - NXB GD 2008 2) Sách tập sinh học lớp 12 nâng cao - NXB GD 2008 3) Sách giáo viên sinh học 12 nâng cao - NXB GD 2008 4) Đề thi tuyển sinh vào trường đại học - cao đẳng qua năm 5) Khám phá tư – Bộ đề luyện thi quốc gia - NXB ĐH quốc gia Hà Nội 6) Tư sáng tạo bồi dưỡng học sinh giỏi THPT – NXB ĐH QG Hà Nội 2017 7) Điểm cao kì thi THPT Quốc gia - NXB ĐH QG Hà Nội 16 8) Sinh học 12 chuyên sâu - NXB ĐH QG Hà Nội Năm 2014 9) Luyện đề - NXB Hồng Đức 10) Nguồn tư liệu mạng Internet DANH MỤC CÁC ĐỀ TÀI SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM ĐÃ ĐƯỢC HỘI ĐỒNG ĐÁNH GIÁ XẾP LOẠI, CẤP SỞ GD&ĐT XẾP LOẠI TỪ C TRỞ LÊN Họ tên tác giả: Từ Văn Hùng Chức vụ đơn vị công tác: giáo viên trường THPT Thạch Thành 17 TT Tên đề tài SKKN Tích hợp phương pháp giải số dạng tập di truyền học quần thể Lồng ghép nội dung giáo dục phòng chống tác hại thuốc vào nhà trường THPT Kinh nghiệm giúp học sinh giải nhanh số dạng tập di truyền hoán vị gen, tương tác gen hay khó Kinh nghiệm giúp học sinh nhận dạng quy luật di truyền chi phối số tập lai thường gặp Kết Năm học Cấp đánh đánh giá đánh giá giá xếp loại xếp loại xếp loại Sở GD&ĐT C 2011-2012 Sở G&ĐT C 2012-2013 Sở GD&ĐT C 2015-2016 Sở GD&ĐT C 2016-2017 18 ... xác định quần thể: a) Số loại kiểu gen đồng hợp? b) Số loại kiểu gen dị hợp? c) Số loại kiểu gen tối đa tạo ra? Hướng dẫn: a) Số loại kiểu gen đồng hợp = số alen = (kiểu gen) b) Số loại kiểu gen. .. dạng giải nhanh số dạng tập xác định số kiểu gen quần thể ngẫu phối thường gặp đề thi THPTQG (tốt nghiệp THPT ĐH-CĐ) Đối tượng nghiên cứu Đề tài tập trung nghiên cứu: Xác định số loại kiểu gen, số. .. khảo nhiều tài liệu, thân rút vài kinh nghiệm cách giải số dạng tập xác định số loại kiểu gen quần thể ngẫu phối phần di truyền học quần thể chương trình sinh học lớp 12 Với mong muốn chia sẻ