Phương pháp tính nhanh số kiểu gen tối đa trong quần thể

SỞ GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO THANH HÓA TRƯỜNG THPT THẠCH THÀNH SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM “PHƯƠNG PHÁP TÍNH NHANH SỐ KIỂU GEN TỐI ĐA TRONG QUẦN THỂ” Người thực hiện: Hoàng Thị Hà Chức vụ: Giáo viên SKKN thuộc lĩnh mơn: Sinh học THANH HỐ NĂM: 2020 MỤC LỤC Nội dung 1.MỞ ĐẦU Trang 1.1 Lí chọn đề tài 1.2 Mục đích nghiên cứu 1.3 Nhiệm vụ nghiên cứu 1.4 Đối tượng nghiên cứu 1.5 Những điểm SKKN 2.GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ 2.1.Cơ sở lí luận vấn đề 2.2.Thực trạng vấn đề 2.3.Giải pháp tổ chức thực 2.3.1 Phương pháp tính số kiểu gen tối đa quần thể gen nằm nhiễm sắc thể (NST) thường 2.3.1.1 Trường hợp phân ly độc lập 2.3.1.2: Trường hợp gen nằm cặp nhiễm sắc thể ( liên kết gen ) 2.3.1.3 Trường hợp phân li độc lập liên kết gen 2.3.2.Gen nằm NST giới tính 2.3.2.1 Gen có a len X khơng có a len tương ứng Y 2.3.2.2 Trường hợp gen có alen nằm NST giới tính Y, khơng có 10 alen tương ứng X 2.3.2.3 Trường hợp vừa có alen X vừa có alen Y 11 2.3.2.4 Trường hợp có gen nằm NST giới tính X, khơng có alen 13 tương ứng Y, có gen nằm NST giới tính Y , khơng có alen tương ứng X 2.3.3 Trường hợp tổng hợp vừa phân li độc lập vừa liên kết gen vừa 14 nằm NST giới tính 2.4.Hiệu sáng kiến kinh nghiệm 15 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 18 3.1.Kết luận: 18 3.2 KiÕn nghÞ 18 1 MỞ ĐẦU 1.1.Lí chọn đề tài: Năm học 2019 – 2020, năm đầy biến động dịch Covid – 19 Lần lịch sử học sinh nước nghỉ học gần ba tháng phòng dịch bệnh truyền nhiễm Đại dịch Covid – 19 làm cho tất kế hoạch học tập, thi cử bị đảo lộn Cũng dịch Covid – 19 mà Bộ Giáo dục Đào tạo phải hai lần thay đổi khung thời gian năm học Cũng từ dịch bệnh, thầy có bước chuyển biến ngoạn mục tổ chức dạy học qua truyền hình, dạy học online Sự nỗ lực xã hội tiếp nhận đánh gía cao Cùng với thầy cô giáo nước thầy giáo trường trung học phổ thơng Thạch Thành không ngừng chăm lo việc giảng dạy cho học sinh, thơng qua đúc rút kinh nghiệm quý báu cho giáo viên học sinh tham khảo, học hỏi áp dụng vào thực tiễn Mơn sinh học có vai trị quan trọng việc thực mục tiêu đào tạo giáo dục phổ thơng Việc giảng dạy mơn sinh học có nhiệm vụ cung cấp cho học sinh hệ thống kiến thức trình độ phổ thơng, bước đầu hình thành cho học sinh kỹ thói quen làm việc khoa học, nhằm góp phần tạo lực nhận thức, lực hành động phẩm chất nhân cách mà mục tiêu giáo dục đề ra; chuẩn bị cho học sinh tiếp tục tham gia lao động sản xuất, thích ứng với phát triển khoa học kỹ thuật, học nghề, trung cấp chuyên nghiệp đại học Môn sinh học có vai trị to lớn việc rèn luyện cho học sinh tư logic, hình thành học sinh niềm tin chất khoa học tượng tự nhiên khả nhận thức người Mơn sinh học có quan hệ gắn bó chặt chẽ, qua lại với mơn khoa học khác tốn học, hóa học, vật lý học, tâm lý học Môn sinh học với môn học khác, sáng kiến kinh nghiệm giáo dục bảo vệ môi trường, tiết kiệm lượng… có khơng sáng kiến giúp cho học sinh tìm hiểu kiến thức chun mơn sâu hơn, giải tập nhanh hơn, khái quát hơn, đặc biệt dùng kỳ thi học sinh giỏi, kỳ thi tuyển sinh Đại học – Cao đẳng, tốt nghiệp THPT Hiện nay, học tập môn sinh học, học sinh thường gặp nhiều khó khăn giải tập, có phần tính số kiểu gen tối đa quần thể Các em tìm thấy cơng thức số kiểu gen tối đa trường hợp phân ly độc lập sách giáo khoa 12 – Chương trình nâng cao Việc dị tìm viết kiểu gen cụ thể tìm kết quả, vừa thời gian, vừa cịn thiếu sót Nhận thấy phần kiến thức quan trọng lại hay có phần đề thi tuyển sinh Đại học – Cao đẳng thi học sinh giỏi, nên thân mạnh dạn đưa đề tài “ Phương pháp tính nhanh số kiểu gen tối đa quần thể”, nhằm góp phần giúp em có phương pháp tính tốn tốt hơn, phục vụ cho kỳ thi quan trọng tới Vì thời gian làm đề tài có hạn nên khơng thể tránh khỏi sai sót Rất mong nhận ý kiến đóng góp đồng nghiệp để chất lượng giảng dạy ngày tốt 1.2 Mục đích nghiên cứu - Giúp học sinh có kĩ giải đúng, tính nhanh số kiểu gen tối đa quần thể Từ đó, em xác định quy luật chung việc giải tập nhằm phát triển tính động ,sáng tạo cho học sinh qua phương pháp sử dụng quy luật xác suất tập di truyền, khơi gợi niềm hứng thú, say mê môn sinh học 1.3 Nhiệm vụ nghiên cứu - Nghiên cứu phương pháp tính nhanh số kiểu gen tối đa quần thể - Tìm hiểu quy trình giải tốn - Đề xuất cách giải - Tiến hành thực nghiệm để tìm kết theo quy trình 1.4 Đối tượng nghiên cứu Học sinh lớp 12 học ôn tập, ôn thi tốt nghiệp trung học phổ thông ôn thi Đại học Phát triển kỹ sáng tạo việc giải tập cho học sinh thông qua phương pháp sử dụng quy luật xác suất 1.5 Những điểm SKKN: Vận dụng linh hoạt toán xác suất phương pháp tính nhanh, tính xác số kiểu gen tối đa quần thể 2.GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ 2.1.Cơ sở lí luận vấn đề: Phần tính kiểu gen tối đa quần thể thực khơng khó, nhiên để tìm hiểu rõ vấn đề này, ta cần phải có sở định Để tránh trường hợp đếm kiểu gen theo kiểu liệt kê, trước hết cần phải hình thành phương pháp tính Ở đa số loài, nhiễm sắc thể (NST) tồn thành cặp tương đồng, có nghĩa chúng có cặp Các cặp nhiễm sắc thể phân ly độc lập tổ hợp tự trình giảm phân thụ tinh, tạo cháu đa dạng mặt di truyền Các cá thể khác mang kiểu gen khác nhau, nên quần thể bao gồm cá thể sẽ có kiểu gen tối đa mà chúng đạt Một sở quan trọng phải hiểu toán tổ hợp Giả sử gen có n alen, tương ứng với n nhiễm sắc thể khác nhau, ta chọn n nhiễm sắc thể tạo thành cặp tương đồng, ta tổ hợp chập n! n phần tử tính theo cơng thức Cn2 = (n  2)!2! , trường hợp NST mang alen giống ta có n kiểu gen , từ kiểu gen tối đa n! quần thể tính = Cn2 = (n  2)!2! + n Như từ cơng thức ta tính kiểu gen cặp nhiễm sắc thể thường, cặp nhiễm sắc thể giới tính Đối với trường hợp gen nằm cặp nhiễm sắc thể thường, phải xem xét trường hợp phân ly độc lập gen nằm nhiễm sắc thể ( trường hợp liên kết gen) Đối với trường hợp gen nằm cặp nhiễm sắc thể giới tính, phải xem xét nằm nhiễm sắc thể giới tính X, có hay khơng có alen tương ứng Y, để từ xác định số nhiễm sắc thể có 2.2.Thực trạng vấn đề: Chương trình sách giáo khoa sinh học 12 - nâng cao - trung học phổ thông đề cập phần nhỏ tính kiểu gen trường hợp phân ly độc n �r (r  1) � lập theo công thức � � , với r số alen gen, n số gen có � � r alen ( Thuộc 21 trạng thái cấn quần thể giao phối ngẫu nhiên trang 84) ,trong chương trình sách giáo khoa lớp sinh học 12 lại khơng đề cập tới Ngồi cịn có phần khác trường hợp gen nằm nhiễm sắc thể thường, gen nằm nhiễm sắc thể giới tính có alen X, khơng có alen tương ứng Y; có alen Y, khơng có alen X có alen X vừa có alen Y lại không hướng dẫn cách giải Khi gặp trường hợp giáo viên học sinh thực lúng túng Các đề thi đại học cao đẳng Bộ giáo dục đào tạo qua năm có câu hỏi lĩnh vực Đơn cử đề thi cao đẳng năm 2009 có câu 25 mã đề 138; đề thi đại học cao đẳng năm 2008, có câu 46 mã đề 461; đề thi đại học cao đẳng năm 2009 có câu 46 mã 297; đề thi đại học cao đẳng 2010 có câu 34 mã đề 381 đề thi tuyển sinh đại học cao đẳng năm 2011 câu 16 mã đề 162; đề thi tuyển sinh đại học 2012 câu 12, 13, 47 mã đề 279 ; đề thi tuyển sinh đại học 2013 câu mã đề 638 ; đề thi tuyển sinh đại học 2014 câu 12, 29 mã đề 197;đề thi tuyển sinh đại học 2015 câu 25, mã đề 159; đề thi tuyển sinh đại học 2016 câu 47, 50 mã đề147; đề thi tuyển sinh đại học 2018 câu 109,111, 117 mã đề 201 Để giải tập cần có kiến thức hiểu biết định, để có đáp số vừa nhanh vừa xác Từ thực trạng tơi sâu nghiên cứu xây dựng phương pháp tổng quát cho trường hợp nhằm tránh mò mẫm việc dị tìm lời giải đáp cho toán 2.3.Giải pháp tổ chức thực 2.3.1 Phương pháp tính số kiểu gen tối đa quần thể gen nằm nhiễm sắc thể (NST) thường 2.3.1.1 Trường hợp phân ly độc lập Ví dụ 1: Một gen có alen A,a Quần thể có tối đa kiểu gen gen trên? Giải: Gen có alen A,a tương ứng với có nhiễm sắc thể khác nhau, cặp nhiễm sắc thể tương đồng gồm chiếc, số kiểu gen khác có quần thể tổ hợp chập phần tử cộng với cách chọn lặp lại đó, cụ thể tính sau: Kiểu gen = C22 + ( Lặp lại) = = 2! +2 = 2(2  1) 2!(2  2)! Ví dụ 2: Gen có alen A,a nằm cặp NST thường thứ nhất; gen có alen B,b nằm cặp nhiễm sắc thể thường thứ Số kiểu gen có gen trên? Giải: �2(2  1) � Kiểu gen = ( C + ( Lặp lại)) x ( C + ( Lặp lại)) = = � � � � 2 2 Ví dụ 3: Gen có alen nằm cặp NST thường thứ nhất; gen có alen nằm cặp nhiễm sắc thể thường thứ 2, gen có alen nằm cặp nhiễm sắc thể thường thứ Số kiểu gen có gen trên? Giải: Kiểu gen = ( C32 + ( Lặp lại)) x ( C32 + ( Lặp lại)) ( C32 + ( Lặp lại)) �3(3  1) � = 216 = � � � � *Tổng quát: Gen 1,2,3…n Mỗi gen có r alen số kiểu gen tối đa n gen là: n n � r! � �r ( r  1)( r  2)! �  r �= � r� = Kiểu gen = ( C + r lặp lại) = � �(r  2)!2! � � (r  2)!2! � r n n n �r (r  1) � �r ( r  1) � r�= � � � � � � � Ví dụ 4: người gen quy định mầu mắt có alen A,a gen quy định dạng tóc có alen B b Gen quy định nhóm máu có alen I A, IB, IO, cho biết gen nằm cặp nhiễm sắc thể thường khác Số kiểu gen tối đa tạo từ gen nói ? Giải: Gen quy định màu mắt gen quy định dạng tóc có kiểu gen = �2(2  1) � � �= � � �3(3  1) � Gen quy định nhóm máu có kiểu gen = � �= � � Kiểu gen quần thể = x = 54 Ví dụ 5: Gen gen có alen, gen 3,4,5 gen có alen số kiểu gen tối đa gen nói ? Biết gen nằm cặp NST khác Giải: �5(5  1) � Kiểu gen gen 1,2 = � �= 225 � � �7(7  1) � Gen 3,4,5 có kiểu gen = � �= 21952 � � Quần thể có số kiểu gen = 225 x 21952 = 4939200 Ví dụ 6: Xét gen quần thể Gen 2, gen có alen , gen 4, gen có alen, gen có alen Các gen nằm cặp NST thường khác Tính số kiểu gen tối đa quần thể gen ? Giải: �2(2  1) � Kiểu gen gen 1,2 = � �= � � �3(3  1) � Kiểu gen gen 3,4 = � �= 36 � � �4(4  1) � Kiểu gen gen = � �= 10 � � Quần thể có số kiểu gen =9 x 36 x 10 = 3240 *Tổng quát: Với n1 gen, gen có r1 alen Với n2 gen, gen có r2 alen …………………………… Với nk gen, gen có rk alen Mỗi gen năm cặp nhiễm sắc thể thường khác n k n1 n2 �rk (rk  1) � �r1 (r1  1) � �r2 (r2  1) � Số kiểu gen tối đa = � � �x� � x…… � � � � � � � 2.3.1.2: Trường hợp gen nằm cặp nhiễm sắc thể ( liên kết gen ) Ví dụ 1: Gen có alen A a; gen có alen B b Hai gen nằm cặp nhiễm sắc thể thường, tính số kiểu gen tối đa hai gen quần thể ? Giải: Số nhiễm sắc thể khác là: x = ( AB, Ab, aB, ab ) Kiểu gen = C42 + = 10 = 4(4  1) Ví dụ 2: Gen có alen A a, gen có alen B1, B2, B3, B4, B5 Hai gen nằm cặp nhiễm sắc thể thường, tính số kiểu gen tối đa quần thể ? Giải: Số nhiễm sắc thể khác = x = 10 ( Bao gồm: AB1, AB2, AB3, AB4, AB5, aB1, aB2, aB3, aB4, aB5) Kiểu gen = C102 + 10 = 55= 10(10  1) Ví dụ 3: Gen có alen A,a, gen có alen B,b gen có alen D,d Ba gen nằm cặp nhiễm sắc thể thường, tính số kiểu gen tối đa quần thể gen trên? Giải: Số nhiễm sắc thể khác = x x = ( bao gồm ABD, ABd, AbD, aBD, Abd, aBd, abD, abd ) Số kiểu gen C82 + = 36 = 8(8  1) Ví dụ 4: Gen có alen; gen có alen; gen có alen; gen có alen Bốn gen nằm cặp nhiễm sắc thể thường, tính số kiểu gen tối đa quần thể gen trên? Giải: Số nhiễm sắc thể khác chứa gen = x x x = 48 Kiểu gen = C482 + 48 = 1176 *Tổng quát: Gen có n1 alen Gen có n2 alen, ….gen k có nk alen Các gen nằm cặp NST thường Số NST khác có n1.n2….nk Số kiểu gen tối đa quần thể = ( Cn n nk  n1 n2 .nk Lặp lại) = n1.n2 nk (n1.n2 nk  1) 2.3.1.3 Trường hợp phân li độc lập liên kết gen Ví dụ 1: Gen có a len nằm cặp nhiễm sắc thể thường thứ nhất, gen gen gen có a len nằm cặp nhiễm sắc thể thường thứ Số kiểu gen tối đa gen là: Giải: �3(3  1) � Cặp NST số có số kiểu gen = � �= � � Số nhiễm sắc thể thứ có: 2x2 = Cặp NST số có số kiểu gen = C42 + = 10 Vì cặp nhiễm sắc thể khác nên trình giảm phân thụ tinh phân ly độc lập nên số kiểu gen tối đa = 10x6 = 60 Ví dụ 2: Gen có a len nằm cặp nhiễm sắc thể thường thứ nhất, Gen có a len nằm cặp nhiễm sắc thể thường thứ 2; gen gen gen có a len nằm cặp nhiễm sắc thể thường thứ Số kiểu gen tối đa gen bao nhiêu? Giải: �2(2  1) � Cặp NST số có số kiểu gen = � �= � � �3(3  1) � Cặp NST số có số kiểu gen = � �= � � Cặp NST số có số kiểu gen = C92 + 9=45 Kiểu gen tối đa =3x6x45= 810 *Tổng quát: Nếu toán vừa cho gen nằm NST thường phân ly độc lập, gen nằm NST thường có liên kết gen Số kiểu gen tối đa = KG NST thường x KG NST thường x ……KG NST thường n 2.3.2.Gen nằm NST giới tính 2.3.2.1 Gen có a len X khơng có a len tương ứng Y a) Trường hợp có gen nằm NST giới tính X, khơng có alen tương ứng Y Ví dụ 1: Một gen có alen A a nằm NST giới tính X, khơng có alen tương ứng Y Số kiểu gen có gen ? Giải: NST giới tính X có khác XA, Xa Trên cặp nhiễm sắc thể giới tính XX: Số kiểu gen = C22 + lặp lại = ( cụ thể XA XA, XAXa, XaXa ) Trên cặp nhiêm sắc thể giới tính XY: Số kiểu gen = ( cụ thể X A Y, XaY ) Số kiểu gen tối đa = XX + XY = + =5= 2(2  3) Ví dụ 2: Một gen có alen nằm NST giới tính X, khơng có alen tương ứng Y Số kiểu gen có gen ? Giải: NST giới tính X có khác Trên cặp nhiễm sắc thể giới tính XX: Số kiểu gen = C22 + lặp lại = Trên cặp nhiêm sắc thể giới tính XY: Số kiểu gen = Số kiểu gen tối đa = XX + XY = + =9= 3(3  3) *Tổng quát: Một gen có n alen nằm NST giới tính X, khơng có alen tương ứng Y Số kiểu gen có gen ? Giải: NST giới tính X có n khác Trên cặp nhiễm sắc thể giới tính XX: Số kiểu gen = Cn2 + n lặp lại Trên cặp nhiễm sắc thể giới tính XY: Số kiểu gen = n Số kiểu gen tối đa = XX + XY = Cn2 + n lặp lại + n= n(n  3) b) Trường hợp nhiều gen nằm NST giới tính X, khơng có alen tương ứng Y Ví dụ 1: Gen có a len A a, gen có a len B 1, B2, B3, B4, B5 Cả gen nằm nhiễm sắc thể giới tính X khơng có a len tương ứng Y số kiểu gen tối đa gen Giải: Số NST giới tính X khác = x = 10 A A A A A a a a a a Bao gồm: X B , X B , X B , X B , X B , X B , X B , X B , X B , X B Kiểu gen cặp XX = C10  10 lặp lại = 55 Kiểu gen cặp XY = 10 10(10  3) Kiểu gen tối đa = XX + XY = 55 + 10 = 65= Ví dụ 2: ( Đề đại học cao đẳng năm 2011) Trong quần thể loài thú, xét lơ cut, lơ cut có alen A 1, A2, A3, lơ cut có alen B b Cả lô cut nằm đoạn khơng tương đồng NST giới tính X alen lơ cut liên kết khơng hồn tồn, biết khơng xảy đột biến Tính theo lý thuyết, số kiểu gen tối đavề lô cut quần thể bao nhiêu? Giải: A A A A A A Số NST X = 3x2 =6 ( bao gồm X B ; X B ; X B ; X b ; X b ; X b ) Kiểu gen XX = C62 + lặp lại = 21 3 A A Kiểu gen XY = ( bao gồm X BA Y ; X BA Y ; X B Y ; X bA Y; X bA Y; X b Y) Kiểu gen tối đa = XX + XY = 21+6=27= 3 6(6  3) *Tổng quát: Gen có n1 alen Gen có n2 alen ……………… Gen k có nk alen Các gen nằm NST giới tính X, khơng có alen tương ứng Y Số kiểu gen tối đa có là: Số X khác = n1.n2…nk Kiểu gen XX = Cn21 n2 nk + n1.n2…nk Kiểu gen XY = n1.n2…nk 10 Kiểu gen tối đa = XX +XY = Cn21 n2 nk = Cn21 n2 nk + n1.n2…nk + n1.n2…nk + n1.n2…nk Hoặc rút gọn theo cơng thức Cn2 n n + 2.n1.n2…nk k n1.n2 nk ! = (n n n  2)!.2!  2.n1.n2 nk k  (n1.n2 nk )  3n1.n2 nk  n1.n2 nk (n1.n2 nk  3) 2.3.2.2 Trường hợp gen có alen nằm NST giới tính Y, khơng có alen tương ứng X Ví dụ 1: Một gen có Alen Aa nằm NST giới tính Y khơng có Alen tương ứng X Số kiểu gen có quần thể gen là? Giải: Số Y khác = ( bao gồm YA; Ya) Kiểu gen XX = Kiểu gen XY = (bao gồm XYA; XYa) Kiểu gen tối đa quần thể = XX + XY = 1+2 =3 Ví dụ 2: Gen có Alen: A a; gen có alen: B1; B2; B3; B4; gen nằm NST giới tính Y khơng có Alen tương ứng X Số kiểu gen tối đa có gen là? Giải: A A A A a a a a Số Y khác = 2x4 =8 ( Bao gồm : YB ;YB ;YB ;YB ;YB ;YB ;YB ;YB ) 4 Kiểu gen XX = A A A A a a a a a 4 Kiểu gen XY = 8( XYB ; XYB ; XYB ; XYB ; XYB ; XYB ; XYB ; XYB ; XYB ) Kiểu gen quần thể = XX + XY = 1+8 = *Tổng quát: Gen có n1 alen Gen có n2 alen ……………… Gen k có nk alen Các gen nằm NST giới tính Y, khơng có alen tương ứng X Số kiểu gen tối đa có là: 11 Kiểu gen XX = Kiểu gen XY = n1.n2…nk Kiểu gen tối đa = XX + XY = 1+ n1.n2…nk 2.3.2.3 Trường hợp vừa có alen X vừa có alen Y Ví dụ 1: Một gen có alen A; a nằm cặp NST giới tính vừa có Alen X vừa có Alen Y Kiểu gen tối đa có gen là? Giải: Số X khác = 2( bao gồm XA; Xa) Số Y khác = (bao gồm YA; Ya) Kiểu gen XX = C22 + lặp lại = Kiểu gen XY = 2.2 =4 (Bao gồm XA YA; XA Ya; Xa YA;Xa Ya) Kiểu gen tối đa = XX +XY = 3+4 =7 Ví dụ 2: Một gen có Alen A1;A2;A3;A4 nằm cặp NST giới tính vừa có Alen X vừa có alen tương ứng Y Kiểu gen tối đa gen là? Giải: Số X khác = (Bao gồm X A ; X A ; X A ; X A ) Số Y khác = (Bao gồm Y A ; Y A ; Y A ; Y A ) Kiểu gen XX = C42 + lặp lại = 10 Kiểu gen XY = 4x4 = 16 Kiểu gen tối đa = XX+XY = 10+16 = 26 *Tổng quát: Một gen có n alen nằm cặp NST giới tính vừa có alen tương ứng X, vừa có alen tương ứng Y kiêu gen tối đa quần thể là? Số NST X = n Số NST Y = n Kiểu gen XX = Cn2 + n lặp lại Kiểu gen XY = n Kiểu gen tối đa = XX + XY = Cn2 + n lặp lại + n = Cn2 + 2n Ví dụ 3: Gen có alen A a, gen có alen B b nằm cặp NST giới tính, vừa có alen X vừa có alen tương ứng Y Số kiểu gen tối đa quần thể gen là? Giải: A A a a Số X khác = x2 = ( X B ; X b ; X B ; X b ) Số Y khác = x2 = ( YBA ; YBA ; YBA ; YBA ) 12 Số kiểu gen XX = C4 + lặp lại =10 Số kiểu gen XY = 4x4=16 Số kiểu gen tối đa quần thể =XX+XY= 10+16=26= 4(3.4  1) Ví dụ 4: Gen có alen A a, gen có alen b 1, b2, b3, b4, b52 gen nằm cặp NST giới tính vừa có alen X vừa có alen tương ứng Y Số kiểu gen có gen là? Giải: Số X khác = 2x5=10 Số Y khác = 2x5=10 Kiểu gen XX = C102 + 10 lặp lại = 55 Kiểu gen XY = 10x10 = 100 Kiểu gen tối đa quần thể = XX + XY = 55 +100 = 155= 10(3.10  1) *Tổng quát Gen có n1 alen Gen có n2 alen ……………… Gen k có nk alen Các gen nằm NST giới tính , vừa có alen tương ứng X vừa có alen tương ứng Y Số kiểu gen tối đa có là? Số X = n1.n2…nk Số Y khác = n1.n2…nk Kiểu gen XX = Cn2 n n + n1.n2…nk k Kiểu gen XY =(n1.n2…nk ) (n1.n2…nk ) = (n1.n2…nk )2 Kiểu gen tối đa = XX +XY = Cn2 n n + n1.n2…nk + (n1.n2…nk )2 = k Cn21 n2 nk + n1.n2…nk(1+ n1.n2…nk) = n1.n2 nk (3n1.n2 nk  1) 2.3.2.4 Trường hợp có gen nằm NST giới tính X, khơng có alen tương ứng Y, có gen nằm NST giới tính Y , khơng có alen tương ứng X 13 Ví dụ 1: Gen có alen A a nằm NST giới tính X , khơng có alen tương ứng Y Gen có alen b1, b2, b3 nằm NST giới tính Y khơng có alen tương ứng X Số kiểu gen tối đa quần thể gen bao nhiêu? Giải: Số X khác = ( bao gồm XA; Xa) Số Y khác = (bao gồm Y b ; Y b ; Y b ) Kiểu gen XX = + 2=3 Kiểu gen XY = 2x3 = Kiểu gen tối đa = XX +XY = 3+6 = Ví dụ 2: Gen có alen A a nằm NST giới tính X , khơng có alen tương ứng Y Gen có alen b 1, b2, b3, b4, b5, b6 nằm NST giới tính Y khơng có alen tương ứng X Số kiểu gen tối đa quần thể gen bao nhiêu? Giải: Số X khác = ( bao gồm XA; Xa) Số Y khác = (bao gồm Y b ; Y b ; Y b , Y b ;Y b ; Y b ) C22 Kiểu gen XX = + 2=3 Kiểu gen XY = 2x6 = 12 Kiểu gen tối đa = XX +XY = 3+12 = 15 C22 *Tổng quát: Gen có n1 alen X , khơng có alen tương ứng Y Gen có n2 alen Y , khơng có alen tương ứng X Số kiểu gen tối đa quần thể gen trên? Giải: Số NST X khác = n1 Số NST Y khác = n2 Kiểu gen XX = Cn2 + n1 Kiểu gen XY = n1 x n2 Kiểu gen tối đa = XX +XY = + n + n1 x n2 = Cn + n1 (1+n2) 2.3.3 Trường hợp tổng hợp vừa phân li độc lập vừa liên kết gen vừa nằm NST giới tính Ví dụ 1:(đề cao đẳng 2009) Cn21 14 Một quần thể động vật, xét gen gồm alen NST thường, gen có alen NST giới tính X, khơng có alen tương ứng Y Quần thể có số loại kiểu gen tối đa gen là: Giải: Kiểu gen NST thường = 3(3  1) =6 Kiểu gen NST giới tính = XX+ XY = C22 + +2 =5 Hoặc KG= 2(2  3) 5 Kiểu gen tối đa quần thể = Kiểu gen NST thường x kiểu gen NST giới tính = 6x5 = 30 Ví dụ 2: (Đề đại học cao đẳng năm 2010) Ở quần thể ngẫu phối, xét gen: Gen thứ có alen nằm đoạn khơng tương đồng NST giới tính X, gen thứ có alen nằm NST thường Trong trường hợp không xảy đột biến, số loại kiểu gen tối đa gen tạo quần thể là? Giải: Xét gen thứ nhất: Kiểu gen = XX+ XY = C32 +3+3 = Hoặc KG= 3(3  3) 9 Xét gen thứ 2: Kiểu gen C52 +5 = 15 Hoặc KG= 5(5  1)  15 Kiểu gen tối đa gen = Kiểu gen NST giới tính x Kiểu gen NST thường = 9x15 =135 Ví dụ 3: Gen có alen nằm NST giới tính X khơng có alen tương ứng Y, gen có alen nằm NST giới tính Y khơng có alen tương ứng X, gen gen có alen nằm cặp NST thường; gen có alen nằm cặp NST thường khác Số kiểu gen tối đa gen quần thể bao nhiêu? Giải: Xét cặp NST giới tính: Số X khác nhau: Số Y khác nhau: Kiểu gen XX = C32 +3 = Kiểu gen XY = 3.3 =9 15 Kiểu gen cặp NST giới tính = XX + XY = 15 Hoặc KG= 3(3  3)  15 Xét cặp NST thường thứ chứa đồng thới gen Số NST khác = 4x4 = 16 Kiểu gen = C162 +16 = 136 Hoặc KG= 16(16  1)  136 Xét cặp NST thường thứ chứa gen gồm alen Số NST khác = Kiểu gen = C52 + = 15 Hoặc KG= 5(5  1)  15 Kiểu gen tối đa quần thể = Kiểu gen cặp NST giới tính x Kiểu gen cặp NST thường x Kiểu gen NST thường = 15x136x15 = 30.600 *Tổng quát: Nếu toán cho gen nằm cặp NST thường; gen nằm cặp NST giới tính Muốn tính kiểu gen tối đa, trước hết tính số kiểu gen cho cặp NST riêng, số kiểu gen tối đa tích kiểu gen cặp NST khác 2.4.Kiểm nghiệm Trong q trình bồi dưỡng hai nhóm học sinh có lực học ngang Nhóm , tơi phổ biến cách tính kiểu gen tối đa quần thể, nhóm hai tơi chưa phổ biến Khi giải tập đề thi tuyển sinh đại học , đề thi thử đại học có liên quan đến phần tính kiểu gen tối đa nhóm giải nhanh đạt điểm cao Cụ thể sau: Khi đưa hệ thống câu hỏi gồm 10 câu trắc nghiệm: Câu 1: Gen A có alen , gen D có alen , gen nằm NST giới tính X, khơng có alen tương ứng Y Gen B có alen nằm NST thường Số loại kiểu gen tối đa tạo quần thể là? a.270 b.330 c.390 d.60 Câu 2:Gen có alen A a nằm NST giới tính X , khơng có alen tương ứng Y , gen có alen b 1,b2,b3 nằm NST giới tính Y khơng có alen tương ứng X, gen thứ có alen d 1,d2,d3 nằm NST thường Gen , gen có alen nằm cặp NST thường khác Số kiểu gen tối đa gen là? a.390 b.420 c.54 d.540 16 Câu 3: Ở người có gen, gen thứ có alen nằm NST thường Các gen 3, gen có alen nằm NST X, khơng có alen Y Theo lí thuyết số kiểu gen tối đa lô cút quần thể người là? a.30 b.42 c.15 d.27 Câu 4: Một quần thể động vật xét gen có alen NST thường gen có alen NST giới tính X, khơng có alen tương ứng Y Quần thẻ có số loại kiểu gen tơi đa gen là? a.30 b.60 c.18 d.32 Câu 5:Ở quần thể ngẫu phối , xét gen , gen có alen nằm cặp NST thường , gen có alen nằm đoạn khơng tương đồng NST giới tính X trường hợp không xảy đột biến , số loại kiểu gen tơi đa gen tạo quần thể là? a.450 b.504 c.630 d.36 Câu 6: Ở ong mật có màu sắc mắt khác , màu gen lặn chi phối Một gen gồm alen khác nằm NST giới tính X quy định, màu là: đỏ gạch ađ; vàng cam av; ngà an; kem ak; đen ab; đỏ thắm ac; trắng ak Nếu xét riêng alen số kiểu gen tối đa quần thể là: a.7 b.28 c.35 d.49 Câu 7:Một quần thể thực vật, gen A có alen, gen B có alen, phân li độc lập, trình ngẫu phối sẽ tạo quần thể số loại kiểu gen là? a.20 b.40 c.60 d.80 Câu 8: Ở người gen quy định màu mắt có alen A a , gen quy định dạng tóc có alen B b , gen quy định nhón máu có alen I A ,IB ,IO Cho biết gen nằm cặp NST thường khác Số kiểu gen tối đa có tạo từ gen nói quần thể người là? a.54 b.24 c.10 d.64 Câu 9: Bệnh mù màu gen lặn a bệnh máu khó đơng gen lặn b nằm NST giới tính X quy định , khơng có alen tương ứng Y Bạch tạng lại gen lặn d nằm NST thường quy định, Alen D quy định da bình thường Tính trạng da trắng gen lặn e quy định alen E quy định da đen nằm NST thường khác quy định Số kiểu gen tối đa quần thể người gen nói bao nhiêu? a.81 b.255 c.126 d.28 Câu 10 : Một gen có alen A a nằm NST thường Một gen khác có alen T,t1 t2 nằm NST X, khơng có alen tương ứng Y Số tổ hợp kiểu gen tối đa quần thể gen là? 17 a.45 b.30 c.18 d.27 Đáp án: Câu 1: c Câu 6: c Câu 2: d Câu 7: c Câu 3: b Câu 8: a Câu 4: a Câu 9: c Câu 5: c Câu 10:d Sau nhóm làm thời gian 20 phút thu kết sau: Điểm 9-10 Điểm 6-7-8 Điểm 5-6 Điểm Sĩ Số % Số % Số % Số % Nhóm số lượng % lượng % lượng % lượng % 15 40 46,7 3,3 0 15 6,7 26,7 40 26,7 Qua kết tơi nhận thấy rằng, nhóm triển khai phương pháp tính kiểu gen, mức độ điểm cao hơn, khơng có mức điểm Vì tơi cho rằng, mức độ tiếp thu hiểu rõ vấn đề đạt hiệu học phương pháp tình kiểu gen Điều chứng tỏ việc phổ biến phương pháp tính kiểu gen tối đa quần thể cho học sinh có ý nghĩa 3.KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 31.Kết luận: Trên kinh nghiệm rút trình giảng dạy mong trao đổi với đồng nghiệp nhằm có thêm nhiều kinh nghiệm q trinh giảng dạy Vì thời gian có hạn, nên viết khơng tránh khỏi sai sót, tơi mong nhận ý kiến góp ý đồng nghiệp để chất lượng giảng dạy ngày tốt 3.2 Kiến nghị: Kiến thức sinh học phát triển nhanh, ngày lại có thành tựu phát Nếu giáo viên không theo kịp sẽ gặp nhiều khó khăn 18 việc truyền thụ kiến thức tình yêu sinh học đến với học sinh Vì tơi mong muốn nhà trường bổ sung thường xuyên đầu sách phục vụ chuyên môn có sách tham khảo mơn Sinh học vào thư viện, sưu tầm SKKN đạt giải cấp tỉnh ( đặc biệt SKKN môn Sinh học ), đề đáp án thi học sinh giỏi để giáo viên học hỏi rút kinh nghiệm XÁC NHẬN CỦA THỦ TRƯỞNG ĐƠN VỊ Thanh Hố, ngày 20 tháng năm 2020 Tơi xin cam đoan SKKN viết, khơng chép nội dung người khác Người viết: Hoàng Thị Hà TÀI LIỆU THAM KHẢO Trần Đức Lợi – Phương pháp giải toán 11,12 – Các dạng toán lai Nhà xuất Trẻ, 2002 Vũ Đức Lưu – Tuyển chọn, phân loại tập di truyền hay khó chương trình THPT Nhà xuất Giáo dục, 1996 Phan Kỳ Nam – Phương pháp giải tập Sinh học, tập 1,2 Nhà xuất TP Hồ Chí Minh, 2001 19 Nguyễn Văn Sang , Nguyễn Thị Vân – Giải tập Sinh học 11, Nhà xuất Đồng Tháp, 1998 Nguyễn Văn Thanh – Giải toán di truyền theo chủ đề – Nhà xuất Đồng Nai, 1999 Lê Đình Trung – Các dạng tập Di truyền Biến dị, Nhà xuất Giáo dục, 1999 7.Các đề thi tuyển sinh vào Đại học, Cao đẳng từ năm 2009 đến năm 2019 SGK SGV Sinh học 12 nâng cao,cơ Nhà xuất giáo dục năm 2008 Đề thi thử Đại học – Cao đẳng trường THPT trường chuyên toàn quốc lấy từ mạng internet 20 ... Ví dụ 6: Xét gen quần thể Gen 2, gen có alen , gen 4, gen có alen, gen có alen Các gen nằm cặp NST thường khác Tính số kiểu gen tối đa quần thể gen ? Giải: �2(2  1) � Kiểu gen gen 1,2 = � �=... Phương pháp tính số kiểu gen tối đa quần thể gen nằm nhiễm sắc thể (NST) thường 2.3.1.1 Trường hợp phân ly độc lập Ví dụ 1: Một gen có alen A,a Quần thể có tối đa kiểu gen gen trên? Giải: Gen có... ứng Y Số kiểu gen có gen ? Giải: NST giới tính X có khác Trên cặp nhiễm sắc thể giới tính XX: Số kiểu gen = C22 + lặp lại = Trên cặp nhiêm sắc thể giới tính XY: Số kiểu gen = Số kiểu gen tối đa