Chủ đề di truyền quần thể (sinh hoc 12)

Chủ đề dạy học là hướng tiếp cận cho chương trình GD phổ thông mới sẽ được áp dụng trong những năm gần đây, việc tiếp cận dần việc dạy học theo chủ đề là rất cần thiết để giúp giáo viên tiếp cận chương trình giáo dục phổ thông mới của Bộ giáo dục và đào tạo.

Ngày soạn: Ngày dạy: Tiết 18,19 CHỦ ĐỀ: DI TRUYỀN QUẦN THỂ I NỘI DUNG CHỦ ĐỀ Mô tả chủ đề Chủ đề gồm: - Bài 16, 17 Cấu trúc di truyền quần thể -chương III: Di truyền quần thể - Phần V Di truyền học - Sinh học 12 THPT: Mạch kiến thức Tiết 2.1 Một số khái niệm quần thể 2.1.1 Khái niệm quần thể 2.1.2 Phân loại quần thể 2.2 Các đặc trưng di truyền quần thể: thể vốn gen gồm: - Tần số alen - Tần số kiểu gen 2.3 Cấu trúc di truyền quần thể 2.3.1 Cấu trúc di truyền quần thể tự thụ phấn quần thể giao phối gần (quần thể nội phối) Tiết 2: 2.3.2 Cấu trúc di truyền quần thể ngẫu phối 2.3.2.1 Quần thể ngẫu phối 2.3.2.2 Trạng thái cân di truyền quần thể ngẫu phối (Định luật Hácđi – Vanbec) 2.3.2.3 Điều kiện nghiệm định luật Hácđi - Vanbec 2.3.2.4 Ý nghĩa định luật Hácđi – Vanbec Thời lượng Số tiết học lớp: tiết Thời gian học nhà: tuần II TỔ CHỨC DẠY HỌC THEO CHỦ ĐỀ Mục tiêu chuyên đề Sau học xong chuyên đề này, HS có khả năng: 1.1 Kiến thức: - Nêu định nghĩa quần thể (quần thể di truyền) tần số tương đối alen, kiểu gen - Nêu biến đổi cấu trúc di truyền quần thể tự phối qua hệ - Phát biểu nội dung định luật Hacđi-Vanbec - Kể yếu tố làm thay đổi tần số alen thành phần kiểu gen quần thể - Từ xác định điều kiện nghiệm định luật Hacđi-Vanbec - Nêu ý nghĩa hạn chế định luật Hacđi-Vanbec - Xác định cấu trúc quần thể trạng thái cân di truyền Hacđi – Vanbec 1.2 Kỹ năng: Rèn kỹ sau: - Kỹ tư duy, kỹ giải vấn đề - Kỹ khoa học: + Quan sát, phân loại: Quan sát quần thể tự nhiên phân biệt quần thể với nhau, phân biệt quần thể với tập hợp cá thể khác; + Kỹ tính tốn: Tính tần số alen, tần số kiểu gen, thành phần kiểu gen quần thể nội phối quần thể giao phối ngẫu nhiên - Kỹ tự học, tự nghiên cứu, hợp tác, giao tiếp: + HS tự làm tập có liên quan; tham khảo tài liệu, SGK, mạng Internet để hoàn thành nhiệm vụ giao + Trao đổi với bạn nhóm nhóm khác để hồn thành nhiệm vụ 1.3 Thái độ: - Hăng say học tập, yêu thích mơn học - HS có ý thức bảo vệ mơi trường sống, bảo vệ loài động vật – thực vật quý để bảo tồn vốn gen - Học sinh tích cực tuyên truyền hiểu biết di truyền quần thể cho người thân cộng đồng, áp dụng kiến thức vào việc khai thác, bảo vệ lồi động - thực vật hoang dã - Tích cực tuyên truyền hiểu biết luật hôn nhân gia đình cho người thân cộng đồng 1.4 Định hướng lực hình thành 1.4.1 Các lực chung a Năng lực tự học: * Mục tiêu học tập chủ đề là: - Nêu định nghĩa quần thể (quần thể di truyền) tần số tương đối alen, kiểu gen - Nêu biến đổi cấu trúc di truyền quần thể tự phối qua hệ - Phát biểu nội dung định luật Hacđi-Vanbec - Kể yếu tố làm thay đổi tần số alen thành phần kiểu gen quần thể - Từ xác định điều kiện nghiệm định luật Hacđi-Vanbec - Nêu ý nghĩa hạn chế định luật Hacđi-Vanbec - Xác định cấu trúc quần thể trạng thái cân di truyền Hacđi – Vanbec * Kế hoạch học tập chủ đề: - Phần kiến thức (học tập lớp): tất nội dung - Phần kiến thức (học tập nhà) thuộc phần chuyên đề xây dựng sau: STT Người thực HS HS NHÓM Nhiệm vụ - Sưu tầm, tìm hiểu qua đoạn video, hình ảnh tác động người đến việc bảo tồn vốn gen quần thể (chặt phá rừng, săn bắt thú ) - Sưu tầm, tìm hiểu qua đoạn video, hình ảnh tượng thối hóa giống thực vật, hậu kết gần người Thời gian hoàn thành Ghi b Năng lực giải vấn đề Được hình thành thơng qua: - Nhận biết khác biệt quần thể sinh vật với tập hợp cá thể - Nhận biết quần thể tự thụ phấn, quần thể giao phối gần với quần thể giao phối ngẫu nhiên - Giải vấn đề nảy sinh có liên quan đến chủ đề như: tượng thối hóa giống, luật nhân gia đình cấm kết người có quan hệ huyết thống vịng đời - Thu thập thơng tin từ sách, báo, internet, thư viện c Năng lực tư sáng tạo - Biết linh hoạt vận dụng kiến thức để giải vấn đề thực tiễn tập di truyền quần thể d Năng lực tự quản lí - Quản lí thân: + Thời gian học tập nghiên cứu chủ đề phù hợp + Kinh phí: chủ động thu chi trình thu thập tài liệu, in ấn tài liệu, liên hệ thư viện + Chủ động thực nhiệm vụ phân cơng, tích cực đóng góp ý kiến xây dựng, nhắc nhở động viên bạn nhóm hồn thành nhiệm vụ - Quản lí nhóm: Phân cơng công việc phù hợp với lực, điều kiện cá nhân e Năng lực giao tiếp - Sử dụng ngôn ngữ nói phù hợp ngữ cảnh giao tiếp HS với HS (thảo luận), HS với GV (thảo luận, hỗ trợ kiến thức), HS với người dân (khảo sát thơng tin) - Sử dụng ngơn ngữ nói viết báo cáo f Năng lực hợp tác - Hợp tác với bạn nhóm, với giáo viên cán thư viện - Biết lắng nghe, chia sẻ quan điểm thống với kết luận g Năng lực sử dụng CNTT - Sử dụng sách báo, internet, tìm kiếm thơng tin liên quan đến di truyền học quần thể - Sử dụng phần mềm: powerpoint để trình chiếu sản phẩm, word trình bày báo cáo h Năng lực sử dụng ngôn ngữ - Sử dụng thuật ngữ chuyên ngành: quần thể, tần số alen, tần số kiểu gen, tần số kiểu hình, cấu trúc di truyền, quần thể tự thụ phấn, quần thể giao phối gần, quần thể giao phối ngẫu nhiên, trạng thái cân di truyền - Trình bày báo cáo văn phong khoa học, rõ ràng, logic 1.4.2 Các kĩ khoa học a Quan sát: Quan sát hình ảnh, tượng có liên quan đến di truyền quần thể tự nhiên sống b Phân loại hay xếp theo nhóm: Phân loại quần thể mặt di truyền, phân biệt tần số alen, tần số kiểu gen, tần số kiểu hình; c Tìm mối liên hệ: Tìm kiếm mối quan hệ yếu tố làm biến đổi thành phần kiểu gen với cấu trúc di truyền quần thể d Đưa định nghĩa: Đưa định nghĩa quần thể, tần số alen, tần số kiểu gen, thành phần kiểu gen … Chuẩn bị giáo viên học sinh 2.1 Chuẩn bị giáo viên - Tranh ảnh, video tác động người đến việc bảo tồn vốn gen quần thể (săn bắt động vật hoang dã, chặt phá rừng ) - Tranh ảnh, video hậu tự thụ phấn trồng (hiện tượng thối hóa giống), hậu giao phối gần vật nuôi kết hôn gần người 2.2 Chuẩn bị học sinh - Các phương tiện để thực dự án gồm máy ảnh, máy tính, smartphone, - Giấy A4, bút chì, bút màu dụng cụ phục vụ cho phân tích, so sánh Bảng mô tả mức độ câu hỏi, tập đánh giá lực học sinh Nội dung Nhận biết Thông hiểu Vận dụng thấp Vận dụng cao Một số khái niệm đặc trưng di truyền quần thể - Trình bày khái - Lấy - Phân biệt niệm quần thể; khái VD quần quần thể với tập niệm tần số alen, thể hợp cá thể tần số kiểu gen, tần số ngẫu nhiên kiểu hình Cấu trúc di truyền quần thể tự thụ phấn giao phối gần (quần thể nội phối) - Nêu định nghĩa quần thể tự thụ phấn giao phối gần - Trình bày xu hướng biến đổi thành phần kiểu gen quần thể nội phối đặc điểm quần thể nội phối - Kể số ứng dụng hậu tượng tự thụ phấn giao phối gần - Giải thích ngun nhân tượng thối hóa giống luật nhân, gia đình cấm kết người có quan hệ huyết thống vịng đời - Xác định thành phần kiểu gen quần thể sau hệ nội phối Cấu trúc di truyền quần thể giao phối ngẫu nhiên - Nêu định nghĩa quần thể giao phối ngẫu nhiên - Trình bày xu hướng biến đổi thành phần kiểu gen đặc điểm quần thể giao phối ngẫu nhiên - Phát biểu nội dung định luật Hácđi – Vanbec - Nêu điều kiện nghiệm ý nghĩa định luật Hacđi – Vanbec - Xác định cấu di truyền quần thể ngẫu phối qua hệ - Giải thích tự nhiên có quần thể tồn thời gian dài - Biết cách tính tần số alen, tần số kiểu gen, kiểu hình Câu hỏi tập theo định hướng phát triển lực 4.1 Mức độ nhận biết a Câu hỏi tập tự luận Câu 1: Thế quần thể? Trình bày đặc trưng quần thể? Câu 2: Thế tần số alen, tần số kiểu gen ? Câu 3: Quần thể tự thụ phấn giao phối gần có chung đặc điểm di truyền nào? Câu Quần thể ngẫu phối gì? Phát biểu nội dung định luật Hácđi – Vanbec? b Câu hỏi tập trắc nghiệm Câu 1: Tất alen gen quần thể tạo nên A vốn gen quần thể B kiểu gen quần thể C kiểu hình quần thể D thành phần kiểu gen quần thể Câu 2: Tần số tương đối alen (tần số alen) tính A tỉ lệ phần trăm số giao tử alen quần thể B tỉ lệ phần trăm số tế bào lưỡng bội mang alen quần thể C tỉ lệ phần trăm kiểu gen alen quần thể D tỉ lệ phần trăm kiểu hình alen quần thể Câu 3: Thành phần kiểu gen quần thể ngẫu phối có tính chất A đặc trưng không ổn định B đặc trưng ổn định C không đặc trưng ổn định D không đặc trưng không ổn định Câu 4: Phương pháp tính tần số alen quần thể ngẫu phối với trường hợp trội hoàn toàn A dựa vào tỉ lệ kiểu hình trội B dựa vào tỉ lệ kiểu hình C dựa vào tỉ lệ kiểu hình lặn so với kiểu hình trội D dựa vào tỉ lệ kiểu hình lặn 4.2 Mức độ thông hiểu a Câu hỏi tập tự luận Câu 1: Từ khái niệm tần số alen tần số kiểu gen, em viết biểu thức tính tần số alen tần số kiểu gen quần thể Câu 2: Em kể số ứng dụng hậu tượng tự thụ phấn tự nhiên đời sống người? Câu 3: Em kể yếu tố làm thây đổi tần số alen thành phần kiểu gen quần thể? Từ đó, điều kiện nghiệm định luật Hacđi – Vanbec Câu 4: Quần thể ban đầu có tồn cá thể mang kiểu gen Aa tự thụ phấn quan n hệ Hãy viết biểu thức xác định tần số kiểu gen AA, Aa, aa quần thể Câu 5: Một quần thể ngẫu phối có tần số alen A p tần số alen a q Hãy xác định tần số kiểu gen AA, Aa, aa quần thể Biết quần thể đạt trạng thái cân khơng có yếu tố làm thay đổi tần số alen quần thể b Câu hỏi tập trắc nghiệm Câu 1: Điều sau nói quần thể tự phối khơng đúng? A Sự chọn lọc không mang lại hiệu cháu cá thể chủng tự thụ B Thể tính đa hình C Số lượng cá thể đồng hợp tăng, số thể dị hợp giảm qua hệ D Quần thể bị phân dần thành dịng có kiểu gen khác Câu 2: Điều nói quần thể ngẫu phối không đúng? A Đặc trưng tần số tương đối alen B Điểm đặc trưng quần thể giao phối giao phối ngẫu nhiên tự cá thể quần thể C Có đa dạng kiểu gen tạo nên đa dạng kiểu hình D Các cá thể quần thể khác lồi khơng giao phối với Câu 3: Phương pháp tính tần số alen quần thể với trường hợp trội khơng hồn tồn A dựa vào tỉ lệ kiểu hình trung gian B dựa vào tỉ lệ kiểu hình C dựa vào tỉ lệ kiểu hình lặn D dựa vào tỉ lệ kiểu hình trội 4.3 Mức độ vận dụng thấp Câu 1: Với gen alen A a, bắt đầu cá thể có kiểu gen Aa Khi n tiến tới vô hạn, kết phân bố kiểu gen quần thể là: A toàn kiểu gen Aa B AA = Aa = aa = 1/3 C AA = 3/4; aa = 1/4 D AA = aa = 1/2 Câu 2: Cấu trúc di truyền quần thể ban đầu: 0,1 AA + 0,8 Aa + 0,1 aa = Sau hệ tự phối quần thể có cấu trúc di truyền nào? A 0,45 AA + 0,10 Aa + 0,45 aa = B 0,64 AA + 0,32 Aa + 0,04 aa = C 0,20 AA + 0,60 Aa + 0,20 aa = D 0,30 AA + 0,40 Aa + 0,30 aa = Câu 3: Quần thể giao phối xem đơn vị sinh sản, đơn vị tồn lồi tự nhiên vì: A có giao phối ngẫu nhiên cá thể quần thể B khơng có phụ thuộc lẫn cá thể mặt sinh sản C giao phối nội quần thể xảy không thường xun D khơng có cách li giao phối cá thể thuộc quần thể khác loài Câu 4: Trong quần thể thực vật tự thụ phấn, giả sử tỉ lệ kiểu gen dị hợp (Aa) hệ xuất phát 100% Tỉ lệ kiểu gen AA hệ I3 là: A 25% B 43,75% C 56,25% D 87,5% Câu 5: Giả sử hệ xuất phát có tỉ lệ kiểu gen dị hợp (Bb) 100% Tỉ lệ kiểu gen dị hợp quần thể F5 là: A 3,125% B 6,25% C 12,5% D 25% Câu 6: Điểm khác quần thể ngẫu phối so với quần thể tự phối qua hệ là: A tỉ lệ đồng hợp tử tăng dần B tỉ lệ dị hợp tử giảm dần C thành phần kiểu gen không thay đổi D tần số alen không thay đổi 4.4 Mức độ vận dụng cao Câu 1: Xét quần thể thực vật có thành phần kiểu gen 25% AA : 50% Aa : 25% aa Nếu tiến hành tự thụ phấn bắt buộc tỉ lệ kiểu gen dị hợp hệ F2 A 6,25% B 12,5% C 25% D 50% Câu 2: Xét quần thể thực vật có thành phần kiểu gen 0,2AA : 0,6Aa : 0,2aa Nếu tiến hành tự thụ phấn bắt buộc tỉ lệ kiểu gen đồng hợp hệ F3 là: A 50% B 75% C 87,5% D 92,5% Câu (ĐH 2009) 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 NST giới tính X, khơng có alen tương ứng Y Gen D quy định thuận tay phải, alen d quy định thuận tay trái nằm NST thường Số kiểu gen tối đa lô cút quần thể người A 27 B 36 C 39 D 42 Câu 4: Trong quần thể loài thú, xét hai lơcut: lơcut có alen A 1, 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 QT là: A.18 B 36 C.30 D 27 A B O Câu 5: Ở người, tính trạng nhóm máu alen I , I I quy định Trong quần thể cân di truyền có 36% số người mang nhóm máu O, 45% số người mang nhóm A Vợ có nhóm máu A lấy chồng có nhóm máu B khơng có quan hệ họ hàng với a Xác suất để họ sinh máu O: A 11,11% B 16,24% C 18,46% D 21,54% b Nếu họ sinh đứa đầu trai máu O khả để sinh đứa thứ gái có nhóm máu khác bố mẹ là: A 44,44% B 35,77% C 42% D 25% Câu 6: Một gen có alen nằm NST giới tính X đoạn không tương đồng với Y, alen lặn quy định tính trạng bệnh, alen trội quy định tính trạng bình thường Tỉ lệ người bị bệnh quần thể người 0,0208 Hai người bình thường khơng có quan hệ họ hàng kết hôn với nhau, cho quần thể có cân di truyền tính trạng Xác suất sinh bị bệnh cặp vợ chồng A 1,92% B 1,84% C 0,96% D 0,92% Câu 7: (ĐH 2009) Ở loài thực vật, gen A quy định hạt có khả nảy mầm đất bị nhiễm mặn, alen a quy định hạt khơng có khả Từ quần thể trạng thái cân di truyền thu tổng số 10000 hạt Đem giao hạt vùng đất bị nhiễm mặn thấy có 6400 nảy mầm Trong số hạt nảy mầm, tỉ lệ hạt có kiểu gen đồng hợp tính theo lí thuyết A 36% B 25% C 16% D 48% Câu 8: Ở người alen A - phân biệt mùi vị trội so với alen a - không phân biệt mùi vị Nếu cộng đồng tần số alen a = 0,4 xác suất cặp vợ chồng phân biệt mùi vị sinh trai phân biệt mùi vị gái không phân biệt mùi vị là? A 1,97% B 9,4% C 1,72% D 52% Câu 9: Bệnh bạch tạng gen lặn nằm NST thường quy định Ở huyện A có 10 người, có 100 người bị bệnh bạch tạng Xác suất bắt gặp người bình thường có kiểu dị hợp là: A 1,98 B 0,198 C 0,0198 D 0,00198 Tiến trình tổ chức hoạt động học tập Bước 1: Chuyển giao nhiệm vụ học tập (10 phút cuối chuyên đề quy luật di truyền) Nội dung Hoạt động giáo viên Hoạt động học sinh Nêu tên - Giáo viên chiếu phim, hình Học sinh quan sát xác định chuyên chuyên đề: ảnh số quần thể động đề di truyền học quần thể Di truyền vật, thực vật tự nhiên học quần - Quan sát hình ảnh thể trên, em cho biết Những tập hợp cá thể gọi gì? Những tập hợp cá thể chia làm nhóm? Xây dựng - Tổ chức cho học sinh phát - Hoạt động nhóm, chia sẻ ý tiểu chủ triển ý tưởng hình thành tưởng đề/ý tưởng tiểu chủ đề - Cùng giáo viên thống chủ - Thống ý tưởng lựa đề nhỏ: chọn tiểu chủ đề + Một số khái niệm quần thể + Đặc trưng di truyền quần thể + Đặc điểm di truyền quần thể tự thụ phấn giao phối gần + Đặc điểm di truyền quần thể giao phối ngẫu nhiên Lập kế - GV chia lớp thành nhóm hoạch thực nhỏ (6 – HS/ nhóm) + Quan sát cá thể lồi sống khơng gian sống (mỡi nhóm không gian Gợi ý không gian sống: ao nuôi cá, đầm tôm, ruộng lúa, khu rừng ngập mặn ven biển) tìm hiểu vấn đề: ) Số lượng cá thể loài sống khơng gian .) Mối quan hệ cá thể lồi khơng gian sống .) Nhận xét đặc điểm sinh sản cá thể loài quan sát (giao phối hay tự thụ tinh, thự thụ phấn hay giao phấn)? + Sưu tầm đoạn video/ hình ảnh tác động người đến việc bảo tồn vốn gen quần thể (chặt phá rừng, săn bắt thú ); từ nêu ý kiến thân em đề + Sưu tầm đoạn video, hình ảnh tượng thối hóa giống thực vật, hậu kết hôn gần người giao phối gần động vật Từ đó, đề xuất biện pháp khắc phục + Tìm hiểu luật bảo vệ mơi trường, luật nhân gia đình (đặc biệt hành vi nghiêm cấm) + Hãy điều tra tượng kết hôn gần (dưới đời) xã nơi em - Căn vào chủ đề học tập gợi ý giáo viên, học sinh nêu nhiệm vụ để thực - Thảo luận lên kế hoạch thực nhiệm vụ (nhiệm vụ, người thực hiện, thời lượng, phương pháp, sản phẩm) - Thu thập thông tin - Điều tra, khảo sát trạng thực tế - Thảo luận nhóm để xử lí thơng tin - Viết báo cáo Bước 2: Hình thành kiến thức *Hoạt động 1: Tìm hiểu khái niệm có liên quan đế quần thể sinh vật Hoạt động giáo viên Hoạt động học sinh Khái niệm quần thể Yêu cầu HS: - Mỗi nhóm mơ tả lồi + Mơ tả đặc điểm cá thể thuộc theo yêu cầu lồi khơng gian sống tập trước - Rút khái niệm quần thể + Mối quan hệ cá thể loài - Nêu ví dụ quần thể sinh vật khơng gian sống - Phân biệt quần thể với nhóm cá thể  Hỏi: Quần thể gì? Nêu khác ngẫu nhiên quần thể với tập hợp cá thể ngẫu nhiên Lấy ví dụ quần thể sinh vật Phân loại quần thể sinh vật Yêu cầu HS nhận xét đặc điểm sinh sản cá thể lồi mà nhóm - Xác định mối quan hệ sinh sản quan sát cá thể  Hỏi: Dựa vào đặc điểm sinh sản, - Trả lời nhóm quần thể sinh chia quần thể thành vật nhóm? Gọi tên nhóm *Hoạt động 2: Tìm hiểu đặc trưng di truyền quần thể sinh vật Bước 1: Chuyển giao nhiệm vụ Yêu cầu HS nghiên cứu SGK sinh 12, 16, mục I, hoàn thành PHT số (thời gian: phút) PHIẾU HỌC TẬP SỐ Cho quần thể lồi có alen A a, số lượng cá thể quần thể thể sau: Quần thể Quần thể A A A A A A A A A A A a A A A a A a a a a a A A A a A a A A a a A a a a A a a khác biệt mặt di truyền quần thể Hãy điểm a Vận dụng kiến thức toán học hồn thành tốn sau: Bài tốn 1: Ở đậu Hà Lan, alen A quy định hoa đỏ, alen a quy định hoa trắng Trong quần thể đậu có 2000 cây, có 1000 có kiểu gen AA, 400 có kiểu gen Aa, 600 có kiểu gen aa Tính tần số tương đối alen tính tần số tương đối kiểu gen? Liên hệ với thực tiễn, giải thích tượng số loài động - thực vật bị tuyệt chủng? Từ đó, em nêu số việc mà người cần làm để bảo vệ vốn gen quần thể Bước 2: Thực nhiệm vụ - GV u cầu HS hồn thành PHT số theo nhóm - HS thảo luận nhóm kết hợp với chuẩn bị nhà hoàn thành PHT số thời gian quy định vào giấy A0 theo kỹ thuật khăn trải bàn: Mỡi thành viên nhóm thực nhiệm vụ PHT Bước Báo cáo, thảo luận - Các nhóm treo kết thảo luận lên bảng - GV gọi nhóm báo cáo kết thực PHT nhóm mình, cịn nhóm khác theo dõi - GV hướng dẫn nhóm nhận xét bổ sung - GV kết luận nhận xét Kết luận 1: Đặc trưng di truyền quần thể Mỗi quần thể có vốn gen đặc trưng - Vốn gen : Là tập hợp alen có quần thể thời điểm xác định - Đặc điểm vốn gen : Thể qua tần số alen tần số kiểu gen Kết luận 2: Bài tốn tính tần số alen tần số kiểu gen * Tính tần số kiểu gen: 1000 = 0,5 2000 400 + Kiểu gen Aa: h = = 0,2 2000 600 + Kiểu gen aa: r = = 0,3 2000 + Kiểu gen AA: d = → Cấu trúc di truyền quần thể P: 0,5AA + 0,2Aa + 0,3aa = * Tính tần số alen A a: Tổng số alen quần thể x 2000 = 4000 alen 2.1000 + 400 ( hay = 0,5 + 4000 2.6000 + 400 + Tần số alen a: q = ( hay = 0,3 + 4000 + Tần số alen A: p = 0,2 ) = 0,6 0,2 ) = 0,4 Kết luận 3: Hướng bảo vệ vốn gen quần thể - Những tác động tiêu cực người (như chặt phá rừng bừa bãi, săn bắt động vật mức ) làm cho nhiều loài động – thực vật bị tuyệt chủng - Cần bảo vệ, khai thác hợp lý nguồn tài nguyên thiên nhiên  vốn gen quần thể ổn định  đảm bảo cân sinh thái Bước 4: Mở rộng kiến thức Từ toán 1, yêu cầu HS hình thành cơng thức tính tần số alen tần số kiểu gen Số cá thể có kiểu gen Tần số kiểu gen = -Tổng số cá thể quần thể Số lượng alen Tần số alen = Tổng số loại alen khác quần thể Tần số alen cịn tính theo cách khác: Dựa vào tần số kiểu gen Gọi: d: tần số kiểu gen AA h: tần số kiểu gen Aa r: tần số kiểu gen aa h h Tần số alen a: q = r + Tần số alen A: p = d + (p + q = 1) Bảo vệ môi trường sống vốn gen quần thể GV cho HS xem đoạn video tượng chặt phá rừng săn bắt thú, yêu cầu HS theo dõi trả lời câu hỏi: Em điểm khai thác sinh vật người đoạn video sau chưa hợp lí? Giải thích? Việc khai thác có ảnh hưởng đến cấu trúc di truyền quần thể trên? Vận dụng kiến thức môn GDCD luật bảo vệ môi trường, nêu vài hành vi nghiêm cấm có liên quan đến việc bảo vệ vốn gen quần thể Sau HS trả lời, GV xác thông tin chuyển sang hoạt động * Hoạt động 3: Tìm hiểu cấu trúc di truyền quần thể tự thụ phấn quần thể giao phối gần Nội dung Cấu trúc di truyền quần thể tự thụ phấn Bước 1: Chuyển giao nhiệm vụ Yêu cầu HS nghiên cứu SGK sinh 12, 16, mục II, hoàn thành PHT số (thời gian 10 phút) PHIẾU HỌC TẬP SỐ Một quần thể có kiểu gen AA, Aa, aa Hãy xác định kiểu tự thụ phấn thực vật Vận dụng kiến thức toán học di truyền học, hồn thiện tốn sau: Bài tốn Một quần thể hệ xuất phát có P: 100% Aa tự thụ phấn Hãy xác định tần số kiểu gen AA, Aa, aa; tần số alen A, a quần thể qua hệ F1, F2, F3, Fn theo gợi ý sau: P F1 F2 F3 KG đồng hợp tử trội (AA) KG dị hợp tử (Aa) AA 1Aa KG đồng hợp tử Tần số alen Tần số alen lặn (aa) A a aa Fn Nhận xét Liên hệ thực tiễn trồng trọt, giải thích tượng làm giảm suất, phẩm chất nông sản qua mùa vụ gieo trồng Từ đó, em có lời khun cho người nông dân lực chọn giống trồng Bước 2: Thực nhiệm vụ - GV yêu cầu HS thảo luận theo nhóm để hồn thành PHT số kỹ thuật khăn trải bàn - HS thảo luận nhóm kết hợp với chuẩn bị nhà hoàn thành PHT số thời gian quy định vào giấy A0 - Mỡi nhóm chia thành nhóm nhỏ để thực phép tính nhanh Trong đó, mỡi thành viên nhóm nhận nhiệm vụ cụ thể như: bấm máy tính; ghi chép Bước Báo cáo, thảo luận - Các nhóm treo kết thảo luận lên bảng - GV gọi nhóm báo cáo kết thực PHT nhóm mình, cịn nhóm khác theo dõi - GV hướng dẫn nhóm nhận xét bổ sung - GV kết luận nhận xét Kết luận 1: Các kiểu tự thụ phấn - Các kiểu tự thụ phấn → Thế hệ con: + AA x AA → AA + aa x aa → aa + Aa x Aa → 1/4AA ; 2/4Aa ; 1/4aa Kết luận 2: Tần số alen, tần số kiểu gen quần thể P = 100 % Aa KG đồng hợp tử KG dị hợp tử KG đồng hợp tử Tần số alen Tần số alen trội (AA) (Aa) lặn (aa) A a P AA 1Aa aa F1 16 8 16 F2 F3 Fn Nhận xét n 1 n 1 −  ÷ 1−  ÷ 1 (AA, số  tần - Tần số kiểu gen đồng hợp aa) tăng dần, 2  ÷ kiểu gen dị hợp Aa giảm dần  2qua  hệ 2 n 2 2 2 2 2 - Tần số alen thay không đổi Kết luận 3: Hiện tượng suất, chất lượng nông sản bị giảm sút qua mùa vụ gieo trồng gọi tượng thối hóa giồng: Ngun nhân: - Là gieo trồng qua nhiều hệ (mùa vụ), trồng có tự thụ phấn làm cho số kiểu gen đồng hợp tăng lên, tỷ lệ dị hợp giảm - Ưu lai biểu cao thể dị hợp tử Vì vậy, thể đồng hợp suất, chất lượng nông sản không cao  Khuyên nông dân: Không nên gieo trồng loại giống qua nhiều hệ (cho dù giống có tốt đến mấy), nên thay giống sau vài vụ gieo trồng Bước 4: Mở rộng kiến thức - GV tiếp tục chuyển giao nhiệm vụ cho HS: PHIẾU HỌC TẬP SỐ Vận dụng toán 2, em giải toán thời gian phút Bài toán Một quần thể hệ xuất phát có P: 0,5AA: 0,4Aa: 0,1aa tự thụ phấn Hãy xác định tần số kiểu gen AA, Aa, aa quần thể qua hệ F1, F2, F3 theo gợi ý sau: P KG đồng hợp tử trội (AA) KG dị hợp tử (Aa) 0,5 AA 0,4Aa KG đồng hợp tử Tần số alenTần số alen lặn (aa) A a 0,1 aa F1 F2 F3 Từ toán 3, em hình thành cơng thức tính tần số kiểu gen quần thể tự thụ phấn qua hệ? - GV tổ chứcHS thực nhiệm vụ - GV yêu cầu HS hoàn thành PHT số theo nhóm - HS thảo luận nhóm kết hợp với chuẩn bị nhà hoàn thành PHT số thời gian quy định vào giấy A0 - GV tổ chức HS báo cáo, thảo luận PHT số - Các nhóm treo kết thảo luận lên bảng - GV gọi nhóm báo cáo kết thực PHT nhóm mình, cịn nhóm khác theo dõi - GV hướng dẫn nhóm nhận xét bổ sung - GV kết luận nhận xét Kết luận 1: Tần số alen, tần số kiểu gen quần thể P: 0,5AA: 0,4Aa: 0,1aa KG đồng hợp tử KG dị hợp tử KG đồng hợp tử Tần số alenTần số alen trội (AA) (Aa) lặn (aa) A a P F1 0,5 AA 0,5 + x 0,4 0,4Aa x 0,4 0,1aa 0,1 + x 0,4 0,7 0,3 0,7 0,3 F2 F3 x 0,4 0,5 + x 0,4 16 0,5 + x 0,4 x 0,4 x 0,4 0,1 + x 0,4 16 0,1 + 0,7 0,3 0,7 0,3 Kết luận 2: Công thức tổng quát: - Gọi n số hệ tự thụ phấn quần thể - Quần thể ban đầu: P: d AA + h Aa + r aa =  Tần số kiểu gen tính theo công thức: n - Tần số kiểu gen Aa =  x h  ÷ 2 n 1 −  ÷x h + d - Tần số kiểu gen AA =  n - Tần số kiểu gen aa =  x h + r 1−  ÷  2sát  hình làm tốn sau: - Qua đó, GV hướng dẫn HS quan n 1 n Lim −  ÷ = ? Lim   = ? n  00 n  00 2  ÷  thể tự thụ phấn có xu hướng  HS tự rút KL: Cấu trúc di truyền quần giảm dần tỉ lệ dị hợp tử tăng dần tỉ lệ đồng hợp tử qua hệ, không làm thay đổi tần số alen Và phân hóa thành dịng có kiểu gen khác Đây sở để HS giải thích tự nhiên, quần thể tự thụ phấn khơng có tượng thối hóa giống Nội dung Cấu trúc di truyền quần thể giao phối gần (giao phối cận huyết) Bước 1: Chuyển giao nhiệm vụ GV hướng dẫn HS đọc mục II, phần 2, 16, SGK sinh 12, kết hợp với đoạn video tượng kết hôn cận huyết thống thảo luận nhóm để trả lời câu hỏi sau: Việc kết hôn vợ chồng anh Cường có vi phạm luật nhân gia đình khơng? Tại sao? Luật hôn nhân Việt Nam cấm kết vịng đời dựa sở khoa học nào? Việc kết hôn cận huyết thống để lại hậu nào? Vì sao? Từ đó, cho biết đặc điểm di truyền quần thể giao phối gần Bước 2: Thực nhiệm vụ - GV yêu cầu HS xem phim, thảo luận theo nhóm để trả lời câu hỏi - HS thảo luận nhóm kết hợp với chuẩn bị nhà hoàn thành câu hỏi vào giấy nháp Bước Báo cáo, thảo luận - Đại diện nhóm đứng lên trả lời câu hỏi Các nhóm khác bổ sung hồn thiện - GV hướng dẫn nhóm nhận xét bổ sung - GV kết luận nhận xét Kết luận 1: Vấn đề hôn nhân vợ chồng anh Cường - Có phạm luật nhân gia đình, vì: + Luật nhân gia đình cấm kết người có quan hệ huyết thống đời + Anh Cường vợ có quan hệ huyết thống gần: Bố anh Cường anh trai ruột mẹ chị Thơm (vợ anh Cường) Kết luận 2: Hậu hôn nhân cận huyết thống - Hôn nhân cận huyết thống làm xuất dị tật bẩm sinh chữa trị câm điếc di truyền; - Vì, nhân cận huyết thống, tạo điều kiện cho gen lặn có hại gây bệnh gặp tạo thể đồng hợp lặn biểu kiểu hình nên xuất tính trạng dị tật người Kết luận 3: Đặc điểm di truyền quần thể giao phối gần - Quần thể giao phối gần có xu hướng tăng dần thể đồng hợp, giảm dần thể dị hợp, tần số alen không thay đổi Bước Mở rộng GV hướng dẫn HS tìm hiểu luật nhân gia đình qua mơn GDCD câu hỏi: Ngồi việc cấm kết gần, luật nhân gia đình cịn cấm hành vi nữa? Em kể hành vi Sau HS trả lời, GV xác chuyển sang hoạt động *Hoạt động 4: Tìm hiểu cấu trúc di truyền quần thể ngẫu phối Nội dung Đặc điểm di truyền quần thể ngẫu phối Bước 1: Chuyển giao nhiệm vụ GV hướng dẫn HS đọc mục III, 17 – SGK Sinh học 12 để hoàn thiện PHT số PHIẾU HỌC TẬP SỐ Phần A Một quần thể ngẫu phối có kiểu gen AA, Aa, aa Hãy xác định kiểu ngẫu phối 2 Ở quần thể người, gen quy định nhóm máu A, B, AB O gồm alen I A, IB, IO Với alen này, quần thể người có loại kiểu gen: I A IA, IA IO, IA IB, IB IB, IB IO, IO IO Vậy xét gen có r alen, quần thể có kiểu gen? Vận dụng kiến thức toán học di truyền học, hồn thiện tốn sau: Bài toán Cho quần thể ngẫu phối P: 0,49 AA + 0,42 Aa + 0,09 aa = - Tính tần số alen tần số kiểu gen từ P đến F3 - Em có nhận xét tần số alen thành phần kiểu gen hệ P  F3 (Biết khơng có yếu tố làm thay đổi tần số alen thành phần kiểu gen quần thể) Phần B Quần thể ngẫu phối có đặc điểm di truyền bật? Một quần thể đạt trạng thái cân di truyền có biểu thức nào? Phát biểu viết biểu thức định luật Hacđi – Vanbec? Một quần thể ngẫu phối có r alen có kiểu gen? Bước 2: Thực nhiệm vụ GV áp dụng kỹ thuật “Các mảnh ghép” Yêu cầu HS thảo luận theo nhóm để hoàn thành phiếu học tập giấy A0 sau: GV chia lớp thành nhóm tiến hành thảo luận theo vịng + Vịng 1: “Nhỏm chun gia" Nhóm + thực nội dung Nhóm + thực nội dung Lưu ý: Mọi cá nhân phải làm vệc độc lập khoảng phút, suy nghĩ câu hỏi ghi lại ý kiến mnhf Khi thảo luận nhóm phải đảm bảo thành viên nhóm trả lời tất câu hỏi nhiệm vụ giao trở thành chuyên gia lĩnh vực tìm hiểu có khả trình bày lại câu trả lời nhóm vịng + Vịng 2: “Nhóm mảnh ghép” - Hình thành nhóm mảnh ghép gồm thành viên từ nhóm vịng 1: mỡi nhóm vịng có thành viên ghép lại thành nhóm mảnh ghép - Các thành viên nhóm mảnh ghép chia sẻ với nội dung trả lời câu hỏi phiếu học tập A cách đầy đủ - Khi thành viên nhòm hiểu rõ đề phiếu học tập A thành viên nhóm suy nghĩ giải đề phiếu học tập B - Các nhóm mảnh ghép thực nhiệm vụ, trình bày chia sẻ kết Bước Báo cáo, thảo luận - Đại diện nhóm mảnh ghép trình bày kết thảo luận Các nhóm khác theo dõi, bổ sung hoàn thiện - GV hướng dẫn nhóm nhận xét bổ sung - GV kết luận nhận xét Kết luận Số loại kiểu gen có quần thể ngẫu phối - Quần thể ngẫu phối có alen  loại kiểu gen AA, Aa, aa kiểu giao phối - Quần thể ngẫu phối có alen  loại kiểu gen 21 kiểu giao phối - Vậy quần thể có r alen, thì: + Số loại kiểu gen: n = r ( r + 1) + Số kiểu giao phối: n = n(n + 1) Kết luận Đặc điểm di truyền quần thể P qua hệ ngẫu phối - Quần thể ngẫu phối: + Tạo lượng biến dị di truyền lớn quần thể + Duy trì đa dạng di truyền quần thể + Có nhiều biến dị tổ hợp cung cấp nguồn nguyên liệu cho q trình tiến hóa - Tần số alen thành phần kiểu gen quần thể ngẫu phối có xu hướng trì khơng đổi qua hệ Kết luận Định luật Hacđi – Vanbec - Nội dung định luật: Một quần thể lớn ngẫu phối yếu tố làm thay đổi tần số alen thành phần kiểu gen quần thể trì khơng đổi từ hệ sang hệ khác theo đẳng thức p + 2pq + q2 = p tần số alen trội , q tần số alen lặn p+ q = - Nếu quần thể P: x AA + yAa + z aa = có: + xz = ( y )  quần thể P đạt trạng thái cân (ví dụ: 0,81AA + 0,18Aa + 0,01aa = 0,81 x 0,01 = (0,18 : 2)2) + xz ≠ ( y )  quần thể P chưa đạt trạng thái cân (ví dụ: 0,52AA + 0,47Aa + 0,01aa = 0,52 x 0,01 ≠ (0,47 : 2)2) Nội dung Ý nghĩa điều kiện nghiệm định luật Hacđi - Vanbec Bước 1: Chuyển giao nhiệm vụ GV hướng dẫn HS đọc mục III, 17 – SGK Sinh học 12 để hoàn thiện PHT số PHIẾU HỌC TẬP SỐ Hãy xác định cấu trúc di truyền quần thể P: 0,81 AA + 0,18 Aa + 0,01 aa = trường hợp sau: a - Tất cá thể mang kiểu gen aa bị chết b - Một nửa alen A bị đột biến thành alen a c - Các cá thể mang kiểu gen Aa di chuyển đến quần thể khác Cho quần thể P ngẫu phối có alen: A quy định hoa đỏ, a quy định hoa trắng; tần số tương đối alen A 0,6 alen a 0,4 Hãy xác định thành phần kiểu gen tỉ lệ kiểu hình hoa trắng quần thể P (Biết quần thể P đạt trạng thái cân bằng; khơng có yếu tố làm thay đổi tần số alen thành phần kiểu gen quần thể) Trong quần thể người tần số bị mắc chứng bệnh bạch tạng xác định 1/10 000 Giả sử quần thể trạng thái cân di truyền, xác định tần số alen thành phàn kiểu gen quần thể (Biết gen A quy định người bình thường trội hoàn toàn so với gen a quy định bệnh bạch tạng) Định luật Hácđi - Vanbec điều kiện nào? Nêu ý nghĩa định luật Hacđi – Vanbec Bước 2: Thực nhiệm vụ - GV u cầu HS thảo luận theo nhóm hồn thiện PHT tờ A0 - HS thảo luận nhóm kết hợp với chuẩn bị nhà hoàn thành PHT số kỹ thuật khắn trải bàn: + GV chia lớp thành nhiều nhóm nhỏ, mỡi nhóm có khoảng - người phát giấy A cho nhóm + Chia giấy A0 thành phần phần xung quanh theo số thành viên nhóm Mỡi HS ngồi vào vị trí tương ứng với phần xung quanh + Mỡi HS làm độc lập khoảng phút nhiệm vụ PHT số như: HS làm nhiệm vụ 1a, HS khác làm nhiệm vụ 1b, HS khác làm nhiệm vụ 1c, HS làm nhiệm vụ 2, nhiệm vụ + Khi hết thời gian làm việc cá nhaan, thành viên nhóm chia sẻ, thảo luận với nhiệm vụ PHT số 5, thống câu trả lời + Điền ý kiến thống nhóm vào phần tờ A0 Bước Báo cáo, thảo luận - Đại diện nhóm đứng lên báo cáo Các nhóm khác bổ sung hoàn thiện - GV hướng dẫn nhóm nhận xét bổ sung - GV kết luận nhận xét Kết luận 1: Điều kiện nghiệm định luật Hácđi – Vanbec: - Quần thể phải có kích thước lớn - Các cá thể quần thể phải giao phối với cách ngẫu nhiên - Các cá thể có kiểu gen khác phải có sức sống khả sinh sản (khơng có chọn lọc tự nhiên) - Đột biến khơng xảy hay có xảy tần số đột biến thuận phải tần số đột biến nghịch - Quần thể phải cách ly với quần thể khác (khơng có di – nhập gen quần thể) Kết luận Ý nghĩa định luật Hácđi – Vanbec - Khi biết quần thể trạng thái cân Hecđi –Vanbec từ tần số cá thể có kiểu hình lặn " tần số alen lặn , alen trội " tần số loại kiểu gen quần thể Và ngược lại - Dự đoán xác suất xuất kiểu hình quần thể " có kế hoạch điều chỉnh hạn chế Bước Mở rộng GV hướng dẫn HS hiểu hiểu rõ cân quần thể cân động thời điểm định, lẽ: tự nhiên đột biến khơng ngừng phát sinh, chọn lọc tự nhiên khơng ngừng tác động Từ đó, HS rút hạn chế định luật Hácđi – Vanbec: - Trên thực tế, quần thể tự nhiên khó đáp ứng với điều kiện nêu " tần số alen thành phần kiểu gen liên tục bị biến đổi - Ngoài ra, quần thể có trạng thái cân thành phần kiểu gen gen lại khơng cân thành phần kiểu gen gen khác Đây sở để HS chủ động tiếp thu kiến thức phần tiến hóa: Trạng thái động quần thể " sinh giới tiến hóa Bên cạnh GV cần hướng dẫn HS vận dụng kiến thức vào sống bảo môi trường sống người sinh vật khác, đảm bảo phát triển bền vững Bởi lẽ, ổn định lâu dài quần thể tự nhiên đảm bảo cân sinh thái; Quần thể ngẫu phối tạo nhiều biến dị tổ hợp, trì đa dạng di truyền quần thể, tạo nguồn ngun liệu cho q trình tiến hố * Hoạt động 5: Phân loại dạng tập di truyền quần thể - GV tổ chức HS thảo luận phân dạng tập di truyền quần thể - HS vào tập học phần lý thuyết hình thành dạng tập có cách giải tương tự - Có thể chia thành dạng tập sau: Dạn I Tính số kiểu gen số kiểu giao phối quần thể : Dạng II Tính tần số alen Dạng III Xác định cấu trúc di truyền quần thể Dạng IV Vận dụng toán xác suất  ... tiểu chủ triển ý tưởng hình thành tưởng đề/ ý tưởng tiểu chủ đề - Cùng giáo viên thống chủ - Thống ý tưởng lựa đề nhỏ: chọn tiểu chủ đề + Một số khái niệm quần thể + Đặc trưng di truyền quần thể. .. Cho quần thể lồi có alen A a, số lượng cá thể quần thể thể sau: Quần thể Quần thể A A A A A A A A A A A a A A A a A a a a a a A A A a A a A A a a A a a a A a a khác biệt mặt di truyền quần thể. .. n(n + 1) Kết luận Đặc điểm di truyền quần thể P qua hệ ngẫu phối - Quần thể ngẫu phối: + Tạo lượng biến dị di truyền lớn quần thể + Duy trì đa dạng di truyền quần thể + Có nhiều biến dị tổ hợp