Phần II Cấu trúc di truyền của quần thể ngẫu phối
Dạng 6: Xác định số kiểu gen tối đa của quần thể
2/ Trường hợp gen nằm trên nhiễm sắc thể giới tính
a/ Một locut gen nằm trên NST giới tính X không có alen tương ứng trên Y.
Gen có r alen
Ở giới XX tổng số kiểu gen = 2
) 1 (r r
Ở giới XY số loại kiểu gen là r
Xét chung 2 giới tổng số loại kiểu gen = Số loại kiểu gen ở giới XX + số loại kiểu hen ở giới XY = 2
) 1 (r
r + r
Lưu ý trường hợp hai hay nhiều locut gen nằm trên cặp NST giới tính ta có thể xem như một locut số alen của locut này sẽ bằng tích số giữa các alen
Bài tập vận dụng: Ở một loài côn trùng ( ♂ XX; ♀ XY). Một gen có 4 alen nằm trên NST X không có alen tương ứng trên Y. Hãy xác định tổng số kiểu gen trong quần thể.
Hướng dẫn học sinh áp dụng công thức = 2
) 1 (r
r + r = 2
) 1 4 ( 4
+ 4 = 14 ( kiểu gen ) b/ Một locut gen nằm trên NST giới tính X có alen tương ứng trên Y.
Ở giới XX tổng số kiểu gen = 2
) 1 (r r
Ở giới XY số loại kiểu gen là r2
Xét chung 2 giới tổng số loại kiểu gen = Số loại kiểu gen ở giới XX + số loại kiểu hen ở giới XY = 2
) 1 (r
r + r2
Bài tập vận dụng: Trong quần thể của một loài động vật lƣỡng bội, xét một locut có ba alen nằm trên vùng tương đồng của NST X và Y. Biết rằng không xảy ra đột biến, theo lý thuyết, số loại kiểu gen tối đa về locut trên trong quần thể là bao nhiêu?
Hướng dẫn học sinh áp dụng công thức = 2
) 1 (r
r + r2 = 2
) 1 3 ( 3
+ 32 = 15 ( kiểu gen ) Trường hợp hai hay nhiều locut gen nằm trên các cặp NST khác nhau
Bài tập vận dụng: Ở một loài động vật, xét hai locut gen trên vùng tường đồng của NST X và Y, locut I có 2 alen, locut II có 3 alen. Trên NST thường, xét locut III có 4 alen. Quá trình ngẫu phối có thể tạo ra trong quần thể này tối đa bao nhiêu loại kiểu gen về ba locut trên?
Hướng dẫn học sinh các giải
Xét locut I và locut II số alen là = 2.3 = 6 Ở giới XX tổng số kiểu gen =
Ở giới XY số loại kiểu gen là r2 = 62 = 36
Xét chung 2 giới tổng số loại kiểu gen = 21 + 36 = 57 Xét locut III có 4 alen
Số kiểu gen tối đa trong quần thể = 57 x 10 = 570
c/ Một locut gen nằm trên NST giới tính Y không có alen tương ứng trên X Gen có r alen số kiểu gen ở giới XY cũng chính bằng số alen
Bài tập vận dụng: Ở một loài côn trùng ( ♂ XY; ♀ XX). Một locut gen có 4 alen nằm trên NST giới tính Y không có alen tương ứng trên X. Hãy xác định các kiểu gen trong quần thể?
Hướng dẫn học sinh áp dụng công thức: Số kiểu gen bằng r ( r là số alen ) = 4 d/ Trường hợp một locut gen nằm trên NST giới tính X ở loài có cơ chế xác định giới tính là XX/OX
Ở giới XX tổng số kiểu gen = 2
) 1 (r r
Ở giới OX số loại kiểu gen là r
Xét chung 2 giới tổng số loại kiểu gen = Số loại kiểu gen ở giới XX + số loại kiểu hen ở giới XY = 2
) 1 (r r + r
Dạng 7: Di truyền xác suất về quần thể.
1/ Xác định tỉ lệ kiểu hình trội thông qua tỉ lệ kiểu hình lặn.
Cơ sở: Tỉ lệ kiểu hình trội = 100% - tỉ lệ kiểu hình lặn.
Bài tập vận dụng: Trong quần thể người nhóm máu O chiếm 4%, nhóm máu B chiếm 21%. Hai vợ chồng cùng có nhóm máu B. Tính xác suất họ sinh con trai đầu lòng có nhóm máu B?
A.45/98. B. 45/49. C. 3/16 D. 47/49.
Hướng dẫn học sinh cách giải: Ta tính được tần số alen tương ứng là IA = 0,5, IB= 0,3, IO = 0,2. Tần số nhóm máu B là 0,21. Xác suất một người có nhóm máu B có kiểu gen
IBIO là: 2qr / (q2 + 2qr) = 0,12 / 0,21 = 4/7. Vậy xác suất cặp vợ chồng này sinh con đầu lòng có máu O là: 4/7.4/7.1/4= 4/49.
Vậy xác suất họ sinh con trai đầu lòng có nhóm máu B là (1- 4/49).1/2 = 45/98.
2/ Xác suất kiểu gen dị hợp trong số cá thể có kiểu hình trội 2pq/(p2 + 2pq).
Bài tập vận dụng: Ở quần thể Ruồi giấm có thân xám là trội so với thân đen. Quần thể này có tần số thân đen 36%. Chọn ngẫu nhiên 10 cặp thân xám giao phối với nhau theo từng cặp. Tính xác suất để 10 cặp cá thể này đều có kiểu gen dị hợp tử?
A.(2/3)10 B.(3/4)20 C. (3/4)10
D. (2/3)20. Hướng dẫn học sinh cách giải: Ta có q2(aa) = 0,36 => q(a) = 0,6, p(A) = 0,4.
Xác suất cá thể có kiểu hình trội có kiểu gen dị hợp là : 2pq/(p2 + 2pq) = 0,48/0,64=3/4
Xác suất để 10 cặp cá thể thân xám đều có kiểu gen dị hợp tử là : (3/4)2.10
Bài tập vận dụng: Ở 1 locut trờn NST thường cú n+1 alen. Tần số của 1 alen là ẵ, trong khi tần số mỗi alen còn lại là là 1/2n. Giả sử quần thể ở trạng thái cân bằng Hardy- Weinberg. Xác định tần số các cá thể dị hợp tử?
A.(3n-1)/4n B. (2n-1)/3n C. (3n-1)/2n D.(3n-1)/2n
Hướng dẫn học sinh cỏch giải: Tần số của 1 alen là ẵ. Vậy tần số của mỗi alen cũn lại đều là 1/2n.
Tần số kiểu gen đồng hợp là : ẳ + n.(1/2n)2
Tần số kiểu gen dị hợp là : 1 – (ẳ + n.(1/2n)2) = (3n-1)/4n
Bài tập vận dụng: Ở quần thể người tỉ lệ bị bệnh bạch tạng là 1/10.000. Xác suất để 1 cặp vợ chồng bình thường mang gen gây bệnh là bao nhiêu?
A.4% B.0,04% C. 1% D. 0,01%.
Hướng dẫn học sinh cách giải: Ta có q2(aa) = 1/10.000 => q(a) = 0,01; p(A) = 0,99.
Xác suất để 1 cặp vợ chồng bình thường mang gen gây bệnh (có kiểu gen dị hợp Aa) là:
[2pq/(p2 + 2pq)]2 = 0,04%.
Bài tập vận dụng: Ở người gen đột biến lặn (m) nằm trên NST X không có alen trên Y.
Alen trội tương ứng là (M) không gây mù màu. Trong quần thể người ở trạng thái cân bằng Hacđi-Vanbec về bệnh mù màu có tần số nam giới bị mù màu là 5%. Xác định tỉ lệ những người mang gen lặn qui định bệnh bạch tạng trong kiểu gen ?
A. 14,75% B. 7,375% C. 0,25% D. 9,75%
Hướng dẫn học sinh cách giải: Ta có q(XA) = 0,05. Tỉ lệ những người mang gen lặn qui định bệnh bạch tạng trong kiểu gen là : [q(XAY) + 2pq (XAXa) + q2(XaXa)]/2 = 0,07375.
C. K T LUẬN
Kính thƣa quý đồng nghiệp trên là những kinh nghiệm khi giảng dạy chuyên đề di truyền học quần thể mà tôi đã tham khảo đề thi của Bộ giáo dục nhiều năm, tham khảo nhiều tài liệu của các tác giả lớn, sưu tầm tìm hiểu trên internet, kinh nghiệm giảng dạy của đồng nghiệp và đã áp dụng có hiệu quả trong những năm qua. Tuy nhiên để truyền
đạt hết các nội dung trên và giúp học sinh nắm hết đƣợc kiến thức ta phải tăng thời lƣợng giảng dạy chuyên đề này lên từ 7 – 8 tiết.
Trong phần trình bày trên vẫn còn nhiều hạn chế, thiếu sót chƣa đầy đủ nhƣ cấu trúc di truyền của quần thể bị biến đổi khi chịu tác dụng của các nhân tố tiến hóa rất mong sự đóng góp thêm của quý đồng nghiệp để tài liệu hoàn thiện hơn, đáp ứng yêu cầu đổi mới giáo dục hiện nay và giúp các em học sinh chuẩn bị tốt kiến thức về lĩnh vực sinh học trong kì thi tốt nghiệp THPT sắp tới./.
TÀI LIỆU THAM KHẢO 1. SGK sinh học 12 cơ bản và nâng cao
2. Sách giáo viên 12 cơ bản và nâng cao 3. Web sinhhoc247.com
4. Tài liệu của thầy quảng văn hải 5. Web bài tập 123
6. Sách các dạng bài tập trắc nghiệm sinh học tác giả huỳnh quốc thành 7. Đề thi đại học – cao đẳng qua các năm.
PHƯƠNG PHÁP GIẢI MỘT VÀI DẠNG BÀI TẬP DI TRUYỀN HỌC QUẦN THỂ-CHƯƠNG TRÌNH SINH HỌC 12
Huỳnh Văn Miền Trường THPT Đoàn Văn Tố
I. ĐẶT VẤN ĐỀ
Trong chương trình sinh học 12 phần bài tập quần thể là tương đối khó đối với học sinh. Vì trong chương trình chỉ trang bị lí thuyết, không có tiết phân phối dành cho các em giải bài tập. Hơn nữa, sách giáo khoa cũng nhƣ sách bài tập sinh học 12 dạng toán quần thể cũng đƣợc chỉ vài bài. Trong khi đó những năm gần đây, phần toán quần thể được Bộ giáo dục và Đào tạo thường hay ra đề thi tốt nghiệp, thi đại học, thi học sinh giỏi….. do đó học sinh rất dễ gặp khó khăn, lúng túng khi gặp những bài tập này, đặc biệt đối với học sinh các trường THPT ở vùng sâu, vùng xa. Để trang bị cho các em có đủ kiến thức cơ bản để có thể làm tốt bài tập di truyền học quần thể trong các kỳ thi, đặc biệt là kỳ thi THPT Quốc gia. Trong giới hạn của hội nghị chuyên đề, tôi xin giới thiệu phương pháp giải một vài dạng bài tập Di truyền học quần thể thuộc chương trình Sinh học lớp 12.
II. GIẢI QUY T VẤN ĐỀ
“Di truyền học quần thể” là một chương của Sinh học 12, thuộc phần Di truyền học.
Tuy nhiên nội dung ở sách giáo khoa Sinh học 12 cơ bản chỉ đƣợc bố trí có 2 bài: Bài 16 và bài 17 và nội dung chỉ trình bày về cơ sở lý thuyết. Hơn nữa, trong phân phối chương trình cũng không dành thời gian để hướng dẫn phần bài tập cho nội dung này. Trong khi đó trong các đề thi thì dạng bài tập này xuất hiện với tần suất cũng không nhỏ so với các dạng bài tập khác. Vì thế đã gây không ít khó khăn cho giáo viên và học sinh học nội dung này. Trong phạm vi trường THPT Đoàn Văn Tố nói riêng, các trường THPT nói chung thì phần bài tập dạng này cũng đƣợc các giáo viên dạy Sinh học 12 quan tâm và hướng dẫn học sinh phương pháp để giải được dạng toán này. Nhưng đa số giáo viên chỉ dạy đối phó để học sinh có thể biết một số dạng toán thường gặp chứ chưa hệ thống lại phương pháp giải các dạng toán trong phần này để giúp học nắm kiến thức một cách có hệ thống. Do đó, hệ thống lại các dạng bài tập kèm theo phương pháp giải toán Di truyền học quần là một điều hết sức cần thiết.