SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO THANH HOÁ
TRƯỜNG THPT NÔNG CỐNG I
SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM
PHƯƠNG PHÁP GIẢI MỘT SỐ DẠNG BÀI TẬP DI
TRUYỀN QUẦN THỂ TRONG CHƯƠNG TRÌNH
SINH HỌC LỚP 12
Người thực hiện: Lê Trọng Khánh
Chức vụ: Giáo viên
SKKN thuộc lĩnh mực (môn): Sinh học
THANH HOÁ NĂM 2017
1
MỤC LỤC
TRANG
1. MỞ ĐẦU......................................................................................................2
1.1. Lý do chọn đề tài.......................................................................................2
1.2. Mục đích nghiên cứu.................................................................................2
1.3. Đối tượng nghiên cứu................................................................................2
1.4. Phương pháp nghiên cứu...........................................................................2
2. NỘI DUNG CỦA SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM....................................2
2.1. Cơ sở lý luận của sáng kiến kinh nghiệm..................................................2
2.2. Thực trạng vấn đề trước khi áp dụng sáng kiến kinh nghiệm...................3
2.3. Các sáng kiến kinh nghiệm hoặc các giải pháp đã sử dụng
để giải quyết vấn đề...................................................................................3
2.3.1.Một số công thức cơ bản .......................................................................3
dụ minh họa để học sinh nắm vững các dạng bài thi trắc nghiệm khách quan
trong kỳ thi THPT quốc gia.
1.3. Đối tượng nghiên cứu.
+ Học sinh khá giỏi lớp 12C1, 12C2 trường THPT Nông Cống I
+ Một số bài toán về di truyền học quần thể
+ Các dạng câu hỏi về di truyền quần thể trong đề thi THPT quốc gia
1.4. Phương pháp nghiên cứu.
+ Phương pháp nghiên cứu xây dựng cơ sở lý thuyết
+ Phát triển tư duy học sinh
+ Tìm hiểu và phát triển kỹ năng.
+ Tham khảo các tài liệu lấy từ nhiều nguồn nhất là các học liệu mở trên
mạng internet và phân tích có hệ thống các dạng bài tập theo nội dung đã đề ra.
2. NỘI DUNG SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM
2.1. Cơ sở lí luận của sáng kiến kinh nghiệm.
Chương trình sinh học 12 chương “Nguyên nhân và cơ chế tiến hoá ” theo tôi
đây là một chương khó dạy và với học sinh đây là chương khó học, khó hiểu và
cả khó nhớ. Tiến hoá là gì? Nguyên nhân nào dẫn đến tiến hoá? Trả lời 2 câu hỏi
đó đã là cả vấn đề. Đi sâu về mặt bản chất cơ chế nào làm diễn ra sự tiến hoá?
Sự ổn định, cũng như thay đổi thành phần kiểu gen của quần thể ngẫu phối
3
và tự thụ phấn hoặc giao phối gần liên quan gì đến tiến hoá về bản chất được
hiểu như thế nào? và làm thế nào để cho học sinh hiểu được thì không dễ dàng
chút nào. Với thời gian trên lớp thì quá ít mà nội dung kiến thức nhiều khó mang
tính lí thuyết đơn thuần, do đó giáo viên khó truyền đạt hết cho học sinh nếu
không có những nghiên cứu cụ thể.
2.2. Thực trạng vấn đề trước khi áp dụng sáng kiến kinh nghiệm.
+ Thực trạng chung:
Kiến thức Sinh học ngày càng nhiều, thời gian các em học chính khóa và
- Gọi d là tần số tương đối của thể đồng hợp trội AA.
- Goi h là tần số tương đối của thể dị hợp Aa
- Gọi r là tần số tương đối của thể đồng hợp lặn aa
4
- Trong đó d + h + r =1
Cấu trúc di truyền của quần thể được viết theo trật tự d, h, r ví dụ:0,25; 0,5; 0,25
- Gọi p là tần số tương đối của alen A
- Gọi q là tần số tương đối của alen a
Vậy: p=d+h/2; q= r + h/2 và p+q = 1
Cấu trúc di truyền của quần thể khi đạt trạng thái cân bằng:
p2 AA + 2pqAa + q2 aa
Như vậy trạng thái cân bằng của quần thể phản ánh mối tương quan sau:
p2 q2 = (2pq/2)2
b. Một số công thức dùng cho quần thể tự thụ phấn
* Quần thể tự thụ phấn có thành phần kiểu gen của thể hệ P ban đầu:
xAA + yAa + zaa
* Quần thể P Sau n thế hệ tự thụ phấn thành phần kiểu gen thay đổi như sau:
Tỷ lệ thể đồng hợp trội AA trong quần thể Fn là:
n
1
y − .y
AA = x +
2
2
Tỷ lệ thể dị hợp Aa trong quần thể Fn là:
n
BB = xn = x (với y = 1 )
2
2
2
n
yn
1
y − .y
n
bb = zn = z (với y = 1 )
2
2
2
2.3.2. Phương pháp giải một số dạng bài tập cơ bản.
a. Cách giải bài tập về quần thể ngẫu phối
Dạng 1:
5
Từ cấu trúc di truyền quần thể chứng minh quần thể đã đạt trạng thái cân
bằng hay không, qua bao nhiêu thế hệ quần thể đạt trạng thái cân bằng:
Cách giải 1:
- Gọi p là tần số tương đối của alen A
- Gọi q là tần số tương đối của alen a
p+q = 1
Cấu trúc di truyền của quần thể khi đạt trạng thái cân bằng:
p2 AA + 2pqAa + q2 aa
P = 0,7 + 0,1
q = 0.1 +0.1
Quần thể đạt trạng thái cân bằng khi thoả mãn p2AA + 2pqAa + q2 aa
Tức 0,82 AA + 2.0,8.0,2Aa + 0,22 aa ≠ 0,7AA + 0,2Aa + 0,1aa vậy quần thể
không cân bằng
Bài 2: Quần thể nào trong các quần thể dưới đây đạt trạng thái cần bằng
6
Quần thể
Tần số kiểu gen AA
Tần số kiểu gen Aa
Tần số kiểu gen
aa
0
0
1
0,3
1
1
0
2
0
1
3
0
bằng di truyền?
A. 0,64 AA : 0,32 Aa : 0,04 aa.
B. 0,7 AA : 0,2 Aa : 0,1 aa.
C. 0,4 AA : 0,4 Aa : 0,2 aa.
D. 0,6 AA : 0,2 Aa : 0,2 aa.
Câu 4: Một quần thể thực vật tự thụ phấn có tỉ lệ kiểu gen ở thế hệ P là:
0,45AA : 0,30Aa : 0,25aa. Cho biết các cá thể có kiểu gen aa không có khả
năng sinh sản. Tính theo lí thuyết, tỉ lệ các kiểu gen thu được ở F1 là:
A. 0,525AA : 0,150Aa : 0,325aa.
B. 0,7AA : 0,2Aa : 0,1aa.
C. 0,36AA : 0,24Aa : 0,40aa.
D. 0,36AA : 0,48Aa : 0,16aa.
Đáp án: 1D, 2C, 3A, 4B.
Dạng 2:
+ Từ số lượng kiểu hình đã cho đã cho xác định cấu trúc di truyền của quần thể.
- Kiểu 1: cho số lượng tất cả kiểu hình có trong quần thể.
Cách giải:
Cấu trúc di truyền của quần thể
7
- Tỷ lệ kiểu gen đồng trội = số lượng cá thể do kiểu gen đồng trội qui
định/Tổng số cá thể của quần thể
- Tỷ lệ kiểu gen dị hợp = số cá thể do kiểu gen dị hợp quy định/ Tổng
số cá thể của quần thể
- Tỷ lệ kiểu gen đồng lặn = Số cá thể do kiểu gen lặn quy định/ Tổng
số cá thể của quần thể.
- Kiểu 2: chỉ cho tổng số cá thể và số cá thể mang kiểu hình lặn hoặc trội
Cách giải:
c. Tần số alen A là 0,41 + 0,58/2 = 0.7
Tần số của alen a là 1 - 0.7 = 0,3
Sau khi quá trình ngẫu phối xãy ra thì cấu trúc di truyền của quần thể ở thể hệ
sau là
(0,7A:0,3a) x (0,7A:0,3a)
=> 0,49AA + 0,42Aa + 0,09aa
Với cấu trúc trên quần thể đạt trạng thái cân bằng vì thoả mãn
8
(0,9)2 AA + 2(0,7 x 0,3) Aa + (0,3)2 aa
Bài 2: Một quần thể sóc có số lượng như sau 1050 con lông nâu đồng hợp, 150
con lông nâu dị hợp, 300 con lông trắng, màu lông do một gen gồm 2 alen qui
định. Tìm tần số tương đối của các alen?
Giải:
Tính trạng lông nâu là trội do A quy định
Tính trạng lông trắng là lặn do a quy định
Tỉ lệ thể đồng hợp trội AA là 1050/1500 = 0,7
Tỉ lệ thể dị hợp Aa là
150/1500 = 0,1
Tỉ lệ thể đồng hợp lặn aa là 300/1500 = 0,2
Vậy cấu trúc di truyền của quần thể là: 0,7AA; 0,1Aa; 0,2aa
Bài 3: (kiểu 2) Quần thể ngẫu phối có thành phần kiểu gen đạt trạng thái cân
bằng với 2 loại kiểu hình là hoa đỏ(do B trội hoàn toàn quy định) và hoa
trắng(do b quy định). Tỷ lệ hoa đỏ 84%. Xác định cấu trúc di truền của quần
thể?
Giải:
-Gọi p tần số tương đối của alen B
-q tần số tương đối alen b
-%hoa trắng bb = 100%- 84%= 16%=q2 => q = 0,4 => p = 0,6
-Xác suất con bị bệnh
1
4
Vậy xác suất để 2 người bình thường trong quần thể lấy nhau sinh ra người con
2 pq
2 pq
1
đầu lòng bị bạch tạng là: p 2 + 2 pq x p 2 + 2 pq x
4
2 pq
2 pq
1
thế p=0,01 , q= 0,99 => p 2 + 2 pq x p 2 + 2 pq x = 0,00495
4
Câu 6: Trong một quần thể cân bằng có 90% alen ở lôcus Rh là R. Alen còn lại
là r . Cả 40 trẻ em của quần thể này đến một trường học nhất định . Xác suất để
tất cả các em đều là Rh dương tính là bao nhiêu?
Giải nhanh:
Tần số tương đối của alen R =p= 0,9 => tần số alen r=q = 0,1
Rh dương có kiểu gen RR, Rr tần số của 2 nhóm kiểu gen trên là
RR= p2= 0,92 = 0,81, Rr = 2pq = 2.0,9.0,1 = 0,18.
Tần số 1 học sinh có Rh dương là: 0,81+0,18 = 0,99
-cấu trúc di truyền quần thể là: xAA + yAa + zaa
=> tần số alen A = x +
y
y
; tần số alen a = z +
2
2
10
Bài 1: Quần thể ngẫu phối có thành phần kiểu gen đạt trạng thái cân bằng với 2
loại kiểu hình là hoa đỏ(do B trội hoàn toàn quy định) và hoa trắng(do b quy
định). Tỷ lệ hoa đỏ 84%. Xác định tần số tương đối của các alen?
Giải:
-Theo cách giải ở trên cấu trúc di truyền của quần thể là: 0,36BB + 0,48Bb +
0,16bb
y
0,48
= 0,36 +
= 0,6
2
2
y
0,48
-Tần số tương đối của alen b = z + = 0,16 +
= 0,4
2
2
D. 0,3 A; 0,7a.
Câu 4: Một quần thể người, nhóm máu O (kiểu gen I OIO) chiếm tỉ lệ 48,35%;
nhóm máu B (kiểu gen IBIO, IBIB) chiếm tỉ lệ 27,94%, nhóm máu A ((kiểu gen
IAIO, IAIA) chiểm tỉ lệ 19,46%; Nhóm máu AB (kiểu gen I AIB) chiếm tỉ lệ 4,25%.
Tần số của các alen IA, IB và IO trong quần thể này là :
A. IA = 0,69; IB = 0,13; IO = 0,18
B. IA = 0,13; IB = 0,18; IO = 0,69
C. IA = 0,17; IB = 0,26; IO = 0,57
D. IA = 0,18; IB = 0,13; IO = 0,69
Câu 5: Một quần thể giao phối ở trạng thái cân bằng di truyền, xét một gen có
hai alen (A và a), người ta thấy số cá thể đồng hợp trội nhiều gấp 9 lần số cá thể
đồng hợp lặn. Tỉ lệ phần trăm số cá thể dị hợp trong quần thể này là
11
A. 37,5%.
B. 18,75%.
C. 3,75%.
Đáp án: 1A, 2C, 3A, 4B, 5A.
D. 56,25%
Dạng 4: Từ tần số tương đối của các alen tìm cấu trúc di truyền quần thể.
Bài 1: Giả thiết trong một quần thể người, tần số của các nhóm máu là:
Nhóm A = 0,45
Nhóm B = 0,21
Nhóm AB = 0,3
Nhóm O = 0,004
Xác định tần số tương đối của các alen qui định nhóm máu và cấu trúc di
truyền của quần thể?
=> (p + r)2 = 0,49 => p + r = 0,7
r2 = 0,04 => r = 0,2
Vậy p = 0,7 - 0,2 = 0,5 => q = 0,3
Cấu trúc di truyền của quần thể được xác định là:
(0,5 IA + 0,3 IB + 0,2IO) (0,5 IA + 0,3 IB + 0,2IO) = 0,25IAIA + 0,09IBIB + 0,04
IOIO + 0,3IAIB + 0,2IAIO + 0,12IBIO
Bài 2: Tần số tương đối của alen a ở quần thể 1 là 0,3, còn ở quần thể 2 là 0,4 .
Vậy quần nào có nhiều cá thể dị hợp hơn? Biết rằng cả 2 quần thể đều ngẫu
phối. Xác định cấu trúc di truyền của 2 quần thể đó .
Bài 3: Ở người bệnh bạch tạng do gen a gây ra. Những người bạch tạng thường
gặp với tần số khoảng 1/20000. Xác định tỉ lệ phần trăm số người mang gen
bạch tạng ở thể dị hợp.
Bài 4: Ở một huyện nọ có 84000 người. Qua thống kê người ta gặp 210 người
bạch tạng. Gọi gen b gen qui định bạch tạng, gen tương ứng với nó là gen B qui
định tính trạng bình thường. Hãy tính xem tổng số gen B và b trong số dân
huyện ấy?
* Các câu trắc nghiệm
Câu 1: Một quần thể có tần số tương đối
quần thể là
A 0,64 AA + 0,32 Aa + 0,04 aa.
C. 0,64 AA + 0,04 Aa + 0,32 aa.
Câu 2 Một quần thể có tần số tương đối
A 0,8
= 0,2 có tỉ lệ phân bố kiểu gen trong
a
B. 0,04 AA + 0,32 Aa + 0,64 aa.
D. 0,04 AA + 0,64 Aa + 0,32 aa.
A 6
b. Cách giải các dạng bài tập về quần thể tự thụ phấn
Dạng 1: Cho thành phần kiểu gen của thế hệ P (thế hệ xuất phát) 100% dị hợp
Aa qua n thế hệ tự thụ phấn tìm thành phần kiểu gen của thế hệ Fn
Quần thể P Sau n thế hệ tự thụ phấn thành phần kiểu gen thay đổi như sau
Tỷ lệ thể đồng hợp trội AA trong quần thể Fn là
1
1−
AA =
2
2
n
Tỷ lệ thể dị hợp Aa trong quần thể Fn là
Aa =
1
2
n
Tỷ lệ thể đồng hợp lặn aa trong quần thể Fn là
1
1−
aa = 2
2
n
2
2
Tỷ lệ thể đồng hợp lặn aa trong quần thể Fn là
1
1−
aa = 2
2
n
3
1
1−
=
2 = 0,4375
2
Dạng 2: Cho thành phần kiểu gen của thế hệ P qua n thế hệ tự thụ phấn tìm
thành phần kiểu gen của thế hệ Fn
Quần thể tự thụ phấn có thành phần kiểu gen của thể hệ P ban đầu như
sau:xAA + yAa + zaa
13
Quần thể P Sau n thế hệ tự thụ phấn thành phần kiểu gen thay đổi như sau
Tỷ lệ thể đồng hợp trội AA trong quần thể Fn là
n
1
y − .y
0,1 − .0,1
AA = x +
= 0,25 +
= 0,29375
2
2
2
2
3
Tỷ lệ thể dị hợp Aa trong quần thể Fn là
n
3
1
1
Aa = .y = .0,1 = 0,0125
2
2
Tỷ lệ thể đồng hợp lặn aa trong quần thể Fn là
n
3
1
1
3
Tỷ lệ thể dị hợp Aa trong quần thể F3 là
n
1
Bb = .y =
2
3
1
.0,8 = 0,1
2
Tỷ lệ thể đồng hợp lặn aa trong quần thể F3 là
14
n
1
1
y − .y
0,8 − .0,8
bb = z +
=
= 0,55
2
2
n=2
vậy sau 2 thế hệ BB = 0,475
Bài 4: Quần thể tự thụ phấn có thành phần kiểu gen ở thế hệ P là 1 Bb. Tỷ lệ BB
xuất hiện ở thế hệ F3 là bao nhiêu?
Bài 5: Xét quần thể tự thụ phấn có thành phần kiểu gen ở thế hệ P là 0,3BB +
0,4Bb = 0,3bb=1. Thành phần kiểu gen của quần thể ở thế hệ thứ 3 là bao nhiêu?
Bài 6: Quần thể tự thụ phấn có thành phần kiểu gen ở thế hệ P là 0,8Bb + 0,2bb
= 1. Để kiểu gen bb chiếm 0,55, sự tự thụ phấn xảy ra bao nhiêu thế hệ?
Bài 7: Xét quần thể tự thụ phấn có thành phần kiểu gen ở thế hệ P là 0,3AA +
0,4Aa + 0,3aa =1 Qua bao nhiêu thế hệ tự thụ phấn thì tỷ lệ đồng hợp chiếm
0,95?
* Các câu trắc nghiệm
Câu 1: Một quần thể có 36 % AA; 48% Aa ; 16% aa.Cấu trúc di truyền của quần
thể này sau 3 thế hệ tự thụ phấn liên tiếp là
A. 57 % AA ; 16% Aa ; 27 % aa
B. 57% AA; 6% Aa;37 % aa
C.57 AA ;36% Aa;7% aa
D. 57% AA; 26 % Aa;17 % aa
Câu 2: Một quần thể tự thụ phấn, ban đầu có 50% số cá thể đồng hợp. Sau 7 thế
hệ tỉ lệ dị hợp sẽ là:
A. 1/128.
B. 127/128.
C. 255/ 256.
D. 1/ 256
Câu 3: Xét cá thể dị hợp Aa. Tiến hành tự thụ phấn qua 4 thế hệ liên tiếp.Tỉ lệ
xuất hiện thể đồng hợp bằng:
A. 93,75%.
B. 46,875%.
C. 6,25%.
D. 50%.
y − .y
c. AA = z +
2
2
n
1
y − .y
d. AA = y +
2
2
Câu 6: Tỷ lệ thể đồng hợp lặn aa trong quần thể ở thế hệ Fn là
n
1
y − .y
a. aa = x +
2
2
n
1
b. aa = .y
2
n
1
y − .y
c. aa = z +
2
Đáp án : 1B, 2D, 3A, 4C, 5A, 6C, 7D.
16
Dạng 3: Cho thành phần kiểu gen của quần thể qua n thế hệ tự thụ phấn tìm
thành phần kiểu gen của thế hệ P:
Cho thành phần kiểu gen của quần thể qua n thế hệ tự thụ phấn là x nBB +
ynBb + znbb
Thành phần kiểu gen của thế hệ P:
yn
n
Bb = 1 = y
2
n
yn
1
y − .y
n
BB = xn = x (với y = 1 )
2
2
2
n
1
y − .y
BB = xn = x (với y =
2
2
yn
n
1 =1)
2
3
1
1 − .1
=> x = 0,4375 - 2 = 0
2
n
1
y − .y
bb = zn = z (với y =
2
2
yn
n
17
n
yn
1
1
y − .y
0,8 − .0,8
n
AA = xn = x (với y = 1 ) => x = 0,35 =0
2
2
2
2
2
n
3
yn
1
1
y − .y
0,8 − .0,8
n
aa = zn = z (với y = 1 ) => z = 0,55 = 0,2
2
2
Điểm giỏi
SL
12C
41
6
2
12C
47
4
%
14,6
8,51
Điểm khá
Điểm TB
Điểm yếu
SL
15
18
Lớp
Sĩ số
Điểm giỏi
12C
41
SL
11
2
12C
47
9
%
26,8
19,1
Điểm khá
Điểm TB
1
19
3. KẾT LUẬN, KIẾN NGHỊ
3.1. Kết luận
* Thông qua việc xây dựng một số phương pháp giải bài toán di truyềnhọc
quần thể
Các em đã từng bước hình thành kỹ năng cơ bản trong giải bài tập và thực
hiện việc các bước giải quyết bài tập một cách thành thạo hơn, làm cơ sở để các
em ôn thi trong kỳ thi THPT quốc gia sắp tới
Trong quá trình thực hành và làm bài tập cũng tạo cho học sinh tinh thần
trách nhiệm, nhận thức đúng đắn về môn học, khơi dậy lòng say mê môn học và
tạo hứng thú học tập cho học sinh. Việc xây dựng các phương pháp giải một
cách co hệ thống giúp học sinh giải quyết được rất nhiều bài toán liên quan,
nâng cấp làm cho chương trình trở nên tối ưu hoàn thiện hơn.
Thông qua các tiết dạy bồi dưỡng học sinh giỏi cũng giúp cho giáo viên
nắm bắt được những nhược điểm của học sinh hay mắc phải, những phần kiến
thức học sinh thường nhầm lẫn để củng cố, sửa đổi, bổ sung kịp thời cho các em
giúp các em hiểu rõ từng vấn đề đang vướng mắc trong quá trình thực hiện và
học tập.
3.2. Kiến nghị
Để giúp học sinh yêu thích lập trình có nhiều điều kiện rất mong được sự
quan tâm của nhà trường cùng các ngành có liên quan giúp đỡ về cơ sở vật chất.
Nhà trường cần trang bị thêm một số tranh ảnh, tài liệu phục vụ cho môn học
để việc dạy và học ngày càng hiệu quả hơn.
Trên đây là một số kinh nghiệm, biện pháp mà tôi đã rút ra được trong quá
trình dạy học, trao đổi với đồng nghiệp và đã áp dụng để bồi dưỡng học sinh khá
7. Di truyền học quần thể, cẩm nang ôn luyện sinh học,Nguyễn Thái Định,
Nxb đai học quốc gia Hà Nội(2012)
8. Di truyền học quần thể, lý thuyết và bài tập trắc nghiệm sinh học,Huỳnh
Quốc Thành, Nxb đai học sư phạm(2010)
21
DANH MỤC
CÁC ĐỀ TÀI SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM ĐÃ ĐƯỢC HỘI ĐỒNG
ĐÁNH GIÁ XẾP LOẠI CẤP PHÒNG GD&ĐT, CẤP SỞ GD&ĐT VÀ CÁC
CẤP CAO HƠN XẾP LOẠI TỪ C TRỞ LÊN
Họ và tên tác giả: Lê Trọng Khánh
Chức vụ và đơn vị công tác: Trường THPT Nông Cống 1
TT
Tên đề tài SKKN
Kết quả
Cấp đánh
đánh giá
giá xếp loại
xếp loại
(Phòng, Sở,
(A, B,
Tỉnh...)
hoặc C)
Năm học