Vận dụng môt số phép toán giúp học sinh giải nhanh dạng tập trắc nghiệm di truyền quần thể A PHẦN MỞ ĐẦU Đởi mới phương pháp dạy học, thực hiện dạy học dựa vào hoạt động tích cực, chủ động của học sinh với sự tổ chức và hướng dẫn đúng mực của giáo viên nhằm phát triễn tư độc lập, sáng tạo hình thành phương pháp và nhu cầu tự học, bồi dưỡng hứng thú học tập, tạo niềm tin và niềm vui học tập Nâng cao chất lượng giáo dục phổ thông nói chung, chất lượng mơn sinh học nói riêng nhiệm vụ cấp thiết người thầy giáo Một yêu cầu dạy học sinh học giáo viên phải tìm giải pháp phù hợp nhằm nâng cao tính tích cực, chủ động, độc lập học sinh, từ nâng cao hiệu trình tiếp thu, lĩnh hội kiến thức hình thành kĩ năng, giải vấn đề cách sáng tạo có hiệu Trong chương trình sinh học phổ thông, khối lớp 12 học sinh học di truyền quần thể (Chương III – Phần Di trùn học) Đây phần khó phức tạp đòi hỏi tư cao nên khó nhớ, khó hiểu đặc biệt khó vận dụng kiến thức học để giải tập Thực tế có nhiều tài liệu đề cập đến cách giải dạng tập di truyền quần thể Tuy nhiên, hiệu việc hướng dẫn cho học sinh vận dụng phương pháp giải phù hợp với dạng tập cụ thể nhiều hạn chế, đặc biệt tập trắc nghiệm Học sinh chưa hiểu hết tầm quan trọng mối liên hệ hữu môn học, đặc biệt tốn học sinh học Điều dẫn đến việc hiểu vận dụng kiến thức học cách máy móc rập khn, thiếu tính hệ thống theo kiểu học tập chưa phải học nắm phương pháp giải dạng tập Đại đa số học sinh chưa có kĩ giải tập trắc nghiệm dạng Bắt đầu từ năm học 2006 – 2007, bài thi môn sinh học làm theo hình thức trắc nghiệm Đề thi trắc nghiệm được cấu trúc số câu nhiều theo từng nhóm chủ đề, rải đều khắp các nội dung của chương trình, đó học sinh cần phải học toàn bộ nội dung môn học Kiến thức nhiều nếu không có phương pháp học tập đúng, với thói quen “học vẹt, học tủ” thiếu khả tư thì kết quả học tập sẽ thấp dẫn đến thiếu tự tin, thiếu tích cực hứng thú học tập Thạc só : NGUYỄN QUYẾT Trang Vận dụng môt số phép toán giúp học sinh giải nhanh dạng tập trắc nghiệm di truyền quần thể Vì việc tìm mối liên quan phép toán dạng tập cụ thể, tìm cách giải phù hợp cho dạng tập, giúp học sinh dễ hiểu, dễ nhớ, giải cách nhanh gọn đáp ứng với việc kiểm tra thi theo hình thức trắc nghiệm Qua tạo hứng thú niềm tin học tập, góp phần nâng cao hiệu việc dạy học môn sinh học nhà trường việc làm cần thiết Từ thực tiễn giảng dạy kinh nghiệm thân, viết đề tài : “Vận dụng số phép toán giúp học sinh giải nhanh dạng tập trắc nghiệm di truyền quần thể” trao đổi đồng nghiệp với mong ḿn góp phần nâng cao chất lượng giảng dạy sinh học nhà trường Giúp các em học sinh có thể hiểu và dễ nhớ, làm tốt các bài tập trắc nghiệm có liên quan đến di trùn q̀n thể Thạc só : NGUYỄN QUYẾT Trang Vận dụng môt số phép toán giúp học sinh giải nhanh dạng tập trắc nghiệm di truyền quần thể B PHẦN NỘI DUNG I THỰC TRẠNG VẤN ĐỀ - Bài tập di truyền quần thể tương đới đa dạng, phức tạp, địi hỏi tư cao, khó lại liên quan nhiều đến tốn học Thực tế, phần đông học sinh chưa nắm cách giải nên không giải - Di truyền quần thể tương đới khó theo phân phối chương trình sinh học 12, di truyền quần thể có thời lượng giảng dạy tiết cho phần lí thuyết, khơng có tiết tập Điều địi hỏi người thầy giáo phải đầu tư nhiều cho việc tìm giải pháp nhằm giúp học sinh nắm kiến thức vận dụng để giải dạng tập Trong đa phần giáo viên lúng túng việc tìm phương pháp phù hợp để giải tập chưa hệ thống hóa cách giải tập di truyền quần thể để giúp học sinh dễ dàng làm dạng tập - Hiện nay, môn sinh học kiểm tra và thi theo hình thức trắc nghiệm Thời gian làm theo hình thức trắc nghiệm thách thức lớn học sinh; đòi hỏi em phải khẩn trương, tiết kiệm thời gian; phải vận dụng nhanh kiến thức, kĩ để nhanh chóng định chọn phương án trả lời Trong học sinh chưa có kĩ giải tập trắc nghiệm liên quan đến phần di truyền quần thể Điều ảnh hưởng không nhỏ đến kết thi học sinh Với thực trạng nêu khơng tìm giải pháp thích hợp để khắc phục nhiều ảnh hưởng đến kết giảng dạy nhà trường, ảnh hưởng đến kết thi tốt nghiệp THPT và kết thi tuyển vào trường Đại học Cao đẳng học sinh II CƠ SỞ KHOA HỌC VÀ GIẢI PHÁP THỰC HIỆN Bài tập trắc nghiệm về di truyền của quần thể tự phối 1.1 Cơ sở lý thuyết - Quần thể tự phối điển hình là các quần thể thực vật tự thụ phấn, động vật lưỡng tính tự thụ tinh Thạc só : NGUYỄN QUYẾT Trang Vận dụng môt số phép toán giúp học sinh giải nhanh dạng tập trắc nghiệm di truyền quần thể - Quá trình tự phối làm cho quần thể dần dần phân thành các dòng thuần có kiểu gen khác - Cấu trúc di truyền của quần thể biến đổi qua các thế hệ theo hướng giảm dần tỷ lệ dị hợp tử và tăng dần tỷ lệ đồng hợp tử, không làm thay đổi tần số tương đối của các alen - Cấu trúc di truyền của quần thể qua n thế hệ tự phối : P : dAA + hAa + raa = (với : d + h + r = 1) Qua n thế hệ tự phối, thành phần kiểu gen của quần thể ở Fn là : dAA → dAA raa → raa − (1/ 2) n h hAa → Aa = (1/2) h và AA = aa = n − (1/ 2) n − (1/ 2) n n h )AA + (1/2) hAa + (r + h )aa = Fn : (d + 2 1.2 Vận dụng để giải bài tập 1.2.1 Trường hợp thế hệ xuất phát chỉ gồm các cá thể có kiểu gen đồng hợp Cấu trúc di truyền của quần thể qua các thế hệ không thay đổi Ví dụ : Cấu trúc di truyền của quần thể ban đầu sau : 1AA : 1aa Nếu là một quần thể tự thụ phấn thì cấu trúc di truyền của quần thể sau thế hệ là : A 0,25AA : 0,50Aa : 0,25aa B 0,375AA : 0,25Aa : 0,375aa C 0,5AA : 0,5aa D 0,0625AA : 0,875Aa : 0,0625aa Hướng dẫn giải Q̀n thể ban đầu gờm các cá thể có kiểu gen đồng hợp nên cấu trúc di truyền của quần thể không đổi qua các thế hệ cho tự thụ phấn 1AA : 1aa = 0,5AA : 0,5aa ⇒ Chọn C 1.2.2 Trường hợp thế hệ xuất phát chỉ gồm các cá thể có kiểu gen dị hợp Cứ sau thế hệ thì tỷ lệ kiểu gen dị hợp giảm 1/2 ⇒ sau n thế hệ tỷ lệ thể dị hợp Aa = (1/ 2) n Khi đó tỷ lệ của kiểu gen đờng hợp AA = aa = Thạc só : NGUYỄN QUYẾT − (1/ 2) n Trang Vận dụng môt số phép toán giúp học sinh giải nhanh dạng tập trắc nghiệm di truyền quần thể Ví dụ : Ở cà chua, cho biết A – quả đỏ, a – quả vàng Giả sử một quần thể cà chua ở thế hệ xuất phát gồm toàn quả đỏ dị hợp Khi cho quần thể này tự thụ phấn liên tiếp, tính theo lý thuyết tỷ lệ các kiểu hình thu được ở F3 là A 50% quả đỏ : 50% quả vàng B 56,25% quả đỏ : 43,75% quả vàng C 75% quả đỏ : 25% quả vàng D 100% quả đỏ Hướng dẫn giải - Cấu trúc di truyền của quần thể ban đầu P : 100%Aa - Ở F3 : Aa = ( )3 = 0,125 và AA = aa = − 0,125 = 0,4375 - Tỷ lệ kiểu hình ở F3 : Cây quả đỏ (AA, Aa) = 0,4375 + 0,125 = 0,5625 Cây quả vàng (aa) = 0,4375 ⇒ Chọn B 1.2.3 Trường hợp thế hệ xuất phát có cả loại kiểu gen : đồng hợp và dị hợp - Chuyển P về cấu trúc di truyền : dAA + hAa + raa = (d + h + r = 1) - Chỉ thực hiện phép tính với kiểu gen dị hợp : hAa Aa = (1/2)nh = (u) ⇒ AA = aa = h−u = (v) - Cấu trúc di truyền của quần thể ở Fn là : (d + v)AA + uAa + (r + v)aa = Ví dụ : Một quần thể đậu Hà Lan ở thế hệ thứ nhất có cấu trúc di truyền là : 0,3AA + 0,3Aa + 0,4aa = Khi cho tự thụ phấn liên tiếp thì đến thế hệ thứ tư, thành phần kiểu gen của quần thể là A 0,48125AA : 0,0375Aa : 0,48125aa B 0,440625AA : 0,01875Aa : 0,540625aa C 0,1450AA : 0,3545Aa : 0,5005aa D 0,43125AA : 0,0375Aa : 0,53125aa Hướng dẫn giải - Chỉ thực hiện tính toán đới với kiểu gen dị hợp và lưu ý từ thế hệ thứ nhất đến thế hệ thứ tư, quần thể trải qua thế hệ tự thụ liên tiếp nên ta có : Thạc só : NGUYỄN QUYẾT Trang Vận dụng môt số phép toán giúp học sinh giải nhanh dạng tập trắc nghiệm di truyền quần thể Aa = ( )3 x0,3 = 0,0375 AA = aa = 0,3 − 0,0375 = 0,13125 - Thành phần kiểu gen của quần thể ở thế hệ thứ tư là : (0,3 + 0,13125)AA + 0,0375Aa + (0,4 + 0,13125)aa = 0,43125AA + 0,0375Aa + 0,53125aa = ⇒ Chọn D Ví dụ : (Câu 24 - Mã đề 357 - Đề thi tuyển sinh Đại học năm 2011) Từ quần thể thực vật ban đầu (P), sau hệ tự thụ phấn thành phần kiểu gen quần thể 0,525AA : 0,050Aa : 0,425aa Cho quần thể không chịu tác động nhân tố tiến hóa khác, tính theo lí thuyết, thành phần kiểu gen (P) là: A 0,400AA : 0,400Aa : 0,200aa B 0,250AA : 0,400Aa : 0,350aa C 0,350AA : 0,400Aa : 0,250aa D 0,375AA : 0,400Aa : 0,225aa Hướng dẫn giải - Ở F3 có Aa = (1/2)3h = 0,05 ⇒ ở P có Aa = 0,4 - Tỷ lệ đồng hợp tăng thêm : AA = aa = (0,4 – 0,05)/2 = 0,175 - Suy ở P có : + AA = 0,525 – 0,175 = 0,35 + aa = 0,425 – 0,175 = 0,25 ⇒ Chọn C Ví dụ : Quần thể ban đầu có hoa màu hồng (Aa), hoa trắng (aa) Ở một thế hệ, quần thể thấy có 0,3125% hoa màu hồng Quần thể ban đầu đã trãi qua thế hệ tự thụ phấn liên tiếp? A thế hệ B thế hệ C thế hệ D thế hệ Hướng dẫn giải - Cấu trúc di trùn của P : 0,4Aa + 0,6aa = - Tỷ lệ hoa màu hồng (Aa) quần thể ở Fn : (1/ 2) n x0, = 0,3125% ⇒ n = ⇒ Chọn A Thạc só : NGUYỄN QUYẾT Trang Vận dụng môt số phép toán giúp học sinh giải nhanh dạng tập trắc nghiệm di truyền quần thể 1.2.4 Trường hợp có kiểu gen không có khả sinh sản (hoặc chết) - Loại bỏ kiểu gen không có khả sinh sản, sau đó tính tỷ lệ các kiểu gen còn lại cho tổng bằng - Thực hiện tính toán các trường hợp Ví dụ : (Câu 15 - Mã đề 980 - Đề thi tuyển sinh Đại học năm 2008) Một quần thể thực vật tự thụ phấn có tỉ lệ kiểu gen hệ P là: 0,45AA : 0,30Aa : 0,25aa Cho biết cá thể có kiểu gen aa khơng có khả sinh sản Tính theo lí thuyết, tỉ lệ kiểu gen thu F1 là: A 0,525AA : 0,150Aa : 0,325aa B 0,36AA : 0,24Aa : 0,40aa C 0,36AA : 0,48Aa : 0,16aa D 0,7AA : 0,2Aa : 0,1aa Hướng dẫn giải - Thành phần các kiểu gen ở P có khả sinh sản : 0,45AA + 0,30Aa = 0,75 ⇒ 0,6AA + 0,4Aa = - Khi cho tự thụ phấn F1 thu được : Aa = (1/2)0,4 = 0,2 AA = 0,6 + (0,4 – 0,2)/2 = 0,7 và aa = (0,4 – 0,2)/2 = 0,1 ⇒ Chọn D Bài tập trắc nghiệm về di truyền của quần thể ngẫu phối 2.1 Cơ sở lý thuyết - Quần thể ngẫu phối được xem là đơn vị sinh sản của loài tự nhiên Quần thể ngẫu phối nổi bật ở đặc điểm đa hình Quá trình ngẫu phối là nguyên nhân làm cho quần thể đa hình về kiểu gen, dẫn đến đa hình về kiểu hình - Theo định luật Hacđi – Vanbec, thành phần kiểu gen và tần số tương đối các alen của quần thể ngẫu phối được trì ổn định qua các thế hệ những điều kiện nhất định Định luật Hacđi – Vanbec được thể hiện bằng đẳng thức : p2AA + 2pqAa + q2aa = - Một quần thể được xem là ở trạng thái cân bằng di truyền tỷ lệ các kiểu gen (còn gọi là thành phần kiểu gen) của quần thể tuân theo đẳng thức - Cách tính tần số kiểu gen : Số cá thể có kiểu hình tương ứng với kiểu gen / Tởng sớ cá thể Thạc só : NGUYỄN QUYẾT Trang Vận dụng môt số phép toán giúp học sinh giải nhanh dạng tập trắc nghiệm di truyền quần thể - Cách tính tần số tương đối của mỗi alen : P : dAA + hAa + raa = p(A) = d + (d + h + r = 1) h h và q(a) = + r = – p 2 (p + q = 1) - Cách viết cấu trúc di truyền của quần thể ngẫu đạt trạng thái cân bằng + Tìm tần số tương đối của mỗi alen + Bình phương của tổng tần số tương đối mỗi alen (pA + qa)2 = p2(AA) + 2pq(Aa) + q2(aa) = - Cách xét xem quần thể đã cho có ở trạng thái cần bằng di truyền hay chưa? P : dAA + hAa + raa = (d + h + r = 1) h ⇒ P cân bằng h ⇒ P chưa cân bằng Nếu d.r = ( )2 Nếu d.r ≠ ( ) 2.2 Vận dụng để giải bài tập 2.2.1 Trường hợp gen quy định tính trạng gờm alen (gen nằm NST thường) Ví dụ : (Câu 27 - Mã đề 980 - Đề thi tuyển sinh Đại học năm 2000) Ở loài thực vật, gen trội A - đỏ, alen lặn a - vàng Một quần thể loài trạng thái cân di truyền có 75% số đỏ 25% số vàng Tần số tương đối alen A a quần thể A 0,2A 0,8a B 0,4A 0,6a C 0,5A 0,5a D 0,6A 0,4a Hướng dẫn giải - Khi quần thể ở trạng thái cân bằng di truyền thì tỷ lệ quả vàng (aa) aa = q2 ⇒ q(a) = 25% = 0,5 - Suy p(A) = – 0,5 = 0,5 ⇒ Chọn C Ví dụ : Cho P có thành phần kiểu gen là 30AA : 10Aa : 10aa Khi cho giao phối ngẫu nhiên, đến F3 cấu trúc di truyền quần thể là A 0,49AA : 0,42Aa : 0,09aa Thạc só : NGUYỄN QUYẾT B 0,6875AA : 0,025Aa : 0,2875aa Trang Vận dụng môt số phép toán giúp học sinh giải nhanh dạng tập trắc nghiệm di truyền quần thể C 0,6AA : 0,2Aa : 0,2aa D 0,09AA : 0,42Aa : 0,49aa Hướng dẫn giải - Chủn P về cấu trúc chung : 0,6AA + 0,2Aa + 0,2aa = - Tìm tần sớ mỡi alen : p(A) = 0,6 + 0,2/2 = 0,7, q(a) = – 0,7 = 0,3 - Cấu trúc di truyền quần thể ở F3 : (0,7A + 0,3a)2 = 0,49AA : 0,42Aa : 0,09aa ⇒ Chọn A Ví dụ : Quần thể nào sau ở trạng thái cân bằng di truyền? A 0,42 AA : 0,48Aa : 0,10aa B 0,01AA : 0,18Aa : 0,81aa C 0,36 AA : 0,39Aa : 0,25aa D 0,49AA : 0,50Aa : 0,01aa Hướng dẫn giải - Tính d.r và (h/2)2 , sau đó so sánh chúng (đối với từng phương án) - Trường hợp ở phương án B thu được kết quả : 0,01 x 0,81 = (0,18/2)2 = 0,081 ⇒ Chọn B Ví dụ : (Câu 37 - Mã đề 864 - Đề thi tuyển sinh Đại học năm 2010) Một quần thể ban đầu có cấu trúc di truyền là: 0,6AA : 0,4Aa Sau hệ ngẫu phối, người ta thu đời 8000 cá thể Tính theo lí thuyết, số cá thể có kiểu gen dị hợp đời A 2560 B 320 C 7680 D 5120 Hướng dẫn giải - Tìm tần sớ mỡi alen : p(A) = 0, + 0, = 0,8 qa = – 0,8 = 0,2 - Tỷ lệ cá thể có kiểu gen di hợp (Aa) = 2pq = 2(0,8)(0,2) = 0,32 - Số cá thể có kiểu gen dị hợp đời : 0,32 x 8000 = 2560 ⇒ Chọn A Ví dụ : (Câu 12 - Mã đề 980 - Đề thi tuyển sinh Đại học năm 2008) Một quần thể giao phối trạng thái cân di truyền, xét gen có hai alen (A a) người ta thấy số cá thể đồng hợp trội nhiều gấp lần số cá thể đồng hợp lặn Tỉ lệ phần trăm số cá thể dị hợp quần thể A 18,75% B 56,25% C 37,5% D 3,75% Hướng dẫn giải Thạc só : NGUYỄN QUYẾT Trang Vận dụng môt số phép toán giúp học sinh giải nhanh dạng tập trắc nghiệm di truyền quần theå - Từ cấu trúc di truyền quần thể ở trạng thái cân bằng : AA = p2 và aa = q2 - Ta có hệ phương trình : p2 = 9q2 và p + q = ⇒ p = 0,75 và q = 0,25 - Tỉ lệ % số cá thể dị hợp quần thể là : Aa = 2pq = 2(0,75)(0,25) = 0,375 ⇒ Chọn C Ví dụ : (Câu 19 - Mã đề 357 - Đề thi tuyển sinh Đại học năm 2011) Trong quần thể thực vật giao phấn, xét lôcut có hai alen, alen A quy định thân cao trội hoàn toàn so với alen a quy định thân thấp Quần thể ban đầu (P) có kiểu hình thân thấp chiếm tỉ lệ 25% Sau hệ ngẫu phối không chịu tác động nhân tố tiến hóa, kiểu hình thân thấp hệ chiếm tỉ lệ 16% Tính theo lí thuyết, thành phần kiểu gen quần thể (P) là: A 0,45AA : 0,30Aa : 0,25aa B 0,25AA : 0,50Aa : 0,25aa C 0,30AA : 0,45Aa : 0,25aa D 0,10AA : 0,65Aa : 0,25aa Hướng dẫn giải - Sau mợt thế hệ ngẫu phới thì quần thể đạt trạng thái cân bằng di truyền ⇒ Tỷ lệ kiểu hình thân thấp (aa) = q2 = 16% ⇒ q(a) = 0,4 - Tần số q(a) ở thế hệ xuất phát = (h/2) + r = (0,3/2) + 0,25 = 0,4 ⇒ Chọn A 2.2.2 Trường hợp gen quy định tính trạng gồm nhiều alen (gen nằm NST thường) - Số kiểu gen tạo từ một gen có x alen = ( x + 1) x - Tỷ lệ kiểu gen đồng hợp bằng bình phương tần số alen Tỷ lệ kiểu gen dị hợp bằng lần tích các tần số alen - Từ giả thiết đề cho thiết lập phương trình hoặc hệ phương trình để giải Ví dụ : (Câu 47 - Mã đề 980 - Đề thi tuyển sinh Đại học năm 2008) Ở người, gen quy định màu 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 hình thành từ gen nói quần thể người Thạc só : NGUYỄN QUYẾT Trang 10 Vận dụng môt số phép toán giúp học sinh giải nhanh dạng tập trắc nghiệm di truyền quần thể A 24 B 64 C 10 D 54 Hướng dẫn giải - Sớ kiểu gen quy định màu mắt = (2 + 1)2 =3 - Số kiểu gen quy định dạng tóc = (2 + 1)2 =3 - Số kiểu gen quy định nhóm máu = 3(3 + 1) =6 - Số kiểu gen tối đa tạo từ gen nói quần thể người : x x = 54 ⇒ Chọn D Ví dụ : Mợt q̀n thể người, thống kê thấy có 45% số người có nhóm máu A và 4% số người có nhóm máu O Cho rằng quần thể ở trạng thái cân bằng di truyền Tỷ lệ số người có nhóm máu B quần thể là A 30% B 21% C 25,5% D 20%B Hướng dẫn giải - Tỷ lệ nhóm máu O (IOIO) = r2 = 0,04 ⇒ r(IO) = 0,04 = 0,2 - Tỷ lệ nhóm máu A (IAIA , IAIO) = p2 + 2pr = 0,45 Giải phương ta được p(IA) = 0,5 ⇒ q(IB) = – (0,5 + 0,2) = 0,3 - Tỷ lệ nhóm máu B (IBIB , IBIO) = q2 + 2qr = (0,3)2 + 2(0,3)(0,2) = 0,21 ⇒ Chọn B Ví dụ : Ở cú mèo màu lông chịu sự kiểm soát của một gen gồm alen : A (lông nâu) > a (lông đen) > a1 (lông xám) Đếm ngẫu nhiên quần thể của loài này ở một khu rừng thấy có 57 lông nâu, 216 lông đen, 27 lông xám Nếu quần thể ở trạng thái cân bằng di truyền, thì tần số tương đối của các alen A, a, a1 lần lượt là A 0,3 : 0,1 : 0,6 B 0,2 : 0,6 : 0,2 C 0,2 : 0,5 : 0,3 D 0,1 : 0,6 : 0,3 Hướng dẫn giải - Lơng xám (a1a1) = r2 = Thạc só : NGUYỄN QUYẾT 27 = 0,09 ⇒ r = 57 + 216 + 27 0,09 = 0,3 Trang 11 Vận dụng môt số phép toán giúp học sinh giải nhanh dạng tập trắc nghiệm di truyền quần thể - Lơng đen (aa, aa1) = q2 + 2qr = 216 = 0,72 57 + 216 = 27 - Thay r vào và giải phương trình ta được q = 0,6 ⇒ p = 0,1 ⇒ Chọn D 2.2.3 Trường hợp gen quy định tính trạng gồm alen (gen nằm NST giới tính X không có alen tương ứng Y) Cấu trúc di truyền của quần thể : - Chỉ xét giới XX : (pXA + qXa)2 = p2(XAXA) + 2pq(XAXa) + q2(XaXa) = - Chỉ xét giới XY : (pXA + qXa)Y = pXAY + qXaY = p q - Xét chung : (pXA + qXa)( XA + Xa + 0,5Y) = ……= Ví dụ : Ở mèo, gen quy định màu lông nằm NST X khơng có alen tương ứng Y Gen D quy định lông đen trội không hoàn toàn so với alen d quy định lông nên kiều gen dị hợp quy định màu lông tam thể Một quần thể mèo ở trạng thái cân bằng di trùn có 10% mèo đực lơng đen 40% mèo đực lơng hung, cịn lại mèo Tỷ lệ mèo có lông tam thể quần thể là A 16% B 32% C 50% D 8% Hướng dẫn giải p q - Từ biểu thức (pXA + qXa)( XA + Xa + 0,5Y) ⇒ pXA = 0.2 và qXa = 0.8 - Mèo tam thể (XAXa) = pq = 0,2 x 0,8 = 0,16 hay 16% ⇒ Chọn A Ví dụ : Ở người, bệnh mù màu alen lặn nằm NST giới tính X (không có alen tương ứng NST Y) quy định Xét quần thể đảo nhỏ có 100 cá thể có 50 phụ nữ 50 đàn ông, có hai người đàn ông bị bệnh mù màu Nếu quần thể trạng thái cân tỷ lệ người bình thường mang gen gây bệnh số phụ nữ là A 4% B 7,68% C 96% D 99,84% Hướng dẫn giải - Cấu trúc quần thể chỉ xét đàn ông : pXAY + qXaY = Đàn ông bị bệnh (XaY) chiếm 2/50 ⇒ q = 0,04 và p = – 0,04 = 0,96 Thạc só : NGUYỄN QUYẾT Trang 12 Vận dụng môt số phép toán giúp học sinh giải nhanh dạng tập trắc nghiệm di truyền quần theå - Cấu trúc quần thể chỉ xét phụ nữ : p2(XAXA) + 2pq(XAXa) + q2(XaXa)= - Tỷ lệ phụ nữ bình thường mang gen gây bệnh (XAXa) là : 2pq = 0,04 x 0,96 = 0,0798 hay 7,68% ⇒ Chọn B 2.2.4 Trường hợp cho tự phối một vài thế hệ sau đó cho ngẫu phối - Quá trình tự phối không làm thay đổi tần số tương đối của mỗi alen, tìm tần số mỗi alen ở quần thể xuất phát - Cấu trúc di truyền của quần thể cần tìm = (pA + qa)2 Ví dụ : Mợt q̀n thể thực vật ở thế hệ xuất phát có thành phần kiểu gen là 2Aa : 1aa Cho tự thụ phấn liên tục qua thế hệ, sau đó cho giao phấn ngẫu nhiên ở các thế hệ tiếp theo Biết A – hạt đỏ, a – hạt trắng Xác định tỷ lệ kiểu hình thu được? A hạt đỏ : hạt trắng B hạt đỏ : hạt trắng C hạt đỏ : hạt trắng D hạt đỏ : hạt trắng Hướng dẫn giải 3 ; qa = 3 - Cấu trúc di truyền ở thế hệ xuất phát : aa + Aa = ⇒ pA = 3 9 - Cấu trúc di truyền thu được giao phấn : ( A + a) = AA + Aa + aa = - Tỷ lệ kiểu hình thu được là 5/9 hạt đỏ : 4/9 hạt trắng ⇒ Chọn A 2.2.5 Trường hợp tần số alen ở phần đực và phần cái khác - Cấu trúc di truyền của quần thể ở F1 : (pđựcA + qđựca)(pcái A + qcáia) - Cấu trúc di truyền của quần thể đạt trạng thái cân bằng di truyền : q + qc  pđ + pc A+ đ   2   Ví dụ : Trong mợt quần thể trồng ở thế hệ xuất phát người ta xác định được tần số tương đối của alen a ở phần cái là 0,2 và tần số tương đối của alen A ở phần đực là 0,7 a Qua ngẫu phối cấu trúc di truyền của quần thể thu được ở F1 là Thạc só : NGUYỄN QUYẾT Trang 13 Vận dụng môt số phép toán giúp học sinh giải nhanh dạng tập trắc nghiệm di truyền quần thể A 0,64 AA : 0,32Aa : 0,06aa B 0,49AA : 0,42Aa : 0,09aa C 0,56 AA : 0,38Aa : 0,06aa D 0,04AA : 0,32Aa : 0,64aa b Cấu trúc di truyền của quần thể đạt trạng thái cân bằng di truyền là A 0,64 AA : 0,32Aa : 0,06aa B 0,5625AA : 0,375Aa : 0,0625aa C 0,56 AA : 0,38Aa : 0,06aa D 0,04AA : 0,32Aa : 0,64aa Hướng dẫn giải a (0,7A + 0,3a)(0,8A + 0,2a) = 0,56 AA + 0,38Aa + 0,06aa ⇒ Chọn C 0,3 + 0,   0, + 0,8 A+ a ÷ = (0,75A + 0,25a)2 b  2   = 0,5625AA : 0,375Aa : 0,0625aa ⇒ Chọn B III KẾT QUẢ THU ĐƯỢC Kết tập khảo sát Các tập khảo sát (mỗi gồm 10 bài tập trắc nghiệm di truyền quần thể, thời gian làm 15 phút) tiến hành nhóm (mỗi nhóm có số học sinh lựa chọn có lực học tương đương vào điểm trung bình mơn sinh kết xếp loại học tập năm học trước) : - Nhóm thực nghiệm : có cung cấp tài liệu, hướng dẫn vận dụng số phép toán để giải nhanh tập trắc nghiệm di truyền quần thể - Nhóm đối chứng : giảng dạy bình thường Hai khảo sát tiến hành thời điểm : làm số vào thời điểm sau học xong chương di truyền quần thể làm số vào cuối học kì I Kết thu thể bảng biểu đồ Thạc só : NGUYỄN QUYẾT Trang 14 Vận dụng môt số phép toán giúp học sinh giải nhanh dạng tập trắc nghiệm di truyền quần thể Bảng : Tỷ lệ % điểm giỏi, khá, trung bình, trung bình kiểm tra khảo sát Số Điểm kiểm tra khảo sát (số lượng - %) lượng Giỏi Khá (9 - 10) Nhóm (7 – 8) T.Bình Yếu (5 – 6) (3 – 4) Dưới Trên TB TB Thực 30x2 10 33 13 4 56 nghiệm = 60 16,7% 55,0% 21,6% 6,7% 6,7% 93,3% Đối chứng 30x2 29 18 6 54 30,0% 10,0% 10,0% 90,0% = 60 11,7% 48,3% Tỷ lệ % Biểu đồ : So sánh tỷ lệ % điểm giỏi, điểm điểm trung bình kiểm tra khảo sát Kết học tập môn Sinh học học sinh khối 12 qua năm học (2008 – 2009, 2009 - 2010 và 2010 - 2011) Thạc só : NGUYỄN QUYẾT Trang 15 Vận dụng môt số phép toán giúp học sinh giải nhanh dạng tập trắc nghiệm di truyền quần thể Kết học tập mơn Sinh học học sinh khối 12 qua năm học (2008 – 2009, 2009 - 2010 và 2010 - 2011) thể bảng biểu đồ Bảng : Tỷ lệ % điểm từ trung bình trở lên điểm trung bình điểm trung bình mơn qua năm học (2008 - 2009, 2009 – 2010 và 2010 - 2011) Năm học Tổng số học Đạt TB trở lên Số lượng % Số lượng % 2008 - 2009 364 359 98.6 1.4 2009 - 2010 351 350 99,7 0,3 2010 - 2011 388 388 100 0 Dưới TB (< 5) Tỷ lệ % Biểu đồ : So sánh tỷ lệ % điểm từ trung bình trở lên điểm trung bình điểm TB môn qua năm học (2008 - 2009, 2009 – 2010 và 2010 - 2011) Thạc só : NGUYỄN QUYẾT Trang 16 Vận dụng môt số phép toán giúp học sinh giải nhanh dạng tập trắc nghiệm di truyền quần thể Kết quả điểm thi đại học môn Sinh học qua năm học (2008 - 2009, 2009 – 2010 và 2010 - 2011) Kết quả điểm thi đại học môn Sinh học qua năm học (2008 - 2009, 2009 – 2010 và 2010 - 2011) thể bảng biểu đồ Bảng : Tỷ lệ % điểm từ trung bình trở lên điểm trung bình các thi Đại học qua năm học (2008 - 2009, 2009 – 2010 và 2010 - 2011) Năm học Tổng số thi Đạt TB trở lên Số lượng % Số lượng % 2008 - 2009 197 159 80.71 38 19,29 2009 - 2010 203 145 71,43 58 28,57 2010 - 2011 224 195 87,05 29 12,95 Dưới TB (< 5) Tỷ lệ % Biểu đồ : So sánh tỷ lệ % điểm từ trung bình trở lên điểm trung bình thi Đại học qua năm học (2008 - 2009, 2009 – 2010 và 2010 - 2011) Thạc só : NGUYỄN QUYẾT Trang 17 Vận dụng môt số phép toán giúp học sinh giải nhanh dạng tập trắc nghiệm di truyền quần thể Nhận xét : - Kết bảng biểu đồ cho thấy : + Tỷ lệ điểm giỏi điểm học sinh nhóm thực nghiệm cao nhóm đối chứng + Tỷ lệ điểm trung bình học sinh nhóm thực nghiệm thấp nhóm đối chứng Qua kết đó cho thấy việc “Vận dụng số phép toán giúp học sinh giải nhanh tập trắc nghiệm di truyền quần thể ” đã góp phần nâng cao kết quả học tập của học sinh - Kết học tập môn sinh học điểm thi Đại học học sinh 12 qua năm học : 2008 - 2009, 2009 – 2010 và 2010 - 2011 (thể bảng 2, biểu đồ 2, 3) cho thấy : + Tỷ lệ học sinh có điểm từ trung bình trở lên cao, tỉ lệ học sinh có điểm trung bình thấp + Việc đánh giá kết học tập môn sinh học học sinh nhà trường xác, phản ánh thực chất + Chất lượng giảng dạy môn sinh học nhà trường năm học vừa qua ln trì mức cao Thạc só : NGUYỄN QUYẾT Trang 18 Vận dụng môt số phép toán giúp học sinh giải nhanh dạng tập trắc nghiệm di truyền quần theå C PHẦN KẾT LUẬN Hiệu việc dạy học nhà trường THPT chịu chi phối nhiều yếu tố Kết thu trình bày khiêm tốn Tuy nhiên, qua kết nhiều cho thấy tầm quan trọng, cần thiết tính hiệu việc tìm phương pháp thích hợp để giải nhanh dạng tập trắc nghiệm di truyền quần thể Đề tài “Vận dụng số phép toán giúp học sinh giải nhanh dạng tập trắc nghiệm di truyền quần thể” phần nào đã thể hiện hiệu quả thiết thực việc nâng cao chất lượng dạy và học nhà trường phổ thông Muốn nâng cao chất lượng hiệu giảng dạy môn sinh học cần khuyến khích học sinh tận dụng phương pháp việc giành lấy vận dụng kiến thức học được, tạo cho học sinh hứng thú niềm u thích học tập mơn Cần cho học sinh ý thức khoa học Sinh học ngày tăng cường dựa vào tri thức Toán học, Lí học, Hóa học…Chính nhờ Sinh học phát tính quy luật cấu trúc q trình Sinh học, nhận tính vật chất Sinh giới Suy nghĩ để tìm phương pháp hữu hiệu để giảng dạy tốt phần di truyền quần thể, nhằm giúp em có hứng thú, nắm kiến thức biết vận dụng kiến thức học vào việc giải vấn đề có liên quan Theo tơi, việc làm có ý nghĩa công tác giảng dạy Sinh học đòi hỏi quan tâm nhiều giáo viên Vì thế đề tài “Vận dụng số phép toán giúp học sinh giải nhanh dạng tập trắc nghiệm di truyền quần thể” ở một khía cạnh nào đó có thể giúp giáo viên dùng làm tài liệu tham khảo sử dụng cho giảng dạy, giúp học sinh biết và nắm được phương pháp giải các dạng bài tập trắc nghiệm về di truyền quần thể, nâng cao kết quả học tập của mình Trên suy nghĩ vài biện pháp thân vận dụng trình giảng dạy thời gian vừa qua Do lực có hạn nên khơng tránh khỏi thiếu sót Rất mong nhận góp ý đồng nghiệp Hội đồng xét duyệt, giúp thân ngày có thêm kinh Thạc só : NGUYỄN QUYẾT Trang 19 Vận dụng môt số phép toán giúp học sinh giải nhanh dạng tập trắc nghiệm di truyền quần thể nghiệm để giảng dạy tốt hơn, góp phần nâng cao hiệu việc dạy học môn Sinh học nhà trường trung học phổ thông Xin chân chân thành cảm ơn Rạch giá, ngày 09 tháng năm 2012 Người viết Nguyễn Quyết Thạc só : NGUYỄN QUYẾT Trang 20 Vận dụng môt số phép toán giúp học sinh giải nhanh dạng tập trắc nghiệm di truyền quần thể TÀI LIỆU THAM KHẢO Đỗ Lê Thăng – Đinh Đoàn Long Chú giải di truyền học, NXBGD 2007 Nguyễn Minh Công – Vũ Đức Lưu – Lê Đình Trung Bài tập di truyền, NXBGD 2001 Phạm Thành Hổ Di truyền học, NXBGD 2001 CÁC TỪ VIẾT TẮT NST : nhiễm sắc thể TB : trung bình THPT : Trung học phổ thông MỤC LỤC A Phần mở đầu Trang B Phần nội dung Trang I Thực trạng vấn đề Trang II Cơ sở khoa học giải pháp thực Trang Bài tập trắc nghiệm di truyền quần thể tự phối .Trang 1.1 Cơ sở lý thuyết Trang 1.2 Vận dụng để giải tập Trang 1.2.1 Trường hợp hệ xuất phát gồm cá thể có kiểu gen đồng hợp Trang 1.2.2 Trường hợp hệ xuất phát gồm cá thể có kiểu gen dị hợp .Trang 1.2.3 Trường hợp hệ xuất phát có lọai kiểu gen : đồng hợp di hợp Trang 1.2.4 Trường hợp có kiểu gen khơng có khả sinh sản Thạc só : NGUYỄN QUYẾT Trang 21 Vận dụng môt số phép toán giúp học sinh giải nhanh dạng tập trắc nghiệm di truyền quần thể (hoặc có gen gây chết) Trang Bài tập trắc nghiệm di truyền quần thể ngẫu phối Trang 2.1 Cơ sở lý thuyết Trang 2.2 Vận dụng để giải tập Trang 2.2.1 Trường hợp gen quy định tính trạng gồm alen (gen nằm NST thường) Trang 2.2.2 Trường hợp gen quy định tính trạng gồm nhiều alen (gen nằm NST thường) Trang 10 2.2.3 Trường hợp gen quy định tính trạng gồm alen (gen nằm NST giới tính X) Trang 12 2.2.4 Trường hợp cho tự phối vài hệ, sau cho ngẫu phối Trang 13 2.2.5 Trường hợp tần số alen phần đực phần khác .Trang 13 III Kết thu Trang 14 Kết tập khảo sát .Trang 14 Kết học tập môn Sinh học học sinh khối 12 qua năm học (2008 – 2009, 2009 – 2010, 2010 - 2011) Trang 16 Kết điểm thi Đại học môn Sinh học qua năm học (2008 – 2009, 2009 – 2010, 2010 - 2011) Trang 17 C Phần kết luận Trang 19 Tài liệu tham khảo từ viết tắt Trang 21 Thạc só : NGUYỄN QUYẾT Trang 22 .. .Vận dụng môt số phép toán giúp học sinh giải nhanh dạng tập trắc nghiệm di truyền quần thể Vì việc tìm mối liên quan phép tốn dạng tập cụ thể, tìm cách giải phù hợp cho dạng tập, giúp học sinh. .. khả sinh sản Thạc só : NGUYỄN QUYẾT Trang 21 Vận dụng môt số phép toán giúp học sinh giải nhanh dạng tập trắc nghiệm di truyền quần thể (hoặc có gen gây chết) Trang Bài tập trắc nghiệm di. .. cá thể dị hợp quần thể A 18,75% B 56,25% C 37,5% D 3,75% Hướng dẫn giải Thạc só : NGUYỄN QUYẾT Trang Vận dụng môt số phép toán giúp học sinh giải nhanh dạng tập trắc nghiệm di truyền quần thể