SKKN Phương pháp giải một số dạng bài tập vận về di truyền học quần thể phục vụ cho ôn thi đại học và ôn thi HSG môn sinh học lớp 12

47 1,398 1
  • Loading ...
1/47 trang

Thông tin tài liệu

Ngày đăng: 08/04/2015, 15:33

SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM ĐỀ TÀI: "PHƯƠNG PHÁP GIẢI MỘT SỐ DẠNG BÀI TẬP VẬN VỀ DI TRUYỀN HỌC QUẦN THỂ PHỤC VỤ CHO ÔN THI ĐẠI HỌC VÀ ÔN THI HSG MÔN SINH HỌC LỚP 12" 1 Phần I : Lí do chọn đề tài . Chương trình sinh học THPT nói chung và Chương trình sinh học THPT 12 nói riêng nội dung lý thuyết rất nhiều, song phần bài tập vận dụng rất ít và không có nội dung hướng dẫn giải nên rất khó đối với học sinh đặc biệt là HS ở vùng sâu, vùng xa. Thêm vào đó trong phân phối chương trình chỉ trang bị lí thuyết, không có tiết rèn luyện bài tập, ngay cả trong sách bài tập sinh học các dạng toán sinh cũng không có nhiều hoặc thậm chí không có. Chương trình sinh học lớp 12 thời gian dành cho phần bài tập quần thể giao phối và quần thể tự phối rất ít nhưng ngược lại trong các đề thi tỉ lệ điểm của phần này không nhỏ (đối với đề thi tốt nghiệp 2 câu, đối với thi đại học 3 câu. Theo cấu trúc đề thi của bộ 2011). Khối lượng kiến thức nhiều, nhiều bài tập áp dụng, trong khi đó thời gian hạn hẹp giáo viên khó có thể truyền đạt hết cho học sinh 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. Nhiều học sinh vận dụng lý thuyết để giải bài tập một cách mơ hồ, lúng túng, không cơ sở khoa học. Bên cạnh đó các em cũng không có tâm huyết với môn sinh học này như các môn học tự nhiên khác. Vì vậy để làm rõ những điểm cần lưu ý trong quá trình giải bài tập, giúp học sinh yên tâm, tự tin hơn trong quá trình làm bài, thay đổi cách nhìn nhận của các em về môn học này nhằm giúp các em yêu thích môn này hơn tôi mạnh dạn chọn đề tài sáng kiến kinh nghiệm “Phương pháp giải một số dạng bài tập vận về di truyền học quần thể phục vụ cho ôn thi đại học và ôn thi HSG môn sinh học lớp 12” Phần II : Nội dung A. Lý thuyết 2 I. Quần thể là gì? Quần thể là tập hợp các cá thể cùng loài, sống trong khoảng không gian xác định, tại một thời điểm nhất định, có thể sinh sản tạo ra thế hệ mới Vế mặt di truyền học có hai loại quần thể: quần thể giao phối ngẫu nhiên (ngẫu phối) và quần thể tự phối (nội phối) II. Các đặc trưng di truyền của quần thể Về mặt di truyền , mỗi quần thể được đặc trưng bởi vốn gen, tần số tương đối của các alen, tần số kiểu gen và tần số kiểu hình 1. Vốn gen: Là tổ hợp toàn bộ các alen của tất cả các gen có trong quần thể đó 2. Tần số tương đối của các alen: Là tỷ lệ phần trăm loại giao tử mang alen đó tính trên tổng số các loại giao tử được sinh ra 3. Tần số kiểu gen: Là tỷ lệ phần trăm số cá thể mang loại kiểu gen đó tính trên tổng số cá thể trong quần thể 4. Thành phần kiểu gen: Là tỷ lệ phần trăm giữa các loại gen khác nhau trong quần thể III. Quần thể tự phối. - Tự phối là tự thụ phấn ở động vật hoặc tự thụ tinh của động vật lưỡng tính hoặc giao phối cận huyết của động vật đơn tính. Do vậy kiểu gen của bố mẹ giống nhau. - Tự phối qua nhiều thế hệ làm tăng dần tần số kiểu gen đồng hợp, giảm dần tần số kiểu gen dị hợp, do đó không làm thay đổi tần số alen của quần thể - Quá trình tự phối làm cho quần thể dần dần phân hóa thành các dòng thuần có kiểu gen khác nhau 3 IV. Quần thể giao phối ngẫu nhiên (ngẫu phối) - Là quần thể trong đó có sự giao phối ngẫu nhiên và tự do của các cặp bố mẹ. Do vậy kiểu gen của bố mẹ có thể giống hoặc khác nhau - Kết quả của ngẫu phối làm tăng xuất hiện các biến dị tổ hợp. do vậy quần thể có tính đa hình về kiểu gen và kiểu hình - Tần số các alen cũng như tần số các kiểu gen trong quần thể ngẫu phối có khuynh hướng duy trì không đổi trong những điều kiện nhất định(Quần thể có kích thước lớn, giao phối ngẫu nhiên và tự do, không có di – nhập gen, không có đột biến nếu có tỷ lệ đột biến thuận phải bằng đột biến nghịch, không xảy ra CLTN) B. Các phương pháp giải bài tập trong di truyền quần thể 1. Xác định tần số alen và tần số kiểu gen của một gen trong quần thể 1.1. Xác định tần số kiểu gen Xét một gen có 2 alen A và a sẽ tồn tại 3 loại kiểu gen AA, Aa, aa. Gọi N là tổng số cá thể Gọi D là tổng số cá thể mang kiểu gen AA Gọi H là tổng số cá thể mang kiểu gen Aa Gọi R là tổng số cá thể mang kiểu gen aa. Ta có N = D +H +R Gọi tần số tương đối của kiểu gen AA là d Gọi tần số tương đối của kiểu gen Aa là h Gọi tần số tương đối của kiểu gen aa là r ta có tần số tương đối của các kiểu gen AA = d = D/N Aa = h = H/N aa = r = R/N 4 1.2. Xác định tần số alen Từ tần số tương đối của các kiểu gen. có thể tính được tần số tương đối của các alen. Vì mỗi gen của cá thể trong quần thể mang hai alen. Gọi tần số alen A là P A , tần số alen a là q a ta có: P A = (2D+H) /2N = d + h/2 q a = (2R+H)/2N = r + h/2 + Định luật Hacđi – Vanbec - nếu một lôcut (gen) có 2 alen ta có P A + q a = 1. Sự kết hợp ngẫu nhiên của trứng và tinh trùng: (P A + q a ) (P A + q a ) sẽ tạo sự phân bố kiểu gen: P 2 (AA) + 2pq (Aa) +q 2 (aa) = 1 Nếu ở một lôcut có nhiều alen khác nhau thì sự phân bố của quần thể sẽ tuân theo quy luật giao phối. Ví dụ lôcut có 3 alen : A 1 , A 2 , A 3 P A1 + q A2 + r A3 = 1. Sự kết hợp ngẫu nhiên sẽ tạo sự phân bố kiểu gen trong quần thể là: P 2 A1A1 + q 2 A2A2 + r 2 A3A3 + 2pq A1A2 + 2pr A1A3 + 2rq A2A3 = 1 Nếu các gen nằm trên NST giới tính thì tần số của một trong hai alen không bao giờ bằng 0.5 2. Xác định cấu trúc di truyền của quần thể 2.1. Xác định cấu trúc di truyền của quần thể tự thụ sau n lần tự thụ. Ở quần thể tự phối xét một gen có 2 alen A và a. Cấu trúc di truyền của quần thể ban đầu có dạng : xAA: yAa : zaa ( với x + y + z = 1 ) Nếu gọi x là thể đồng hợp trội (AA). 5 Nếu gọi y là thể dị hợp (Aa) Nếu gọi z là thể đồng hợp lặn (aa) Gọi n là số thế hệ tự phối, tỷ lệ các kiểu gen sau n lần tự thụ là AA = xAA + y[1-(0,5) n /2] aa = zaa + y[1-(0,5) n /2] Aa= y/2 n 2.2. Xác định thành phần kiểu gen của thế hệ P: Cho thành phần kiểu gen của quần thể qua n thế hệ tự phối là x n BB + y n Bb + z n bb Thành phần kiểu gen của thế hệ P: Bb = n n 2 1 y       = y BB = x n - 2 y. 2 1 y n       − = x (với y = n n 2 1 y       ) bb = z n - 2 y. 2 1 y n       − = z (với y = n n 2 1 y       ) 2.2. Xác định cấu trúc di truyền của quần thể giao phối: Dạng thứ 1 : Cách tính tần số của các alen trong quần thể : * Để tính tần số alen trong quần thể khi biết được tỉ lệ kiểu hình và tỉ lệ kiểu gen ở dạng số lớn ta nên đưa về dạng tỉ lệ phần trăm hoặc ở dạng thập phân để dễ tính và áp dụng công thức tổng quát : P2 AA : 2pqAa : q 2 aa = 1 Cách tính tần số p,q : p = p 2 +pq; q = q 2 + pq a. Hai alen nằm trên NST thường a.1 Trội hoàn toàn: Thí dụ A là trội hoàn toàn so với a. Nếu hai alen là trội hoàn toàn thì những cá thể có kiểu gen đồng hợp AA hay dị hợp Aa 6 đều có kiểu hình trội. Như vậy không thể tính được số cá thể trội có kiểu gen là AA hay Aa. Mà chỉ có thể mang tính trạng lặn mới biết chắc chắn kiểu gen là aa do đó căn cứ trên các cá thể man tính trạng lặn để tính tần số của gen. Nếu quần thể có sự cân bằng kiểu gen thì.Tần số của kiểu gen aa là q 2 ta có: q = p = 1-q. a.2 Trội không hoàn toàn : Dạng này chỉ cần biết tỉ lệ kiểu hình thì ta biết được tỉ lệ kiểu gen, khi tính tần số ta áp dụng công thức trên. b. Hai alen nằm trên NST giới tính. b.1 Trội lặn hoàn toàn. *Ở đa số các loài động vật con đực đều là tao tử chỉ mang một alen trên NST X là đã biểu hiện thành tính trạng do đó chỉ cần căn cứ trên số cá thể, cái trong quần thể để tính tần số của các gen (với điều kiện tần số của các alen ở 2 giới đực cái như nhau ). Xét một gen có 2 alen trên NST A và a . Ở giới có cặp NST XX có các loại kiểu gen là: X A X A , X A X a , X a X a . Ở giới có cặp NST XY có các loại kiểu gen là: X A Y, X a Y b.2 Trội không hoàn toàn. Dạng này thường có nhiều kiểu gen và kiểu hình vì một số gen chỉ liên kết trên NST giới tính X không có alen trên Y nên con đực chỉ cần một alen đã biểu hiện thành kiểu hình. 2.2. Dạng thứ 2 : + Biết tấn số tương đối của các alen, xác định cấu trúc di truyền của quần thể, tỉ lệ kiểu hình : + Chứng minh cấu trúc của quần thể cân bằng hay chưa cân bằng di truyền Cách giải 7 + Lập bảng tổ hợp giữa giao tử đực và cái theo tần số tương đối đã cho ta suy ra kết quả về tần số di truyền và tần số kiểu hình. + Trạng thái cân bằng của quần thể được biểu thị qua tương quan : p2p2 = (2pq : 2) 2 + Điều kiện để quần thể đạt trạng thái cân bằng di truyền : Cho ngẫu phấn đến lúc tần số tương đối của alen không đổi. Dạng 3: Xác định số kiểu gen và số kiểu giao phối a. Gen nằm trên NST thường - Xét một gen có n alen, sự tổ hợp các alen tạo ra các kiểu gen khác nhau trong quần thể giao phối là: Số kiểu gen đồng hợp là : n Số kiểu gen dị hợp là: C 2 n số kiểu gen trong quần thể là : n + C 2 n = (1 + n)n/2 - Xét x gen khác nhau, các gen phân ly độc lập, gọi r là số alen của một gen thì số kiểu gen khác nhau trong quần thể sẽ là: [r(r+1)/2] x - Xét x 1 , x 2, x n gen khác nhau, các gen nằm trên cùng một cặp NST, gọi r 1 , r 2 , r n là số alen tương ứng của các gen thì số kiểu gen khác nhau trong quần thể sẽ là: r 1 r 2 r n (r 1 r 2 r n +1)/2 - Xét y kiểu gen khác nhau trong quần thể giao phối. số kiểu giao phối giữa các cặp bố mẹ khác nhau về kiểu gen sẽ tuân theo công thức: (1 +y)y/2 b. Gen nằm trên NST giới tính + Đối với cặp XX: 8 - Xét một gen có n alen, sự tổ hợp các alen tạo ra các kiểu gen khác nhau trong quần thể giao phối là: Số kiểu gen đồng hợp là : n Số kiểu gen dị hợp là C 2 n số kiểu gen trong quần thể là : n + C 2 n = (1 + n)n/2 - Xét x gen khác nhau, các gen phân ly độc lập, gọi r là số alen của một gen thì số kiểu gen khác nhau trong quần thể sẽ là: [r(r+1)/2] x - Xét x 1 , x 2, x n gen khác nhau, các gen nằm trên cùng một cặp NST, gọi r 1 , r 2 , r n là số alen tương ứng của các gen thì số kiểu gen khác nhau trong quần thể sẽ là: r 1 r 2 r n (r 1 r 2 r n +1)/2 + Đối với cặp XY: - Xét một gen có n alen, sự tổ hợp các alen tạo ra các kiểu gen khác nhau trong quần thể giao phối là: Số kiểu gen là : n - Xét x gen khác nhau, các gen phân ly độc lập, gọi r là số alen của một gen thì số kiểu gen khác nhau trong quần thể sẽ là: r x - Xét x 1 , x 2, x n gen khác nhau, các gen nằm trên cùng một cặp NST, gọi r 1 , r 2 , r n là số alen tương ứng của các gen thì số kiểu gen khác nhau trong quần thể sẽ là: r 1 r 2 r n C. Vận dụng giải các bài toán về di truyền quần thể I. Quần thể tự phối I.1. Bài tập tự luận 9 Bi 1: Giả định rằng: Một quần thể thực vật ở thế hệ xuất phát (I 0 ) có thành phần kiểu gen: 0,4AA + 0,4Aa + 0,2aa = 1. Biết gen A quy định tính trạng không có tua trội hoàn toàn so với alen a quy định tính trạng có tua. Hãy xác định cấu trúc di truyền và tỷ lệ kiểu hình của quần thể ở thế hệ thứ 3 (I 3 ) trong trờng hợp quần thể tự thụ phấn. I 0 : 0,4 AA +0,4 Aa + 0,2 aa = 1 I 3 : 3 1 0,4 0,4. 2 0,4 2 ữ + AA + 3 1 0,4 2 Aa + 3 1 0,4 0,4. 2 0,2 2 ữ + aa = 0,575AA + 0,05Aa + 0,375aa TLKH: 0,625 không tua: 0,375 có tua. Bi 2: a. Cu trỳc ca qun th qua 3 th h t th phn (I 3 ) l: 0,35AA + 0,1Aa + 0,55aa =1. Xỏc nh cu trỳc di truyn ca qun th th h xut phỏt I o ? b. Mt qun th thc vt t th phn th h xut phỏt (I o ) cú cu trỳc di truyn: I o : 0.8Aa + 0.2aa = 1. Cu trỳc di truyn ca qun th qua 3 th h t th phn (I 3 ) nh th no? a. T l th ng hp tri AA trong qun th P l Aa = n n 2 1 y = y => y = 3 2 1 1,0 = 0,8 10 [...]... độc lập Cho quần thể tự thụ phấn thu đợc F1:14,25% tròn đỏ : 4,75% tròn trắng : 60,75% dài đỏ : 20,25% dài trắng Biết 1 gen qui định 1 tính trạng a Tính tần số alen và tần số kiểu gen của từng tính trạng trong quần thể nêu trên b Tính tần số các KG trong quần thể nêu trên khi xét chung cả 2 loại tính trạng Giải a Tần số alen d = 0,9; D = 0,1 Cấu trúc di truyền : 0,01 DD : 0,18 Dd : 0,81 dd Tần số alen... toàn so với trắng Quần thể đạt cân bằng di truyền sau đó cho các cây tự thụ phấn qua 3 thế hệ liên tiếp, tỉ lệ cây hoa trắng ở F3 gấp 2 lần tỉ lệ cây hoa trắng ở thế hệ xuất phát Xác định cấu trúc di truyền của quần thể ở trạng thái cân bằng Giải Theo gt: A: đỏ; a: trắng QT cân bằng DT có dạng p2AA : 2pqAa : q2aa (p+q=1) Sau khi tự thụ phấn qua 3 thế hệ thì: Tần số KG Aa = 1/23 2pq Tần số KG AA = p2 +... cỏnh di l tớnh tri hon ton so 22 vi cỏnh ngn Hóy cho bit trc khi xy ra quỏ trỡnh t phi, TL KH no sau õy l ca QT trờn? A 36% cỏnh di : 64% cỏnh ngn B 64% cỏnh di : 36% cỏnh ngn C 84% cỏnh di : 16% cỏnh ngn D 16% cỏnh di : 84% cỏnh ngn Gii : TL th d hp Aa th h XP: ( 1/2 )3 x Aa = 0,08 => Aa = 0, 64 = 64 % Vy: TL KH cỏnh di : 64 % + 20 % = 84 % TL KH cỏnh ngn : 100 % - 84 % = 16 % Chn C Bi 10: Cho CTDT... 0,32 x 0,04 = ( 0,64 /2 ) 2 0, 0128 khụng bng 0,1024 Xột QTII: 0,04 x 0,32 = ( 0,64 /2 ) 2 0, 0128 khụng bng 0,1024 Xột QTIII: 0,64 x 0,32 = ( 0,04 /2 ) 2 0,2048 khụng bng 0,0004 Xột QTIV: 0,64 x 0,04 = ( 0,32 /2 ) 2 0,0256 = 0,0256 => Chn D Gii: Tng s cỏ th trong QT : 120 + 400 + 680 = 120 0 TS KG AA = 120 / 120 0 = 0,1 : TS KG Aa = 400 / 120 0 = 0,33 TS KG aa = 680 / 120 0 = 0,57 Vy : pA = 0,1 + 0,33... 0,0144 b Cỏc ht di, cú tn s kiu gen l: 1aaBB: 3aaBb - TS: B= (2+3)/8 ; b= 3/8 - T l phõn li kiu hỡnh : 55/64 ht di (aaB-): 9/64 di trng (aabb) Bi 5: Trong mt qun th lỳa cú tn s cõy b bnh bch tng l 100/40000 Bit qun th ang trng thỏi cõn bng di truyn a) Hóy tớnh tn s alen v xỏc nh cu trỳc di truyn ca qun th? b) Nu tin hnh t th phn bt buc qua 4 th h thỡ cu trỳc di truyn ca qun th s nh th no? Giải a) Gi p... Nếu 2 gen nằm trên NST thờng Tính số loi kiu gen tối đa to ra trong quần thể l bao nhiờu? Bi gii Gen 1 nằm trên NST on khụng tng ụng ca NST gii tớnh X, không có trên Y; gen 2 nằm trên NST thờng thỡ s loi kiu gen ti a to ra trong qun th a Số KG tạo ra trên NST giới tính l: Gen 1: gii XX cú s kiu gen ti a l = 3(3+1)/2 = 6, gii XY cú s kiu gen ti a l: 3 x 1 = 3 Gen 2: Số KG tạo ra gii XX v XY bng nhau... Xỏc nh cu trỳc di truyn ca qun th khi t cõn bng di truyn? b Gi s 1/2 s c th d hp khụng cú kh nng sinh sn, vy cu trỳc di truyn ca qun th tip theo nh th no? 24 Bi gii a Tn s alen ca qun th khi t cõn bng l PA = (0,8 + 0.6 ) : 2 = 0,7 qa = 0,3 Cu trỳc di truyn ca qun th khi t cõn bng l: 0,49AA + 0.42Aa + 0.09aa = 1 b Khi 1/2 s c th d hp khụng cú kh nng sinh sn thỡ cu trỳc qun th tr thnh: 0,49/0,79AA... AA : 0,32 Aa : 0,04 aa a) Xỏc nh cu trỳc di truyn ca qun th trng thỏi cõn bng b) Sau khi qun th t trng thỏi cõn bng di truyn, do iu kin sng thay i, nhng cỏ th cú kiu gen aa tr nờn khụng cú kh nng sinh sn Hóy xỏc nh tn s cỏc alen ca qun th sau 5 th h ngu phi Bi gii - Tn s alen ca qun th trng thỏi cõn bng di truyn: PA = 1/2 (0,6 + 0,8) = 0,7; qa = 0,3 - Cu trỳc di truyn ca qun th trng thỏi cõn bng:... cú TP KG l 25% AA : 50% Aa : 25% aa Nu tin hnh t th phn bt buc thỡ TL KG H th h F2 l A 12, 5% B 25% C 75% D 87,5% Gii: TL KG Aa = ( 1 / 2 )2 x 50 % = 12, 5 % Nu tin hnh t th phn bt buc thỡ TL KG H th h F 2 l: 100 % - 12, 5% = 87,5 % Hay : TL KG AA = 25 % + (( 50 % 12, 5 % ) /2 ) = 43,75 % TL KG aa = 25 % + (( 50 % 12, 5 % ) /2 ) = 43,75 % Vy : TL KG H th h F2 l: 43,75 % + 43,75 % = 87,5 % Chn D Bi... nh hoa , thiu mt trong 2 gen A hoc B thỡ quy nh hoa vng, kiu gen aabb quy nh hoa trng mt qun th ang cõn bng v di truyn, trong ú A cú tn s 0,4 v B cú tn s 0,3 Theo lớ thuyt, kiu hỡnh hoa chim t l A 32,64% B 56,25% C 1,44% D 12% Xột riờng tng gen: - Gen A cú A = 0,4 -> a = 1 0,4 = 0,6 => cu trỳc di truyn 0,16AA + 0,48Aa + 0,36aa = 1 cú 0,64A- - Gen B cú B = 0,3 -> b = 1 0,3 = 0,7 => cu trỳc di truyn . Phương pháp giải một số dạng bài tập vận về di truyền học quần thể phục vụ cho ôn thi đại học và ôn thi HSG môn sinh học lớp 12 Phần II : Nội dung A. Lý thuyết 2 I. Quần thể là gì? Quần thể là tập. TÀI: "PHƯƠNG PHÁP GIẢI MỘT SỐ DẠNG BÀI TẬP VẬN VỀ DI TRUYỀN HỌC QUẦN THỂ PHỤC VỤ CHO ÔN THI ĐẠI HỌC VÀ ÔN THI HSG MÔN SINH HỌC LỚP 12& quot; 1 Phần I : Lí do chọn đề tài . Chương trình sinh học. thì số kiểu gen khác nhau trong quần thể sẽ là: r 1 r 2 r n C. Vận dụng giải các bài toán về di truyền quần thể I. Quần thể tự phối I.1. Bài tập tự luận 9 Bi 1: Giả định rằng: Một quần thể thực
- Xem thêm -

Xem thêm: SKKN Phương pháp giải một số dạng bài tập vận về di truyền học quần thể phục vụ cho ôn thi đại học và ôn thi HSG môn sinh học lớp 12, SKKN Phương pháp giải một số dạng bài tập vận về di truyền học quần thể phục vụ cho ôn thi đại học và ôn thi HSG môn sinh học lớp 12, SKKN Phương pháp giải một số dạng bài tập vận về di truyền học quần thể phục vụ cho ôn thi đại học và ôn thi HSG môn sinh học lớp 12

Từ khóa liên quan

Gợi ý tài liệu liên quan cho bạn