A MỞ ĐẦU I Lí chọn đề tài Di truyền học quần thể, nội dung chủ yếu di truyền học đại đưa vào giảng dạy chương trình THPT Những nội dung có ý nghĩa quan trọng việc giúp học sinh tiếp cận số khái niệm chọn giống tiến hóa Các đề thi trung học phổ thơng quốc gia theo cấu trúc đề thi học sinh giỏi văn hóa học sinh giỏi máy tính Casio mơn Sinh học có nội dung liên quan tới phần “Di truyền học quần thể” với số điểm không nhỏ, sách giáo khoa cung cấp kiến thức lý thuyết đơn giản Vì vậy, việc xây dựng số cơng thức liên quan tới tập nội dung có ý nghĩa thiết thực việc rèn luyện tư lơgic kỹ phân tích đánh giá vấn đề học sinh Chương trình sinh học lớp 12 thời gian dành cho phần di truyền quần thể ít, có hai tiết lý thuyết (một tiết quần thể giao phối tiết quần thể tự phối), khơng có tiết cho tập, ngược lại đề thi tỉ lệ điểm phần không nhỏ với nhiều dạng tập mở rộng Khối lượng kiến thức nhiều, nhiều tập áp dụng, thời gian hạn hẹp giáo viên khó truyền đạt hết cho học sinh học sinh dễ gặp khó khăn, lúng túng gặp tập này, đặc biệt học sinh trường trung học phổ thông vùng sâu, vùng xa Nhiều học sinh vận dụng lý thuyết để giải tập cách mơ hồ, lúng túng, khơng sở khoa học Bên cạnh em khơng có tâm huyết với mơn sinh học môn học tự nhiên khác, số lượng học sinh học khối B cịn Vì để làm rõ điểm cần lưu ý trình giải tập, giúp học sinh yên tâm, tự tin trình làm bài, thay đổi cách nhìn nhận em môn học nhằm giúp em u thích mơn tơi mạnh dạn chọn đề tài “Phương pháp giải số dạng tập di truyền học quần thể nhằm nâng cao chất lượng ôn thi trung học phổ thông quốc gia ôn thi học sinh giỏi môn Sinh học lớp 12 trường THPT Quảng Xương 4” II Mục đích nghiên cứu Để học tốt thi tốt kỳ thi với hình thức trắc nghiệm học sinh cần đổi phương pháp học tập làm quen với hình thức thi cử Nếu trước học thi môn sinh học, học sinh cần học thuộc nhớ câu, chữ toán học sinh phải giải trọn vẹn toán Nay học sinh lưu ý trước hết đến hiểu bài, hiểu thấu đáo kiến thức học vận dụng hiểu biết vào việc phân tích, xác định nhận biết đáp án sai câu trắc nghiệm Đặc biệt câu tập làm để có kết nhanh nhất? Nếu dựa vào phần kiến thức cơng thức hình thành lớp, gặp dạng tập mở rộng này, học sinh phải tính bước lâu dễ bị nhầm lẫn phải tính tốn nhiều Vì vậy, đề tài giúp học sinh có cách giải nhanh để có đáp án cuối nhiều phương án phải lựa chọn câu hỏi trắc nghiệm Không vậy, từ nội dung đề tài này, giáo viên sử dụng chuyên đề dạy ôn thi học sinh giỏi văn hóa giải toán Casio III Đối tượng nghiên cứu Dựa sở kiến thức lý thuyết công thức tính tần số alen, thành phần kiểu gen quần thể trường hợp tự phối giao phối học, đề tài giúp học sinh biết cách hình thành cơng thức tính tần số alen, thành phần kiểu gen quần thể tự phối quần thể giao phối trường hợp đặc biệt: xảy chọn lọc tự nhiên, đột biến, di- nhập gen sau nhiều hệ Nếu khơng hình thành cơng thức mà dựa công thức học, học sinh phải tính qua hệ để chia lại tỉ lệ nên nhiều thời gian dễ nhầm lẫn Vì vậy, nội dung đề tài giúp học sinh hình thành vận dụng công thức để giải nhanh tập quần thể tự phối có chọn lọc tự nhiên quần thể giao phối có chọn lọc tự nhiên, đột biến, dinhập gen IV Phương pháp nghiên cứu Phương pháp nghiên cứu xây dựng sở lý thuyết Nghiên cứu tài liệu có liên quan đến nội dung đề tài làm sở lý thuyết cho trình làm đề tài Phương pháp điều tra khảo sát thực tế, thu thập thông tin Điều tra từ học sinh đồng nghiệp nhằm thu thập thông tin, bổ sung cho kết nghiên cứu để tăng độ tin cậy Phương pháp thống kê, xử lý số liệu Các kết quả, số liệu thu thống kê, xử lý, so sánh nhằm thấy hiệu đề tài nghiên cứu B Nội dung I Cơ sở lý luận Ở phần “ Di truyền học quần thể”, sách giáo khoa đề cập sng mặt lí thuyết, sách tập có tập phần Nếu giáo viên dạy theo sách giáo khoa hướng dẫn sách giáo viên (giáo viên khơng mở rộng) khơng học sinh làm tập phần quần thể Ngược lại với thời gian dành cho phần này, thực tế hầu hết đề thi nội dung phần lại chiếm tỉ lệ nhiều, chủ yếu dạng tập, nhiều tập chí khó Nếu lớp giáo viên khơng có cách dạy riêng cho học sinh học sinh khó có điểm phần thi Chính vậy, giúp học sinh nhận dạng, hình thành vận dụng thành thạo cơng thức liên quan việc quan trọng II Thực trạng vấn đề Trước đây, tập phần “Di truyền học quần thể” đề cập đến, chủ yếu nội dung nhỏ phần tập di truyền rộng lớn Các tài liệu tập trung nhiều vào việc phân loại đưa phương pháp giải dạng tập qui luật di truyền Còn phần di truyền quần thể, tập chủ yếu dạng đơn giản cách xác định tần số alen, thành phần kiểu gen, kiểu hình từ liệu cho trước; xác định cấu trúc di truyền quần thể hệ Fn trường hợp tự phối giao phối; từ cấu trúc di truyền quần thể chứng minh quần thể đạt trạng thái cân hay chưa, qua hệ quần thể đạt trạng thái cân Trong năm gần đây, với đổi cách đề, cách kiểm tra, đánh giá, phần tập di truyền quần thể mở rộng Cụ thể là: xác định cấu trúc di truyền quần thể trường hợp gen gồm nhiều alen, gen thuộc vùng khơng tương đồng nhiễm sắc thể giới tính X, biểu tính trạng phụ thuộc giới tính; tính số loại kiểu gen kiểu giao phối tối đa có quần thể; xác định cấu trúc di truyền quần thể hệ F xảy chọn lọc, … Tuy nhiên, đề thi học sinh giỏi đề thi trung học phổ thông quốc gia nay, bên cạnh dạng tập cịn có dạng xác định cấu trúc di truyền quần thể tự phối hệ Fn kiểu gen đồng hợp lặn không sinh sản khơng có khả sống sót dạng xác định cấu trúc di truyền quần thể ngẫu phối hệ F n có chọn lọc tự nhiên, đột biến, di- nhập gen Nếu không giúp học sinh hình thành cơng thức tổng qt học sinh phải tính qua hệ Mà việc nhiều thời gian dễ bị nhầm lẫn phải tính tốn nhiều Qua q trình giảng dạy, tơi hệ thống lại số dạng tập mở rộng di truyền quần thể để giúp học sinh nhận dạng, phân loại, hình thành công thức tổng quát vận dụng ví dụ cụ thể III Nội dung Quần thể tự phối Bài toán tổng quát: Trong quần tự ngẫu phối xét gen có hai alen A, a nằm NST thường tương đồng, có cấu trúc di truyền hệ xuất phát P là: P: x AA + y Aa + z aa = Tính tần số tương đối alen cấu trúc di truyền quần thể hệ thứ n (Fn) trường hợp sau: 1.1 Trường hợp 1: Kiểu gen aa khơng có khả sinh sản (hoặc lý người ta khơng cho cá thể có kiểu gen aa tham gia sinh sản) a Công thức - Giả sử kiểu gen có khả sinh sản, ta xác định cấu trúc di truyền hệ Fn-1, ta y 1 y (1 - n−1 )] AA + y n −1 Aa + [z + (1 - n −1 )] aa = 2 2 y 1 y Đặt xn-1 = x + (1 - n −1 ); yn-1 = y n −1 ; zn-1 = z + (1 - n −1 ) 2 2 Fn-1: [x + => Fn-1: xn-1 AA + yn-1 Aa + zn-1 aa = - Tần số tương đối alen A, a hệ thứ n là: y n −1 ; A= x n −1 + y n −1 x n −1 + y n −1 a= x n −1 + y n −1 - Cấu trúc di truyền quần thể hệ thứ n là: y n −1 y n −1 y n −1 AA + Fn : Aa + aa =1 x n −1 + y n −1 x n −1 + y n −1 x n −1 + y n −1 x n −1 + b Chứng minh Do kiểu gen aa khơng có khả sinh sản khơng tham gia sinh sản nên quần thể có loại kiểu gen AA Aa giảm phân tạo giao tử tham gia sinh sản => Tỉ lệ kiểu gen P tham gia sinh sản viết lại là: x y P’: x + y AA + x + y Aa = Vì tần số tương đối (TSTĐ) alen không đổi qua tự phối nên TSTĐ y 2; alen F1 là: A = x+ y x+ y a= x+ y Tỉ lệ kiểu gen F1 là: y y y y 1 y x+ (1 − ) y.(1 − ) (1 − ) ; Aa = AA = = = ; aa = 2 = x+ y x+ y x+ y x+ y x+ y x+ y y y y x+ AA + Aa + aa = => Cấu trúc di truyền (CTDT) F1 là: F1: x+ y x+ y x+ y x+ Làm tương tự ta có tỉ lệ kiểu gen F2 là: y y y y y y x + (1 − ) + x+ x+ 2 4.21 4+ ]:[ 4+ ]= AA = [ y y x+ y [ x + (1 − )] + x+ y x+ y x+ y 2 y y y y x+ 2.21 4+ ]= Aa = :[ y y [ x + (1 − )] + x+ y x+ y x+ y 2 y y y y x+ 4.21 4+ ]= aa = :[ y y [ x + (1 − )] + 4( x + y ) x + y x + y 2 y y Đặt x = x + (1 − ) , y1 = ; nhận thấy x1 y1 tỉ lệ kiểu gen AA 2 Aa F1 tất kiểu gen sinh sản bình thường => CTDT quần thể F2 là: y1 y1 y1 AA + Aa + aa = F2 : x1 + y1 x1 + y1 x1 + y1 y x1 + ; => TSTĐ alen F2 là: A = x1 + y1 x1 + y1 a= x1 + y1 Bằng cách làm tương tự ta tính đựợc TSTĐ hệ Fn là: y n −1 ; A= x n −1 + y n −1 x n −1 + y n −1 a= x n −1 + y n −1 => Cấu trúc di truyền quần thể hệ Fn là: y n −1 y n −1 y n −1 AA + Fn : Aa + aa =1 x n −1 + y n −1 x n −1 + y n −1 x n −1 + y n −1 x n −1 + c Ví dụ Ở lồi thực vật tự thụ phấn nghiêm ngặt, gen B quy định thân cao trội hoàn toàn so với b quy định thân thấp; thân thấp tạo giao tử khơng có khả thụ tinh Giả sử quần thể ban đầu có thân thấp chiếm 10%; tần số alen B 0,6 Sau hệ tự thụ phấn tỉ lệ kiểu gen kiểu hình quần thể nào? Bài giải: Theo ra, quần thể ban đầu có bb = 0,1; tần số alen B = 0,6 => b = 0,4 => Tỉ lệ kiểu gen Bb = 2.(0,4 – 0,1) = 0,6; BB = – 0,1 -0,6 = 0,3 Giả sử kiểu gen sinh sản bình thường tỉ lệ kiểu gen F3 là: Bb = 0,6/ 23 = 0,075; BB = 0,3 + (0,6 – 0,075): = 0,5625 => bb = 0,3625 Áp dụng cơng thức trên, ta có tỉ lệ kiểu gen F4 là: 0,075 31 = BB = ; 34 0,5625 + 0,075 34 0,5625 + 0,075 Bb = = ; 0,5625 + 0,075 17 0,075 bb = = 0,5625 + 0,075 => Tỉ lệ kiểu hình F4 là: 33 cao: thấp 1.2 Trường hợp 2: Kiểu gen aa khơng có khả sống (bị chết giai đoạn phôi, không nảy mầm không nở) a Công thức - Giả sử kiểu gen có khả sinh sản, ta xác định cấu trúc di truyền hệ Fn, ta y 1 y (1 - n )] AA + y n Aa + [z + (1 - n )] aa = 2 2 y 1 y Đặt xn = x + (1 - n ); yn = y n ; zn = z + (1 - n ) 2 2 Fn: [x + => Fn: xn AA + yn Aa + zn aa = - Tần số tương đối alen A, a hệ thứ n kiểu gen aa chết là: yn ; A= xn + y n yn a= xn + yn xn + - Cấu trúc di truyền quần thể hệ thứ n kiểu gen aa chết là: xn yn Fn: x + y AA + x + y Aa =1 n n n n b Chứng minh Do kiểu gen aa khơng có khả sống nên quần thể có loại kiểu gen AA Aa giảm phân tạo giao tử tham gia sinh sản => Tỉ lệ kiểu gen P tham gia sinh sản viết lại là: x y P’: x + y AA + x + y Aa = Tỉ lệ kiểu gen F1 kiểu gen aa sống sót là: AA = x1= x+ y y y y 1 y x+ (1 − ) y.(1 − ) (1 − ) ; Aa = y1= 2 = = ; aa = 2 = x+ y x+ y x+ y x+ y x+ y x+ y => Cấu trúc di truyền (CTDT) F1 kiểu gen aa chết là: y y y y y y x+ x+ 4:( + )] AA + [ : ( + )] Aa = F1 : [ x+ y x+ y x+ y x+ y x+ y x+ y x1 y1  F1 : AA + Aa =1 x1 + y1 x1 + y1 x+ Làm tương tự qua hệ, ta có CTDT Fn là: xn yn Fn: x + y AA + x + y Aa = n n n1 n c Ví dụ Một quần thể tự thụ phấn có 16 cá thể AA; 48 cá thể Aa; kiểu gen aa gây chết giai đoạn phơi Tính tỉ lệ kiểu gen quần thể F3 Bài giải: Tỉ lệ kiểu gen hệ xuất phát là: AA = 16/64 = 0,25; Aa = 0,75 Giả sử kiểu gen có khả sống sinh sản, ta có tỉ lệ KG F3 là: Aa = 0,75 : 23 = 6/64; AA = 0,25 + (0,75 – 6/64) : = 37/64; aa = 21/64 Vì aa bị chết giai đoạn phơi nên ta có kiểu gen cá thể F3 là: AA = 37 64 37 64 + 64 = 37 ; 43 Aa = 1- 37 = 43 43 Quần thể ngẫu phối Bài toán tổng quát: Trong quần thể ngẫu phối xét gen có hai alen A, a nằm NST thường tương đồng, có cấu trúc di truyền hệ xuất phát P là: P: p2o AA + 2poqo Aa + qo2aa = Trong đó: po tần số tương đối alen A hệ P qo tần số tương đối alen a hệ P ≤ po, qo ≤ po +qo = Tính tần số tương đối alen cấu trúc di truyền quần thể hệ thứ n (Fn) trường hợp sau: 2.1 Trường hợp 1: Kiểu gen aa khơng có khả sinh sản lý người ta khơng cho cá thể có kiểu gen aa tham gia sinh sản a Công thức: - Tần số tương đối alen A, a hệ thứ n: pn = − qo + nqo qo + nqo qn= - Cấu trúc di truyền quần thể hệ thứ n là: q q q q 2 o o o o Fn : (1 − + nq ) AA + (1 - + nq )(1 + nq ) Aa + (1 + nq ) aa = o o o o b Chứng minh: Do kiểu gen aa khơng có khả sinh sản không tham gia sinh sản nên quần thể có loại kiểu gen AA Aa giảm phân tạo giao tử tham gia sinh sản => Tần số tương đối (TSTĐ) alen a: po qo po qo po qo po qo  = qo :2= = po ( po +q o ) + po qo qo ( Do po + qo = 1) => TSTĐ alen A P’ là: - + q o po + po qo po + po qo po + po qo + po q0 + qo Do tần số tương đối alen A a P’ tham gia tạo hệ F1 nên TSTĐ A a P' TSTĐ A, a F1 hay qo qo p1 = - + q ; q1 = + q o o Từ ta có CTDT hệ là: F1: p1 AA + 2p1q1Aa + q21 aa = Do kiểu gen aa khả sinh sản khơng tham gia sinh sản nên quần thể có loại kiểu gen AA Aa giảm phân tạo giao tử tham gia sinh sản Vì CTDT F1 tham gia sinh sản là: F'1: p 21 2p q AA + 1 Aa = p1 + p1q1 p1 + p1q1 q1 q0 Làm tương tự ta có TSTĐ alen a F'1 là: + q , thay q1 = + q vào o qo Ta có: TSTĐ alen a F'1 = 1+ 2q Đólà TSTĐ alen a hệ thứ o Bằng cách làm tương tự ta tính đựợc hệ Fn qo qn = + nq o qo => pn= − + nq (do pn + qn = 1) o => CTDT hệ Fn là: (1 − qo q q q ) AA + (1 - o )( o ) Aa + ( o )2 aa = 1 + nqo + nq o + nqo + nqo c Ví dụ: Ví dụ 1: Một quần thể sinh vật lưỡng bội có tần số kiểu gen giới sau: ♀: 0,0256 AA: 0,2658 Aa: 0,7086 aa ♂: 0, 2916 AA: 0,4968 Aa: 0,2116 aa a Xác định cấu trúc di truyền quần thể trạng thái cân di truyền b Biết rằng, sau đạt trạng thái cân bằng, điều kiện sống thay đổi nên cá thể có kiểu gen aa khơng sống đến sinh sản (giá trị thích nghi 0), kiểu gen cịn lại có giá trị thích nghi 1,0 Hãy tính tần số alen sau hệ ngẫu phối ( Đề thi học sinh giỏi Casio Tỉnh năm 2014 – 2015) Bài giải: a Tần số alen giới P là: + ♀: A = 0,0256 + 0,2658/2 = 0,1585 => a = 0,8415 + ♂: A = 0,2916 + 0,4968/2 = 0,54 => a = 0,46 => Tần số alen quần thể đạt trạng thái cân là: A = (0,1585 + 0,54): ≈ 0,3493 => a = – 0,3493 ≈ 0,6507 - Cấu trúc di truyền quần thể trạng thái cân là: (0,3493)2AA: 2.0,3493.0,6507Aa: (0,6507)2aa  0,1220AA: 0,4546Aa : 0,4234aa 0,6507 b Áp dụng cơng thức ta có: q5 = + 5.0,6507 ≈ 0,153 => p5 = – 0,153 = 0,847 Ví dụ 2: Để làm giảm TSTĐ alen a từ 0,96 xuống 0,03 kiểu gen aa khơng có khả sinh sản cần hệ Bài giải: Theo đề ta có qo = 0,96; qn = 0,03 0,96 − 0,03 0,96 Áp dụng công thức ta có: 0,03 = + n.0,96 => n = 0,96.0,03 ≈ 32,29…thế hệ 2.2 Trường hợp 2: Kiểu gen aa gây chết giai đoạn phôi bị loại bỏ sau sinh a Công thức: *Tần số tương đối alen A, a hệ thứ n: qo pn = − + (n + 1)q qo qn = + (n + 1)q o o * Cấu trúc di truyền quần thể hệ n là: q0 q0 q ) 2(1 − )( ) + nq + nq + nq AA + Aa = Fn : q0 q0 q0 q0 q0 q0 (1 − ) + 2(1 − )( ) (1 + ) + 2(1 − )( ) + nq o + nq + nq + nq + nq + nq (1 − b Chứng minh: Do kiểu gen aa chết hợp tử chết sinh nên quần thể có loại kiểu gen AA Aa giảm phân tạo giao tử tham gia sinh sản Vì cấu trúc di truyền (CTDT) P trước loại bỏ kiểu gen aa là: P: po2AA + 2poqo Aa + q2oaa = po 2p q AA + o o Aa = Sau loại bỏ: P : po + po qo po + po qo ' Tần số tương đối (TSTĐ) alen a sau loại bỏ là: qo q'o = + 1q TSTĐ alen a P1 chưa loại bỏ kiểu gen aa o => F1 chưa loại bỏ có thành phần kiểu gen là: F1: p12AA + 2p1q1Aa+ q12 aa = Sau loại bỏ: p 2p q AA + 1 Aa = F 1: p1 + p1q1 p1 + p1q1 ' q0 TSTĐ alen a F1 sau loại bỏ kiểu gen aa q1 = + 2q Bằng cách lập luận tương tự ta có: q0 q0 TSTĐ alen a Fn là: qn = + (n + 1)q => pn= - + (n + 1)q 0 => CTDT quần thể sau loại bỏ kiểu gen aa là: q0 q q ) 2(1 − )( ) + nq0 + nq0 + nq0 AA + Aa = Fn : q0 q0 q0 q0 q q (1 − ) + 2(1 − )( ) (1 + ) + 2(1 − )( ) + nqo + nq0 + nq0 + nq0 + nq0 + nq0 (1 − c Ví dụ: Một quần thể giao phối ngẫu nhiên có cấu trúc di truyền hệ ban đầu là: P : 0,49AA + 0,42Aa + 0,09aa = Giả sử từ hệ trở chon lọc tự nhiên loại bỏ hoàn toàn kiểu gen aa vừa sinh Xác định tần số tương đối alen A, a cấu trúc di truyền quần thể sau hệ Bài giải: Theo ta có q0 = 0,3; p0 = 0,7 0,3 =>Áp dụng cơng thức ta có: q9 = + (9 + 1)0,3 = 0,075=>p9 = 0,925 => CTDT hệ là: 0,860465AA + 0,139535Aa = 2.3 Trường hợp 3: Đột biến gen theo chiều thuận (alen A bị biến đổi thành a) a Công thức * Tần số tương đối alen A, a hệ thứ n: pn = p0(1-u)n; qn = 1- p0(1-u)n * Cấu trúc di truyền quần thể hệ n: Fn: [p0(1-u)n ]2AA + 2[p0(1-u)n ][1- p0(1-u)n ]Aa + [1- p0(1-u)n ]2aa = b Chứng minh: Ở hệ P sau bị đột biến lượng A u.po Từ suy TSTĐ alen A sau bị đột biến lại là: p o - upo -> Đây TSTĐ alen A F1 Hay p1 = po – upo = po (1-u) => q0 = - po (1-u) Cấu trúc di truyền quần thể hệ thứ là: F1: p21 AA + 2p1q1 Aa + q12aa = Lập luận tương tự ta có: p2 = p1 - up1 thay p1 = po (1-u) vào ta có p2 = po(1-u) - u [po (1-u)] p2 = po (1 - u)2 Từ suy ra: pn = p0(1 - u)n Tuy nhiên tự nhiên tần số đột biến u bé (10 -4 ->10-6) coi dần đến 0, mà u -> 1- u = e-u Vì Lim u →0 1− u -u − u = => 1-u = e nên tần số tương đối alen A viết là: e pn = p0.e-un ( Lim u →0 1− u = lấy mũ trừ n số nguyên dương) e −u Lưu ý: Công thức pn = p0.e-un áp dụng trường hợp tần số đột biến bé (có thể xem gần - tần số đột biến tự nhiên) c Ví dụ: Ở loài động vật giao phối lưỡng bội Gen A quy định lơng xám trội hồn tồn so với alen a quy định lơng trắng Một quần thể lồi trạng thái cân di truyền người ta thấy có 16% số cá thể lơng trắng Nếu đột biến thuận ( A->a) với tần số u = 10% sau hệ ngẫu phối số cá thể lông trắng chiếm %? Bài giải: Vì A > a quần thể cân di truyền nên ta có qo2 = 0,16 => qo = 0,4=> p0 = 0,6 + Vì u = 10% nên áp dụng công thức pn = p0.(1- u)n ta được: p 3= p0(1-0,1)3 = 0,6 x 0,93= 0,4374 => q3 = 0,5626=> % số cá thể lông trắng là: q32 = (0,5626)2 = 0,316519, tức gần 32% + Nếu áp dụng công thức pn = p0.e-un ta có: p3 = p0.e-0,1x3 = 0,6.e-0,3 ≈ 0,4445 => q3 = 0,5555 => % số cá thể lông trắng là: q32 = ( 0,5555 )2 ≈ 0,30858 tức gần 31% Như trường hợp việc sử dụng hai cơng thức có sai số ≈ 1% 2.4 Trường hợp 4: Đột biến theo chiều nghịch (alen a bị biến đổi thành A) a Công thức * Tần số tương đối alen a, A hệ thứ n: qn = q0(1-u)n ; pn = 1- q0(1-u)n * Cấu trúc di truyền quần thể hệ n: Fn: [1- p0(1-u)n ]2AA + [q0(1-u)n ][1- q0(1-u)n ]Aa + [q0(1-u)n ]2aa = b Chứng minh: tương tự cơng thức phần 2.3 c Ví dụ Xét gen có alen, quần thể ban đầu có TSTĐ alen a 0,4 để tần số gảm 1/2 áp lực trình đột biến theo chiều nghịch (a->A) cần hệ Biết tốc độ đột biến v = 10-5 (Đề thi chọn đội tuyển dự thi Quốc gia Casio năm 2008 - 2009) Bài giải: Theo ta có qn = 0,2; q0 = 0,4 Vì v = 10-5 bé nên áp dụng công thức ta có: 0,2 = 0,4e −10 −5 n 0,2 => n = − 0,4 ≈ 69.000 hệ 10 −5 ln 2.5 Trường hợp 5: Khi có di nhập gen 10 a Công thức * Tổng quát: Quần thể I có kích thước M cá thể, tần số alen A, a p, q ; quần thể II có kích thước N cá thể, tần số alen A, a r, s Trong lúc, có x cá thể quần thể I chuyển qua II; y cá thể quần thể II chuyển sang I, thì: - Tần số alen A quần thể I mới: p’ = [p(M-x) +yr]/(M-x+y) - Tần số alen a quần thể I mới: q’ = [q(M-x) +ys]/(M-x+y) - Tần số alen A quần thể II mới: r’ = [r(N-y) +xp]/(N-y+x) - Tần số alen a quần thể II mới: s’ = [s(N-y) +xq]/(N-y+x) * Nếu bên nhập, bên xuất: Nếu quần thể I quần thể nhập nhận y cá thể quần thể xuât II (x=0) Ta gọi quần thể I quần thể hổn hợp Từ công thức p’ = [p(M-x) +yr]/(M-x+y) ta biến đổi: p’ = (pM +yr)/(M+y) Lưu ý: Trong trường hợp khơng cho biết kích thước quần thể mà cho biết tỉ lệ cá thể nhập cư ta biến đổi để tính p’ sau: pM + yr pM yr p’ = M + y = M + y + M + y = pM + py − py yr p(M + y) py yr + − + = M+y M+y M+y M+y M+y y = > p’ = p + M + y ( r − p ) y Đặt ∆ A= M + y (r − p) , ta gọi ∆ A lượng biến thiên tần số alen A y quần thể (trong M + y tỉ lệ cá thể nhập cư quần thể mới) b Chứng minh: - Cấu trúc di truyền quần thể I: p2 AA : 2pqAa : q2 aa - Cấu trúc di truyền quần thể II: r2 AA : 2rs Aa : s2 aa - Số cá thể quần thể I chuyển sang II x tương ứng với kiểu gen: Kiểu gen AA = xp2; Kiểu gen Aa = x2pq; Kiểu gen aa = xq2 - Số cá thể quần thể II chuyển sang I y tương ứng với kiểu gen: Kiểu gen AA = yr2; Kiểu gen Aa = y2rs; Kiểu gen aa = ys2 - Số cá thể kiểu gen quần thể + Quần thể I có (M-x+y) cá thể, tương ứng với kiểu gen: (Mp2 - xp2 + yr2) AA : 2(Mpq - xpq + yrs) Aa : (Mq2 - xq2 + ys2) aa + Quần thể II có (N+x-y) cá thể, tương ứng với kiểu gen: (Nr2 - yr2 + xp2) AA : 2(Nrs - yrs + xpq) Aa : (Ns2 - ys2 + xq2) aa - Tần số p’ alen A quần thể I là: p’ = [2(Mp2 - xp2 + yr2) +2(Mpq - xpq + yrs)]/2(M-x+y) = Mp2 - xp2 +yr2 +Mpq - xpq + yrs)/M-x+y = [Mp(p+q) – xp(p+q) +yr(r+s)]/M-x+y = (Mp – xp +yr)/M-x+y  p’ = [p(M-x) +yr]/(M-x+y) - Tần số q’ alen a quần thể I là: làm tương tự ta có q’ = [q(M-x) +ys]/(M-x+y) Ta có p’ + q’ = {[p(M-x) +yr] +[q(M-x) +ys]}/(M-x+y)= 1( Thỏa mãn điều kiện) - Tương tự ta tìm tần số r’ alen A quần thể II là: r’ = [r(N-y) +xp]/(N-y+x); s’ = [s(N-y) +xq]/(N-y+x) 11 c Ví dụ : Ví dụ 1: Quần thể I có 1000 cá thể, tần số alen p(A) = 0,7 ; q(a) = 0,3 Quần thể II có 500 cá thể, tần số alen r(A) = 0,4 ; s(a) = 0,6 - Trường hợp 1: Nếu có 100 cá thể quần thể I nhập cư vào quần thể II 50 cá thể quần thể II nhập cư vào quần thể I tần số alen quần thể hỗn hợp ? - Trường hợp 2: Nếu có 50 cá thể quần thể II nhập cư vào quần thể I tần số alen quần thể hỗn hợp ? Bài giải: - Trường hợp 1: Tần số alen A quần thể I mới: p’ = [p(M-x) +yr]/(M-x+y) = [0,7(1000-100) + (50 x 0,4)]/(1000-100+50) = (630 + 20)/950 = 0,6842 * Tần số alen a quần thể I mới: q’ = [q(M-x) +ys]/(M-x+y) = [0,3(1000-100) + (50 x 0,6)]/(1000-100+50) = (270 + 30)/950 = 0.3157 * Tần số alen A quần thể II mới: r’ = [r(N-y) +xp]/(N-y+x) [0,4(500-50) + (100 x 0,7)]/(500-50+100) = (180 + 70)/450 = 0,5555 * Tần số alen a quần thể II mới: s’ = [s(N-y) +xq]/(N-y+x) [0,6(500-50) + (100 x 0,3)]/(500-50+100) = (270 + 30)/450 = 0,4445 - Trường hợp 2: p’ = (pM +yr)/(M+y) = [(0,7 x 1000)+(50 x 0,4)]/(1000+50) = 0,6857 => q’= - 0,6857 = 0,3143 Ví dụ 2: Giả sử có hai quần thể gà rừng sống hai bên sườn dãy núi Hồng Liên Sơn, phía Đơng (quần thể 1) phía Tây (quần thể 2) trạng thái cân di truyền Quần thể có tần số alen lặn (a) mẫn cảm với nhiệt độ 0,8; quần thể khơng có alen Sau đợt lũ lớn, “hẻm núi” hình thành nối thơng hai sườn núi Do nguồn thức ăn phía Tây phong phú hơn, số lớn cá thể từ quần thể di cư sang quần thể chiếm 30% số cá thể sinh sản quần thể Tuy vậy, mơi trường sống sườn phía Tây, nhiệt độ môi trường thay đổi, alen a trở thành alen gây chết phôi trạng thái đồng hợp tử, khơng làm thay đổi khả thích nghi cá thể dị hợp cá thể đồng hợp tử trưởng thành di cư sang từ quần thể a Tần số alen quần thể bao nhiêu? b Tần số alen quần thể sau hệ ngẫu phối bao nhiêu? ( Đề thi học sinh giỏi Casio Quốc gia năm 2013) Bài giải: a) Sau hệ nhập cư, lượng biến thiên tần số alen quần thể là: ∆ A = 0,3(0,2 – 1) = -0,24 -> tần số alen A quần thể giảm 0,24 => p’ = – 0,24 = 0,76; q’ = – 0,76 = 0,24 b) Quần thể lúc đầu chưa cân bằng, sau hệ ngẫu phối (F 1) cân Do kiểu gen aa gây chết phôi trạng thái đồng hợp nên tần số alen a 0,24 F5 là: q5 = + 5.0,24 = 0,1091 Một số tập tự luyện 3.1 Bài tập có hướng dẫn 12 Bài 1: Ở loài động vật ngẫu phối, xét gen gồm alen A a nằm nhiễm sắc thể thường Tần số alen A giới đực 0,6 giới 0,8 Xác định cấu trúc di truyền quần thể trạng thái cân di truyền Sau đạt trạng thái cân di truyền, điều kiện sống thay đổi nên tất kiểu gen đồng hợp lặn aa khơng có khả sinh sản Hãy xác định cấu trúc di truyền quần thể sau hệ ngẫu phối ( Đề thi học sinh giỏi Tỉnh năm 2010- 2011) Hướng dẫn giải a) - Tần số alen quần thể đạt trạng thái cân là: A = (0,6 + 0,8) : = 0,7; => a = – 0,7 = 0,3 - Cấu trúc di truyền quần thể trạng thái cân là: 0,72 AA: 2.0,7.0,3 Aa: 0,32 aa  0,49 AA: 0,42 Aa: 0,09 aa b) Do kiểu gen aa khơng có khả sinh sản nên CTDT F3 là: 0,3 0,3 0,3 0,3 256 96 (1- + 3.0,3 )2AA: 2.(1- + 3.0,3 ) + 3.0,3 Aa: + 3.0,3 aa  AA: Aa: aa 361 361 361 Bài 2: Quần thể ban đầu có tần số tương đối alen A = 0,96 Tính số hệ cần thiết để áp lực trình đột biến làm giảm tần số alen A quần thể xuống 0,03 Biết rằng, tần số đột biến gen A → a 10 -5 Hướng dẫn giải – un Ta biết pn = p0 e , lấy log vế ta có logpn = - unlogp0.e log pn Suy n = u.log p e , thay u = 10 – tính n = 365.580 hệ Bài 3: Quần thể ban đầu có tổng số 1.000.000 alen A a Tần số đột biến alen A 10 -5, alen a 10 – Khi cân quần thể có số lượng alen bao nhiêu? Cho biết khơng tính áp lực nhân tố khác làm biến đổi cấu trúc di truyền quần thể Hướng dẫn giải Áp dụng công thức p = v 10−5 = −5 = = 0, 25 → q = 0,25 −5 v + u 10 + 3.10 → Số lượng alen A = 0,25 x 106 = 25.104 → Số lượng alen a = 0,75 x 106 = 75 104 Bài 4: Trong quần thể, tần số đột biến alen a lần tần số đột biến alen A Tại điểm cân tần số alen bao nhiêu? Cho biết khơng tính áp lực nhân tố khác làm biến đổi cấu trúc di truyền quần thể Hướng dẫn giải pA = v 3u = = = 0, 75 ; qa = – 0,75 = 0,25 v + u 4u Bài 5: Quần thể I có tần số alen A 0,9 Quần thể II có số alen A 0,4 Một nhóm cá thể từ quần thể II hệ nhập cư vào quần thể I làm cho tần số alen A quần thể I 0,75 Xác định tỉ lệ số cá thể nhập cư Hướng dẫn giải Ta có: ∆A = 0.75 – 0.9 = - 0,15 Thay số vào công thức ∆A = m(0,4 – 0,5), với m tỉ lệ cá thể nhập cư ∆p −0,15 → m = P − p = 0, − 0,5 = 0, 13 Bài 6: 20 cá thể có khả sinh sản từ quần thể cho (I) di nhập vào quần thể nhận (II) có 20.000 cá thể Quần thể I có tần số alen a 0,3 Tần số alen a quần thể II 0,1 Hãy xác định tần số alen a quần thể II sau hệ di nhập sau hệ di nhập Hướng dẫn giải Thay số vào công thức ∆q = 20 (0,3 – 0,1) ≈ 0,001(0,3 – 0,1) ≈ 0,0002 20000 + 20 q1 = q + ∆q = 0,1 + 0,0002 = 0,1002 q2 = q1 + ∆q = 0,1002 + 0,0002 = 0,1004 Bài 7: Ở chuột lang, kiểu hình lơng đốm quy định gen gồm hai alen A a Nếu có alen A chuột có kiểu hình lơng đốm Sau điều tra quần thể, học sinh tìm thấy 84% chuột có kiểu hình lơng đốm Giả sử quần thể trạng thái cân Hácđi- Vanbec a) Hãy tính tần số alen A b) Vào ngày, tất chuột khơng có kiểu hình lơng đốm quần thể bị di chuyển nơi khác Tần số chuột kiểu hình lơng đốm quần thể hệ sau bao nhiêu? ( Đề thi học sinh giỏi Tỉnh năm 2011- 2012) Hướng dẫn giải a) Tỉ lệ kiểu hình lơng khơng đốm là: q2 = 0,16 -> q = 0,4 -> p = 0,6 b) Sau di chuyển tất chuột khơng có kiểu hình lơng đốm nơi khác tỉ lệ chuột khơng có kiểu hình lơng đốm hệ sau là: 0,4 ≈ 0,08 aa = q 12 = (1 + 1.0,4 ) = 49 Bài 8: Giả sử quần thể bọ cánh cứng với 1000 cá thể Bọ cánh cứng màu đỏ có kiểu gen BB Bb, màu đen bb Quần thể đạt trạng thái cân theo định luật Hacđi- Vanbec với PB=0,5 q(b)= 0,5 a) Tính tần số B, b 1000 cá thể bọ màu đen di cư vào quần thể b) Tính tần số B, b xảy tượng nút cổ chai có cá thể sống sót: dị hợp tử đỏ ba đực màu đen (Đề thi học sinh giỏi Casio Quốc gia năm 2014) Hướng dẫn giải a) – Cách 1: Biến thiên tần số alen A có 1000 cá thể màu đen di cư vào quần thể là: ∆ p = m(0 – 0,5) = 1000 (0 − 0,5) = −0,25 => 1000 + 1000 Tần số alen quần thể là: A = 0,5 – 0,25 = 0,25; a = – 0,25 = 0,75 - Cách 2: Tần số alen quần thể : qb = 0,5.1000 + 1.1000 = 0,75 ; pB = – 0,75 = 0,25 1000 + 1000 b) Khi cịn cá thể sống sót : 1Bb : 3bb  1/4Bb : 3/4bb PB=1/8=0,125 ; qb=7/8=0,875 Bài 9: Xét gen có alen A alen a Một quần thể sóc gồm 180 cá thể trưởng thành sống khu vườn thực vật có tần số alen A 0,9 Một quần thể sóc khác sống khu rừng bên cạnh có tần số alen 0,5 Do thời tiết mùa đông khắc nghiệt đột gột 60 sóc trưởng thành từ quần thể rừng di cư sang 14 quần thể vườn thực vật để tìm thức ăn hịa nhập vào quần thể sóc vườn thực vật a) Tính tần số alen A alen a quần thể sóc sau di cư ? b) Ở quần thể sóc vườn thực vật sau di cư, giả sử tần số đột biến thuận (A → a) gấp lần tần số đột biến nghịch (a → A) Biết tần số đột biến nghịch 10 -5 Tính tần số alen sau hệ quần thể sóc ? (Đề thi học sinh giỏi Casio Quốc gia năm 2012) Hướng dẫn giải: a) Tần số alen quần thể sau di cư là: A = 180.0,9 + 60.0,5 = 0,8 => a = 0,2 180 + 60 b) pA = vq – up = (10-5 x 0,2) – (5.10-5 x 0,8) = - 3,8 10-5 qa = up –vq = (5.10-5 x 0,8) - (10-5 x 0,2) = 3,8 10-5 Vậy tần số alen sau hệ là: pA = 0,8-3,8 10-5 ; qa = 0,2 + 3,8 10-5 Bài 10: Trong quần thể động vật, tốc độ đột biến alen a ba lần tốc độ đột biến alen A (v = 3u) a) Tại thời điểm cân di truyền, tần số alen bao nhiêu? Cho biết khơng tính đến áp lực nhân tố khác làm biến đổi cấu trúc di truyền quần thể b) Xác định cấu trúc di truyền quần thể trạng thái cân di truyền (Đề thi chọn đội tuyển Quốc gia Casio năm 2009- 2010) Hướng dẫn giải: a) Tần số alen thời điểm cân di truyền tính theo công thức sau: pA + qa = => up = vq => vq = u (1- q) = u- uq => q = u u+v ; p= v u+v - Theo v = 3u  Tại thời điểm cân tần số alen : u q(a) = u + 3u = = 0,25 ; p(A) = 1- 0,25 = 0,75 b) Cấu trúc di truyền quần thể thời điểm cân : (3/4)2 AA + (3/4)(1/4) Aa + (1/4)2 aa = 3.2 Bài tập tự giải Bài 1: 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 (Đề thi Đại học năm 2008) Bài 2: Ở loài động vật, xét lơcut nằm nhiễm sắc thể thường có hai alen, alen A quy định thực quản bình thường trội hồn toàn so với alen a quy định thực quản hẹp Những thực quản hẹp sau sinh bị chết yểu Một quần thể hệ xuất phát (P) có thành phần kiểu gen giới đực giới nhau, qua ngẫu phối thu F1 gồm 2800 con, có 28 thực quản hẹp Biết khơng xảy đột biến, theo lí thuyết, cấu trúc di truyền quần thể hệ (P) A 0,7AA : 0,3Aa B 0,9AA : 0,1Aa 15 C 0,8AA : 0,2Aa D 0,6AA : 0,4Aa (Đề thi THPT Quốc gia năm 2014) Bài 3: Ở quần thể động vật ngẫu phối, xét gen nằm nhiễm sắc thể thường gồm alen, alen A trội hoàn toàn so với alen a Dưới tác động chọn lọc tự nhiên, cá thể có kiểu hình lặn bị đào thải hồn tồn sau sinh Thế hệ xuất phát (P) quần thể có cấu trúc di truyền 0,6AA : 0,4Aa Cho khơng có tác động nhân tố tiến hóa khác Theo lí thuyết, hệ F3 quần thể có tần số alen a A 1/5 B 1/9 C 1/8 D 1/7 (Đề thi THPT Quốc gia năm 2015) Bài 4: Quần thể ngẫu phối ban đầu có cấu trúc P: 100AA: 100Aa: 100aa Dưới áp lực chọn lọc, giá trị thích nghi kiểu gen AA, Aa, aa tương ứng là: 1,0; 0,8; 0,3 Hãy tính tần số kiểu gen tần số alen hệ F1 ( Đề thi học sinh giỏi Casio Quốc gia năm 2010 – 2011) Bài 5: Một quần thể động vật giao phối có thành phần kiểu gen 0,09AA: 0,42Aa: 0,49aa a) Xác định tần số alen quần thể b) Biết 90% số cá thể có kiểu gen aa sống đến sinh sản (giá trị thích nghi kiểu gen aa 0,9); kiểu gen lại giá trị thích nghi 1,0 Hãy tính tỉ lệ cá thể dị hợp tử cá thể sinh hệ (Đề thi học sinh giỏi Tỉnh năm 2009- 2010) Bài 6: Một quần thể giao phối có 0,8A 0,2a Cho xảy đột biến A-> a với tần số 10-4 không xét đến tác động nhân tố tiến hóa khác Tính tần số alen sau hệ đột biến nhận xét biến thiên tần số A, a Bài 7: Giả sử màu sắc ngựa quy định gen có hai alen B b Alen B trội so với alen b biểu màu nâu, alen b lặn qui định màu đen Có hai quần thể ngựa sống hai khu vực tách biệt Ở quần thể 1, tần số alen B 0,5 quần thể tần số alen B 0,2 Kích thước quần thể lớn gấp lần quần thể Thoạt đầu hai quần thể trạng thái cân Hacđi- Vanbec Sau hai quần thể kết hợp với thành Không lâu sau sát nhập hai quần thể, 1000 ngựa sinh Hãy câu sai A Hiện tượng ví dụ phiêu bạt di truyền B 10 năm sau sát nhập, tần số alen B cao so với tần số alen b C Trong quần thể sát nhập, xác suất giao phối ngựa nâu với cho 12,6% ngựa đen D Trong số 1000 ngựa sinh có 698 ngựa nâu (Đề thi Olympic năm 2014) Bài 8: Ở quần thể giao phối sau hệ đột biến có tần số A = 0,8 Cho xảy đột biến A-> a với tần số 10-5 Tính tần số alen A, a trước đột biến Bài 9: Một quần thể bướm sâu đo bạch dương, gen A quy định thân màu đen trội hoàn toàn so với alen a quy định thân màu trắng Cặp alen nằm cặp nhiễm sắc thể thường Giả sử tần số ban đầu alen A = 0,01; a = 0,99 a) Xác định tần số kiểu hình quần thể trạng thái cân di truyền 16 b) Trong quần thể này, kiểu gen AA Aa có 20% số cá thể sống sót sinh sản; 10% số cá thể có kiểu gen aa sống sót sinh sản Hãy tính tần số alen quần thể ban đầu sau chọn lọc (Đề thi chọn đội tuyển dự thi Quốc gia Casio năm 2010- 2011) Bài 10: Quần thể ban đầu có 1000000 alen A a Tốc độ đột biến alen A 3.10-5, alen a 10-5 Khi cân quần thể có số lượng alen bao nhiêu? Cho biết không tính áp lực nhân tố khác làm biến đổi cấu trúc di truyền quần thể? Bài 11: Cho quần thể loài động vật giao phối có tần số alen là: quần thể 1: 0,9A; quần thể 2: 0,2A Cho xảy tượng nhập cư từ quần thể vào quần thể 1, sau sóng nhập cư người ta xác định cá thể quần thể có nguồn gốc từ quần thể 10% Xác định cấu trúc di truyền quần thể sau nhập cư tính lượng biến thiên tần số alen quần thể Bài 12: Ở loài động vật giao phối, giả sử sau nhập cư quần thể có 0,7A Xác định cấu trúc di truyền quần thể trước có tượng nhập cư Cho tỉ lệ cá thể nhập cư 0,2 quần thể cho có tần số alen a 0,5 Bài 13: Quần thể I có tần số alen A 0,9; quần thể II có tần số alen A 0,4 Một nhóm cá thể từ quần thể II hệ nhập cư vào quần thể I làm cho tần số alen A quần thể I 0,75 Hãy xác định tỉ lệ số cá thể nhập cư Bài 14: Một quần thể thực vật giao phấn có cấu trúc di truyền là: 0,36AA : 0,48Aa: 0,16aa Do điều kiện sống thay đổi làm chết 50% số cá thể có kiểu hình lặn giai đoạn cịn non Hãy cho biết tần số alen A, a sau hệ chọn lọc nhận xét biến thiên tần số alen A, a quần thể Bài 15: Một quần thể giao phối có giá trị thích nghi kiểu gen sau: Kiểu gen AA Aa aa Giá trị thích 0,00 1,00 0,00 nghi Quần thể chịu tác động hình thức chọn lọc nào? Nêu đặc điểm hình thức chọn lọc (Đề thi học sinh giỏi Tỉnh năm 2008- 2009) Bài 16: Cấu trúc di truyền quần thể giao phối sau hệ chọn lọc là: 0,49 AA + 0,42 Aa + 0,09 aa = a Xác định tần số alen A, a quần thể trước xảy chọn lọc, biết hệ số chọn lọc 0,6 : : b Xác định hình thức chọn lọc nêu đặc điểm hình thức chọn lọc IV Hiệu sáng kiến kinh nghiệm học sinh, với thân, đồng nghiệp hoạt động giáo dục nhà trường Nội dung đề tài đề cập đến phương pháp giải dạng tập mở rộng, nâng cao hệ thống tập di truyền quần thể Thực tế, q trình ơn luyện học sinh giỏi ôn thi THPT Quốc gia trường THPT Quảng Xương năm gần đây, với phần kiến thức, tổ môn xây dựng thành dạng chuyên đề Phần di truyền học quần thể xây dựng thành chuyên đề chi tiết gồm lý thuyết hệ thống tập, từ 17 dạng đơn giản có đề thi trắc nghiệm dạng nâng cao đề thi học sinh giỏi Với cách làm thu số kết sau: Đối với học sinh Trước đây, chưa áp dụng đề tài trình giảng dạy học sinh thường lúng túng đề thi có dạng tập Đối với học sinh có lực học trung bình khơng làm mà chọn đáp án cách ngẫu nhiên (nếu đề trắc nghiệm) bị điểm thi học sinh giỏi Đối với học sinh có lực học tư tính qua hệ nên niều thời gian cho dạng tập Sau nội dung đề tài áp dụng, nhận thấy học sinh có thêm phương pháp học hiệu để giải tập phần di truyền học quần thể Các em làm nhanh xác tập quần thể đề thi năm trước Ngồi cịn giúp học sinh rèn luyện khả tư sáng tạo, rèn luyện kĩ phân tích tìm lời giải kĩ trình bày Đồng thời góp phần bổ sung, nâng cao kiến thức cho học sinh, giúp học sinh tự tin gặp tốn khó cơng việc khó sống, từ hình thành thân em tính kiên trì sáng tạo cơng việc Đối với thân Thực đề tài giúp tự tin hơn, chủ động kiến thức trước học sinh dạy mảng kiến thức di truyền học quần thể Nhờ nghiên cứu đề tài xây dựng chun đề dạy học mà tơi có lối tư phương pháp hay để dạy tốt phần kiến thức liên quan Ngoài ra, hoạt động nghiên cứu đúc rút sáng kiến kinh nghiệm giúp cho tơi có thêm kinh nghiệm giảng dạy, kinh nghiệm nghiên cứu tài liệu nhằm nâng cao trình độ chuyên môn, nghiệp vụ sư phạm thân, sở ban đầu cho hoạt động nghiên cứu khoa học Đối với đồng nghiệp Sáng kiến kinh nghiệm tài liệu để đồng nghiệp trường tham khảo nghiên cứu từ định hình phương pháp dạy học phần tập di truyền học quần thể Trên sở sáng kiến kinh nghiệm này, đồng nghiệp tiếp tục xây dựng chuyên đề dạy học khác để có thêm tài liệu phục vụ cho q trình giảng dạy, ơn thi trung học phổ thông Quốc gia ôn luyện học sinh giỏi, nâng cao chất lượng giáo dục đại trà giáo dục mũi nhọn trường THPT Quảng Xương năm Đối với hoạt động giáo dục nhà trường Trong năm học 2014 – 2015 2015 - 2016, áp dụng đề tài để dạy ôn thi THPT Quốc gia ôn luyện học sinh giỏi Kết cho thấy có khác biệt rõ rệt so với hai năm trước liền trước năm 2012 – 2013 2013 - 2014, cụ thể sau: Về kết thi THPT Quốc gia: Năm học Số HS Điểm Điểm Điểm từ Điểm từ Điểm 8,0 khối B TB 5,0 đến 6,5 đến trở lên môn 6,5 8,0 SL TL SL TL SL TL SL TL 2012-2013 2013-2014 56 45 4,67 4,84 22 15 39,3% 33,3% 20 18 35,7% 12 40,0% 10 21,4% 22,2% 3,6% 4,5% 18 2014-2015 2015-2016 (Điểm thi thử) 30 24 5,21 5,35 26,7% 20,8% 10 33,3% 29,2% Về kết thi học sinh giỏi: Năm học HSG Casio Tỉnh 2012-2013 giải Ba, giải KK 2013-2014 giải Ba, giải KK 2014-2015 giải Nhất 2015-2016 HSG văn hóa giải Ba, giải KK giải Ba, giải KK giải Nhì, giải Ba, giải KK giải Ba, giải KK giải Nhì, giải KK 26,7% 33,3% 13,3% 16,7% HSG Casio Quốc gia giải Ba Nhìn vào bảng thống kê kết thi THPT Quốc gia nhận thấy có tiến qua năm Mặc dù số lượng học sinh theo học môn Sinh giảm nhiều nguyên nhân, việc tổ chức ôn tập cho em khó khăn so với mơn học khác với thay đổi cách dạy mang lại kết bước đầu Điểm trung bình mơn Sinh tính dựa vào điểm thi tất em dự thi khối B tăng lên hàng năm Tỉ lệ học sinh có điểm 5,0 giảm cịn tỉ lệ học sinh có điểm từ 6,5 trở lên tăng Đặc biệt, năm học 2014 - 2015, có học sinh thi THPT Quốc gia khối B đạt 27,0 điểm với điểm môn Sinh 9,5 đỗ vào trường Đại học Y Hà Nội Đây lần có học sinh thi khối B đạt kết cao Cịn thi học sinh giỏi có bước tiến lớn Trong năm học 2014 -2015, lần có học sinh đạt giải Nhất học sinh giỏi Casio cấp Tỉnh, dự thi học sinh giỏi Casio Quốc gia đạt giải Ba Ở kì thi học sinh giỏi văn hóa cấp Tỉnh, năm học 2014 – 2015 2015 – 2016 có học sinh đạt giải cao (giải Nhì), góp phần nâng cao kết thi học sinh giỏi trường Quảng Xương Cụ thể là, năm 2014 – 2015, trường Quảng Xương xếp thứ 31 toàn Tỉnh thi học sinh giỏi, tăng 11 bậc so với năm 2013 – 2014 Còn năm 2015 – 2016, với giải Nhì giải khuyến khích, mơn Sinh vươn lên vị trí thứ 17 tồn Tỉnh, cao từ trước đến Với kết bước đầu cho thấy tính thiết thực đề tài hoạt động giảng dạy Trên thực tế, nội dung đề tài phát triển, mở rộng thành chuyên đề dạy học lớn với nhiều dạng tập di truyền quần thể để thân đồng nghiệp sử dụng trình giảng dạy Việc xây dựng chuyên đề dạy học giúp giáo viên chủ động kiến thức, đồng thời có dạng tập phong phú để cung cấp cho học sinh làm quen luyện tập Nhờ đó, em tự tin kì thi đạt kết tốt C KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ I Kết luận - Tùy đối tượng học sinh mà có cách triển khai dạng tập nêu khác Nếu học sinh có lực học trung bình cần em nhớ cơng thức vận dụng vào ví dụ cụ thể, từ giải nhanh câu trắc nghiệm Cịn học sinh có lực học ơn thi học sinh giỏi giáo viên có 19 thể hướng dẫn để em chứng minh công thức đưa ra, từ rèn luyện tư lơgic, khả trình bày tự luận - Việc xây dựng chuyên đề dạy học với dạng tập cụ thể để sử dụng ôn thi THPT Quốc gia ôn luyện học sinh giỏi phù hợp cần thiết xu đổi giáo dục Nó giúp giáo viên có hội để trao đổi, học hỏi chia sẻ kiến thức với đồng nghiệp trình giảng dạy - Được trực tiếp ôn thi THPT Quốc gia ôn luyện học sinh giỏi hội để giáo viên không ngừng học tập, nghiên cứu tài liệu, trao đổi kinh nghiệm với đồng nghiệp nhằm nâng cao lực chuyên môn Đây nhiệm vụ khó khăn, vất vả, trường bãi ngang ven biển với phần lớn học sinh chưa thực say mê học tập, nhiệm vụ đầy vinh quang II Kiến nghị Việc hệ thống đưa phương pháp giải dạng tập di truyền học quần thể nói riêng, việc xây dựng thành chuyên đề dạy học nói chung bước đầu có hiệu quả, góp phần nâng cao bước chất lượng dạy học trương THPT Quảng Xương Trong q trình thực hiện, tơi mạnh dạn đưa số kiến nghị sau: - Mỗi cán giáo viên cần nâng cao lực tự học, tự bồi dưỡng để trau dồi chuyên môn, tiếp cận dạng kiến thức so với trước để bổ sung cho học sinh trình giảng dạy nhằm giúp em chủ động, tự tin trước kì thi - Các tổ, nhóm chuyên môn cần tăng cường đổi nội dung sinh hoạt tổ chuyên môn theo hướng nghiên cứu học, xây dựng thành chuyên đề dạy học để dạy ôn thi THPT Quốc gia ôn luyện đội tuyển học sinh giỏi - Bộ Sở giáo dục đào tạo cần đạo chặt chẽ nhà trường chủ động xây dựng chương trình dạy học cho phù hợp khối lớp đối tượng học sinh Phần di truyền học quần thể cần xây dựng thêm tiết tập tiết học lý thuyết lâu Có thể ý kiến tơi cịn mang tính địa phương, chưa phù hợp với quan điểm, đối tượng dạy học địa phương khác Tơi mong nhận đóng góp ý kiến tất đồng nghiệp để nâng cao chất lượng giáo dục nói chung chất lượng dạy học trường THPT Quảng Xương nói riêng XÁC NHẬN CỦA THỦ Thanh Hóa, ngày 22 tháng 05 năm 2016 TRƯỞNG ĐƠN VỊ Tôi xin cam đoan SKKN viết, khơng chép nội dung người khác Phạm Thị Hải Lý 20 21 ... nhà trường Nội dung đề tài đề cập đến phương pháp giải dạng tập mở rộng, nâng cao hệ thống tập di truyền quần thể Thực tế, q trình ơn luyện học sinh giỏi ôn thi THPT Quốc gia trường THPT Quảng Xương... 50 cá thể quần thể II nhập cư vào quần thể I tần số alen quần thể hỗn hợp ? - Trường hợp 2: Nếu có 50 cá thể quần thể II nhập cư vào quần thể I tần số alen quần thể hỗn hợp ? Bài giải: - Trường. .. tính; tính số loại kiểu gen kiểu giao phối tối đa có quần thể; xác định cấu trúc di truyền quần thể hệ F xảy chọn lọc, … Tuy nhiên, đề thi học sinh giỏi đề thi trung học phổ thông quốc gia nay,