PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP DI TRUYỀN HỌC QUẦN THỂ CHO HỌC SINH KHỐI LỚP 12 TRƯỜNG PTDT NỘI TRÚ BẮC GIANG

Mục đích của đề tài - Đưa ra các dạng bài tập di truyền học quần thể... - Học sinh vận dụng được các dạng bài tập vào làm bài tập trong sách bài tập - Học sinh hứng thú học tập môn sinh

Trường Phổ Thông Dân Tộc Nội Trú Bắc Giang

Bộ môn Sinh Học

*************************

Tên đề tài:

PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP DI TRUYỀN HỌC QUẦN THỂ CHO HỌC SINH KHỐI LỚP 12 TRƯỜNG PTDT NỘI TRÚ BẮC GIANG

Người thực hiện

Họ và tên: Trần Quốc Lập

Bắc Giang, tháng 4 năm 2008

MỤC LỤC

PHẦN I: NHỮNG VẤN ĐỀ CHUNG

1 LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI

2 MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI

3 PHẠM VI NGHIÊN CỨU

4 KHÁCH THỂ NGHIÊN CỨU VÀ ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU

5 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

PHẦN II: NỘI DUNG NGHIÊN CỨU CHƯƠNG I: CƠ SỞ LÍ LUẬN CỦA ĐỀ TÀI CHƯƠNG II: NỘI DUNG NGHIÊN CỨU

PHẦN III: KẾT LUẬN - ĐỀ XUẤT

1.Kết luận

2.Đề xuất

PHẦN I

NHỮNG VẤN ĐỀ CHUNG

1 Lý do chọn đề tài :

Một trong những mối quan tâm hiện nay của giáo viên và cán bộ quản lý giáo dục là nâng cao chất lượng giáo dục và đào tạo Đây là nhiệm vụ hàng đầu ở trường THPT nhằm giáo dục nhân cách toàn diện cho học sinh

Việc dạy và học môn sinh học đã trở thành một trong những nhu cầu cần thiết Thời gian qua, nhìn chung việc giảng dạy môn sinh họcđã có nhiều cải tiến nhằm đáp ứng nhiệm vụ rèn luyện các kỹ năng vận dụng vào thục tiễn cho học sinh THPT

Tuy nhiên việc giảng dạy môn sinh học ở trường PTDTNT vẫn chưa đáp ứng hiệu quả những yêu cầu trên do nhiều nguyên nhân khách quan và chủ quan Trước hết là do hạn chế về thời gian, nội dung chương trình nhiều đòi hỏi giáo viên phải đảm bảo truyền đạt đầy đủ trong từng tiết dạy do vậy giáo viên không có nhiều thời gian cho học sinh rèn luyện, đặc biệt là kỹ năng làm bài tập Tôi mong muốn qua sáng kiến của mình các em sẽ yêu thích môn và học tốt môn sinh học hơn

2 Mục đích của đề tài

- Đưa ra các dạng bài tập di truyền học quần thể

- Học sinh vận dụng được các dạng bài tập vào làm bài tập trong sách bài tập

- Học sinh hứng thú học tập môn sinh học hơn

3 Khách thể và đối tượng nghiên cứu

- Khách thể nghiên cứu : học sinh khối lớp 12 Trường PTDT Nội trú Bắc Giang

- Đối tượng nghiên cứu : Phương pháp giải bài tập di truyền học quần thể cho học sinh qua các dạng cụ thể

4 Giới hạn nghiên cứu của đề tài:

Phương pháp giải bài tập di truyền học quần thể cho học sinh trường phổ thông dân tộc nội trú Bắc giang qua các dạng cụ thể

7 Phương pháp nghiên cứu :

- Phương pháp đọc sách

+ Tìm hiểu tài liệu và phương pháp giải bài tập di truyền học quần thể

+ Đúc kết qua thực tiễn giảng dạy và làm bài tập

PHẦN II

NỘI DUNG NGHIÊN CỨU

CHƯƠNG I : CƠ SỞ LÝ LUẬN CỦA ĐỀ TÀI

I Quần thể giao phối :

1 Định nghĩa

- Quần thể là một nhóm cá thể cung loài, trải qua nhiều thế

hệ đã cùng chung sống trong một một khoảng không gian xác định, trong đó các cá thể giao phối tự do với nhau và được cách li ở mức độ nhất định với nhóm cá thể lân cận cũng thuộc loài đó

2 Đặc trưng của quần thể giao phối

- Quần thể là đơn vị cơ sở

- Quần thể là đơn vị sinh sản của loài

II Sự cân bằng thành phần kiểu gen trong quần thể giao phối :

1.Định luật Hacdi- Vanbec

1.1.ví dụ: chọn một trường hợp đơn gian là một gen gồm 2 alen A và a thì trong quần thể có 3 kiểu gen: AA; Aa; aa Giả

sử các kiểu gen này ở thế hệ xuất phát là:

0.25 AA: 0,5 Aa: 0,25 aa

Các cá thể có kiểu gen AA cho ra toàn loại giao tử mang alen A; các cá thể có kiểu gen aa cho ra toàn loại giao tử mang alen a; các cá thể có kiểu gen Aa cho ra một nửa giao

tử mang alen A và một nửa giao tử mang alen a

trong tổng số giao tử sinh ra từ thế hệ xuất phát tỉ lệ số giao

tử mang alen A là

p(A) = 0,25 +

2

5 , 0

q(a)= 0,25 +

2

5 , 0

Tần số tương đối của alen A và a ở thế hệ xuất phát là

a

A

=

5

,

0

5

,

0

có nghĩa là trong các giao tử đực cũng như trong các giao tử cái số giao tử mang alen A chiếm 50 % số gio tử mang alen a chiếm 50%

Sự kết hợp tự do giữa các loại giao tử sẽ tạo ra thế hệ tiếp theo có thành phần kiểu gen như sau

p A (0,5)2AA 0,5x0,5

Aa

q a 0,5x0,5Aa (0,5)2aa

Thành phần kiểu gen ở thế hệ sau là

0,25 AA: 0,5 Aa : 0,25 aa

Trong các thế hệ tiếp theo tần số đó vẫn không thay đổi

1.2Nội dung định luật Hacdi- vanbec

Trong những điều kiện nhất định thì trong lòng một quần thể giao phối thì tần số tương đối của các alen có khuynh

hướng duy trì không đổi từ thế hệ này sang thế hệ khác

2.Ý nghĩa của định luật hacdi-vanbec

2.1 Ý nghĩa lí luật

- Định luật hácdi –vanbec phản ánh trạng thái cân bằng di truyền trong quần thể

- nó giải thích vì sao trong tự nhiên có những quần thể duy trì ổn định qua thời gian dài

2.2 Ý nghĩa thực tiễn

- Từ tỉ lệ kiểu hình có thể suy ra tỉ lệ kiểu gen và tần số

tương đối của các alen và từ tần số tương đối của các alen

có thể suy ra tỉ lệ kiểu gen, kiểu hình

3 Hạn chế của định luật hacdi-vanbec

- trong thực tế các cá thể đồng hợp hoặc dị hợp có sức sống

và giá trị thích nghi khác nhau quá trình đột biến và quá trình chọn lọc không ngừng diễn ra tần số của các alen bị biến đổi

4 Điều kiện nghiệm đúng của định luật hacdi-vanbec

- Quần thể giao phối

- Tác động của quá trình đột biến và chọn lọc tự nhiên là

không đáng kể

CHƯƠNG II : PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP DI TRUYỀN HỌC QUẦN THỂ

I Dạng 1: Cho tỉ lệ kiểu gen xác định tần số tương đối của các alen

Bài toán: Quần thể ban đầu có thành phần kiểu gen

d AA + h Aa + r aa

Xác định tần số tương đối của các alen?

Phương pháp giải:

Gọi p là tần số của alen A : p= d +

2 h

Gọi q là tần số của ale a : q = r +

2 h

Ví dụ:

Trong một quần thể sóc người ta thống kê thu được số liệu sau: Sóc lông nâu đồng hợp tử 1050 con; sóc lông nâu dị hợp tử 150 con; sóc lông trắng 300 con Biết tính trạng

mầu lông do một gen quy định gồm 2 alen và tác động của chọn lọc tự nhiên trong quần thể sóc là không đáng kể

Tinhs tần số tương đối của mỗi alen trong quần thể

Quần thể trên đã đạt trạng thái cân bằng chưa? nếu giao phối tiếp tục diễn ra trong quần thể thì phải sau bao nhiêu thế hệ quần thể đạt trạng thái cân bằng

Bài làm:

Do lông nâu ở trạng thái dị hợp nên nâu là trội so với trắng Quy ước gen: A nâu

a trắng

- Tổng số sóc trong thời điểm thống kê là

1050 + 150 + 300 = 1500 con

Vậy

+ Tỉ lệ sóc nâu đồng hợp có kiểu gen AA =

1500

1050

= 0,7 + Tỉ lệ sóc nâu dị hợp có kiểu gen Aa =

1500

150

= 0,1 + Tỉ lệ sóc trắng có kiểu gen aa =

1500

300

= 0,2 Cấu trúc di truyền của quần thể sóc tại thời điểm thống kê là 0,7 AA : 0,1 Aa : 0,2 aa

- Gọi p là tần số của alen A : p = 0,7 +

2

1 , 0

= 0,75

- Gọi q là tần số của alen a : q = 0.2 +

2

1 , 0

= 0,25

II Dang 2: Xác định trạng thái cân bằng di truyền của quần thể

Bài toán: Giả sử quần thể ban đầu có thành phần kiểu gen

d AA + h Aa + r aa

Khi nào quần thể đạt trạng thái cân bằng?

Phương pháp

Gọi p là tần số của alen: A

Gọi q là tần số của ale : a

- Nếu

p2 AA = d AA

2 pq Aa = h Aa

q2 aa = r aa

Thì quần thể đạt trạng thái cân băng

nếu

p2 AA ≠ d AA

2 pq Aa ≠ h Aa

q2 aa ≠ r aa

Thì quần thể chưa đạt trạng thái cân bằng

Chú ý:

Dù quần thể đạt trạng thái cân bằng hay chưa thì tần số tương đối của các alen không thay đổi

Nếu quần thể chưa đạt trạng thái cân bằng thì chỉ cần qua một thế hệ ngẫu phối thì quần thể đạt trạng thái cân bằng di truyền

Cấu trúc di truyền của trạng thái cân bằng có dạng : p2 AA :

2 pq Aa : q2aa

Ví dụ: Cá các quần thể sau

Quần thể 1: 0,64 AA : 0,32 Aa : 0,04 aa

Quần thể 2 : 0,5 AA : 0,3 Aa : 0,2 aa

Các quần thể trên đạt trạng thái cân bằng di truyền chưa? nếu chưa thì khi nào đạt trạng thái cân bằng và cấu trúc di truyền của nó như thế nào?

Bài làm:

Gọi p là tần số tương đối của alen A

q là tần số tương đối của alen a

1 Xét quần thể 1:

p = 0,64 +

2

32 , 0

= 0,8 q= 0.04 +

2

32 , 0

= 0,2

Vì

(0,8)2 AA = 0,64 AA

2x 0,8 x 0,2 Aa = 0,32 Aa

(0,2)2 aa = 0,04 aa

Vậy quần thể 1 đã đạt trạng thái cân bằng

Xét quần thể 2 :

p = 0,5 +

2

3 , 0

= 0,65

q = 0,2 +

2

3 , 0

= 0,35

Vì

(0,65)2 AA ≠0,5 AA

2x 0,65 x 0,35 Aa ≠ 0,3 Aa

(0,35)2 aa ≠ 0,2 aa

Vậy quần thể 2 chưa đạt trạng thái cân bằng

Dạng 3: Từ tần số của các alen hãy xác định tỉ lệ kiểu gen, kiểu hình

Lập khung penet sau đó cho kết hợp ngẫu nhiên giữa các giao tử mang alen và có tần số xác định Tổng hợp kết quả thu được thành phần kiểu gen trong quần thể

p A p2AA pq Aa

q a pq Aa q2aa

Thành phần kiểu gen của quần thể : p2 AA : 2 pq Aa : q2aa

Ví dụ: Trong một quần thể lúa alen A quy định mầu xanh, alen a quy định mầu trắng

biết tần số tương đối của các alen A là 0,8; tần số tương đối của alen a là 0,2

Hãy xác định thành phần kiểu gen trong quần thể lúa nói trên

Bài làm

- Quy ước A : Xanh

a: trắng

-Qua giao phấn thành phần kiểu gen ở thế hệ sau

p A (0,8)2AA 0,8x0,2

Aa

q a 0,8x0,2Aa (0,2)2aa

TPKG: 0,64 AA : 0,32 Aa: 0,04 aa

Dạng 4: Từ tỉ lệ kiểu hình xác định tỉ lệ kiểu gan và tần số của các alen

- Một gen gồm 2 alen

- Tần số kiểu hình lặn có kiểu gen aa = x%

- Vì quần thể đạt trạng thái cân bằng di truyền nên

nghiệm đúng

p2 AA : 2 pq Aa : q2aa = 1

và p + q =1

mà q2 aa = x% q= x % p = 1- x %

Ví dụ : ở một quần thể bò có 1000 con người ta thấy có 160 con lông vàng

a Tính tần số tương đối của mỗi alen trong quần thể

b Ước lượng số bò lông đỏ ở trạng thái dị hợp trong quần thể biết quần thể đạt trạng thái cân bằng di

truyền

Bài làm

a Tính tần số tương đối của các alen

- bò lông vàng có kiểu gen aa

- tỉ lệ bò lông vàng aa = 16%

- Vì quần thể đạt trạng thái cân bằng di truyền nên

q2 = 16% q = 0 , 16=0,4

vì quần thể đạt trạng thái cân bằng di truyền nên

p + q = 1 p = 1- 0,4 = 0,6

b Số bò lông đỏ ở trạng thái dị hợp

- Số bò lông đỏ dị hợp 2pq Aa = 2x0,4x0,6=0,48

- Số bò lông đỏ dị hợp trong đàn là : 0,48 x1000 =480 con

PHẦN III

KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT

I KẾT LUẬN

Để học môn sinh học có hiệu quả, học sinh cần phải được rèn luyện đồng thời

lí thuyết tực hành và kĩ năng làm bài tập hoạt động này cần được sử dụng nhiều hơn trong các tiết học trong các buổi học phụ đạo và hướng dẫn học sinh tự học ở trên lớp trong các buổi tự học là rất cần thiết thông qua những dạng bài tập có hướng dẫn chi tiết và ví dụ minh họa cùng những hướng dẫn của giáo viên học sinh sẽ học được tốt hơn, kĩ năng làm bài tập cũng được nâng cao hơn

II Đề xuất

1 Đối với giáo viên

- Khi dạy học phần kiến thức có bài tập giáo viên nên tổng kết cho học sinh thành các dạng và có những

hướng dẫn cụ thể cùng ví dụ minh họa dễ hiểu chắc chắn học sinh sẽ vận dụng làm được bài tập một cách

dễ dàng từ đó gây hứng thú cho học sinh hơn trong học bộ môn sinh học

2 Đối với học sinh

- Các em cần nắm chắc lí thuyết và làm lại các ví dụ minh họa