Tài liệu PH ƯƠNG PHÁP T ÍNH TH ÀNH PHẦN KIỂU GEN TRONG QUẦN THỂ Ở CHƯƠNG II – SINH H ỌC 12

SỞ GD&ĐT VĨNH PHÚC TRƯỜNG THPT BẾN TRE CHUYÊN ĐỀ: PH ƯƠNG PHÁP T ÍNH TH ÀNH PHẦN KIỂU GEN TRONG QUẦN THỂ Ở CHƯƠNG II – SINH H ỌC 12 NĂM HỌC 2013-2014 GV: Lê Thúy Hà - THPT Bến Tre Năm hoc 2013-2014 1 ĐẶT VẤN ĐỀ Thực hiện nhiệm vụ năm học 2013-2014, các nhà trường đã và đang tiếp tục đổi mới phương pháp dạy học, đổi mới phương pháp kiểm tra đánh giá theo hình thức thi trắc nghiêm ở hai kì thi tốt nghiệp và kì thi ĐH, CĐ. Vì vậy mỗi trường THPT cần nâng cao chất lượng giảng dạy và chất lượng học tập của học sinh, vần trang bị cho học sinh kiến thức tốt nhất để các em có thể tự tin bước vào các kì thi có hiệu quả. Trong công tác giảng dạy mỗi giáo viên đều phải xây dựng nội dung kiến thức dạy và học cho mỗi tiết học, cho một chuyên đề hay một chương, một chương trình ở mỗi cấp học thì mới đem lại hiệu quả cao. Xây dựng chuyên đề ôn thi Đại Học, Cao Đẳng chính là tạo bộ khung cho người dạy. Để nâng cao tỷ lệ học sinh đỗ Đại Học và Cao Đẳng có chất lượng thì việc tổ chức, xây dựng và thảo luận các chuyên đề ôn thi ĐH,CĐ là một việc làm hết sức cần thiết không chỉ diễn ra trong mỗi nhà trường THPT mà hiện nay trên toàn tỉnh để giúp các giáo viên ở các trường dạy ôn thi ĐH, CĐ có thể trao đổi, học tập kinh nghiệm một các trực tiếp và gián tiếp. Đây là một trong những biện pháp nhằm nhằm nâng cao chất lượng ôn thi ĐH, CĐ cho mỗi môn học trong nhà trường. THỰC TRẠNG: Bộ môn sinh học nằm trong hệ thống ba môn thi ĐH khối B: Toán- Hóa- Sinh, đây là tiền đề cho học sinh thi vào các trường đại học Y, ĐH nông nghiệp, ĐH khoa học tự nhiên…Trong nhà trường thì bộ môn sinh học là bộ môn giảng dạy song song giữa lý thuyết với thực hành vì vậy việc rèn kĩ năng giải bài tập, nhận dạng bài tập và hệ thống kiến thức là điều vô cùng quan trọng Thực tế cho thấy số tiết giảng dạy trên lớp không nhiều, từ 1 đến 2 tiết trên tuần nên hầu như giáo viên không có thời gian để hướng dẫn học sinh làm bài tập, tâm lý học sinh ngại học vì coi đây là môn phụ trong khi đó chương trình sinh học 12 khá dài, nhiều kiến thức khó và nhiều dạng bài tập nên học sinh thấy rất khó khăn khi làm bài tập sinh học. Việc làm bài kiểm tra hiện nay theo hình thức trắc nghiệm khách quan, câu hỏi không chỉ đơn thuần là nhận biết kiến thức đã học ở SGK mà có nhiều bài tập đòi hỏi học sinh phải vận dụng kiến thức đã học để trả lời nhanh, chính xác nên việc GV: Lê Thúy Hà - THPT Bến Tre Năm hoc 2013-2014 2 phân loại bài tập và hướng dẫn học sinh giải bài tập là vô cùng cần thiết. Vì những lý do trên mà tôi chọn đề tài Phương pháp tính thành phần kiểu gen trong quần thể ở chương II: Quy luật di truyền - Sinh học 12. GV: Lê Thúy Hà - THPT Bến Tre Năm hoc 2013-2014 3 NỘI DUNG Dạng 1: Đối với nhiễm sắc thể thường - Số alen của mỗi gen có thể ≥ 2 nhưng trong kiểu gen chỉ có mặt chỉ 2 trong số các alen đó. - Tổng quát: Gọi r là tổng số alen của gen. + Tổng số gen dị hợp = r ( r  1) 2 + Số kiểu gen đồng hợp luôn bằng số alen = r. + Số kiểu gen tối đa trong quần thể: = số KGĐH + số KGDH = r+ r ( r  1) 2 Gen I có n alen -Số KGĐH = n = r (r  1) 2 Gen II có m alen -số KGĐH = m n( n  1) 2 n( n  1) = 2 -Số KGDH = -số KGDH = -tổng số KG -tổng số KG m( m  1) 2 m(m  1) = 2 - Sổ kiểu gen tối đa trong quần thể = n(n  1) m(m  1) . 2 2 = mn( m.n  1) 2 - Số kiểu gen đồng hợp về tất cả các gen= n.m - Số kiểu gen dị hợp về tất cả các gen = n( n  1) m( m  1) . 2 2 - Số kiểu gen dị hợp=  số kiểu gen trong quần thể - Số kiểu gen đồng hợp Bài 1 (CĐ – 2010) : Trong quần thể ngẫu phối của một loài động vật 2n. Xét 1 gen có 5 alen nằm trên NST thường. Biết không có đột biến xảy ra. Số loại KG tối đa có thể xảy ra trong quần thể này là: A.15 B. 4 Hướng dẫn:  KG = C. 6 5(5  1) 2 D. 10 = 15 Bài 2: Gen thứ I có 3 alen, gen thứ II có 4 alen, cả 2 gen đều nằm trên NST thường. Quá trình ngẫu phối có bao nhiêu kiểu gen dị hợp về cả 2 gen trên là: A.12 B. 15 C. 18 D. 24 Hướng dẫn: Số KG dị hợp của cả 2 gen: GV: Lê Thúy Hà - THPT Bến Tre 3(3  1) 2 x 4( 4  1) 2 = 3 x 6 = 18 Năm hoc 2013-2014 4 Bài 3: Với 3 cặp gen dị hợp Aa, Bb, Dd nằm trên 3 cặp NST khác nhau. Khi các thể này tự thụ phấn thì số loại KG dị hợp tối đa có thể có ở thế hệ sau: A. 27 B. 19 C. 16 Hướng dẫn: Số KG dị hợp tối đa: D. 8 2(2  1) 2( 2  1) 2(2  1) . . 2 2 2 - 2.2.2 = 27 – 8 = 19 Bài 4: Số alen của gen I, II và III lần lượt là 3, 4, 5. Biết các gen đều nằm trên NST thường và không có nhóm liên kết. Xác định số KG đồng hợp về tất cả các gen và dị hợp về tất cả các gen lần lượt là: A. 60 và 90 B. 120 và 180 C. 60 và 180 D. 30 và 60 Hướng dẫn: - Số KG đồng hợp về cả 3 gen: 3.4.5 = 60 - Số KG dị hợp tối đa về cả 3 gen là: 3(3  1) 4( 4  1) 5(5  1) . . 2 2 2 = 180 Bài 5: (Đề thi CĐ-2010). Trong một quần thể ngẫu phối của một loài động vật 2n. Xét 1 gen có 5 alen nằm trên NST thường. Biết không có đột biến xảy ra, số loại kiểu gen tối đa trong quần thể là? Hướng dẫn: Tổng số kiểu gen = 5(5  1) 2 Bài 6: Gen I, II và III có số alen lần lượt là: 2, 3, 4. Gen I và II cùng nằm trên một cặp NST thường; gen III nằm trên cặp NST thường khác. Tính số KG tối đa có thể có trong quần thể: A. 156 Hướng dẫn: B. 184 C. 210 Số KG tối đa: D. 242 2.3( 2.3  1) 4( 4  1) . = 2 2 210 Bài 7: Ở người gen quy định màu mắt có 2 alen ( A và a), gen quy định dụng tóc có 2 alen (B và b), gen quy định nhóm máu có 3 alen ( IA, IB, IO). Cho biết các gen nằm trên các NST thường khác nhau. Số KG tối đa có th.ể được tạo ra từ 3 gen nói trên ở trong quần thể người là: A. 54 Hướng dẫn: B. 24 C. 10 D. 64 3 gen nằm trên các cặp NST khác nhau - Số KG tối đa: 2( 2  1) 2(2  1) 3(3  1) + + 2 2 2 GV: Lê Thúy Hà - THPT Bến Tre = 3.3.6 = 54 Năm hoc 2013-2014 5 Cần nhớ: Các gen nằm trên các NST khác nhau: Gen 1 có a alen; gen 2 có b alen; gen 3 có c alen: số KG tối đa = a (a  1) b(b  1) c (c  1) . . 2 2 2 Dạng 2: Đối với các gen liên kết hoàn toàn: Số kiểu gen tối đa trong quần thể = n(n  1) 2 + m(m  1) 2 Dạng 3: Đối với NST giới tính ( Gen nằm trên X ở đoạn không tương đồng với Y) Trên XX số KG = Trên XY Số KG = r r ( r  1) 2 ( giống như NST thường) Tổng quát: Số KG tối đa = r (r  1) + 2 ( do trên Y không có alen tương ứng) r Bài 1: Một quần thể ĐV, xét một gen có 3 alen trên NST thường và một gen có 2 alen trên NST giới tính X, không có alen tương ứng trên Y. Quần thể này có số loại kiểu gen tối đa về 2 gen trên là? A. 30 B. 60 Hướng dẫn: C. 18 D. 22 Số KG trên NST thường là: 3(3  1) 2 Số KG trên NST giới tính là: =6 2(2  1) +2 2 =5 Số KG tối đa = 6.5 = 30 Cần nhớ: - số KG tối đa trên NST thường: r ( r  1) 2 - số KG tối đa trên NST giới tính X: r (r  1) +r 2 r: là số alen của gen. Bài 2: Ở người gen a quy định mù màu. Gen A quy định bình thường trên NST giới tính X không có alen trên Y. Gen quy định nhóm máu có 3 alen IA, IB, IO, số KG tối đa có thể có ở người về các gen này là: A. 20 B. 30 GV: Lê Thúy Hà - THPT Bến Tre C. 9 D. 18 Năm hoc 2013-2014 6 Hướng dẫn: Xét gen quy định bệnh mắt: 2 alen trên NST X. Kiểu gen tối đa: 2( 2  1) + 2 2=5 Xét gen quy định nhóm máu: 3 alen trên NST thường. Số KG tối đa: 3(3  1) 2 =6  tổng số KG tối đa trong quần thể là: 6 x 5 = 30 Bài 3: Bệnh mù màu và bệnh máu khó đông ở người đều do gen lặn trên NST giới tính X, không có alen tương ứng trên Y. Xác định số KG tối đa trong quần thể người đối với 2 gen gây bệnh máu khó đông và mù màu là: A. 8 B. 10 Hướng dẫn: C. 12 D. 14 Số KG tối đa đối với 2 gen gây bệnh máu khó đông và mù màu là: 2.2(2.2  1) 2 + 2.2 = 14 Bài 4: Bệnh mù màu và bệnh máu khó đông ở người đều do gen lặn trên NST giới tính X, không có alen trên Y. Bạch tạng lại do gen lặn khác nằm trên NST thường quy định. Số KG tối đa trong quần thể người đối với 2 gen gây bệnh máu khó đông và mù màu và số KG tối đa trong quần thể người đối với 3 gen lần lượt là: A. 8 và 36 B. 14 và 30 C. 12 và 28 D. 14 và 42 Hướng dẫn: - Số KG của gen mù màu và máu khó đông trên NST X = - Số KG tối đa cuả 3 gen = 14. 2(2  1) 2 2.2(2.2  1) 2 + 2.2 = 14 = 42 Bài 5: Nhóm máu gồm 3 alen nằm trên NST thường. Máu khó đông gồm 2 alen trên NST X không có alen trên Y, dính ngón gồm 3 alen nằm trên Y. Số KG tối đa là: A. 42 B. 90 Hướng dẫn: C. 150 D. 27 - Số KG trên NST thường = - Số KG trên NST giới tính = 3(3  1) 2 2( 2  1) 2 =6 + 2.2 = 7  tổng số KG là: 6 x 7 = 42 GV: Lê Thúy Hà - THPT Bến Tre Năm hoc 2013-2014 7 Bài 6:( Đề TSĐH 2011): Trong quần thể của một loài thú, xét 2 locut có 3 alen là A1, A2, A3. Locut 2 có 2 alen B và b. Cả 2 locut đều nằm trên đoạn không tương đồng của NST giới tính X và các alen của 2 locut này liên kết không hoàn toàn. Biết rằng không xảy ra đột biến, tính theo lý thuyết số KG tối đa về 2 locut trên trong quần thể này là: A. 18 B. 36 C. 30 D. 27 Hướng dẫn: Mỗi locut là 1 gen Số lượng KG tối đa = 2.3( 2.3  1) 2 + 2.3 = 27 Bài 7: Gen I, II và III có số alen lần lượt là 2, 3, 4. Gen I và II cùng nằm trên NST X không có alen tương ứng trên Y. Gen III nằm trên cặp NST thường. Tính số KG tối đa có thể có trong quần thể: A. 210 Hướng dẫn: B. 270 C. 190 D. 186 2.3( 2.3  1) 2 Số KG tối đa: + 2.3 x 4( 4  1) = 2 270 Bài 8: Ở người xét 4 gen: gen I có 3 alen trên NST thường, gen II, III đều có 2 alen trên NST X không có alen trên Y. Các gen trên X liên kết hoàn toàn với nhau, gen thứ 4 có 3 alen trên NST giới tính Y không có alen trên X, theo lý thuyết số KG tối đa về các locut trên trong quần thể người là: A. 142 Hướng dẫn: B. 115 C. 84 D. 132 - Tổng số KG trên NST thường = 3(3  1) 2 - Tổng số KG trên NST giới tính = =6 2.2(2.2  1) 2 + 2.2.3 = 22  tổng số KG là: 6 x 22 = 132 Bài 9 ( CĐ – 2009): Một quần thể động vật, xét 1 gen có 3 alen trên NST thường và 1 gen có 2 alen trên NST giới tính X không có alen tương ứng trên Y. Quần thể này có số loại KG tối đa về cả 2 gen trên là: A. 60 B. 30 C. 32 GV: Lê Thúy Hà - THPT Bến Tre D. 18 Năm hoc 2013-2014 8 Hướng dẫn: - Tổng số KG trên NST thường = 3(3  1) 2 - Tổng số KG trên NST giới tính = =6 2( 2  1) 2 +2=5  Tổng số KG là: 6 x 5 = 30 Bài 10 ( ĐH – 2010): Ở một quần thể ngẫu phối, xét 2 gen, gen thứ nhất có 3 alen, nằm trên đoạn không tương đồng của NST giới tính X. Gen thứ 2 có 5 alen nằm trên NST thường. Trong trường hợp không xảy ra đột biến. Số loại kiểu gen tối đa về cả 2 gen trên có thể được tạo ra trong quần thể này là: A. 45 Hướng dẫn: B. 90 C. 15 D. 135 - Tổng số KG trên NST giới tính = - Tổng số KG trên NST thường = 3(3  1) 2 5(5  1) 2 +3=9 = 15   KG = 9 . 15 = 135 Dạng 3: Đối với NST giới tính (gen trên Y không có alen trên X). Số KG tối đa = r vì trên X không có alen Bài 1: Một gen có 3 alen nằm trên NST Y không có alen trên X. Tìm số kiểy gen trong quần thể Hướng dẫn: -KG trên XX = 1 -KG trên XY = 5  kiểu gen =1.5=5 Dạng 4: Đối với NST giới tính (các gen nằm trên vùng tương đồng của X và Y) * NST (XX):  kiểu gen trên XX = r (r  1) 2 * NST (XY): trên chiếc X: r cách chọn trên chiếc Y: r cách chọn   kiểu gen trên XY = r2  tổng số KG tối đa = GV: Lê Thúy Hà - THPT Bến Tre r (r  1) 2 +r 2 Năm hoc 2013-2014 9 Bài 1: ( ĐH - 2012): Trong quần thể của một loại động vật lưỡng bội, xét 1 locut có 3 alen nằm trên vùng tương đồng của NST giới tính X và Y. Biết rằng không xảy ra đột biến, theo lý thuyết, số loại KG tối đa về locut trên quá trình này là: A.12 B. 15 Hướng dẫn: C. 6 D. 9 - Gen nằm trên vùng tương đồng của X và Y - Áp dụng công thức:  KG = r (r  1) 2 + r2 = 3(3  1) 2 + 9 = 15 Bài 2: (ĐH 2013): Ở một loài động vật,xét 2 locut gen trên vùng tương đồng của NST giới tính X và Y. Locut I có 2 alen, locut II có 3 alen. Trên NST thường xét locut III có 4 alen. Quá trình ngẫu phối có thể tạo ra trong quần thể của loại này tối đa có bao nhiêu loại KG về 3 locut trên: A. 570 Hướng dẫn: B. 270 C. 210 D. 180 - Tổng số KG trên NST thường = 4(4  1) = 2 10 - Tổng số NST giới tính = số XX + số XY + Số KG trên NST XX = 2.3( 2.3  1) 2 = 21 + Số KG trên NST XY: Chiếc X mang 2 alen: 1 của locut 1 và 1 của locut 2 Locut 1 (2 alen) có 2 cách chọn Locut 2 (3 alen) có 3 cách chọn  số cách chọn cho chiếc X: 2 x 3 = 6 Chiếc Y: Tương tự chiếc X ( vì gen nằm ở vùng tương đồng của X và Y nghĩa là trên chiếc X và chiếc Y đều mang gen)  số cách chọn cho chiếc Y = 6  tổng số KG trên XY = 6.6 = 36  tổng số KG tối đa = ( số KG trên NST thường) x ( số XX + số XY) = 10 .(21 + 36) = 570 Dạng 5: Trường hợp gen 1 có n alen trên NST X; gen 2 có m alen trên NST Y  kiểu gen =  KGXX +  KGXY Bài 1: Gen I có 3 alen; gen II có 4 alen; gen III có 5 alen. Biết gen I và II nằm trên NST X không có alen trên Y, gen III nằm trên Y không có alen trên X. Số KG tối đa trong quần thể: A. 154 B. 184 C. 138 GV: Lê Thúy Hà - THPT Bến Tre D. 214 Năm hoc 2013-2014 10 Hướng dẫn: Cách 1 : Gen I và II - Số KG trên XX = 3.4(3.4  1) 2 Gen III - KG trên XX = 1 = 78 - Số KG trên XY = 3.4 = 12 - KG trên XY = 5  kiểu gen =  KGXX +  KGXY = 78 + ( 12.5) = 138 Cách 2: Số KG tối đa của quần thể là: 3.4(3.4  1) 2 + 3.4.5 = 138 Bài 2: Gen A có 5 alen, gen b có 2 alen. Cả 2 gen này cùng nằm trên NST giới tính X ( không có alen tương ứng trên Y). Gen B nằm trên NST giới tính Y ( không có alen trên X) có 3 alen. Số loại KG tối đa được tạo ra trong quần thể là: A. 125 B. 85 C. 1260 D. 2485 Hướng dẫn: Cách 1: Gen A và b - Số KG trên XX = 5.2(5.2  1) 2 Gen B - Số KG trên XX = 1 = 55 - Số KG trên XY = 5.2 = 10 - Số KG trên XY = 3  kiểu gen =  KGXX +  KGXY = 55 + (10 . 3) = 85 Cách 2: Số KG trên tối đa của quần thể là: 5.2(5.2  1) 2 + 5.2.3 = 85 B. Các gen nằm trên các NST khác nhau. Gen 1 có a alen Gen 2 có b alen  tổng số KG = a (a  1) b(b  1) c (c  1) . . 2 2 2 Gen 3 có c alen Cần nhớ:  KG = ( KGXX +  KGXY ). KGNST thường Bài 1: Ở người, xét 3 gen, gen thứ nhất có 3 alen nằm trên NST thường, các gen 2 và 3 mỗi gen đều có 2 alen nằm trên NST X ( không có alen trên Y) các gen trên X liên kết GV: Lê Thúy Hà - THPT Bến Tre Năm hoc 2013-2014 11 hoàn toàn với nhau. Theo lý thuyết số KG tối đa về các locut trên trong quần thể người là: A. 30 B. 15 C. 84 D. 42 Hướng dẫn: - Số KG trên NST thường là: - Số KG trên NST giới tính: 3(3  1) 2 =6 2.2( 2  1) + 2 2.2 = 14  số KG tối đa: 6 x 14 = 84 Cần nhớ:  KG = ( KGXX +  KGXY ). KGNST thường Bài 2: Bệnh mù màu và bệnh máu khó đông ở người đều do alen lặn nằm trên NST giới tính X không có alen tương ứng trên Y. Bệnh bạch tạng lại do 1 gen lặn khác nằm trên NST thường quy định. Số KG tối đa trong quần thể người đối với 3 gen nói trên là: A. 42 B. 36 C. 30 D. 28 Hướng dẫn: 2.2( 2.2  1) + 2 - Số KG trên NST giới tính: - Số KG trên NST thường = 2( 2  1) = 2 2.2 = 14 3 Tổng số KG = 14 . 3 =42 Bài 3: Ở người bệnh mù màu do gen trên NST giới tính X quy định, bạch tạng do gen lặn nằm trên NST thường, các nhóm máu do 1 gen gồm 3 alen nằm trên 3 cặp NST thường quy định. Xác định số KG tối đa và số kiểu giao phối tối đa trong quần thể. A. 84 và 1478 B. 90 và 1944 Hướng dẫn: *Số KG tối đa: C. 112 và 1548 2( 2  1) 3(3  1) . = 2 2 2( 2  1) = +2=5 2 - Số KG trên NST thường = - Số KG trên NST giới tính D. 72 và 2420 18  số KG tối đa = 18.5 = 90 *Số kiểu giao phối: - KGXX = 2( 2  1) .3.6 2 = 54 - KGXY = 2.3.6 = 36  số kiểu giao phối = 54.36 = 1944 GV: Lê Thúy Hà - THPT Bến Tre Năm hoc 2013-2014 12 Bài 4: Ở ruồi giấm: A quy định mắt đỏ, a quy định mắt trắng; B quy định cánh dài, b quy định cánh cụt. Gen quy định màu mắt nằm ở vùng không tương đồng trên NST X. Gen quy định dạng cánh nằm trên NST thường. Số kiểu giao phối có thể có trong quần thể ruồi giấm về về 2 tính trạng trên là bao nhiêu: A.15 B. 9 C. 27 D. 54 Hướng dẫn: 2(2  1) 2 -  KG/ NST thường = -  KG XX = 2(2  1) 2 =3 x3=9 -  KG XY = 2 x 3 = 6  tổng số kiểu giao phối = 9 x 6 = 54 Bài 5: Xét 3 gen của một loài, mỗi gen đều có 2 alen. Gen thứ nhất và gen thứ hai cùng nằm trên một cặp NST thường. Gen còn lại nằm trên NST giới tính X ở đoạn không tương đồng với Y. Số kiểu giao phối nhiều nhất có thể có trong quần thể là: A. 486 B. 600 C. 810 D. 360 Hướng dẫn: -  KG/ NST thường = -  KG XX = 2(2  1) 2 2.2(2.2  1) 2 = 10 x 10 = 30 -  KG XY = 2 x 10 = 20  tổng số kiểu giao phối = 30 x 20 = 600 Bài 6: Một quần thể động vật: Gen A có 3 alen, gen B có 4 alen phân li độc lập thì quá trình ngẫu phối sẽ tạo ra trong quần thể số loại KG là: A. 80 B. 60 C. 20 D. 40 Hướng dẫn: Gen A và B phân li độc lập nên nằm trên NST khác nhau. KG tối đa trong quần thể là = GV: Lê Thúy Hà - THPT Bến Tre 3(3  1) 4(4  1) . 2 2 = 60 Năm hoc 2013-2014 13 Kết luận Các dạng bài tập sinh học rất đa dạng và dễ bị nhầm lẫn nếu người học không nắm chắc kiến thức lý thuyết, cách nhận dạng, phân loại bài tập. Vì vậy việc hướng dẫn học sinh giải bài tập là vô cùng quan trọng. Chuyên đề này tôi áp dụng với học sinh giúp học sinh làm bài khá tốt đặc biệt là giải nhanh các bài tập trắc nghiệm. Chuyên đề này được xây dựng dựa trên những tham khảo và ý tưởng của riêng tôi nên không tránh khỏi những thiếu sót, rất mong được sự đóng góp ý kiến của các đồng nghiệp để chuyên đề này được hoàn thiện hơn. Tôi xin chân thành cảm ơn! GV: Lê Thúy Hà - THPT Bến Tre Năm hoc 2013-2014 14