SKKN Đổi mới phương pháp dạy học phần các nhân tố tiến hóa – Sinh học 12 nhằm nâng cao chất lượng dạy bồi dưỡng học sinh giỏi và ôn thi trung học phổ thông Quốc Gia ở trường THPT Quảng Xương 4
Là một giáo viên dạy môn Sinh học ở trường THPT nhiều năm tôi nhận thấy có rất ít học sinh đam mê và lựa chọn môn Sinh học trong các kỳ thi chọn học sinh giỏi và thi THPT Quốc Gia. Để tìm giải đáp cho những băn khoăn đó tôi đã nhiều lần khảo sát ở học sinh và một trong những câu trả lời tôi có được là theo nhiều em Sinh học là một môn khoa học tự nhiên tương đối khó, nhiều học sinh ngại học lý do mà các em đưa ra một phần vì lý thuyết chiến một tỉ trọng lớn trong chương trình ôn thi THPT Quốc gia, ôn thi học sinh giỏi ( khoảng 60%). Mà lý thuyết lại khó nhiều phần kiến thức mang tính chất trừu tượng cao, đặc biệt là phần tiến hóa chương trình Sinh học 12 rất khó học. Mà đây lại là một nội dung quan trọng chiếm tỉ trọng lớn trong chương trình ôn thi đại học, ôn thi học sinh giỏi. Nhiều em đã lựa chọn cho mình cách học thuộc lòng, học vẹt với hy vọng trả lời được câu hỏi trắc nghiệm trong kì thi THPT Quốc gia và câu hỏi tự luận trong kì thi chọn học sinh giỏi lớp 12. Nhưng thực tế giảng dạy cho thấy những em có sự lựa chọn đó hầu như không thể đạt điểm cao vì thiếu sự vận dụng sáng tạo. Vậy phải làm như thế nào để học sinh nắm vững kiến thức, trả lời đúng các câu hỏi tự luận, trắc nghiệm và hứng thú với môn học đó là câu hỏi mà trong suốt quá trình giảng dạy tôi luôn trăn trở.
Năm học 2016- 2017 tôi được phân công giảng dạy đội tuyển học sinh giỏi lớp 12 và dạy chính khóa các lớp học ban khoa học tự nhiên sẽ thi THPT Quốc gia môn Sinh học. Tôi nhận thấy để học sinh hứng thú với môn học và có kết quả cao trong các kì thi sắp tới thì người giáo viên cần đổi mới phương pháp dạy học phần tiến hóa nhằm giúp học sinh nắm vững kiến thức. Bên cạnh đó hướng dẫn học sinh biết cách tự học để trả lời chính xác các câu hỏi trắc nghiệm cũng rất cần thiết. Muốn làm được điều đó học sinh cần một tài liệu chuẩn xác để hướng dẫn các em tự học. Vì vậy tôi đã thu thập tài liệu biên soạn thành tập bài giảng theo các chuyên đề của chương trình sinh học lớp 12 theo hướng hệ thống hóa kiến thức – Xây dựng hệ thống câu hỏi nhỏ phát huy tính tích cực và hướng dẫn học sinh tự học theo nhóm đôi một. Nhằm góp phần giúp học sinh tham gia các kì thi đạt kết quả cao. Đề tài “ Đổi mới phương pháp dạy học phần các nhân tố tiến hóa – Sinh học 12 nhằm nâng cao chất lượng dạy bồi dưỡng học sinh giỏi và ôn thi trung học phổ thông Quốc Gia ở trường THPT Quảng Xương 4” là một trong số đó.
PHẦN I: MỞ ĐẦU I. Lý do chọn đề tài. Là một giáo viên dạy môn Sinh học ở trường THPT nhiều năm tôi nhận thấy có rất ít học sinh đam mê và lựa chọn môn Sinh học trong các kỳ thi chọn học sinh giỏi và thi THPT Quốc Gia. Để tìm giải đáp cho những băn khoăn đó tôi đã nhiều lần khảo sát ở học sinh và một trong những câu trả lời tôi có được là theo nhiều em Sinh học là một môn khoa học tự nhiên tương đối khó, nhiều học sinh ngại học lý do mà các em đưa ra một phần vì lý thuyết chiến một tỉ trọng lớn trong chương trình ôn thi THPT Quốc gia, ôn thi học sinh giỏi ( khoảng 60%). Mà lý thuyết lại khó nhiều phần kiến thức mang tính chất trừu tượng cao, đặc biệt là phần tiến hóa chương trình Sinh học 12 rất khó học. Mà đây lại là một nội dung quan trọng chiếm tỉ trọng lớn trong chương trình ôn thi đại học, ôn thi học sinh giỏi. Nhiều em đã lựa chọn cho mình cách học thuộc lòng, học vẹt với hy vọng trả lời được câu hỏi trắc nghiệm trong kì thi THPT Quốc gia và câu hỏi tự luận trong kì thi chọn học sinh giỏi lớp 12. Nhưng thực tế giảng dạy cho thấy những em có sự lựa chọn đó hầu như không thể đạt điểm cao vì thiếu sự vận dụng sáng tạo. Vậy phải làm như thế nào để học sinh nắm vững kiến thức, trả lời đúng các câu hỏi tự luận, trắc nghiệm và hứng thú với môn học đó là câu hỏi mà trong suốt quá trình giảng dạy tôi luôn trăn trở. Năm học 2016- 2017 tôi được phân công giảng dạy đội tuyển học sinh giỏi lớp 12 và dạy chính khóa các lớp học ban khoa học tự nhiên sẽ thi THPT Quốc gia môn Sinh học. Tôi nhận thấy để học sinh hứng thú với môn học và có kết quả cao trong các kì thi sắp tới thì người giáo viên cần đổi mới phương pháp dạy học phần tiến hóa nhằm giúp học sinh nắm vững kiến thức. Bên cạnh đó hướng dẫn học sinh biết cách tự học để trả lời chính xác các câu hỏi trắc nghiệm cũng rất cần thiết. Muốn làm được điều đó học sinh cần một tài liệu chuẩn xác để hướng dẫn các em tự học. Vì vậy tôi đã thu thập tài liệu biên soạn thành tập bài giảng theo các chuyên đề của chương trình sinh học lớp 12 theo hướng hệ thống hóa kiến thức – Xây dựng hệ thống câu hỏi nhỏ phát huy tính tích cực và hướng dẫn học sinh tự học theo nhóm đôi một. Nhằm góp phần giúp học sinh tham gia các kì thi đạt kết quả cao. Đề tài “ Đổi mới phương pháp dạy học phần các nhân tố tiến hóa – Sinh học 12 nhằm nâng cao chất lượng dạy bồi dưỡng học sinh giỏi và ôn thi trung học phổ thông Quốc Gia ở trường THPT Quảng Xương 4” là một trong số đó. II. Mục đích nghiên cứu. Giúp học sinh tự hệ thống lại kiến thức phần các nhân tố tiến hóa trả lời tốt các câu hỏi thi, nhất là các câu hỏi thi học sinh giỏi và thi THPT Quốc Gia thuộc nội dung này. Vận dụng kiến thức đó vào giải các bài tập trắc nghiệm ôn thi trung học phổ thông quốc gia, thi học sinh giỏi... nhằm nâng cao hiệu quả dạy học phần này. III. Phạm vi và đối tượng nghiên cứu. Lý thuyết về các nhân tố tiến hóa, bài tập trắc nghiệm, tự luận dùng cho học sinh lớp 12 trong các giờ luyện tập, ôn tập chương, ôn thi học sinh giỏi, thi THPT Quốc gia. IV. Phương pháp nghiên cứu. - Phân tích câu hỏi tự luận, trắc nghiệm phần các nhân tố tiến hóa trong các đề thi chọn học sinh giỏi, đề thi THPT Quốc gia. - Soạn giáo án theo phương pháp dạy học tích cực chú trọng tổ chức hoạt động nhóm thử nghiệm trong giờ học minh họa rút kinh nghiệm trong quá trình giảng dạy, đồng thời trao đổi kinh nghiệm với đồng chí đồng nghiệp. - Tham khảo, thu thập tài liệu. - Dùng phương pháp thống kê để kiểm tra kết quả giờ thực nghiệm, giờ đối chứng PHẦN II : NỘI DUNG I. Cơ sở lý luận về phương pháp dạy học vấn đáp. 1. Khái niệm - Vấn đáp (đàm thoại) là phương pháp trong đó giáo viên đặt ra câu hỏi để học sinh trả lời, hoặc học sinh có thể tranh luận với nhau và với cả giáo viên; qua đó học sinh lĩnh hội được nội dung bài học. 2. Các loại phương pháp vấn đáp Căn cứ vào tính chất hoạt động nhận thức, người ta phân biệt các loại phương pháp vấn đáp: + Vấn đáp tái hiện: giáo viên đặt câu hỏi chỉ yêu cầu học sinh nhớ lại kiến thức đã biết và trả lời dựa vào trí nhớ, không cần suy luận. Đó là biện pháp được dùng khi cần đặt mối liên hệ giữa các kiến thức đồng thời hệ thống lại kiến thức đã học. + Vấn đáp giải thích – minh hoạ : Nhằm mục đích làm sáng tỏ một đề tài nào đó, giáo viên lần lượt nêu ra những câu hỏi kèm theo những ví dụ minh hoạ để học sinh dễ hiểu, dễ nhớ. Phương pháp này đặc biệt có hiệu quả khi có sự hỗ trợ của các phương tiện nghe nhìn. + Vấn đáp tìm tòi (đàm thoại Ơxrixtic): giáo viên dùng một hệ thống câu hỏi được sắp xếp hợp lý để hướng học sinh từng bước phát hiện ra bản chất của sự vật, tính quy luật của hiện tượng đang tìm hiểu, kích thích sự ham muốn hiểu biết. 3. Sử dụng phương pháp vấn đáp nhanh bằng hệ thống câu hỏi nhỏ nhằm phát huy tính tích cực và hướng dẫn học sinh tự học. "Tích cực" trong phương pháp dạy học tích cực được dùng với nghĩa là hoạt động, chủ động, trái nghĩa với không hoạt động, thụ động chứ không dùng theo nghĩa trái với tiêu cực. Phương pháp dạy học tích cực hướng tới việc hoạt động hóa, tích cực hóa hoạt động nhận thức của người học, nghĩa là tập trung vào phát huy tính tích cực của người học chứ không phải là tập trung vào phát huy tính tích cực của người dạy, tuy nhiên để dạy học theo phương pháp tích cực thì giáo viên phải nỗ lực nhiều so với dạy theo phương pháp thụ động, phải có sự hợp tác của thầy và trò, sự phối hợp nhịp nhàng giữa hoạt động dạy với hoạt động học thì mới thành công. Phương pháp vấn đáp tìm tòi đàm thoại Ơxrixtic bằng hệ thống câu hỏi nhỏ tỏ ra rất có hiệu quả đã phát huy được tính tích cực và hướng dẫn học sinh tự học. Vấn đáp tìm tòi (đàm thoại Ơxrixtic): giáo viên dùng một hệ thống câu hỏi được sắp xếp hợp lý để hướng học sinh từng bước phát hiện ra bản chất của sự vật, tính quy luật của hiện tượng đang tìm hiểu, kích thích sự ham muốn hiểu biết. Giáo viên tổ chức sự trao đổi ý kiến – kể cả tranh luận – giữa thầy với cả lớp, có khi giữa trò với trò, nhằm giải quyết một vấn đề xác định. Trong vấn đáp tìm tòi, giáo viên giống như người tổ chức sự tìm tòi, còn học sinh giống như người tự lực phát hiện kiến thức mới. Vì vậy, khi kết thúc cuộc đàm thoại, học sinh có được niềm vui của sự khám phá trưởng thành thêm một bước về trình độ tư duy. * Phương pháp vấn đáp nhanh gồm 3 bước: Bước 1: Giáo viên nêu vấn đề và đặt câu hỏi. Bước 2: Giáo viên nghe trả lời của học sinh. Bước 3: Giáo viên chốt kiến thức. II. Thực trạng dạy học phần các nhân tố tiến hóa. 1. Thực trạng việc dạy học phần các nhân tố tiến hóa. Phần các nhân tố tiến hóa có nhiều nội dung khó, kiến thức trừu tượng, hàm lâm lâu nay đa số giáo viên truyền đạt tới học sinh bằng phương pháp truyền thống thuyết trình nên thực sự chưa đem lại hiệu quả. Học sinh thường tiếp nhận kiến thức một cách thụ động, không hiểu bản chất vấn đề nên rất khó vận dụng vào làm bài tập và dễ mất điểm khi thi. 2. Giải pháp dạy học phần các nhân tố tiến hóa. Trên cơ sở phân tích thực trạng dạy và học phần này đồng thời phân tích làm rõ thành phần kiến thức tôi nhận thấy: 2. 1. Cấu trúc nội dung phần các nhân tố tiến hóa - Sinh học 12. * Có 5 nhân tố tiến hóa là: - Đột biến - Di nhập gen - Các yếu tố ngẫu nhiên - Chọn lọc tự nhiên - Giao phối không ngẫu nhiên * Thành phần kiến thức a, Kiến thức lý thuyết: - Kiến thức khái niệm : đột biến, di nhập gen, chọn lọc tự nhiên, các yếu tố ngẫu nhiên, giao phối không ngẫu nhiên... - Kiến thức ứng dụng : + Trong nghiên cứu khoa học: giải thích được cơ chế tiến hóa.... + Trong thực tế sản xuất (giải thích quá trình tiến hóa của sinh vật...). + Bảo vệ sức khoẻ con người (tránh tác nhân có thể gây đột biến cấu trúc, đột biến số lượng nhiễm sắc thể gây nhiều bệnh tật nghiêm trọng ở người ). b, Vận dụng kiến thức vào giải bài tập - Bài tập đột biến. - Bài tập di nhập gen. - Bài tập chọn lọc tự nhiên - Bài tập giao phối không ngẫu nhiên. 2.2 Giải pháp nâng cao hiệu quả dạy học phần các nhân tố tiến hóa. Để nâng cao hiệu quả dạy học phần này tôi đã thực hiện giải pháp đó là “ sử dụng câu hỏi nhỏ nhằm phát huy tính tích cực và hướng dẫn học sinh tự học theo nhóm phần các nhân tố tiến hóa” cụ thể như sau: Sử dụng sơ đồ tư duy để học sinh có cái nhìn tổng quan về các nhân tố tiến hóa. Những ý chính cần nắm trong mỗi nhân tố tiến hóa. Tổ chức hoạt động nhóm khi nghiên cứu khái niệm, các dạng, cơ chế phát sinh, hậu quả và vai trò của đột biến, di nhập gen, chọn lọc tự nhiên, các yếu tố ngẫu nhiên, giao phối không ngẫu nhiên... Cách thức tổ chức hoạt động nhóm được đa dạng, linh động hóa: có thể mỗi nhóm được giao một nhiệm vụ hoặc tất cả cùng hoàn thành một nhiệm vụ chung. Cách thức giao nhiệm vụ mỗi nhóm có thể đưa ra trong phiếu học tập hoặc lệnh chung trên máy chiếu. Nhiệm vụ mỗi nhóm là hoàn thành phiếu học tập, hoàn thành một phần phiếu học tập bằng phương pháp điến khuyết, hoặc chú thích cho tranh câm, sơ đồ câm. Kết quả hoạt động nhóm có thể báo cáo lần lượt hoặc các nhóm cùng ghi kết quả lên bảng đối chiếu với nhau điều này tạo cho học sinh tâm lý thi đua học tập rất hiệu quả. Cuối cùng các nhóm được nhận xét chéo kết quả của nhau, bổ xung cho nhau và tìm ra kiến thức chung cần nắm bắt. Hiệu quả việc dạy học phần này phụ thuộc rất nhiều vào cách tổ chức hoạt động nhóm của giáo viên, cách phân công thực hiện nhiệm vụ cho các nhóm và quan trọng nhất là nhiệm vụ giao cho các nhóm phải vừa sức và kích thích được lòng ham mê hiểu biết, đầu óc sáng tạo cho học sinh. Giáo viên cần sử dụng các trang thiết bị dạy học như máy chiếu, máy chiếu hắt, sơ đồ, tranh ảnh... vì đây là những công cụ hỗ trợ đắc lực cho giáo viên trong quá trình dạy học. Kết quả cụ thể tôi đã thiết kế được hệ thống các câu hỏi nhỏ theo mức độ nhận thức, tổ chức cho học sinh tự học .. các giáo án và vận dụng một số phương pháp dạy học tích cực vào quá trình giảng dạy phần các nhân tố tiến hóa cụ thể như sau: III. Kết quả xây dựng hệ thống câu hỏi nhỏ nhằm phát huy tính tích cực và hướng dẫn học sinh tự học phần các nhân tố tiến hóa. Giáo viên đã xây dựng hệ thống câu hỏi chia theo từng nội dung kiến thức và từng cấp độ vận dụng hướng dẫn học sinh tự học, tự hệ thống hóa kiến thức bằng cách trả lời lần lượt các câu hỏi sau 1. Sử dụng hệ thống câu hỏi nhỏ hướng dẫn học sinh tự học lí thuyết phần các nhân tố tiến hóa. Câu hỏi nhỏ dùng hướng dẫn học sinh tự học lí thuyết phần các nhân tố tiến hóa được chia làm 2 cấp độ * Mức độ nhận biết, thông hiểu 1. Đột biến là gì? Vì sao đột biến được xem là nhân tố tiến hóa? 2. Có mấy dạng đột biến? Vì sao nói đột biến cung cấp nguồn nguyên liệu sơ cấp cho quá trình tiến hóa trong đó đột biến gen đóng vai trò chủ yếu ? 3. Nhân tố đột biến có đặc điểm và vai trò gì trong tiến hóa ? 4. Di nhập gen là gì? Vì sao di nhập gen được xem là nhân tố tiến hóa? 5. Nhân tố di nhập gen có đặc điểm và vai trò gì trong tiến hóa ? 6. Thực chất của chọn lọc tự nhiên là gì? Có những hình thức nào? 7. Các yếu tố ngẫu nhiên là gì ? Các yếu tố ngẫu nhiên có đặc điểm gì ? 8. Thế nào là giao phối không ngẫu nhiên? Giao phối không ngẫu nhiên có những dạng nào? Vì sao giao phối không ngẫu nhiên được xem là nhân tố tiến hóa? 9. Giao phối không ngẫu nhiên có đặc điểm và vai trò gì đối với tiến hóa ? 10. Thế nào là chọn lọc vận động, chọn lọc ổn định, chọn lọc phân hóa? Lấy ví dụ. 11. Vì sao các yếu tố ngẫu nhiên được xem là nhân tố tiến hóa? 12. Trình bày tác động của chọn lọc tự nhiên? Kết quả và vai trò của chọn lọc tự nhiên đối với tiến hóa. 13. Giao phối ngẫu nhiên có phải là nhân tố tiến hóa không ? Vì sao? Nêu vai trò của giao phối ngẫu nhiên đối với tiến hóa? 14. Vẽ được sơ đồ tư duy phần các nhân tố tiến hóa. * Mức độ vận dụng – vận dụng cao: 15. Phân biệt được các hình thức chọn lọc tự nhiên? 16. Vì sao đa số đột biến tự nhiên là có hại nhưng là nguyên liệu tiến hóa? 17. Hiệu quả của chọn lọc tự nhiên phụ thuộc vào những yếu tố nào? Vì sao chọn lọc chống lại alen trội lại phát huy hiệu quả nhanh hơn chọn lọc chống lại alen lặn? 18. Thế nào là hiệu ứng thắt cổ chai ? Lấy ví dụ và cho biết ý nghĩa của hiệu ứng này? 19. Kể tên các nhân tố tiến hóa có hướng và vô hướng? Nhân tố nào làm tăng sự đa dạng di truyền trong quần thể? 20. Nhân tố nào là nhân tố định hướng quá trình tiến hóa? 21. Thế nào là hiệu ứng kẻ sáng lập ? Lấy ví dụ và cho biết ý nghĩa của hiệu ứng này? 22. Nêu những điểm khác nhau cơ bản trong quan niệm của Đacuyn và quan niệm tiến hóa tổng hợp hiện đại về chọn lọc tự nhiên? 23. Nhân tố tiến hoá là gì? Trong các yếu tố sau đây: đột biến, giao phối ngẫu nhiên, giao phối không ngẫu nhiên, CLTN, các yếu tố ngẫu nhiên, các cơ chế cách ly yếu tố nào là nhân tố tiến hoá? Vì sao? 24. Giải thích tại sao chọn lọc tự nhiên là cơ chế tiến hoá duy nhất liên tục tạo nên tiến hoá thích nghi. 25. Xét một quần thể trong đó các cá thể dị hợp tử về một lôcut nhất định có kiểu hình cực đoan (như to nhiều hơn so với các cá thể đồng hợp tử) có được ưu thế do chọn lọc. Quần thể đang chịu tác động của hình thức chọn lọc nào? Giải thích. 26. Trong trường hợp nào thi chọn lọc tự nhiên sẽ duy trì sự đa hình trong quần thể? 27. Tác động của chọn lọc tạo ra sự cân bằng và các alen cùng tồn tại trong quần thể là hình thức chọn lọc nào? Nêu đặc điểm của hình thức chọn lọc đó. 28. So sánh quá trình di truyền trong quần thể ngẫu phối ( giao phối ngẫu nhiên) và quần thể tự phối . Hãy minh họa sự so sánh trên thông qua quá trình di truyền của quần thể có cấu trúc di truyền ban đầu là: 1/4 AA + 1/2 Aa + 1/4 aa =1 29. Trong trường hợp nào thì alen lặn của một gen có thể nhanh chóng bị loại hoàn toàn khỏi quần thể? 30.Nêu sự khác nhau về vai trò của chọn lọc tự nhiên với vai trò của biến động di truyền (các yếu tố ngẫu nhiên) trong quá trình tiến hóa. 31. Giá trị thích nghi của các kiểu gen trong một quần thể như sau: Kiểu gen AA Aa aa Giá trị thích nghi 0,00 1,00 0,00 Quần thể đang chịu tác động của hình thức chọn lọc nào? Nêu đặc điểm của hình thức chọn lọc đó. 32. Nêu 2 ví dụ cá thể là đối tượng của chọn lọc tự nhiên và 2 ví dụ về quần thể là đối tượng của chọn lọc tự nhiên. trình bày tóm tắt vai trò của chọn lọc cá thể và vai trò của chọn lọc quần thể trong quá trình tiến hóa. 33. Trong điều kiện nào thì sự đa dạng di truyền của quần thể sinh vật sinh sản hữu tính sẽ bị suy giảm? Giải thích? 34: Hiệu quả của chọn lọc tự nhiên phụ thuộc vào các yếu tố nào? Giải thích. 35. Hãy cho biết hình thức chọn lọc nào có tốc độ tích lũy các đột biến sai nghĩa (thay thế axit amin) có xu hướng cao hơn tốc độ tích lũy các đột biến đồng nghĩa (thay thế nuclêôtit nhưng không làm thay đổi axit amin)? 36. Dựa vào lý thuyết tiến hóa, hãy giải thích vì sao một quần thể động vật sinh sản hữu tính sau khi bị suy giảm số lượng quá mức do yếu tố ngẫu nhiên được phục hồi số lượng như ban đầu nhưng vẫn có nguy cơ bị tuyệt chủng. Trong hoàn cảnh đó, để làm giảm nguy cơ tuyệt chủng của quần thể nên áp dụng những biện pháp gì ? b. Trong điều kiện nào thì chọn lọc tự nhiên sẽ làm suy giảm sự đa dạng di truyền của quần thể sinh vật sinh sản hữu tính ? 2. Sử dụng một số phương pháp dạy học tích cực vào quá trình giảng dạy học sinh làm bài tập phần các nhân tố tiến hóa. Giáo viên giúp học sinh phân loại các dạng bài tập và đề ra phương pháp giải tổng quát cho từng dạng. Sau đó làm bài tập vận dụng. Dạng 1- Bài tập đột biến. Gọi Po là tần số tương đối của alen ban đầu, Pn là tần số tương đối của alen ở thế hệ n. U là tốc độ đột biến theo chiều thuận, v là tốc độ đột biến theo chiều nghịch. Pn = Po. e-u.n = p0(1 – u)n Tại vị trí cân bằng tần số alen được tính theo công thức: P = v/(u+v) và q = u/ (u+v) Bài tập vận dụng: Bài 1: Quần thể ban đầu có tần số tương đối của alen A bằng 0,96. Nếu chỉ do áp lực đột biến theo một chiều làm giảm alen A qua 346570 thế hệ thì tần số tương đổi của alen A còn bao nhiêu? Biết tốc độ đột biến là 10-5. Đáp án Áp dụng công thức: Pn = Po. e-u.n = p0(1 – u)n Tần số alen p(A) sau 346570 thế hệ là : Ta có: p(A) = 0,96.(1-0,00001)346570 = 0,03 Đáp số: p(A) = 0,03 Dạng 2- Bài tập di nhập gen. Bài 1. Một con sông có 2 quần thể ốc đá giao phối tự do, một quần thể lớn nằm ở bờ bên trái ( quần thể chính) và một quần thể nhỏ nằm ở phía dưới bên cạnh 1 đảo( quần thể đảo). Xét một gen có 2 alen A và a ở quần thể đảo. Ở quần thể chính alen A được cố định bằng 1. Gọi p là tần số A trong quần thể đảo. Do dòng nước chay xuôi ốc chỉ di chuyển được từ quần thể chính tới quần thể đảo mà không có sự di chuyển ngược lại. Giả sử trước di cư p(A) = 0,8; sau khi di cư 10% ốc ở đảo có nguồn gốc từ quần thể chính. a. Tính tần số các alen và cấu trúc của quần thể đảo sau di cư. b. Sau làm sóng di cư quần thể đảo sinh sinh sản. Vì một lí do nào đó, ốc ở đảo bao gồm cả cá thể mới nhập cư có đột biến với tốc độ A thành a là 0,005; về cơ bản không có đột biến ngược. Tính tần số cần thiết để tần số alen của đảo giảm đi 1/2. Nhận xét vai trò của đột biến trong việc làm thay đổi tần số alen của quần thể.( Đề thi chọn học sinh giỏi giải toán trên máy tính cầm tay 2016-2017) Đáp án a. Tần số các alen và cấu trúc của quần thể đảo sau di cư. - Tần số các alen của quần thể đảo trước khi có hiện tượng di nhập gen là: p(A)= 0,8;q(a)=0,2; quần thể chính là: p(A)=1; q(a) = 0. - Cấu trúc các quần thể trước khi có di nhập gen là: + Quần thể đảo: 0,64AA:0,32Aa:0,04aa + Quần thể chính: 1AA Quần thể mới ( quần thể đảo sau di cư) có 10% số cá thể của quần thể chính. Cấu trúc các quần thể sau khi có di nhập gen là: p(A) = 0,1.1+0,9.0,8= 0,82 ; q(a) = 0,18 - Cấu trúc di truyền của quần thể sau di cư là: AA = 0,1.1+0,9.0.8= 0,676 ; Aa = 0,32.0,9= 0,288 ; aa = 0,04. 0,9= 0,036 Cấu trúc di truyền của quần thể: 0,676AA + 0,288Aa + 0,036aa = 1 b. Tần số alen p ở thế hệ tiếp theo : vì tần số đột biến theo chiều thuận u = 0,005 . Áp dụng công thức: Pn = Po. e-u.n = p0(1 – u)n Để tần số alen p(A) giảm đi còn 1/2 tức là còn 0,41. Ta có: 0,41 = 0,82.(1-0,005)n ; n= 138,2825 thế hệ. Cần 138 thế hệ để tần số alen giảm đi một nửa. Đột biến làm thay đổi tần số alen chậm nên vai trò của nó không đáng kể. Dạng 3- Bài tập chọn lọc tự nhiên. Bài 1: Một quần thể xuất phát ở trạng thái cân bằng di truyền có tần số alen A là 0,6. Sau đó do điều kiện môi trường thay đổi, các cá thể bị tác động bởi chọn lọc dẫn đến sự hình thành một thế hệ mới có thành phần kiểu gen là 0,44 AA, 0,46 Aa và 0,10 aa. Hãy xác định hệ số chọn lọc đối với mỗi kiểu gen ở quần thể xuất phát. Giả sử quần thể xuất phát nêu trên di chuyển đến sống trong một môi trường mà ở đó các cá thể có kiểu gen aa bị tác động bởi chọn lọc tự nhiên với hệ số là 0,5, trong khi các cá thể có kiểu gen AA và Aa đều có giá trị thích nghi bằng 1. Tần số alen a trong quần thể ở thế hệ sau là bao nhiêu? Giải thích. Đáp án Quần thể ban đầu có cấu trúc: 0,36 AA + 0,48 Aa + 0,16 aa = 1 AA Aa aa Tần số trước khi có chọn lọc 0,36 0,48 0,16 Tần số sau khi có chọn lọc 0,44 0,46 0,10 Tỉ lệ sống sót tương đối 0,44 : 0,36 = 1,22 0,46 : 0,48 = 0,95 0,10 : 0,16 = 0,62 Giá trị thích nghi 1,22 : 1,22 = 1 0,95 : 1,22 = 0,78 0,62 : 1,22 = 0,50 Hệ số chọn lọc S = 0 S = 1– 0,78 = 0,22 S = 1 – 0,5 = 0,5 - Khi xảy ra chọn lọc, cấu trúc quần thể: 0,36 AA x 1 + 0,48 Aa x 1 + 0,16 × 0,5 aa = 0,92 0,39 AA + 0,52 Aa + 0,09 aa = 1 Þ q1 = 0,52/2 + 0,09 = 0,35 Bài 2: Tần số giao tử mang alen atrong quần thể trước chọn lọc là 0,6. Lượng biến thiên của alen sau chọn lọc là – 1,02. Xác định hệ số chọn lọc của giao tử. Cho biết không có áp lực của nhân tố khác. Đáp số: S = 0,34. Bài 3: Trong một quần thể người, tần số hai alen A và a tại một lôcút tương ứng là 0,3 và 0,7. Tuy vậy không phải mọi cá thể đều sống đến độ tuổi có khả năng sinh sản. Cụ thể tần số thích nghi tương đối của kiểu gen aa là 0,9; tần số thích nghi tương đối của các kiểu gen còn lại là 1. a) Tỷ lệ phần trăm cá thể dị hợp tử trong các trẻ sơ sinh thế hệ tiếp theo là bao nhiêu? b) Những nhân tố nào đã làm thay đổi tần số các alen trong quần thể trên? Bài 4: Thành
Tài liệu đính kèm:
- skkn_doi_moi_phuong_phap_day_hoc_phan_cac_nhan_to_tien_hoa_s.doc