Sáng kiến kinh nghiệm: Một số kinh nghiệm trong việc hệ thống hóa các bài tập di truyền học quần thể

SỞ GIÁO DỤC – ĐÀO TẠO SÓC TRĂNG TRƯỜNG THPT TRẦN VĂN BẢY ----------------

SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM

®Ò tµi: " MỘT SỐ KINH NGHIỆM TRONG VIỆC HỆ THỐNG HÓA CÁC BÀI TẬP DI TRUYỀN HỌC QUẦN THỂ"

Giáo Viên: Trịnh Hoàng Nam

Sóc Trăng, Tháng 04 năm 2015

NĂM HỌC: 2014 – 2015

MỤC LỤC

Nội Dung

Trang

Phần I. Đặt vấn đề

1. Lí do chọn đề tài

2. Mục tiêu nghiên cứu

3. Nhiệm vụ nghiên cứu

4. Đối tượng nghiên cứu

5. Phương pháp nghiên cứu

6. Tính mới của đề tài

Phần II. Giải quyết vấn đề

A. Cơ sở của phương pháp giải một số dạng bài tập phần di truyền học

quần thể

B. Các dạng thường gặp

Dạng 1: Cách tính tần số các len, tần số kiểu gen và xác định cấu trúc di

truyền của các loại quần thể.

I. Xét 1 gen gồm 2 alen trên NST thường

1. Cách xác định tần số alen, tần số kiểu gen và cấu trúc di truyền của quần

thể

2. Cấu trúc di truyền của các loại quần thể

2.1. Cấu trúc di truyền của quần thể tự phối (nội phối)

2.2 Cấu trúc di truyền của quần thể ngẫu phối

II. Xét gen đa alen nằm trên NST thường

III. Tìm số kiểu gen tối đa của quần thể.

IV. Tìm số cá thể trong quần thể.

V. Bài toán xác suất trong di truyền học quần thể

VI. Xét gen trên NST giới tính

1. Xét gen trên NST giới tính X (Không có alen tương ứng trên Y)

2. Xét gen trên NST giới tính Y (Không có alen tương ứng trên X)

3. Xét gen nằm trên vùng tương đồng của NST X và Y

Dạng 2: Sự cân bằng di truyền của quần thể khi có sự khác nhau về tần

số alen ở các phần đực và cái.

Dạng 3: Sự thay đổi tần số các alen của quần thể dưới áp lực của quá

trình CLTN

1. Sự thay đổi tần số các alen của quần thể dưới áp lực của quá trình đột biến

2. Sự thay đổi tần số các alen của quần thể nếu có di nhập gen

3. Sự thay đổi tần số các alen của quần thể dưới áp lực của quá trình CLTN

C. kiểm chứng - so sánh

Phần III. Kết luận

PHẦN I: ĐẶT VẤN ĐỀ

1. Lí do chọn đề tài

Sinh học vốn là môn khoa học có tính ứng dụng ở hầu hết trong các lĩnh vực đời

sống xã hội, cũng như trong sản xuất. Trường THPT Trần Văn Bảy là một huyện vùng

sâu của Tỉnh Sóc Trăng có nhiều học sinh thuộc dân tộc thiểu số. Tuy có bề dày về

thành tích đặc biệt là môn sinh học, nhưng bên cạnh học sinh khá giỏi thì còn rất nhiều

học sinh yếu kém. Năm học 2014 – 2015 là năm đầu tiên áp dụng cách thi mới là sáp

nhập hai kì thi thành một (tốt nghiệp + đại học) theo tư tưởng học sinh, học yếu cũng

đậu tốt nghiệp nên việc học của học sinh còn lơ là chưa ra hết sức học tập. Hiện nay

song song với việc gi¶ng d¹y lý thuyÕt th× viÖc rÌn cho häc sinh kÜ n¨ng gi¶i bµi tËp lµ

nhiÖm vô v« cïng quan träng. Lµm thÕ nµo ®Ó häc sinh cã kü n¨ng gi¶i bµi tËp sinh

häc lµ mét vÊn ®Ò khã kh¨n trong c«ng t¸c gi¶ng d¹y. Khã kh¨n lín nhÊt ë bé m«n

sinh häc ®ã lµ bài tập chỉ tập trung ở lớp 12 và tiÕt bài tập , tiết ôn tập thì rÊt Ýt (1 ®Õn

2 tiÕt trªn 1 häc k×) trong khi lîng kiÕn thøc lÝ thuyÕt ë mçi tiÕt häc l¹i qu¸ nÆng chỉ

có 1.5 tiết trên tuần mà kì thi này kiến thức rất nặng, làm thế nào để các em trung bình,

yếu lấy được 5 điểm đây củng là trăn trở đối với các thầy cô dạy 12. Đa số học sinh ở

vùng sâu nên rất yếu, häc sinh kh«ng cã kh¶ n¨ng ph©n tÝch vµ tæng hîp kiÕn thøc, do

®ã viÖc gi¶i bµi tËp cßn nhiÒu lóng tóng, ®Æc biÖt lµ viÖc gi¶i bµi tËp liªn quan ®Õn di

truyền học quần thể

Việc lựa chọn phương pháp thích hợp để giải bài tập lại càng có ý nghĩa quan trọng

hơn. Mỗi bài tập có thể có nhiều phương pháp giải khác nhau cũng như có những dạng

bài tập có những phương pháp giải đặc trưng. Nếu biết lựa chọn phương pháp hợp lý

và nắm vững các dạng bài tập cơ bản thường gặp, sẽ giúp học sinh nắm vững hơn bản

chất của các hiện tượng, cơ chế sinh học.

Qua quá trình giảng dạy đại trà, qua dạy bỗi dưỡng học sinh ôn thi Đại học, bồi

dưỡng học sinh giỏi nhiều năm và việc tham khảo nhiều tài liệu, tôi đã tích luỹ được

một số dạng bài tập và một số phương pháp giải bài tập sinh học. Việc hệ thống hóa

các bài tập di truyền học quần thể trên cơ sở đưa ra công thức giải quyết các bài tập

một cách ngắn gọn dễ hiểu, chuẩn bị tốt cho kỳ thi TNTHQG. Trong trường hợp này,

việc nắm được các dạng bài tập và các công thức tổng quát thì học sinh sẽ có phương

pháp giải hợp lí, tiết kiệm được rất nhiều thời gian. Một số tác giả khác cũng đã đề cập

đến cách làm này trong một số tài liệu tham khảo. Tuy nhiên, ở đó cũng mới chỉ dừng

lại ở việc giải một số bài tập đơn lẻ mà chưa có tính khái quát, chưa có tính đa dạng về

các dạng bài tập và chưa có tính hệ thống.

Chính vì vậy, tôi viết đề tài này nhằm hệ thống hóa lại các bài tập di truyền học

quần thể vận dụng các công thức để giải một số dạng bài tập sinh học phần di truyền

học quần thể. Thông qua đó tôi muốn giới thiệu với các thầy cô giáo và học sinh một

số phương pháp giải bài tập sinh học rất có hiệu quả. Vận dụng được phương pháp và

các dạng bài tập này sẽ giúp cho quá trình giảng dạy và học tập phần di truyền học

quần thể được thuận lợi hơn rất nhiều.

Trong tổ chức giảng dạy ở một số lớp, đánh giá việc vận dụng, áp dụng phương

pháp và các công thức này, so sánh kết quả làm bài với một số lớp khác không được

giới thiệu hệ thống hóa các bài tập di truyền học quần thể trong học tập. Trên cơ sở kết

quả thu được, đánh giá được ưu điểm và khái quát thành phương pháp chung cho một

số dạng bài tập sinh học phần kiến thức này.

2. Mục tiêu nghiên cứu

Đề xuất việc ứng dụng đề tài “hệ thống hóa các bài tập di truyền học quần thể” giải

một số bài tập sinh học ở bậc THPT - giúp nâng cao chất lượng và hiệu quả trong quá

trình dạy – học.

3. Nhiệm vụ nghiên cứu

- Công thức di truyền học quần thể

- Cơ sở sinh học.

- Một số dạng bài tập ứng dụng.

4. Đối tượng nghiên cứu

- Đề tài áp dụng đối với học sinh lớp 12 trong các giờ bài tập, ôn thi học sinh giỏi,

đặc biệt ôn thi tốt nghiệp trung học quốc gia

- Nghiên cứu một số công thức về di truyền học quần thể vµ viÖc øng dông gi¶i mét

sè bµi tËp sinh häc phæ th«ng.

5. Phương pháp nghiên cứu

- Sử dụng phương pháp nghiên cứu lý thuyết, phương pháp so sánh thực nghiệm –

đối chứng, nghiên cứu các tài liệu liên quan đến nội dung cũa chuyên đề bao gồm: sách

giáo khoa, sách tham khảo, sách bài tập…

- Rút ra kinh nghiệm trong quá trình giảng dạy. Đồng thời thông qua việc trao đổi

kinh nghiệm với đồng chí đồng nghiệp.

- Tìm hiểu tâm lí học sinh, phân loại học sinh

6. Tính mới của đề tài

- Đưa ra một số bài tập ở mức độ khá cao, cách giải ngắn gọn phù hợp với nhiều đối

tượng học sinh

PHẦN II. GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ

A. CƠ SỞ CỦA "PHƯƠNG PHÁP GIẢI MỘT SỐ DẠNG BÀI TẬP PHẦN DI

TRUYỀN HỌC QUẦN THỂ"

Cơ sở của phương pháp là các cách xác định tần số các alen ở các loại quần thể, áp

dụng định luật Hacđi - Vanbec đối với các gen trên nhiễm sắc thể thường và nhiễm sắc

thể giới tính cũng như xét sự thay đổi tần số các alen của quần thể dưới áp lực của các

nhân tố tiến hoá.

B. CÁC DẠNG THƯỜNG GẶP

Dạng 1: Cách tính tần số các len, tần số kiểu gen và xác định cấu trúc di truyền

của các loại quần thể

I. Xét 1 gen gồm 2 alen trên NST thường

1. Cách xác định tần số alen, tần số kiểu gen và cấu trúc di truyền của quần thể

Xét 1 gen gồm 2 alen, alen trội (A) và alen lặn (a)

Khi đó, trong QT có 3 KG khác nhau là AA, Aa, aa.

Gọi N là tổng số cá thể của QT

D là số cá thể mang KG AA

H là số cá thể mang KG Aa

R là số cá thể mang KG aa

Khi đó N = D + H + R

Gọi d là tần số của KG AA  d = D/N

h là tần số của KG Aa  h = H/N

r là tần số của KG aa  r = R/N

(d + h + r = 1)

 Cấu trúc di truyền của QT là: d AA : h Aa : r aa

Gọi p là tần số của alen A

q là tần số của alen a

2  HD 2 N

h 2

2  HR 2 N

h 2

Ta có: p = = d + ; q = = r +

Ví dụ 1: Xét quần thể gồm 1000 cá thể, trong đó có 500 cá thể có KG AA, 200 cá thể có

KG Aa, số còn lại có kiểu gen aa .

a. Tính tần số các alen A và a của quần thể.

b. Tính tần số các KG của quần thể, từ đó suy ra cấu trúc di truyền của quần thể.

Hướng dẫn

a. Ta có

Số cá thể có kiểu gen aa = 1000 – (500 + 200) = 300

200

Tổng số alen trong quần thể = 2x1000 = 2000

 500 1000 x 2

200

Tần số alen A = = 0,6

 300 1000 x 2

Tần số alen a = = 0,4

b. Tần số các kiểu gen

500 1000

- Tần số kiểu gen AA = = 0,5

200 1000

- Tần số kiểu gen Aa = = 0,2

300 1000

- Tần số kiểu gen aa = = 0,3

=> Cấu trúc di truyền của quần thể là 0,5 AA : 0,2 Aa : 0,3 aa

Ví dụ 2: Một quần thể sóc gồm 1050 sóc lông nâu đồng hợp tử, 150 sóc lông nâu dị hợp

tử và 300 sóc lông trắng. Biết tính trạng màu lông do một gen gồm hai alen quy định.

Tính tần số các kiểu gen và tần số các alen trong quần thể.

Hướng dẫn

Ta có tổng số sóc trong quần thể = 1050 + 150 + 300 = 1500

Quy ước: A: lông nâu; a: lông trắng

Tần số các kiểu gen được xác định như sau

1050/1500 AA + 150/1500Aa + 300/1500 aa = 1

Hay 0,7 AA + 0,1 Aa + 0,2 aa = 1

Từ đó suy ra: Tần số các kiểu gen AA, Aa và aa lần lượt là 0,7, 0,1 và 0,2

Tần số alen A = 0,7 + 0,1/2 = 0,75

Tần số alen a = 0,2 + 0,1/2 = 0,25

2. Cấu trúc di truyền của các loại quần thể

2.1. Cấu trúc di truyền của quần thể tự phối (nội phối)

QT tự phối là các QT thực vật tự thụ phấn, QT động vật tự thụ tinh, QT động vật

giao giao phối gần.

a. Nếu quần thể khởi đầu chỉ có 1 KG là Aa (P0: 100% Aa)

Số thế hệ Tỉ lệ thể dị hợp Tỉ lệ thể đồng hợp (AA+aa) Tỉ lệ mỗi thể đồng hợp

tự phối Aa còn lại tạo ra AA hoặc aa

0 1 - (1/2)1 0 [1 - (1/2)1] : 2 1 (1/2)1 1

1 - (1/2)2 1 - (1/2)3 [1 - (1/2)2] : 2 [1 - (1/2)3] : 2 (1/2)2 (1/2)3 3

…

… 1 - (1/2)n … [1 - (1/2)n] : 2 … (1/2)n n

Suy ra:

- Sau mỗi thế hệ tự phối, tỉ lệ thể dị hợp Aa giảm một nữa so với thế hệ trước đó - Khi n  ∞ thì tỉ lệ thể dị hợp Aa = lim [(1/2)n] = 0 Tỉ lệ mỗi thể đồng hợp AA = aa = lim [1 - (1/2)n] : 2] = 1/2

 Cấu trúc di truyền của QT ở thế hệ xuất phát P0 là : 0 AA : 1 Aa : 0 aa

Cấu trúc di truyền của QT ở thế hệ n là Pn:1/2 AA : 0 Aa : 1/2 aa

hay 0,5 AA : 0Aa : 0,5aa

b. Nếu quần thể tự phối khởi đầu có cấu trúc di truyền là

P0: d AA : h Aa : r aa (d + h + r = 1)

Số thế hệ Tỉ lệ mỗi KG trong QT

tự phối Aa AA aa

3 h (1/2)1. h (1/2)2. h (1/2)3. h d d + [h - (1/2)1 . h] : 2 d + [h - (1/2)2 . h] : 2 d + [h - (1/2)3 . h] : 2 r r + [h - (1/2)1 . h] : 2 r + [h - (1/2)2 . h] : 2 r + [h - (1/2)3 . h] : 2

…

n … (1/2)n. h … d + [h - (1/2)n . h] : 2 … r + [h - (1/2)n . h] : 2

Chú ý:

- Quá trình tự phối làm cho QT dần dần phân thành các dòng thuần có kiểu gen khác

nhau.

- Cấu trúc di truyền của QT tự phối biến đổi qua các thế hệ theo hướng giảm dần tỉ lệ dị

hợp, tăng dần tỉ lệ đồng hợp nhưng không làm thay đổi tần số các alen.

Ví dụ:

Cho 2 QT: QT1: 100% Aa

QT2: 0,7AA + 0,2 Aa + 0,1 aa = 1

a. Tính tần số các alen A và a ở mỗi QT.

b. Xác định tỉ lệ thể dị hợp còn lại và tỉ lệ mỗi thể đồng hợp tạo ra ở mỗi QT sau 5 thế hệ

tự phối.

Hướng dẫn

a. - QT1: Tần số alen A = a = 1/2 = 0,5

- QT2: Tần số alen A = 0,7 + 0,2/2 = 0,8

Tần số alen a = 0,1 + 0,2/2 = 0,2 b. - QT1: Tỉ lệ thể dị hợp còn lại sau 5 thế hệ tự phối là 1/25 = 0,03125 Tỉ lệ mỗi thể đồng hợp tạo ra là AA = aa = [1 - (1/2)5] : 2 = 0,484375 - QT2: Tỉ lệ thể dị hợp còn lại sau 5 thế hệ tự phối là 0,2x1/25 = 0,00625 Tỉ lệ thể đồng hợp AA tạo ra là = 0,7 + [0,2 - (1/2)5 . 0,2] : 2 = 0,796875 Tỉ lệ thể đồng hợp aa tạo ra là = 0,1 + [0,2 - (1/2)5 . 0,2] : 2 = 0,196875

- Nếu bài toán yêu cầu tính ngược nghĩa là tìm thế hệ ban đầu thì.

Áp dụng công thức ho = hn/(1/2)n

do= dn - [ (ho-hn):2]

ro = rn - [(h0-hn):2]

Ví dụ: Từ một quần thể thực vật ban đầu (P), sau 3 thế hệ tự thụ phấn thì thành phần kiểu

gen của quần thể là 0,525AA : 0,050Aa : 0,425aa. Cho rằng quần thể không chịu tác động

của các nhân tố tiến hóa khác, tính theo lí thuyết, thành phần kiểu gen của (P) là:

Hướng dẫn

F3: 0,525AA : 0,050Aa : 0,425aa.

Aa = ho(1/2)n = hn ho = hn/(1/2)n = 0.05/(1/2)3 = 0.4 AA= do + [ (h0-hn):2] = dn do= dn - [ (ho-hn):2] = 0.525 - [ (0.4- 0.05):2] = 0.35

aa = ro + [(h0-hn):2]= rn  ro = rn - [(h0-hn):2] = 0.425 - [ (0.4- 0.05):2] = 0.25

P: 0,350AA : 0,400Aa : 0,250aa

→ Theo phương pháp này thì học sinh sẽ dễ nhớ và vận dụng nhanh hơn khi tiến hành làm

bài thi theo hình thức trắc nghiệm.

٭Bài tập ứng dụng nâng cao

Bài 1. Cho quần thể có cấu trúc di truyền như sau : P = 0,4 AABb + 0,4 AaBb + 0,2 aabb.

Người ta cho quần thể trên tự thụ phấn bắt buộc liên tiếp qua 3 thế hệ. Tỉ lệ cơ thể mang

hai cặp gen đồng hợp lặn ở F3 là

Hướng dẫn

- Để tạo ra cơ thể đồng hợp lặn về 2 cặp gen (aabb) thì chỉ có AaBb và aabb tự thụ

- Áp dụng công thức tính đối với quần thể tự thụ ta có:

1 2

)3/2]aa[1 – ( )3/2]bb = + AaBb x AaBb = (Aa x Aa)(Bb x Bb)→F3: aabb = 0,4[1 – (

49/640

+ aabb x aabb = (aa x aa)(bb x bb) )→F3: aabb = 0,2

→ Tỉ lệ cơ thể mang hai cặp gen đồng hợp lặn ở F3 = 49/640 + 0,2 = 177/640

* Chú ý: Nếu quá trình nội phối diễn ra yếu thì việc xác định thành phần KG của QT

được xác định như sau

Gọi H1 là tần số thể dị hợp Aa bị giảm đi do nội phối qua một thế hệ.

F là hệ số nội phối

Ta có F = (2pq – H1)/2pq

Từ đó suy ra Tần số KG AA = p2 + pqF = p2 (1 - F) + pF

Tần số KG Aa = H1 = 2pq (1 - F) Tần số KG aa = q2 + pqF = q2 (1 - F) + qF

2.2 Cấu trúc di truyền của quần thể ngẫu phối

a. Quần thể ngẫu phối

- Là QT mà các cá thể trong QT lựa chọn bạn tình để giao phối một cách ngẫu nhiên.

- QT ngẫu phối có thể duy trì tần số các alen và tần số các KG qua các thế hệ  duy trì sự

đa dạng di truyền.

- QT giao phối tạo ra vô số biến dị tổ hợp, vì vậy làm cho QT đa hình về KG, dẫn đến đa

hình về KH.

b. Trạng thái cân bằng di truyền của quần thể

Quần thể đạt trạng thái cân bằng di truyền nếu có tần số các kiểu gen thoã mãn đẳng thức: p2AA + 2pq Aa + q2 aa = 1

Trong đó p là tần số alen A

q là tấn số alen a

(p + q = 1)

Ví dụ 1: Cho một quần thể có thành phần kiểu gen ở thế hệ xuất phát là: 0,6AA: 0,2Aa:

0,2aa. Hãy tính thành phần kiểu gen của quần thể sau một thế hệ ngẫu phối ?

Hướng dẫn

- Đề bài yêu cầu tính thành phần kiểu gen của quần thể sau một thế hệ ngẫu phối có nghĩa,

tính thành phần kiểu gen của quần thể khi cân bằng vì sau một thế hệ ngẫu phối quần thể sẽ

đạt trạng thái cân bằng

Tần số của mỗi alen : pA = 0,7 ; qa = 0,3.

- Khi quần thể cân bằng, thành phần kiểu gen của quần thể thoã mãn công thức của định luật

: p2AA : 2pqAa : q2aa

Thay pA = 0,7 ; qa = 0,3 vào công thức, ta có : 0,72AA : 2.0,7.0,3Aa : 0,32aa

= 0,49AA : 0,42Aa : 0,09aa.

Ví dụ 2: Chứng bạch tạng ở người do đột biến gen lặn trên NST thường gây nên. Tần số

người bạch tạng trong QT người là 1/10000. Biết quần thể đạt cân bằng di truyền. Xác

định tần số các alen và cấu trúc di truyền của QT.

Hướng dẫn Từ giả thuyết suy ra: Tần số người bạch tạng trong quần thể là q2 = 1/10000 = 0,0001

→ q = 0,01 → Tần số alen lặn (b) gây bạch tạng = 0,01

→ Tần số alen trội (B) là p = 1 - 0,01 = 0,99 → Cấu trúc di truyền của quần thể là: 0,992 BB + 2x0,99x0,01 Bb + 0,012 bb = 1

Hay 0,9801 BB + 0,0198 Bb + 0,0001 bb = 1

c. Định luật Hacđi – Vanbec

- Nội dung: Đối với quần thể ngẫu phối, trong những điều kiện nhất định thì thành phần

KG và tần số các alen được duy trì ổn định qua các thế hệ.

- Chứng minh Định luật:

Xét một gen với 2 alen, trong quần thể có 3 kiểu gen AA, Aa, aa với các tần số tương

ứng là d, h, r. Trong quần thể, sự ngẫu phối diễn ra giữa các cá thể có cùng hay khác kiểu

gen với nhau. Như vậy, trong quần thể có nhiều cặp lai khác nhau. Tần số của mỗi kiểu lai

bằng tích các tần số của hai kiểu gen trong cặp lai. Ví dụ: AA x AA = d.d = d2.

Kết quả ngẫu phối trong quần thể được phản ảnh ở bảng dưới đây

Kiểu lai Tần số kiểu lai Thế hệ con

Aa aa

AA d2 d2 AA x AA

dh 2dh AA x Aa dh

Aa x AA

2dr AA x aa 2dr

aa x AA

1/4h2 h2 Aa x Aa 1/2h2 1/4h2

2hr Aa x aa hr hr

aa x Aa

r2 aa x aa

Tổng (d+h+r)2 = 1 2(d+1/2h)(r+1/2h)=2pq (d+1/2h)2 = p2 r2 (r+1/2h)2 = q2

Từ bảng trên ta thấy, phần thế hệ con được sản sinh ra từ một trong 9 kiểu lai tương ứng với tần số của mỗi kiểu lai, ví dụ: Aa x Aa = h2 thì ở thế hệ lai có cả 3 kiểu gen AA, Aa, aa với các tần số tương ứng là 1/4h2, 1/2h2, 1/4h2. Qua bảng trên còn cho thấy ở thế hệ con, tỉ lệ của AA là p2, của Aa là 2pq, của aa là q2 Như vậy, qua ngẫu phối tần số các kiểu gen ở quần thể khởi đầu là d, h, r thành p2, 2pq, q2 tương ứng ở thế hệ tiếp theo. Từ tần số của các kiểu gen có thể xác định được tần số

alen ở thế hệ sau:

Giả thiết p1 là tần số của alen A ở thế hệ con thì:

p1 = p2 + 1/2(2pq) = p2 + pq = p (p+q) = p

Với tần số của alen a cũng xác định tương tự như trên. Quần thể p2 : 2pq : q2 khi ngẫu phối tiếp theo thì

(pA+qa)x(pA+qa) = p2AA : 2pq Aa : q2 aa

Từ đó cho thấy tần số tương đối của mỗi alen và tần số các kiểu gen có khuynh hướng

không đổi qua các thế hệ khi có sự ngẫu phối diễn ra.

- Ứng dụng định luật Hacđi - Vanbec

+ Xét 1 QT có cấu trúc di truyền ở trạng thái cân bằng là P0: 0,36 AA : 0,48 Aa : 0,16

Suy ra: pA = tỉ lệ % số loại giao tử mang A của QT = 0,6

qa = tỉ lệ % số loại giao tử mang a của QT = 0,4

Ở thế hệ ngẫu phối tiếp theo, cấu trúc di truyền của QT được xác định như sau

0,6A 0,4a

0,6A 0,36 AA 0,24 Aa

0,4a 0,24 Aa 0,16 aa

 Cấu trúc di truyền của QT vẫn là: 0,36 AA : 0,48 Aa : 0,16 aa  thành phần KG và

tần số alen không thay đổi so với thế hệ trước.

+ Xét 1 QT có cấu trúc di truyền không đạt cân bằng là P0: 0,68 AA : 0,24 Aa : 0,08 aa

Suy ra: pA = tỉ lệ % số loại giao tử mang A của QT = 0,8

qa = tỉ lệ % số loại giao tử mang a của QT = 0,2

Ở thế hệ ngẫu phối tiếp theo, cấu trúc di truyền của QT được xác định như sau

0,8A 0,2a

0,64 AA 0,8A 0,16 Aa

0,16 Aa 0,2a 0,04 aa

 Cấu trúc di truyền của QT ở thế hệ tiếp theo đã đạt cân bằng di truyền là:

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

 Nếu thế hệ xuất phát QT không đạt trạng thái cân bằng di truyền thì chỉ qua 1 thế hệ

ngẫu phối QT sẽ đạt cân bằng (ĐL giao phối ổn định).

Ví dụ: Cho QT có cấu trúc DT là 0,7AA + 0,2 Aa + 0,1 aa = 1. Xác định cấu trúc DT của

QT sau 6 thế hệ ngẫu phối.

Hướng dẫn

Ta có: Tần số alen A = 0,7 + 0,2/2 = 0,8

Tần số alen a = 0,1 + 0,2/2 = 0,2

Cấu trúc di truyền ở thế hệ thứ nhất (P1) là

0,64 AA + 0,32 Aa + 0,04 aa = 1

P1 đã đạt cân bằng di truyền nên P6 cũng có cấu trúc di truyền như P1

+ Quần thể có cấu trúc di truyền dạng d AA : h Aa : r aa. sẽ đạt cân bằng di truyền nếu thoã mãn biểu thức dr = (h/2)2

Ví dụ 1: QT nào sau đây đạt cân bằng DT

QT1: 0,36AA + 0,60 Aa + 0,04 aa = 1 QT2: 0,64AA + 0,32 Aa + 0,04 aa = 1

QT3: 0,7AA + 0,2 Aa + 0,1 aa = 1 QT4: 0,36AA + 0,48 Aa + 0,16 aa = 1

Hướng dẫn

Áp dụng 1 trong 2 công thức trên ta thấy QT có cấu trúc di truyền đạt cân bằng là dr = (h/2)2 → QT2 và QT4

Ví dụ 2. Quần thể nào sau đây, chỉ sau một thế hệ ngẫu phối mới ở trạng thái cân bằng?

QT1. 0,16AA : 0,48 Aa : 0,36aa. QT2. 0,7AA : 0,2 Aa : 0,1aa.

QT3. 0,64AA : 0,32 Aa : 0,04aa. QT4. 0,49AA : 0,42 Aa : 0,09aa.

Hướng dẫn

QT2. 0,7AA : 0,2 Aa : 0,1aa.

PA = 0,7 + 0,2/2 = 0,8→ qa = 0,2

→ F1: 0,64AA : 0,32Aa : 0,04aa dr = (h/2)2 → 0,64 x 0,04 = (0,32/2)2 → Chọn QT2

* Điều kiện nghiệm đúng định luật Hacđi - Vanbec

+ QT phải có kích thước lớn.

+ Các cá thể phải ngẫu phối.

+ Sức sống và khả năng sinh sản của các cá thể có KG khác nhau phải như nhau.

+ Không có ĐB (hoặc ĐB thuận = ĐB nghịch), CLTN, di nhập gen…

II. Xét gen đa alen nằm trên NST thường Ví dụ: Gen quy định tính trạng nhóm máu ở người gồm 3 alen là IA, IB, Io. Trong đó IA = IB> Io. Gọi p, q, r lần lượt là tần số của các alen IA, IB, Io. (p + q + r = 1)

Sự ngẫu phối đã tạo ra trạng thái cân bằng di truyền về tính trạng nhóm máu như sau (pIA : qIB : rIo)2 = p2IAIA : 2pq IAIB : q2IBIB : 2qr IBIo : r2IoIo : 2pr IAIo

Kiểu gen Tần số kiểu gen Kiểu hình

IAIA p2 Máu A

IAIo 2pr Máu A

IBIB q2 Máu B

IBIo 2qr Máu B

IAIB 2pq Máu AB

IoIo r2 Máu O

2r = o

Gọi a, b, o lần lượt là tần số kiểu hình của các nhóm máu A, B, O

oa  - r =

oa  - o

Tần số alen Io = Tần số alen IA: Ta có: p2+2pr+r2 = a + o  (p+r)2 = a+o

 p = Tần số alen IB = 1 – p – r hoặc có thể tính tương tự như tính tần số IA

q2+2qr+r2 = b + o  (q+r)2 = b+o

ob  - r =

ob  - o

 q =

oa  - o +

ob  - o + o = 1

Do p + q + r = 1 

Từ đó, suy ra công thức

ob 

oa 

p = 1 - q = 1 - r = o

Ví dụ 1: Giả thiết trong một quần thể người, tần số của các nhóm máu là:Nhóm A=0,45,

nhóm B = 0,21, nhóm AB = 0,3, nhóm O = 0,04. Xác định tần số tương đối của các alen qui

định nhóm máu và cấu trúc di truyền của quần thể.

Hướng dẫn - Gọi tần số tương đối của alen IA, IB, I0 lần lượt là p, q, r.

Nhóm máu A (IAIA +IAIO) B (IBIB + IBIO) AB (IAIB) O (IOIO)

Kiểu hình p2 + 2pr = 0,45 q2 + 2qr =0,21 2pq=0,3 r2=0,04

=> p2 + 2pr + r2 = 0,45 + 0,04 => (p + r)2 = 0,49 => p + r = 0,7 Mà r2 = 0,04 => r = 0,2 => p = 0,5 => q = 0,3 => Cấu trúc: 0,25IAIA + 0,09IBIB + 0,04 IOIO + 0,3IAIB + 0,2IAIO + 0,12IBIO

Ví vụ 2: Một quần thể người đạt cân bằng di truyền. Xét gen quy định tính trạng nhóm máu gồm 3 alen là IA, IB và Io. Biết tần số các alen IA , IB, Io lần lượt bằng 0,3; 0,5; 0,2. Xác

định cấu trúc di truyền của quần thể.

Hướng dẫn

Tần số các kiểu gen của quần thể được xác định qua bảng sau

pIA = 0,3 qIB = 0,5 rIo = 0,2 pIA = 0,3 0,09IAIA 0,15IAIB 0,06IAIo qIB = 0,5 0,15IAIB 0,25IBIB 0,10 IBIo rIo = 0,2 0,06IAIo 0,10 IBIo 0,04 IoIo

 Quần thể có cấu trúc di truyền ở trạng thái cân bằng là

0,09IAIA : 0,3 IAIB : 0,25IBIB : 0,2 IBIo : 0,04IoIo : 0,12 IAIo

Ví dụ 3: Tần số tương đối của các nhóm máu trong QT người là: Máu A: 0,45; B: 0,21;

AB: 0,3; O: 0,04. Biết quần thể đạt cân bằng di truyền. a. Tính tần số các alen IA, IB và Io.

b. Xác định cấu trúc di truyền của quần thể.

Hướng dẫn a. Gọi tần số các alen IA, IB và Io lần lượt là p, q, r

21,0



04,0

45,0



04,0

Ta có p = 1 - = 0,5; q = 1 - = 0,3; r = = 0,2

b. Cấu trúc di truyền của quần thể ở trạng thái cân bằng là

0,25IAIA : 0,3 IAIB : 0,09IBIB : 0,12 IBIo : 0,04IoIo : 0,2 IAIo

* Bài tập ứng dụng nâng cao

Bài 1: Màu sắc vỏ ốc sên do một gen có 3 alen kiểm soát: C1: nâu, C2: hồng, C3: vàng.

Alen qui định màu nâu trội hoàn toàn so với 2 alen kia, alen qui định màu hồng trội hoàn

toàn so với alen qui định màu vàng. Điều tra một quần thể ốc sên người ta thu được các số

liệu sau: Màu nâu có 360 con; màu hồng có 550 con; màu vàng có 90 con. Biết quần thể

này ở trạng thái cân bằng di truyền.

a. Hãy xác định kiểu gen qui định mỗi màu.

b. Hãy tính tần số tương đối của các alen trong quần thể trên.

Hướng dẫn

a) Các kiểu gen qui định mỗi màu:

C1C1, C1C2, C1C3: màu nâu. C2C2, C2C3: màu hồng. C3C3: màu vàng.

b) Gọi p là tần số tương đối của alen C1, q là tần số tương đối của alen C2, r là tần số tương

đối của alen C3. Quần thể cân bằng có dạng: (p+q+r)2 = p2C1C1+q2C2C2+r2C3C3+2pqC1C2+2qrC2C3+2prC1C3

Tần số tương đối mỗi loại kiểu hình:

Nâu = 360/1000= 0,36; Hồng = 550/1000=0,55; vàng = 90/1000 = 0,09.

Tần số tương đối của mỗi alen, ta có: Vàng = 0,09 = r2  r = 0,3.

Hồng = 0,55= q2+2qr q = 0,5

Nâu = 0,35 = p2 + 2pq + 2pr  p = 0,2.

* Thiết lập trạng thái cân bằng di truyền cho 2 hay nhiều locut gen - Xét hai locut dị hợp Aa và Bb => Số kiểu gen tăng lên = 32 = 9.

- Gọi tần số alen A, a, B, b lần lượt là: p, q, r,s - Tần số kiểu gen (ở trạng thái cân bằng) = (p + q)2(r + s)2 = 1. = (p2 AA + 2pqAa + q2aa)(r2BB + 2rsBb + s2bb) = p2r2AABB + p22rs AABb + p2s2Aabb

- Triển khai ta có

Tỉ lệ STT Kiểu gen

p2r2 AABB 1

2p2rs AABb 2

p2s2 Aabb 3

2pqr2 AaBB 4

4pqrs AaBb 5

2pqs2 Aabb 6

q2r2 aaBB 7

2q2rs aaBb 8

p2s2 Aabb 9

- Khi đạt trạng thái cân bằng tỉ lệ mỗi loại giao tử như sau: AB = pr; Ab = ps; aB = qr, ab

= qs

Ví dụ 1. Một quần thể ở thế hệ xuất phát có 100 cá thể AABb, 150 cá thể AaBb, 150 cá

thể aaBb, 100 cá thể aabb. Hãy xác định tỉ lệ kiểu gen Aabb của quần thể ở đời F2 trong

trường hợp. Các cá thể giao phối ngẫu nhiên

Hướng dẫn

- Tổng cá thể: 500

- Giao tử của các cá thể

AB Ab aB ab

- AABb (0,2) 0,1 0,1 0 0

- AaBb (0,3) 0,075 0,075 0,075 0,075

- aaBb (0,3) 0 0 0,15 0,15

- aabb (0,2) 0 0 0 0,2

0,175 0,175 0,225 0,425

Quần thể ngẫu phối: Aabb = 2 (Ab x ab) = 2. 0,175.0,425 = 0,14875 = 14,875%

III. Tìm số kiểu gen và kiểu giao phối tối đa của quần thể.

1/ Tìm số kiểu gen tối đa

- Để xác định tổng số KG, số KGĐH, KGDH trong trường hợp nhiều cặp gen PLĐL,

mỗi gen có 2 hoặc nhiều alen, GV cần phải cho HS thấy rõ:

* Với mỗi gen:

Phân tích và chứng minh số KGDH, số KGĐH, số KG của mỗi gen, chỉ ra mối quan hệ

giữa 3 yếu tố đó với nhau và với số alen của mỗi gen:

- Số alen của mỗi gen có thể lớn hơn hoặc bằng 2 nhưng trong KG luôn có mặt chỉ 2

trong số các alen đó.

- Nếu đặt m.n = N

Ta sẽ thấy công thức TQ trên giống trường hợp với 1 gen gồm N alen:

- Trên NST thường: tổng số kiểu gen = N/2(N + 1)

- Trên NSTGT : tổng số kiểu gen = N/2(N + 1)+ N

với N = a x b x c …. x n và a,b,c,…n lần lượt là số alen của các gen 1,2,3,…n

* Với nhiều gen:

Do các gen PLĐL nên kết quả chung = tích các kết quả riêng

Vì vậy GV nên gợi ý cho HS lập bảng sau:

GEN SỐ ALEN/GEN SỐ KIỂU GEN SỐ KG ĐỒNG HỢP SỐ KG DỊ HỢP

I 2 3 2 1

II 3 6 3 3

III 4 10 4 6

…… …… …… ……. ……

n N N( N + 1)/2 N N( N – 1)/2

Ví dụ:

Đối với NST thường:

* Gen I: * Gen II:

- Tổng số KG = NI/2(NI+1) - Tổng số KG = NII/2(NII+1)

- Số KG đồng hợp = NI - Số KG đồng hợp = NII

- Số KG dị hợp = NI/2(NI-1) - Số KG dị hợp = NII/2(NII-1)

Do đó số KG tối đa trong quần thể = NI NII /2(NI NII + 1)

Đối với NST giới tính (trường hợp các gen nằm trên X ở đoạn không tương đồng với Y)

a/ Trên XX ( giới đồng giao) : giống như NST thường nên: Số KG = N/2(N + 1)

b/ Trên XY (giới dị giao) : Do trên Y không có alen tương ứng nên: Số KG = N

Do đó số KG tối đa trong quần thể = N/2(N + 1)

-Nếu alen nằm trên đoạn tương đồng của X và Y thì: Nx Ny /2(Nx Ny + 1) + Nx Ny

Ví dụ 1: Gen I, II và III có số alen lần lượt là 2,3 và 4. Tính số kiểu gen tối đa có thể có trong

quần thể ở các trường hợp:

1/ Ba gen trên nằm trên 3 cặp NST thường.

2/ Gen I và II cùng nằm trên một cặp NST thường,gen III nằm trên cặp NST thường khác

(



(



(





xx 1063



180

Hướng dẫn

N 2

(



(





x 21 10



210

NN I

NN I 2

N 2

Vi dụ 2: Ở người, xét 3 gen: gen thứ nhất có 3 alen nằm trên NST thường, các gen II và III

mỗi gen đều có 2 alen nằm trên NST X (không có alen trên Y). Các gen trên X liên kết

hoàn toàn với nhau. Theo lý thuyết số kiểu gen tối đa về các lôcut trên trong quần thể người

là

(



(

 )1



x 146



NN I

NN X

N 2

NN I 2

Hướng dẫn

2/ Tìm số kiểu giao phối

Số kiểu giao phối = Số KG đực x số kiểu gen cái

Một cơ thể có n cặp gen nằm trên n cặp NST tương đồng, trong đó có k cặp gen dị hợp

 kn

và m = n-k cặp gen đồng hợp. Số kiểu gen có thể có của cơ thể đó tính theo công thức:



2 

2

 kn xCA n

m xC n

Trong đó: A là số kiểu gen có thể có của cơ thể đó

n là số cặp gen

k là số cặp gen dị hợp

m là số cặp gen đồng hợp

Ví dụ: Trong cơ thể có 4 cặp gen nằm trên 4 cặp NST tương đồng, cơ thể bố có 3 cặp gen dị

hợp, 1 cặp gen đồng hợp. còn mẹ thì ngược lại. Có bao nhiêu kiểu giao phối có thể xáy ra?

Hướng dẫn

22 CÁCH 1: Giải theo cách liệt kê các kiểu gen có thể có của cơ thể bố mẹ sau đó nhân lại với

nhau:

+ Xét cơ thể bố: có 3 cặp gen dị hợp, 1 đồng hợp => các kiểu gen có thể có:

AaBbCcDD AaBbCcdd

AaBbCCDd AaBbccDd

AaBBCcDd AabbCcDd

AABbCcDd aaBbCcDd

Vậy có tất cả là 8 trường hợp có thể xảy ra

+ Xét cơ thể mẹ: có 1 cặp dị hợp, 3 cặp đồng hợp=> các kiểu gen có thể có:

AaBBCCDD AabbCCDD

AaBBCCdd AabbCCdd

AaBBccDD AabbccDD

AaBBccdd Aabbccdd

Nếu ta giả định Aa là cặp gen dị hợp còn 3 cặp gen còn lại đồng hợp thì ta liệt kê được 8

kiểu gen, sau đó ta thay đổi vai trò dị hợp cho 3 cặp gen còn lại. Lúc đó, số kiểu gen có thể

có của cơ thể mẹ là: 8 . 4 = 32

Suy ra, số kiểu giao phối là: 8 . 32 = 256

* Bài tập ứng dụng nâng cao

Bài 1: Gen I và II lần lượt có 2, 3 alen. Các gen PLĐL. Xác định trong quần thể:

- Có bao nhiêu KG?

- Có bao nhiêu KG đồng hợp về tất cả các gen?

- Có bao nhiêu KG dị hợp về tất cả các gen?

- Có bao nhiêu KG dị hợp về một cặp gen?

- Có bao nhiêu KG ít nhất có một cặp gen dị hợp?

Hướng dẫn

Dựa vào công thức tổng quát và do các cặp gen PLĐL nên kết quả chung bằng tích các kết

quả riêng, ta có:

* Số KG trong quần thể =N1(N1+1)/2.N2(N2+1)/2 = 2(2+1)/2 . 3(3+1)/2 = 3.6 = 18

* Số KG đồng hợp về tất cả các gen trong quần thể = N1. N2 = 2.3 = 6

* Số KG dị hợp về tất cả các gen trong quần thể =N1(N1-1)/2 .N2(N2-1)/2 = 1.3 = 3

* Số KG dị hợp về một cặp gen:

Kí hiệu : Đ: đồng hợp ; d: dị hợp

Ở gen I có: (2Đ+ 1d)

Ở gen II có: (3Đ + 3d)

→ Đối với cả 2 gen là kết quả khai triển của:(2Đ + 1d)(3Đ+3d)=2.3ĐĐ+1.3dd+2.3Đd +1.3Đd

- Vậy số KG dị hợp về một cặp gen = 2.3 + 1.3 = 9

* Số KG dị hợp về ít nhất một cặp gen:

Số KG dị hợp về ít nhất một cặp gen đồng nghĩa với việc tính tất cả các trường hợp trong KG

có chứa cặp dị hợp, tức là bằng số KG – số KG đồng hợp về tất cả các gen ( thay vì phải tính

1.3dd+ 2.3Đd + 1.3Đd ) -Vậy số KG trong đó ít nhất có một cặp dị hợp = số KG – số KG đồng hợp =18 – 6=12

Bài 2: Gen I,II,III lần lượt có 3,4,5 alen. Xác định số KG tối đa có thể có trong quần thể (2n)

về 3 locus trên trong trường hợp:

a. Cả 3 gen trên đều nằm trên NST thường trong đó gen II và III cùng nằm trên một cặp NST

tương đồng,gen I nằm trên cặp NST khác.

b. Gen I nằm trên cặp NST thường, gen II và III cùng nằm trên NST giới tính X ở đoạn không

tương đồng với Y.

c. Cả 3 gen trên đều nằm trên một cặp NST thường

d. Cả 3 gen trên đều nằm trên NST X ở đoạn không tương đồng với Y

Hướng dẫn

a. - Số KG tối đa đối với gen I = N/2(N+1) = 3/2(3+1) = 6

- Số KG tối đa đối với 2 gen II và III=NII.NIII /2(NII.NIII +1)=(4 x 5)/2 x [(4 x 5)+1] = 210

Vậy số KG tối đa trong QT với 3 locus trên = 6 x 210 = 1260

b. - Số KG tối đa đối với gen I = N/2(N+1) = 3/2(3+1) = 6

- Số KG tối đa đối với 2 gen II và III=NII.NIII /2(NII.NIII +1) + NII.NIII = 230

Vậy số KG tối đa trong QT với 3 locus trên = 6 x 230 = 1380

c. Số KG tối đa = N/2(N + 1) = 3.4.5(3.4.5+1)/2 = 1830

d. Số KG tối đa = N/2(N + 1)+ N = 3.4.5(3.4.5+1)/2 + 3.4.5 = 1890

Bài 3. Ở người quy định nhóm máu do gen có 3 alen nằm trên NST thường, bệnh máu khó

đông và mù màu đều do gen có 2 alen trên X ở đoạn không tương đồng với Y. Với 3 lôcut

trên, hãy xác định:

a) Số kiểu gen có thể trong QT người?

b) Số kiểu giao phối có thể trong QT người?

Hướng dẫn

a) Số kg

- Số kg trên XX = 4(4+1)/2 = 10

- Số kg trên XY = 4

 Số kg trên NST giới tính = 10+4 =14.

- Số kg trên NST thường= 3(3+1)/2 = 6

Vì gen quy định nhóm máu và 2 bệnh PLĐL nên

Số kiểu gen chung của QT = 14.6 = 84

b) Số kiểu giao phối:

- Số kg chung ở giới XX = 6.10 = 60.

- Số kg chung ở giới XY = 6.4 = 24.

Số kiểu giao phối của QT = 60.24 = 1.440

Bài 4: Trong quần thể ngẫu phối của một loài động vật lưỡng bội, xét ở gen 1 có 3 alen, gen

2 có 5 alen, gen 3 có 6 alen, gen 4 có 3 alen, gen 5 có 2 alen. Biết không có đột biến mới

xảy ra và gen 1 và 3 nằm trên NST thường, gen 2 và 4 trên NST giới tính X, gen 5 trên NST

giới tính Y. Số loại KG tối đa và số kiểu giao phối có thể có trong quần thể là.

Hướng dẫn

KG trên NST thường: [3(3+1)/2] x [6 (6 +1)/2]= 126

KG trên NST XX: 15 (15+1)2= 120

KG trên XY: 15x 2=30

Tổng KG= 27 x (120 +30) = 4050

Số Kiểu giao phối = (126x120) x (126x30)= 2624400

Ví dụ: Gen I nằm trên cặp NST thường có 4alen; genII nằm trên NST giới tính X ở đoạn không

tương đồng với Y gồm có 6 alen.Xác định số KG tối đa có thể có trong quần thể (3n).

* Tìm kiểu gen tối đa trong trường hợp 3n với m alen (dành cho ôn thi học sinh giỏi)

TỔNG QUÁT: Xét QT đa bội (3n): Với m là số alen

a/ Trên NST thường:

* m = 2 thì số KG = 4

* m > 2 thì số KG: tính như sau:

- trường hợp mang 3 alen giống nhau: a1a1a1;a2a2a2;a3a3a3;a4a4a4…= m

m

- trường hợp mang 2 alen giống nhau:a1a1a2;a1a1a3;a1a1a4… = m(m-1) - trường hợp mang 3 alen khác nhau: a1a2a3;a1a2a4;a2a3a4… = C3 Vậy số KG = m +m(m-1) + C3

m = m2+C3

m

b/ Trên NST giới tính:

* Với m = 2

- nếu là XXX ; XXY : Số KG = 4+3 =7

- nếu là XXX ; XYY : Số KG = 4 +2 = 6

* Với m >2: - nếu là XXX ; XXY : Số KG = m2+C3 - nếu là XXX ; XYY : Số KG = m2+C3

m+ m/2(m+1) m+ m = m(m+1)+C3

m

m = 42+C3

4= 20

6+6/2(6+1)=36+20+21= 77

Hướng dẫn Số KG tối đa đối với cặp NST thường = m2+C3

m+ m/2(m+1)= 62+C3 m+ m = 62+C3

6+6 = 36+20+6=62

Số KG tối đa đối với cặp NST giới tính = m2+C3 hoặc m2+C3

Vậy số KG tối đa trong QT là: 20 x 77 = 1540 hoặc 20 x 62= 1240

IV. Tìm số cá thể trong quần thể. - Tìm số cá thể có: + AA (đồng hợp trội) = P2 X tổng số cá thể

+ Aa ( dị hợp ) = 2pq X tổng số cá thể + aa (đồng hợp lặn) = q2 X tổng số cá thể

Ví dụ 1: Xét 2 alen W, w của một quần thể cân bằng với tổng số 225 cá thể, trong đó số cá

thể đồng hợp trội gấp 2 lần số cá thể dị hợp và gấp 16 lần số cá thể lặn. Số cá thể có kiểu

gen dị hợp trong quần thể là bao nhiêu?

Hướng dẫn AA = 16 aa → P2 = 16q2 → p = 4q (1)

ta có p + q = 1 → q = 1 - p thay vào (1)

→ p = 4(1- P) → 5p = 4 → p = 4/5 = 0.8 → q = 0.2

Số cá thể có kiểu gen dị hợp: Aa = 2pq = 2 x 0.8 x 0.2 x 225 = 72 cá thể.

Ví dụ 2. Ở người, tính trạng hói đầu do 1 gen nằm trên NST thường (gen gồm 2 alen), gen

này là trội ở đàn ông nhưng lại là lặn ở đàn bà. Trong một cộng đồng gồm 10.000 người

đàn ông thì có 7225 người không bị hói đầu. Vậy trong số 10.000 người phụ nữ thì có bao

nhiêu người không bị hói đầu?

Hướng dẫn

- Nam: AA + Aa = hói đầu, aa = không hói

- Nữ : AA = hói đầu, Aa + aa = không hói

7225

Trong một cộng đồng gồm 10.000 người đàn ông thì có 7225 người không bị hói đầu.

aa = 0.7225 → a = = 0.85 → A = 0.15

Aa + aa = (2 x 0.85 x 0.15 + 0.7225) x 10.000 = 9775 không hói

* Bài tập ứng dụng nâng cao

Bài 1: Ở bò, gen A nằm trên NST thường quy định chân cao trội hoàn toàn so với a quy định

chân thấp. Trong một trại chăn nuôi có 15 con đực giống chân cao và 200 con cái chân thấp.

Quá trình ngẫu phối đã sinh ra đời con có 80% cá thể chân cao, 20% cá thể chân thấp. Trong

số 15 con bò đực trên, có bao nhiêu con có kiểu gen dị hợp?

Hướng dẫn.

Giải: Gọi x% là số con dị hợp cần tìm, y% đồng hợp.

x% Aa x aa = ½ x% Aa ½ x% aa

y% AA x aa = y% Aa

Ta có ½ x + y = 80% và ½ x = 20% => x%=0.4 => Số con bằng 0.4 x 15 =6 con.

Bài 2: Ở mèo, di truyền về màu lông do gen nằm trên NST giới tính X qui định, màu lông

hung do alen d, lông đen : D, mèo cái dị hợp: Dd có màu lông tam thể. Khi kiểm tra 691 con

mèo, thì xác định được tần số alen D là: 89,3 %; alen d: 10,7 %; số mèo tam thể đếm được 64

con. Biết rằng: việc xác định tần số alen tuân theo định luật Hacđi-Vanbec. Số lượng mèo đực,

mèo cái màu lông khác theo thứ tự là.

Hướng dẫn ♀: 0,8932XDXD : 2(0,893 x 0,107) XDXd : 0,1072 XdXd

- Số lượng mèo cái tam thể là 64

2(0,893 x 0,107)= 0,191102

- Gọi X là số mèo cái, đk X nguyên, dương

- Ta có 0,191102 x X = 64 → X = 334,8996871

Vì X nguyên nên chọn : X = 335

Vậy mèo cái = 335, mèo đực = 619 – 335 = 356

Số mèo cái không phải mèo tam thể là: 335 – 64 = 271 con

V. Bài toán xác suất trong di truyền học quần thể

Ví dụ 1. Trong một quần thể người đang cân bằng về di truyền có 21% số người mang

nhóm máu B; 30% số người có nhóm máu AB; 4% số người có nhóm máu O.

a. Xác định tần số tương đối của các alen qui định nhóm máu và cấu trúc di truyền của quần

thể.

b. Một cặp vợ chồng thuộc quần thể trên đều có nhóm máu B sinh ra hai người con. Xác

suất để một đứa có nhóm máu giống mẹ là bao nhiêu?

Hướng dẫn a. Gọi tần số alen IA, IB, IO lần lượt là p, q, r

Nhóm máu A B AB O

IA IA + IA IO IB IB + IB IO IA IB IO IO Kiểu gen

p2 + 2 pr q2 + 2 pr 2pq r2 Tần số kiểu gen

– r2 = 0,04=> r = 0,2. - (q + r)2 = 0,21 + 0,4 = 0,25 => q + r = 0,5 => q = 0,3 - p

= 1-0,2-0,3 = 0,5 Cấu trúc DT: 0,25 IAIA: 0,02 IAIO: 0,09 IBIB: 0,12 IBIO: 0,3 IAIB: 0,04 IOIO

b. Cặp vợ chồng máu B sinh con, xác suất đứa con giống máu mẹ

– Bố mẹ có nhóm máu B => KG của bố mẹ phải là IBIB và IBIO, sinh con có nhóm

máu giống bố mẹ.

– Vì sinh con khác bố mẹ + sinh con giống bố mẹ = 1 => Sinh con giống bố mẹ = 1-

sinh con khác bố mẹ. – P máu B sinh con khác bố mẹ (máu O, trường hợp IBIB x IBIO) – Tần số KG IBIB là 0,09 và IBIO là 0,12. Tần số máu B là 0,21. – P (máu O) = IBIB x IBIO

=> Tần số cặp vợ chồng có KG này là: 0,12/0,21 x 0,12/0,21

=> Tỷ lệ cặp vợ chồng này sinh con máu O = 1/4

=> Xác suất sinh con máu khác bố mẹ (O) = 1/4×0,12/0,21×0,12/0,21

=> Xác suất sinh con máu B: 1 – 1/4×0,12/0,21×0,12/0,21.

Ví dụ 2. Trong một gia đình mẹ có nhóm máu O(IoIo), bố có nhóm máu A (IAIo). Xác suất

để cặp vợ chồng trên sinh được 2 con trai có nhóm máu O và một con gái có nhóm máu A là

bao nhiêu?

Hướng dẫn sơ đổ lai: IoIo x IAIo  ½ IAIo (máu A): ½ IoIo (máu O)

Xs sinh con trai = xs sinh con gái = ½

 xs sinh con trai máu O = ½ . ½ = ¼

Xs sinh con gái máu A = ½ . ½ = ¼

28 Vậy, Xác suất để cặp vợ chồng trên sinh được 2 con trai có nhóm máu O và một con gái có

3 .( ¼ )2. ¼ = 3/ 43 = 3/64

nhóm máu A là : C2

* Bài tập ứng dụng nâng cao

Bài 1: Một quần thể ruồi giấm đang ở trạng thái cân bằng di truyền về thành phần kiểu gen

quy định màu thân, trong đó: alen A quy định thân xám, alen a quy định thân đen. Trong quần

thể tỉ lệ các cá thể thân đen chiếm 36%, người ta chọn ra ngẫu nhiên 10 cặp đều có thân xám.

1. Tính xác suất để cả 10 cặp cá thể này đều có kiểu gen dị hợp tử.

2. Nếu ở thế hệ ban đầu chỉ cho các cá thể thân xám giao phối với nhau, thì đời con thu được

bao nhiêu % cá thể thân xám.

Hướng dẫn



36,0



1. Tần số alen

q(a) = 0,6  P (A) = 1 – 0,6 = 0,4

Tần số kiểu gen dị hợp (Aa)

2pq Aa = 2. 0,6. 0,4 = 0,48



48,0 

48,0 64,0

3 4

16,0

48,0

pq 2 2  pq

Tỉ lệ kiểu gen dị hợp / tổng số cá thể thân xám là:



 + Xác suất của một cặp đực cái thể dị hợp tử về cặp gen Aa là (3/4)2 + Xác suất để cả 10 cặp đực cái đều dị hợp tử là (3/4)2.10

2. Thế hệ ban đầu là: 0,16 AA : 0,48Aa : 0,36aa

Chỉ cho các cá thể thân xám giao phối với nhau => tỉ lệ các kiểu gen trong quần thể tham gia

sinh sản:

0,16/(0,16 + 0,48) AA : 0,48/(0,16 + 0,48) Aa = 1  0,25 AA : 0,75 Aa. Tần số các alen

trong quần thể tham gia sinh sản: p(A) = 0,25 + 0,375 = 0,625; q(a) = 0,375 => thân xám ở thế hệ sau là: p2 + 2pq = 0,6252 + 2x0,375x0,625= 0,859375 = 85,9375%

Bài 2: Một quần thể giao phối ở trạng thái cân bằng Hacđi-Vanbec về thành phần kiểu gen

quy định kiểu cánh. Trong đó tỉ lệ cá thể cánh xẻ chiếm 12,25%. Biết rằng tính trạng cánh

do một gen quy định, kiểu cánh dài trội hoàn toàn so với kiểu cánh xẻ. Chọn ngẫu nhiên 1

cặp (1 con đực và 1 con cái) đều có cánh dài. Xác suất để 1 cặp cá thể này đều có kiểu gen

dị hợp tử là:

Hướng dẫn

- Gọi A là alen quy định tính trạng cánh dài, a là alen quy định cánh xẻ

1225

- Kiểu gen của cá thể cánh xẻ là aa có tỉ lệ bằng 12,25% = q2

2q =

→ Tần số alen q(a) = = 0,35

→ Tần số alen p(A) = 1 – 0,35 = 0,65

Vì quần thể ở trạng thái cân bằng Hacđi-Vanbec nên thành phần kiểu gen của quần thể thỏa mãn p2AA + 2pq Aa + q2 aa = 1



→ Tỉ lệ số cá thể có kiểu gen dị hợp/Tổng số cá thể cánh dài là:

35,0.65,0.2 2

pq 2 2  pq

)

(

65,0



35,0.65,0.2

= 0,5185

Xác suất của một cặp đực cái thể dị hợp tử về cặp gen Aa là 0,51852

VI. Xét gen trên NST giới tính

1. Xét gen trên NST giới tính X (Không có alen tương ứng trên Y)

Xét 1 gen trên NST giới tính X gồm 2 alen A và a

Quá trình ngẫu phối đã tạo ra 5 kiểu gen như sau: Giới cái: XAXA, XAXa, XaXa. Giới đực: XAY, XaY.

Gọi N1 là tổng số cá thể cái

N2 là tổng số cá thể đực D là số lượng cá thể mang kiểu gen XAXA R là số lượng cá thể mang kiểu gen XAXa H là số lượng cá thể mang kiểu gen XaXa K là số lượng cá thể mang kiểu gen XAY L là số lượng cá thể mang kiểu gen XaY

Gọi p là tần số alen A, q là tần số alen a (p + q = 1)

Ta có:

xD 2 2 xN

 KR 1  2 N

xH 2 2 xN

 LR 1  N 2

p = q =

- Cấu trúc di truyền của quần thể ở trạng thái cân bằng là

1/2(p2 XAXA : 2pq XAXa : q2 XaXa) : 1/2(p XAY : q XaY)

2. Xét gen trên NST giới tính Y (Không có alen tương ứng trên X)

- Xét 1 gen trên NST giới tính Y gồm 2 alen A và a

Quá trình ngẫu phối đã tạo ra 2 kiểu gen ở giới đực như sau: XYA và XYa

Gọi

N là tổng số cá thể đực K là số lượng cá thể đực mang kiểu gen XYA L là số lượng cá thể đực mang kiểu gen XYa

Gọi p là tần số alen A, q là tần số alen a (p + q = 1)

K N

L N

Ta có: p = , q =

- Cấu trúc di truyền của quần thể ở trạng thái cân bằng là

1/2XX : 1/2 (p XYA : q XYa)

3. Xét gen nằm trên vùng tương đồng của NST X và Y

Xét 1 gen gồm 2 alen A và a nằm trên vùng tương đồng của X và Y.

Gọi p, q lần lượt là tần số các alen A và a. Khi đó cấu trúc di truyền của quần thể được xác

định như trong trường hợp gen nằm trên NST thường.

Ta có cấu trúc di truyền của quần thể ở trạng thái cân bằng di truyền là

p2 (XAXA + XAYA) : 2pq (XAXa+ XAYa+ XaYA) : q2 (XaXa+ XaYa)

Ví dụ 1: Ở loài mèo nhà, cặp alen D và d quy định tính trạng màu lông nằm trên NST giới

tính X.

DD: lông đen; Dd: lông tam thể; dd: lông vàng. Trong một quần thể mèo ở thành phố Luân

Đôn người ta ghi được số liệu về các kiểu hình sau:

Mèo đực: 311 lông đen, 42 lông vàng.

Mèo cái: 277 lông đen, 20 lông vàng, 54 lông tam thể. Biết quần thể đạt cân bằng di truyền.

a. Hãy tính tần số các alen D và d.

b. Viết cấu trúc di truyền của quần thể.

Hướng dẫn

311

a. Áp dụng công thức ở trên, ta có

x 277 2 x

 351

54 

 353

Tần số alen D = = 0,871

x 2

20 x

 351

54 

 353

Tần số alen d = = 0,129

b. Cấu trúc di truyền của quần thể 1/2(0,8712XDXD +2x0,871x0,129 XDXd +0,1292 XdXd)+1/2(0,871 XDY+0,129XdY) = 1 Hay 0,3793205 XDXD + 0,112359 XDXd +0,0083205 XdXd+0,4355 XDY+0,0645 XdY =1

31 Ví dụ 2: Biết gen nằm trên NST giới tính và ở trạng thái cân bằng di truyền. Biết tần số các

alen A/a = 0,7/0,3. Xác định cấu trúc di truyền của quần thể.

Hướng dẫn

- TH1: Gen nằm trên NST X không có alen tương ứng trên Y

Cấu trúc di truyền của quần thể là 1/2(0,72 XAXA + 2x0,7x0,3 XAXa + 0,32 XaXa) + 1/2(0,7 XAY + 0,3 XaY) = 1 Hay 0,245 XAXA + 0,21 XAXa + 0,045 XaXa + 0,35 XAY + 0,15 XaY = 1

- TH2: Gen nằm trên NST Y không có alen tương ứng trên X

Cấu trúc di truyền của quần thể là

1/2XX + 1/2 (0,7 XYA + 0,3 XYa) = 1 Hay 0,5 XX + 0,35 XYA + 0,15 XYa = 1

- TH3: Gen nằm trên vùng tương đồng của X và Y

Cấu trúc di truyền của quần thể là 0,72 (XAXA + XAYA) + 2x0,7x0,3 (XAXa+ XAYa+ XaYA) + 0,32 (XaXa+ XaYa) = 1 Hay 0,49 (XAXA + XAYA) + 0,42 (XAXa+ XAYa+ XaYA) + 0,09 (XaXa+ XaYa) = 1

Dạng 2: Sự cân bằng di truyền của quần thể khi có sự khác nhau về tần số alen ở các

phần đực và cái

Xét 1 gen với 2 alen là A và a.

Giả sử, ở thế hệ xuất phát (Po)

Tần số alen A của phần đực trong quần thể là p'

Tần số alen a của phần đực trong quần thể là q'

Tần số alen A của phần cái trong quần thể là p''

Tần số alen a của phần cái trong quần thể là q''

Khi đó cấu trúc DT của quần thể ở thế hệ sau (P1) là

P1: (p'A + q'a) (p''A + q''a) = p'p''AA + (p'q'' + p''q') Aa + q'q'' aa = 1

Lúc này, tần số alen A và a của quần thể ở P1 được tính bằng

Tần số alen A = pN = p'p'' + (p'q'' + p''q')/2

Thay q = 1 – p vào ta được

pN = p'p'' + [p'(1-p'') + p''(1-p')]/2 = (p'+p'')/2

Tương tự, ta tính được

Tần số alen a = qN = (q’+q’’)/2

Khi đó cấu trúc DT của QT ở thế hệ tiếp theo (P2) là

N AA + 2 pNqN Aa + q2

N aa = 1

Kết luận

Nếu QT có tần số các alen ở phần đực và phần cái khác nhau thì sự cân bằng DT sẽ đạt

được sau 2 thế hệ ngẫu phối

- Ở thế hệ thứ nhất diễn ra sự san bằng tần số các alen ở 2 giới.

- Ở thế hệ thứ 2 đạt được sự cân bằng di truyền.

- Tần số cân bằng của mỗi alen bằng nữa tổng tần số của alen đó trong giao tử đực và cái.

Ví dụ 1: Giả sử QT khởi đầu (Po) có: p' = 0,8; q' = 0,2; p'' = 0,4; q'' = 0,6

Khi đó P1 sẽ có cấu trúc DT là

P1: 0,32 AA + 0,56 Aa + 0,12 aa = 1 (P1 chưa đạt cân bằng DT)

Từ công thức trên (hoặc từ P1) ta xác định được: pN = 0,6; qN = 0,4

 P2: 0,36 AA + 0,48 Aa + 0,16 aa = 1 (P2 đã đạt cân bằng DT)

Ví dụ 2: Ở thế hệ thứ nhất của một quần thể giao phối, tần số của alen A ở cá thể đực là 0,9.

Qua ngẫu phối, thế hệ thứ 2 của QT có cấu trúc DT là:

P2: 0,5625 AA + 0,375 Aa + 0,0625 aa = 1

Nếu không có ĐB, di nhập gen và CLTN xảy ra trong QT thì cấu trúc DT của QT ở thế hệ

thứ nhất (P1) sẽ như thế nào?

Hướng dẫn

Theo giả thuyết, phần đực có tần số alen A và a là p'A = 0,9, q'a = 0,1

Gọi tần số alen A và a ở phần cái là p'' và q''

Ta có pN = 0,5625 + 0,375/2 = 0,75

Mà pN = (p'+p'')/2 => p'' = 2pN - p' = 2x0,75 - 0,9 = 0,6

Tương tự tính được qN = 0,4

Vậy cấu trúc di truyền ở thế hệ P1 là

(0,9A + 0,1a) (0,6A + 0,4a)

Hay P1: 0,54 AA + 0,42 Aa + 0,04 aa = 1

Ví dụ 3: Ở một loài động vật ngẫu phối, xét 1 gen gồm 2 alen A và a nằm trên NST thường.

Tần số alen A của giới đực là 0,6 và của giới cái là 0,8. Xác định cấu trúc di truyền của quần

thể ở trạng thái cân bằng di truyền.

Hướng dẫn

Tần số alen a ở giới đực là 1 - 0,6 = 0,4; ở giới cái là 1 - 0,8 = 0,2

Cấu trúc di truyền của quần thể F1 sau ngẫu phối là

(0,6A : 0,4a) (0,8A : 0,2a) = 0,48 AA : 0,44 Aa : 0,08 aa

F1 chưa đạt cân bằng di truyền

Tần số các alen của F1: p(A) = 0,48 + 0,22 = 0,7; q(a) = 1 - 0,7 = 0,3

Cấu trúc di truyền của quần thể F2 :

(0,7A : 0,3a) (0,7A : 0,3a) = 0,49 AA : 0,42 Aa : 0,09 aa

F2 đã đạt cân bằng di truyền.

Dạng 3: Sự thay đổi tần số alen, tần số kiểu gen của quần thể dưới áp lực của các nhân

tố tiến hoá.

1. Sự thay đổi tần số các alen của quần thể dưới áp lực của quá trình đột biến

Quá trình đột biến và CLTN thường xuyên xảy ra làm cho tần số của các alen bị biến đổi,

ĐB đối với một gen có thể xảy ra theo 2 chiều thuận hoặc nghịch.

Gọi p0 và q0 là tần số của các alen A và a trong quần thể ban đầu.

Gọi u là tần số ĐB gen trội thành lặn (A  a)

Gọi v là tần số ĐB gen lặn thành trội (a  A)

- Nếu u = v thì áp lực của quá trình ĐB = 0  tần số các alen không thay đổi.

- Nếu u >0, v = o thì tần số alen A giảm, alen a tăng

Sau n thế hệ, tần số alen A còn lại trong quần thể là

Pn = p0 (1 - u)n

- Nếu u  v, n>0, v>0 và sức sống của A và a là ngang nhau

Sau 1 thế hệ, tần số alen A là

p1 = p0 – up0 + vq0

Lượng biến thiên tần số alen A là:  p = p1 – p0

Thay p1 vào, ta có:  p = (p0 – up0 + vq0) – p0 = vq0 – up0

Tần số của alen A và a sẽ đạt thế cân bằng khi số lượng ĐB thuận và nghịch bù trừ cho

nhau, nghĩa là  p = o  vq – up, mà q = 1 – p

Từ đó suy ra

u  vu

v  uv

p = và q =

Ví dụ 1: Trong một QT, tần số ĐB gen lặn thành trội là 10-6, tần số ĐB gen trội thành lặn

gấp 3 lần so với tần số ĐB gen lặn thành trội.

Xác định tần số các alen A và a khi QT đạt cân bằng.

Hướng dẫn

Theo giả thuyết, ta có Tần số ĐB gen lặn thành gen trội: v = 10-6 và tần số ĐB gen trội thành gen lặn: u = 3v

u  vu

3 v v 3

Cân bằng mới sẽ đạt được khi tần số alen a = q = = = 0,75

 Tần số alen A = q = 1 – 0,75 = 0,25

Ví dụ 2: Một quần thể động vật 5.104 con. Tính trạng sừng dài do gen A quy định, sừng

ngắn do gen a quy định. Trong quần thể trên có số gen A đột biến thành a và ngược lại, với

số lượng bù trừ nhau. Tìm số đột biến đó. Biết A đột biến thành a với tần số v, với u = 3v = 3.10-3

Hướng dẫn

Gọi : p là tần số của alen A và q là tần số của alen a

- Tổng số alen trong quần thể: 5.104 x 2 = 105 (alen)



- Tần số alen trội, lặn khi có cân bằng mới được thiết lập:

u  u v

3 v  v u 3

= 0,75 + Tần số alen a : qa =

+ Tần số alen A : pA = 1- 0,75 = 0,25

- Số lượng mỗi alen trong quần thể:

+ Số lượng alen A là: 0,25 . 105 = 2,5.104

+ Số lượng alen a là: 0,75 . 105 = 7,5.104

- Số lượng đột biến thuận bằng đột biến nghịch và bằng.

3.10-3 x 2,5.104 = 75 (alen) hoặc 10-3 x 7,5.104 = 74 (alen)

2. Sự thay đổi tần số các alen của quần thể nếu có di nhập gen

Gọi M là tốc độ di nhập gen

p là tần số của alen A ở quần thể nhận.

p' là tần số của alen A ở quần thể cho.

Ta có

- M = số giao tử mang gen di nhập / số giao tử của mỗi thế hệ trong QT

Hoặc M = số cá thể nhập cư / Tổng số cá thể của QT nhận

 p = M (p’ – p)

- Lượng biến thiên tần số của alen A trong QT nhận sau một thế hệ là

Ví dụ: Tần số của alen A ở quần thể I là 0,8 còn ở quần thể II là 0,3. Tỉ lệ số cá thể nhập cư

từ quần thể II vào quần thể I là 0,2. Sau 1 thế hệ nhập cư, lượng biến thiên tần số alen A

trong quần thể I là bao nhiêu?

Hướng dẫn

 p = 0,2 (0,3 – 0,8) = - 0,1

Sau 1 thế hệ nhập cư, lượng biến thiên tần số alen A trong QT nhận (I) là

Giá trị này cho thấy tần số alen A trong quần thể nhận (I) giảm đi 0,1, nghĩa là còn lại p =

0,7.

3. Sự thay đổi tần số các alen của quần thể dưới áp lực của quá trình CLTN

- Kiểu gen aa không có khả năng sinh sản hoặc vì lý do nào đó người ta không cho những

cá thể có kiểu gen aa tham gia sinh sản hoặc áp lực chọn lọc loại bỏ hoàn toàn kiểu gen aa ra

khỏi quần thể :



a. Tần số tương đối của alen A ở thế hệ thứ n:

q o  nq o

pn =

b. Tần số tương đối của alen a ở thế hệ thứ n:

q o 1 nq

qn=



)

-(1 2 A



)



)



c. Cấu trúc di truyền của quần thể ở thế hệ thứ n là:

q o  nq

)( 1

q o  nq

( 1

Pn :

Ví dụ 1: Một quần thể có cấu trúc di truyền là 0,49 AA : 0,42 Aa : 0,09 aa. Do điều kiện

sống thay đổi nên tất cả các cá thể có kiểu gen đồng hợp lặn aa không có khả năng sinh sản.

Xác định cấu trúc di truyền của quần thể sau 3 thế hệ ngẫu phối.

Hướng dẫn

q 1 nq

Áp dụng công thức: qn = Trong đó, qn là tần số alen a ở thế hệ n, q là tần số alen

a trước chon lọc, n là số thế hệ ngẫu phối.

3,0  3,0.31

Ta có : qn = = 0,16 --> pn = 1 - 0,16 = 0,84

--> Cấu trúc di truyền ở thế hệ thứ 3 là: 0,7056AA : 0,2688Aa : 0,0256aa

٭ Bài tập ứng dụng nâng cao

Bài 1: Một nhà chọn giống cho các con thỏ giao phối ngẫu nhiên với nhau. Ông ta nhận ra

một điều là tính trung bình thì 9% số thỏ có lông ráp. Loại lông này bán được ít tiền hơn. Vì

vậy ông không cho các con thỏ lông ráp giao phối.Tính trạng lông ráp là do gen lặn nằm

trên NST thường quy định. Tỉ lệ thỏ có lông ráp mà ông ta nhận được trong thế hệ tiếp sau

đó là bao nhiêu % ? Biết rằng tính trạng lông ráp không làm ảnh hưởng đến sức sống và khả

năng sinh sản của thỏ.

Hướng dẫn

P: 91% lông thường (A-): 9% lông ráp (aa)  tần số a = 0,3  tần số A = 0,7

Do các con thỏ lông ráp P không được tham gia giao phối nên tần số alen a ở thế hệ tiếp sau

3,0  3,01

q o .11 q o

= =0,23  tần số thỏ lông ráp (aa)=0,232 = 0,053 = 5,3% là q1=

Bài 2: Một quần thể cây có 0,4AA : 0,1aa và 0,5Aa. Sau một thế hệ tự thụ thì tần số cá thể

có KH dị hợp tử là bao nhiêu? Biết rằng các cấ thể dị hợp tử chỉ có khả năng sinh sản bằng

½ so với khả năng sinh sản của các cá thể đồng hợp tử. Các cá thể có KG AA và aa có khả

năng sinh sản như nhau.

Hướng dẫn

P: 0,4AA : 0,1aa : 0,5Aa. Sau mỗi thế hệ tự thụ phấn tần số kg dị hợp tử giảm đi một nửa,

mặt khác các cá thể dị hợp tử chỉ cókhả năng ss bằng ½ so với các cá thể đồng hợp nên :0,4

AA  0,4AA

0,1aa  0,1aa

0,5Aa  ½ . 0,5.(1/4 AA + ½ Aa + ¼ aa) = 1/16 AA + 1/8 Aa + 1/16 aa

 F1: (0,4 + 1/16)AA : 1/8 Aa: (0,1 + 1/16)aa = 0,4625 AA : 0,125 Aa : 0,1625 aa

125,0 125,0

4625



1625

 tần số cá thể dị hợp tử là: = 0,1667

Bài 3: Một quần thể ở trạng thái cân bằng về 1 gen gồm 2 alen A và a, trong đó P(A) = 0,4. Nếu

quá trình chọn lọc đào thải những cá thể có KG aa xảy ra với áp lực S = 0,02. CTDT của quần thể

sau khi xảy ra áp lực chọn lọc ?

Hướng dẫn

Quá trình chọn lọc đào thải những cá thể có kiểu gen aa xảy ra với áp lực S = 0,02

aa = 0,36-0,02*0,36 = 0,3528

Cấu trúc di truyền của quần thể sau khi xảy ra áp lực chọn lọc là:

= [0,3528+ 0,48/2 ]/ [0,16+0,48+0,3528] = 0,5971  A = 0,4029

Do đó cấu trúc di truyền là 0,1623AA : 0,4812Aa : 0,3565aa

C. KIỂM CHỨNG - SO SÁNH

Qua thêi gian thùc hiÖn ®Ò tµi vµo gi¶ng d¹y ch¬ng tr×nh sinh häc 12, tuy thêi gian

kh¸ ng¾n ngñi nhng t«i thÊy ®ề tµi rÊt cã Ých cho häc sinh đặc biệt là năm học 2014 – 2015

với đề thi chung giữa TN – ĐH, qua chuyên đề này học sinh không phải ngỡ nghàn khi nhận

được đề thi chính thức, chuyên đề này ®îc thÓ hiÖn th«ng qua 5 líp 12 nâng cao và cơ b¶n

(häc k× II n¨m häc 2014 - 2015) nh sau:

Lớp SL Giỏi Khá Trung bình Yếu

SL % SL % SL % SL %

12 A1 30 28 93% 7% 2 0 0.0% 0.0% 0 Áp

8 0 0.0% 12 A2 23 15 65.2% 34.8% 0.0% 0 dụng

SKKN 12 A9 20.6% 12 35.4% 14 41.3% 2.7% 34 7 1

12 A6 3.7% 7 25.9% 10 37% 33.4% 27 1 9 Không

áp

dụng 12 A7 28 1 3.6% 9 32.1% 10 35.7% 28.6% 8

SKKN

Số liệu được phân tích bằng phần mềm SPSS 16.0. Phương pháp phân tích dựa vào phép

kiểm định giá trị trung bình của hai mẫu phối hợp từng cặp, nó cho phép đánh giá sự chênh

lệch có ý nghĩa thống kê về tỉ lệ học sinh ở mỗi loại giữa các lớp có áp dụng sáng kiến kinh

nghiệm (SKKN) và các lớp không áp dụng SKKN làm đối chứng với độ tin cậy 95%. So

sánh tỉ lệ giữa 2 nhóm cho thấy mức ý nghĩa quan sát 2 phía Sig. (2-tailed) = 0.0002 < 0.05,

như vậy có sự chênh lệch có ý nghĩa thống kê về sự ảnh của đề tài đối với kết quả học tập

của học sinh.

Từ kết quả trên cho thấy có sự khác nhau về kết quả học tập của học sinh. Loại giỏi ở các

lớp có áp dụng SKKN / các lớp không áp dụng SKKN là 59.6% / 3.65% ; loại khá: 25.73%

/ 29% ; loại trung bình: 13.76% / 36.35% ; loại yếu: 9% / 31%. Như vậy việc áp dụng

SKKN có ý nghĩa thực tiễn giảng dạy; cụ thể đã làm tăng tỉ lệ học sinh có kết quả học tập

khá và giỏi (85.33% / 32.65%), giảm tỉ lệ học sinh loại trung bình và yếu (22.76% /

38 67.35%); thực tế giảng dạy cho thấy việc áp dụng SKKN đã làm tăng hứng thú, tăng cường

tính tích cực và chủ động trong học tập của học sinh.

Ngoài những lần kiểm tra, đánh giá lấy kết quả để so sánh như trên, tôi đã theo dõi, so

sánh trực tiếp trong bài kiểm tra trên lớp và qua các bài giảng thông qua các câu hỏi vấn

đáp. Mức độ nắm vững bài, biết vận dụng kiến thức của học sinh 2 nhóm đều có kết quả

tương tự như bài kiểm tra.

Như vậy, với việc vận dụng hệ thống hóa lại các bài tập di truyền học quần thể với các

công thức và một số dạng bài tập đã nêu chắc chắn là một trong những kiến thức bổ ích,

mang lại hiệu quả cao trong quá trình giảng dạy cũng như học tập phần di truyền học quần

thể sinh học 12 CTC và NC.

- Riêng học sinh giỏi năm học vừa qua nhờ áp dụng phương pháp giải di truyền học quần

thể kết hợp một số công thức khác như xác suất thống kê để giải các bài xác suất (quần thể,

di truyền phả hệ ... ). Năm qua tôi có được một số thành tích như (có 6 em đậu học sinh giỏi

tỉnh, 3 em đậu trong kì thi giải toán máy tính Casio. Năm học 2013-2014 nhờ áp dụng công

thức nên trong kì thi ĐH - CĐ có nhiều em đạt điểm rất cao và được đậu các trường ĐHYD

cần thơ, thành phố HCM và nhiều nghành nghề khác

PHẦN III. KẾT LUẬN

- MÆt kh¸c, khi d¹y cho häc sinh c¸ch lËp luËn bµi to¸n theo thuyÕt x¸c suÊt th× t¹o

®îc cho häc sinh lèi t duy l«gic nhanh nh¹y mµ chÆt chÏ vµ gi¶i c¸c bµi tËp sinh häc rÊt

hiÖu qu¶.

nh÷ng kh«ng thÊy sî n÷a mµ ngîc l¹i häc sinh cßn say mª, hóng thó víi c¸c bµi tËp nµy.

Quá trình giảng dạy ở năm học vừa qua, đặc biệt là khi việc kiểm tra, đánh giá học sinh

chuyển sang hình thức kiểm tra TNKQ, tôi nhận thấy:

- Tõ viÖc kiÓm chøng so s¸nh t«i nhËn thÊy nh÷ng häc sinh ®îc häc theo ®Ò tµi cã kÕt

qu¶ tèt h¬n h¼n biÓu hiÖn ë sè häc sinh kh¸, tèt t¨ng lªn, sè häc sinh díi trung b×nh gi¶m râ

rÖt.

- Kiến thức của học sinh ngày càng được củng cố và phát triển sau khi hiểu nắm vững

được bản chất của các công thức đã học.

- Trong quá trình tự học, học sinh tự tìm tòi, phát hiện được nhiều phương pháp khác

nhau trong giải bài tập sinh học và tìm thấy sự đa dạng trong các bài tập phần di truyền học

quần thể.

- Niềm hứng thú, say mê trong học tập của học sinh càng được phát huy khi biết sử

dụng kiến thức toán học, đặc biệt là kiến thức về hệ thống hóa lại các bài tập di truyền học

quần thể

- Học sinh nhanh chóng có được kết quả để trả lời câu hỏi TNKQ mà tránh được việc

bỏ sót các trường hợp khác nhau.

- Sử dụng phương pháp này trong giảng dạy, các thầy cô giáo sẽ không phải mất nhiều

thời gian trong việc mô tả hiện tượng, các kiến thức lý thuyết vì khi làm được bài tập là học

sinh đã biết vận dụng lý thuyết và hiểu sâu sắc hơn về lý thuyết.

Do năng lực và thời gian có hạn, đề tài có thể chưa bao quát hết được tất cả các loại

dạng bài tập. Các ví dụ được đưa ra trong đề tài có thể chưa thực sự điển hình nhưng vì lợi

ích thiết thực của phương pháp trong công tác giảng dạy và học tập nên tôi mạnh dạn viết,

giới thiệu với các thầy cô và học sinh. Rất mong sự đóng góp ý kiến bổ sung cho đề tài để

thực sự góp phần giúp học sinh học tập ngày càng tốt hơn.

Thạnh trị, ngày 19 th¸ng 04 n¨m 2015

Ngêi viÕt

Trịnh Hoàng Nam

40

TÀI LIỆU THAM KHẢO

1. Sách giáo khoa sinh học Lớp 12 CTC và NC - NXB GD 2008.

2. Sách Bài tập sinh học Lớp 12 CTC và NC - NXB GD 2008.

3. Sách giáo viên sinh học 12 CTC và NC - NXB GD 2008.

4. Sách hướng dẫn thực hiện chương trình sách giáo khoa lớp 12 môn sinh học.

5. Sách hướng dẫn phương pháp giải bài tập sinh học - NXB Đại học quốc gia Thành phố

Hồ Chí Minh năm 2004.

6. Sách hướng dẫn giải các bài tập phần di truyền học quần thể của tác giả Trần Đức Lợi

7. Đề thi tuyển sinh vào các trường Đại học và Cao đẳng các năm.

8. Đề thi chọn học sinh giỏi môn sinh học cấp Tỉnh các năm.

NHẬN XÉT CỦA TỔ CHUYÊN MÔN

…………………………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………………………

Thạnh Trị, ngày 25 tháng 5 năm 2015

TỔ TRƯỞNG

Trịnh Hoàng Nam

NHẬN XÉT CỦA HỘI ĐỒNG XÉT DUYỆT SÁNG KIẾN CẢI TIẾN KỸ THUẬT TRƯỜNG THPT TRẦN VĂN BẢY --- …………………………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………………………

Thạnh Trị, ngày tháng 6 năm 2015

Sáng kiến kinh nghiệm: Một số kinh nghiệm trong việc hệ thống hóa các bài tập di truyền học quần thể

Mục tiêu nghiên cứu: Đề xuất việc ứng dụng đề tài “hệ thống hóa các bài tập di truyền học quần thể” giải một số bài tập sinh học ở bậc THPT - giúp nâng cao chất lượng và hiệu quả trong quá trình dạy – học.

SỞ GIÁO DỤC – ĐÀO TẠO SÓC TRĂNG TRƯỜNG THPT TRẦN VĂN BẢY ----------------