A. ĐẶT VẤN ĐỀ
Trong thập kỷ qua, di truyền học đã phát triển cực nhanh và đạt
được nhiều thành tựu mới về lý thuyết cũng như thực tiễn. Một trong
những nội dung nhận được sự quan tâm của nhiều nhà sinh học đó là di
truyền học quần thể.
Trong chương trình Sinh học phổ thông, học sinh được tiếp cận với
kiến thức về di truyền học quần thể và cũng đã hiểu được phần nào vai
trò, ý nghĩa lý thuyết cũng như thực tiễn của di truyền học quần thể, đặc
biệt là ở quần thể giao phối.
Nội dung này trong chương trình sách giáo khoa phổ thông được
phân phối với thời lượng tương đối ít, chỉ 2 tiết lý thuyết và không có tiết
bài tập rèn luyện. Thế nhưng mục tiêu để học sinh nắm được lại là sự
hiểu biết không những về kiến thức lý thuyết mà còn là cả những ứng
dụng thực tiễn của di truyền học quần thể trong tự nhiên. Vì trong
những năm gần đây các đề thi Đại học, đề thi học sinh giỏi nội dung ở
phần di truyền học quần thể thường yêu cầu học sinh vận dụng chủ yếu
là những ứng dụng thực tiễn của di truyền học quần thể. Tuy nhiên công
thức phần di truyền học quần thể đã có trong sách giáo khoa chỉ áp dụng
được trong trường hợp quần thể không chịu áp lực của chọn lọc tự nhiên,
không có đột biến, di - nhập gen … nghĩa là quần thể luôn duy trì trạng
thái cân bằng di truyền qua các thế hệ ngẫu phối. Nhưng trong thực tế
hiếm gặp được một quần thể nào duy trì được vốn gen không đổi qua các
thế hệ ngẫu phối bởi quần thể luôn chịu tác động của môi trường, trong
đó có các nhân tố tiến hóa. Chính vì vậy, trong quá trình dạy học chúng
tôi phải đặt ra giả thiết vốn gen của quần thể có thể bị thay đổi, đồng thời
1
vận dụng một số công thức sách giáo khoa, sách bài tập chưa có để sử
dụng cho việc giải các bài toán di truyền quần thể trong trường hợp quần
thể thay đổi vốn gen của nó. Trong sáng kiến kinh nghiệm này tôi muốn
trao đổi về : “Kinh nghiệm dạy học sinh giải bài tập di truyền học
quần thể khi quần thể chịu sự tác động của một số nhân tố tiến hoá”.

không có sự tác động của các nhân tố tiến hóa. Do vậy học sinh chỉ hiểu
và làm được bài tập dạng này còn khi gặp dạng toán áp dụng cho trường
hợp quần thể chịu tác động của nhân tố tiến hóa thì đa số học sinh còn
lúng túng, không tìm ra phương pháp giải tối ưu :
- Nếu để học sinh tự giải thì lớp có 45 em chỉ có 1 - 2 em học sinh
làm được hoặc thậm chí không có học sinh nào làm được
- Nếu để giáo viên hướng dẫn hay làm mẫu thì mỗi lớp chỉ có 3 - 4
em học sinh hiểu còn các em khác coi như xong bài dẫn đến khi gặp một
bài dạng tương tự nhưng có thay đổi đôi chút về đề bài thì chỉ có 1 - 2
em hoặc không có em nào làm được nên hiệu quả không cao.
3
Từ thực trạng trên nếu trang bị thêm cho học sinh vấn đề này
( khoảng 3 - 4 tiết trong các tiết học tự chọn) thì tôi nghĩ rằng học sinh
sẽ nắm bắt kiến thức tốt hơn và vận dụng để giải các bài tập đặt kết quả
tối ưu.
III. GIẢI PHÁP VÀ TỔ CHỨC THỰC HIỆN
1. Giải pháp :
- Giáo viên hướng dẫn học sinh xây dựng công thức cho trường
hợp tác động của mỗi nhân tố tiến hóa : Chọn lọc tự nhiên, di - nhập gen,
đột biến.
- Học sinh trình bày phương pháp của mình và thảo luận với nhau
trước lớp dưới sự hướng dẫn và tổ chức của giáo viên
- Giáo viên khẳng định về tính chính xác về mặt khoa học của kiến
thức mà học sinh tự tìm ra
- Làm bài tập áp dụng
2. Tổ chức thực hiện
Trước hết tôi yêu cầu học sinh nắm vững kiến thức lý thuyết và bài
tập về quần thể ngẫu phối trong trường trường hợp không chịu tác động
của nhân tố tiến hóa tức là quần thể đạt trạng thái cân bằng di truyền theo
định luật Hacdi - Vanbec

pq
+
=
pq
q
+2
=
q
q
+1
+ Tần số alen A ở thế hệ F1 là: A =
pqp
pqp
22
2
+
+
=
qp
qp
2+
+
=
q
qp
+
+
1
Thành phần kiểu gen ở F2 là:


q
21+
+ Tần số alen A là: A = 1-
q
q
21+
=
q
q
21
1
+
+
=
q
qp
21
2
+
+
Tương tự như vậy, ở thế hệ Fn, tần số các loại alen sẽ là:
+ Tần số alen a là: a =
nq
q
+1

5
+ Tần số alen A là: A =
nq
nqp

)2(
)(
qpq
qpq
+
+
=
p
qp
+
+
1
Thành phần kiểu gen ở thế hệ F2 là:

2)1(
2
p
p
+
AA + 2
2)1(
)(
p
qpp
+
+
Aa +
2)1(
2)(
p


+ Tần số alen a =
2)1(
)(2)(
p
qppqp
+
+++
/
2)1(
2)()(2
p
qpqpp
+
+++
=
)3)((
)2)((
qpqp
qpqp
++
++
=
p
pq
21
2
+
+
Vậy ở thế hệ thứ n, tần số các loại alen ở Fn là:

=
6,0.51
6,0
+
= 0,15
Tần số alen A là: p(A) =
nq
nqp
+
+
1
=
6,0.51
6,0.54,0
+
+
= 0,85
* Bài toán 2: Cho 1 quần thể ngẫu phối có cấu trúc di truyền ở thế hệ
xuất phát là: 0,25AA + 0,5Aa + 0,25aa = 1. Do điều kiện môi trường
thay đổi nên các cá thể có kiểu gen aa không sinh sản được nhưng vẫn có
khả năng sống bình thường. Xác định cấu trúc di truyền của quần thể ở
F3?
Giải:
Tần số các loại alen ở thế hệ xuất phát là: p(A) = 0,5, q(a) = 0,5.
Ở F3, tần số các loại alen là:
7
+ Tần số alen a là: q(a)=
5,0.31
5,0
+

Khi cho gà mỏ ngắn giao phối với nhau. Hãy xác định tần số alen A và a
ở thế hệ F3. Biết không có đột biến, các thế hệ đều ngẫu phối.
Giải:
Khi cho gà mỏ ngắn giao phối với nhau, nghĩa là Aa lai với Aa thì
thành phần kiểu gen của quần thể ở thế hệ xuất phát là: 0,25AA + 0,5Aa
+ 0,25aa = 1, vậy tần số các loại alen của quần thể ở thế hệ xuất phát là:
p(A) = 0,5, q(a) = 0,5
8
Ở thế hệ F3, tần số các loại alen là:
+ Tần số alen A =
5,0.31
5,0
+
= 0,2
+ Tần số alen a =
5,0.31
5,0.35,0
+
+
= 0,8
2.2. Vận dụng một số công thức tính tần số tương đối các alen và
thành phần kiểu gen khi quần thể chịu tác động của nhân tố di - nhập
gen
2.2.1. Cơ sở lí thuyết và công thức tổng quát
Khi quần thể có sự di nhập gen thì vốn gen của quần thể nhanh
chóng thay đổi, đặc biệt đối với quần thể có kích thước nhỏ.
- Trường hợp môi trường ban đầu có hai quần thể: quần thể cho có
tần số các loại alen là p
2
(A)

quần thể cho và cũng là tần số tương đối các loại alen của nhóm nhập
cư).
Như vậy, sau nhập cư tần số tương đối của các loại alen của quần
thể có sự thay đổi và lượng biến thiên về tần số các loại alen của quần
thể nhận sau nhập cư được tính theo công thức:
9

∆
p = M.(p
2
- p
1
) và
∆
q = M.(q
2
– q
1
)
Trong đó:
∆
p: lượng biến thiên tần số tương đối alen A trong quần
thể nhận

∆
q: lượng biến thiên tần số tương đối alen a trong
quần thể nhận
M: Tỉ lệ số cá thể nhập cư (M = số cá thể nhập cư / tổng
số cá thể của quần thể nhận sau nhập cư).
- Trường hợp quần thể cho đã biết tần số alen và kích thước, còn

Cách giải 1 (cách giải thông thường):
Quần thể 1 có tổng số alen là: 750.2 = 1500 alen
Trong đó số alen A là: 1500.0,6 = 900
số alen a là: 1500 – 900 = 600
Quần thể 2 có 250 cá thể nhập cư cả vào quần thể 1 với tổng số
alen là:
250.2 = 500 alen
Trong đó số alen A là: 500.0,4 = 200
số alen a là: 500 – 200 = 300
Vậy quần thể 1 sau nhập cư có tần số các loại alen là:
Tần số alen A là: p’(A) =
5001500
200900
+
+
= 0,55
Tần số alen a là: q’(a) =
5001500
300600
+
+
= 0,45
Cách giải 2: Áp dụng công thức tổng quát trên, tần số các loại
alen của quần thể 1 sau nhập cư là:
Tần số alen A là: p’(A) =
nm
npmp
+
+
21

1
) = 0,25.(0,4 - 0,6) = -0,05
11
Vậy tần số tương đối của các alen trong quần thể 1 sau nhập cư là:
Tần số alen A là: p'(A) = p
1
(A) +
∆
p = 0,6 + (-0,05) = 0,55
Tần số alen a là: q’(a) = 1 – p’(A) = 1 – 0,55 = 0,45
* Bài toán 2: Một con sông có 2 quần thể ốc sên: quần thể lớn
(quần thể chính) ở phía trên và quần thể nhỏ nằm ở cuối dòng trên 1 hòn
đảo (quần thể đảo). Do nước chảy xuôi nên ốc chỉ di chuyển được từ
quần thể chính đến quần thể đảo mà không di chuyển ngược lại. Xét 1
gen có 2 alen A và a. Quần thể chính có: p(A) = 1, quần thể đảo có p(A)
= 0,6. Do di cư, quần thể đảo trở thành quần thể mới có 12% số cá thể là
của quần thể chính. Tính tần số tương đối của các alen trong quần thể
mới sau nhập cư?
Giải:
Cách giải 1:
Ta có: 12% số cá thể của quần thể chính trong quần thể mới chính
là tỉ lệ số cá thể nhập cư.
Áp dụng công thức:
∆
p = M.(p
cho
- p
nhận
) = 0,12.(1 – 0,6) = 0,048
[p

=
1
p
nm
m
+
+
2
p
nm
n
+

= 0,88.0,6 + 0,12.1 = 0,648
Tần số alen a là: q’(a) =
nm
nqmq
+
+
21
=
1
q
nm
m
+
+
2
q
nm

- Gen A đột biến thành a (đột biến thuận) với tần số u: Chẳng hạn ở
thế hệ xuất phát, tần số tương đối của alen A là p
0
, sang thế hệ thứ nhất
có u% alen A đột biến thành a, khi đó tần số alen A ở thế hệ thứ nhất sẽ
là:
p
1
= p
0
– up
0
= p
0
.(1-u)
Ở thế hệ thứ nhất lại có u% alen A đột biến thành a, tần số alen A ở
thế hệ thứ 2 là: p
2
= p
1
– up
1
= p
1
.(1-u) = p
0
(1-u).(1-u) = p
0
.(1-u)
2

0
khi đó, gọi
∆
p là lượng biến thiên về tần số alen A thì:

∆
p = p
1
– p
0
⇒

∆
p = vq
0
– up
0
Tần số tương đối p của alen A và q của alen a sẽ đạt cân bằng khi
lượng đột biến A thành a và a thành A bù trừ cho nhau, nghĩa là
∆
p = 0
khi vq = up, mà q = 1- p nên
14
up = v (1-p)
⇔
up + vp = v
⇔
p =
vu
v

1
= 0,8 – 3,6.10
-5
Tần số alen a: q
1
= 0,2 + 3,6.10
-5
* Bài toán 2: Một quần thể ban đầu có p(A) = q(a) = 0,5, tần số đột
biến alen A thành a sau mỗi thế hệ là 10
-6
. Sau 10 thế hệ, xác định tần số
alen của quần thể trên?
Giải:
Quần thể ban đầu có p
0
= q
0
= 0,5; u = 10
-6
; v = 0
Sau 10 thế hệ thì tần số các loại alen là:
p
10
= p
0
.(1-u)
10
= 0,5.(1-10
-6
)

= p
0
.(1-u)
n
(vì p
n
= 1/2p
0

do tần số A giảm 1 một
nửa)
⇔
½ = (1-10
-5
)
n

⇔
n = ln0,5/ln(1-10
-5
) = 69000 (thế hệ)
- Dạng 2: Biết số lượng các loại alen và số lượng các loại alen
đột biến, xác định tần số đột biến gen thuận, nghịch và ngược lại.
* Bài toán 1: Một quần thể động vật có 5.10
4
con trong đó 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 alen A đột biến thành a với tần số u,
alen a đột biến thành A với tần số v, với u = 3v = 3.10

4

Số lượng alen a là:0,75.10
5
= 7,5.10
-4
Số alen đột biến thuận bằng số lượng đột nghịch và bằng:
3.10
-3
. 2,5. 10
-4
= 75 alen
16
* Bài toán 2: Một quần thể ban đầu có 10
6
cá thể, tần số alen a là
0,15. Trong quần thể có 5 alen A đột biến thành a và 7 alen a đột biến
thành A. Tính tần số các loại alen của quần thể sau 1 thế hệ có đột biến?
Giải:
Tổng số alen của quần thể là: 2.10
6
, trong đó:
Số alen A là: 2.10
6
.0,85 = 1,7.10
6
Số alen a là: 2.10
6
.0,15 = 0,3.10
6

tôi đã giảng dạy như: Các lớp 12B năm học 2010 – 2011, lớp 12 A năm
học 2011 – 2012, và 2 lớp12B 12C của năm học này, những học sinh
nắm vững các phương pháp trên đã rất tự tin khi giải các bài tập phần
này . Học sinh chủ động giải quyết các bài tập dựa trên các cơ sở lý
thuyết tương ứng và vì vậy hiệu quả học tập được nâng lên.
* Kết quả bài kiểm tra lớp năm học 12A năm học 2011 – 2012
Lớp Sĩ
số
Loại giỏi Loại khá Loại TB Loại yếu
SL % SL % SL % SL %
12A 4 9 20,45
%
25 56.8
%
10 22,7
%
0 0%
17
* Kết quả bài kiểm tra lớp 12B, 12C năm học 2012 – 2013
Lớp
Sĩ số
Giỏi Khá
Trung
bình
Yếu
SL % SL % SL % SL %
12B 45 9
20
%
22

tham gia bồi dưỡng học sinh giỏi và thi đại học, tôi nhận thấy việc áp
dụng những công thức trên đã kích thích tính tò mò, sự say mê, sáng tạo
đối với bộ môn Sinh học của học sinh. Tuy nhiên đề tài đang còn bó hẹp
trong phạm vi nghiên cứu của một cá nhân, chưa được toàn diện, đầy đủ
về các dạng bài tập nên sáng kiến kinh nghiệm này không thể tránh khỏi
thiếu sót và hạn chế. Vì vậy tôi rất mong được sự góp ý, phê bình của
các thầy cô, đồng nghiệp và các em học sinh để nội dung đề tài đầy đủ và
phong phú hơn.
Tôi xin chân thành cảm ơn !
XÁC NHẬN CỦA THỦ TRƯỞNG
ĐƠN VỊ
HIỆU TRƯỞNG
Nguyễn Chí Cường
Thanh Hóa, ngày 10 tháng 05 năm
2013
Tôi xin cam đoan đây là SKKN của
mình viết, không sao chép nội dung của
người khác.
Người viết SKKN
Lê Thị Dung
SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO THANH HÓA
TRƯỜNG THPT TRẦN PHÚ - NGA SƠN

19SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM
KINH NGHIỆM DẠY HỌC SINH GIẢI BÀI TẬP
DI TRUYỀN HỌC QUẦN THỂ
KHI QUẦN THỂ CHỊU SỰ TÁC ĐỘNG