SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO THANH HểA
TRƯỜNG THPT LÊ VĂN LINH

SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM
ĐỀ TÀI:
"PHƯƠNG PHÁP GIẢI MỘT SỐ DẠNG BÀI TẬP
PHẦN DI TRUYỀN HỌC QUẦN THỂ "

Họ và tên tác giả: Trịnh Khắc Hải
Chức vụ: Phó tổ chuyên môn
Tổ: Lý - Hóa - Sinh - Công nghệ
Môn: Sinh học
SKKN thuộc lĩnh vực phương pháp
NĂM HỌC: 2010 – 2011
1
MỤC LỤC
Nội Dung Trang
A. Đặt vấn đề 1
B. Giải quyết vấn đề 2
I. Cơ sở của phương pháp giải một số dạng bài tập phần di
truyền học quần thể
2
II. Các dạng thường gặp 2
Dạng 1 2
Dạng 2 15
Dạng 3 17
III. Tổ chức thực hiện 21
C. Kết luận 22
A. ĐẶT VẤN ĐỀ
2
Trong việc học tập phần di truyền học quần thể SH 12, việc giải bài tập có một ý

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.
B. GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ
I. 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 các 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.
II. 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
4

Tần số alen a =
10002
2003002
x
x +
= 0,4
b. Tần số các kiểu gen
- Tần số kiểu gen AA =
1000
500
= 0,5
- Tần số kiểu gen Aa =
1000
200
= 0,2
- Tần số kiểu gen aa =
1000
300
= 0,3
=> Cấu trúc di truyền của quần thể là 0,5 AA : 0,2 Aa : 0,3 aa
VD2: Một quần thể có cấu trúc di truyền là 0,7 AA : 0,2 Aa : 0,1 aa
Tính tần số các alen A, a của quần thể
Giải
Ta có: Tần số alen A = 0,7 + 0,2/2 = 0,8
Tần số alen a = 0,1 + 0,2/2 = 0,2
VD3: 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.
Giải:

1
1 - (1/2)
1
[1 - (1/2)
1
] : 2
2 (1/2)
2
1 - (1/2)
2
[1 - (1/2)
2
] : 2
3 (1/2)
3
1 - (1/2)
3
[1 - (1/2)
3
] : 2
… … … …
n (1/2)
n
1 - (1/2)
n
[1 - (1/2)
n
] : 2
Suy ra:
- Sau mỗi thế hệ tự phối, tỉ lệ thể dị hợp Aa giảm một nữa so với thế hệ trước đó

2 (1/2)
2
. h d + [h - (1/2)
2
. h] : 2 r + [h - (1/2)
2
. h] : 2
3 (1/2)
3
. h d + [h - (1/2)
3
. 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.
VD:
Cho 2 QT: QT1: 100% Aa
QT2: 0,7AA + 0,2 Aa + 0,1 aa = 1

7
Ta có F = (2pq – H
1
)/2pq
Từ đó suy ra
Tần số KG AA = p
2
+ pqF = p
2
(1 - F) + pF
Tần số KG Aa = H
1
= 2pq (1 - F)
Tần số KG aa = q
2
+ pqF = q
2
(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
công thức
p
2

> 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
0,99
2
BB + 2x0,99x0,01 Bb + 0,01
2
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 = d
2
.
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
AA x AA
AA x Aa
Aa x AA
d
2

= 1
(d+1/2h)
2
= p
2
2(d+1/2h)(r+1/2h)=2pq (r+1/2h)
2
= q
2
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 = h
2
thì ở thế hệ lai có cả 3 kiểu gen AA, Aa,
aa với các tần số tương ứng là 1/4h
2
, 1/2h
2
, 1/4h
2
.
Qua bảng trên còn cho thấy ở thế hệ con, tỉ lệ của AA là p
2
, của Aa là 2pq, của aa là q
2
.
Như vậy, qua ngẫu phối tần số các kiểu gen ở quần thể khởi đầu là d, h, r thành p
2
, 2pq,
q
2

Suy ra: p
A
= tỉ lệ % số loại giao tử mang A của QT = 0,6
q
a
= 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
10
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 P
0
:

0,68 AA : 0,24 Aa : 0,08 aa
Suy ra: p
A
= tỉ lệ % số loại giao tử mang A của QT = 0,8
q
a
= 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
0,8A 0,64 AA 0,16 Aa
0,2a 0,16 Aa 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

.
Gọi p, q, r lần lượt là tần số của các alen I
A
, I
B
, I
o
. (p + q + r = 1)
Sự ngẫu phối đã tạo ra trạng thái cân bằng di truyền về tính trạng nhóm máu như sau
(pI
A
: qI
B
: rI
o
)
2
= p
2
I
A
I
A
: 2pq I
A
I
B
: q
2
I

I
B
I
B
q
2
Máu B
I
B
I
o
2qr Máu B
I
A
I
B
2pq Máu AB
I
o
I
o
r
2
Máu O
Gọi a, b, o lần lượt là tần số kiểu hình của các nhóm máu A, B, O
Tần số alen I
o
=
2r
=

- r =
ob +
-
o
Do p + q + r = 1 
oa +
-
o
+
ob +
-
o
+
o
= 1
Từ đó, suy ra công thức
p = 1 -
ob +
q = 1 -
oa +
r =
o
VD1: Một quần thể người đạt cân bằng di truyền. Xét gen quy định tính trạng nhóm
máu gồm 3 alen là I
A
,

I
B
và I

I
o
qI
B
= 0,5 0,15I
A
I
B
0,25I
B
I
B
0,10 I
B
I
o
rI
o
= 0,2 0,06I
A
I
o
0,10 I
B
I
o
0,04 I
o
I
o

,

I
B
và I
o
.
b. Xác định cấu trúc di truyền của quần thể.
Giải:
a. Gọi tần số các alen I
A,
I
B
và I
o
lần lượt là p, q, r
Ta có p = 1 -
04,021,0 +
= 0,5; q = 1 -
04,045,0 +
= 0,3; r =
04,0
= 0,2
b. Cấu trúc di truyền của quần thể ở trạng thái cân bằng là
0,25I
A
I
A
: 0,3 I
A

, X
a
X
a
.
Giới đực: X
A
Y, X
a
Y.
Gọi N1 là tổng số cá thể cái
N2 là tổng số cá thể đực
D là số lượng cá thể mang kiểu gen X
A
X
A
R là số lượng cá thể mang kiểu gen X
A
X
a
H là số lượng cá thể mang kiểu gen X
a
X
a
K là số lượng cá thể mang kiểu gen X
A
Y
L là số lượng cá thể mang kiểu gen X
a
Y

a
X
a
)

: 1/2(p X
A
Y : q X
a
Y)
2. Xét gen trên NST giới tính Y (Không có alen tương ứng trên X)
13
- 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: XY
A
và XY
a
Gọi N là tổng số cá thể đực
K là số lượng cá thể đực mang kiểu gen XY
A
L là số lượng cá thể đực mang kiểu gen XY
a
Gọi p là tần số alen A, q là tần số alen a (p + q = 1)
Ta có:
p =
N
K
q =
N
L

Y
a
+ X
a
Y
A
) : q
2
(X
a
X
a
+ X
a
Y
a
)
VD1: 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.
Giải
a. Áp dụng công thức ở trên, ta có
Tần số alen D =

d
X
d
)+1/2(0,871 X
D
Y+0,129X
d
Y) = 1
Hay 0,3793205 X
D
X
D
+ 0,112359 X
D
X
d
+0,0083205 X
d
X
d
+0,4355 X
D
Y+0,0645 X
d
Y = 1
VD2: 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.
Giải:
- TH1: Gen nằm trên NST X không có alen tương ứng trên Y
Cấu trúc di truyền của quần thể là

a
+ 0,045 X
a
X
a
+ 0,35 X
A
Y + 0,15 X
a
Y = 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 XY
A
+ 0,3 XY
a
) = 1
Hay 0,5 XX + 0,35 XY
A
+ 0,15 XY
a
= 1
- TH3: Gen nằm trên vùng tương đồng của X và Y
Cấu trúc di truyền của quần thể là
0,7
2
(X
A

A
X
A
+ X
A
Y
A
) + 0,42 (X
A
X
a
+ X
A
Y
a
+ X
a
Y
A
) + 0,09 (X
a
X
a
+ X
a
Y
a
) = 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

2
N
aa = 1
KL
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.
VD1
Giả sử QT khởi đầu (P
o
)có
p' = 0,8; q' = 0,2; p'' = 0,4; q'' = 0,6
Khi đó P1 sẽ có cấu trúc DT là
P
1
: 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
p
N
= 0,6; q
N
= 0,4
 P
2
: 0,36 AA + 0,48 Aa + 0,16 aa = 1 (P2 đã đạt cân bằng DT)
VD2:
Ở thế hệ thứ nhất của một quần thể giao phối, tần số của alen A ở cá thể đực là 0,9. Qua

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.
Giải:
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 F
1
sau ngẫu phối là
(0,6A : 0,4a) (0,8A : 0,2a) = 0,48 AA : 0,44 Aa : 0,08 aa
F
1
chưa đạt cân bằng di truyền
Tần số các alen của F
1
: p(A) = 0,48 + 0,22 = 0,7; q(a) = 1 - 0,7 = 0,3
Cấu trúc di truyền của quần thể F
2
:
(0,7A : 0,3a) (0,7A : 0,3a) = 0,49 AA : 0,42 Aa : 0,09 aa
F
2
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 p
0
và q
0

1
– p
0
Thay p
1
vào, ta có
∆
p
= (p
0
– up
0
+ vq
0
) – p
0
= vq
0
– up
0

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
p =
uv
v

chịu tác động của CL, sức sống của alen A và a là như nhau và hoa đỏ trội so với hoa
trắng.
Giải:
Cấu trúc di truyền của quần thể ban đầu là
18
301/1007 AA : 402/1007 Aa : 304/1007
Hay 0,3 AA : 0,4 Aa : 0,3 aa
Tần số alen A = 0,3 + 0,2 = 0,5 > tần số alen a = 1 - 0,5 = 0,5
Từ giả thuyết ta có: Tần số alen A bị đột biến thành alen a là 0,5.20% = 0,1
Sau đột biến, tần số alen A = 0,5 - 0,1 = 0,4; Tần số alen a = 0,5 + 0,1 = 0,6
Cấu trúc di truyền của quần thể sau 1 thế hệ ngẫu phối là
(0,4A : 0,6a) (0,4A : 0,6a) = 0,16 AA : 0,48 Aa : 0,36 aa
Từ đó suy ra tỉ lệ các loại kiểu hình của quần thể sau 1 thế hệ ngẫu phối là
16% cây hoa đỏ : 48% cây hoa hồng : 36% cây hoa trắng.
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 QT nhận.
p' là tần số của alen A ở QT 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
- Lượng biến thiên tần số của alen A trong QT nhận sau một thế hệ là
∆
p
= M (p’ – p)
VD: Tần số của alen A ở QT I là 0,8 còn ở QT II là 0,3. Tỉ lệ số cá thể nhập cư từ QT II
vào QT I là 0,2. Sau 1 thế hệ nhập cư, lượng biến thiên tần số alen A trong QT I là bao
nhiêu?
Giải:
Sau 1 thế hệ nhập cư, lượng biến thiên tần số alen A trong QT nhận (I) là

Tần số alen a =
20398,0
19998,0
= 0,98
VD2:
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.
Giải:
Áp dụng công thức: q
n
=
nq
q
+1
Trong đó, q
n
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.
Ta có : q
n
=
3,0.31
3,0
+
= 0,16 > p
n
= 1 - 0,16 = 0,84
> Cấu trúc di truyền ở thế hệ thứ 3 là
0,7056AA : 0,2688Aa : 0,0256aa

Nhóm II 45 0 0 10
22,2
28
62,2
5
11,1
2 4,4
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 phương pháp giải một số dạng bài tập phần 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.
C. KẾT LUẬN
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:
- 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.
21
- 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 phương pháp giải các bài tập phần
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

Xin chân thành cảm ơn.
Thọ xuân, ngày 26/03/2011
Người viết
TRỊNH KHẮC HẢI
23