Giáo viên: Nguyễn Thị Thúy Mai
Dương
Trường THPT Tam
MỞ ĐẦU
1. Lí do chọn đề tài
Trong thời gian gần đây, các đề thi tuyển sinh đại học – cao đẳng có xuất
hiện các câu hỏi trắc nghiệm liên quan đến di truyền học quần thể ở mức độ khó và
dạng bài tập rất đa dạng.
Tuy nhiên, sách giáo khoa Sinh học lớp 12 - cơ bản chỉ giới thiệu cách tính
tần số alen, tần số kiểu gen, cấu trúc di truyền của quần thể tự thụ phấn, giao phối
gần và quần thể ngẫu phối. Sách giáo khoa Sinh học lớp 12 - nâng cao, trang 84
(bài 21: Trạng thái cân bằng của quần thể giao phối ngẫu nhiên), thì nêu ra một
công thức tính số loại kiểu gen trong quần thể là r(r+1)/2. Hệ thống bài tập liên
quan đến phần di truyền quần thể rất cơ bản không đáp ứng được yêu cầu của đề
thi đại học – cao đẳng.
Do đó, tôi viết chuyên đề “ Phân dạng bài tập phần di truyền quần thể”
nhằm hệ thống và khái quát hóa các dạng bài tập liên quan đến phần di truyền quần
thể, từ đó có thể giúp học sinh giải được các dạng bài tập có liên quan một cách dễ
dàng, đặc biệt là trong việc ôn tập chuẩn bị cho các kì thi lớn như thi đại học và
cao đẳng.
2. Đối tượng nghiên cứu.
- Học sinh học lớp 12 ôn thi đại học
- Số tiết bồi dưỡng: 2 tiết.
3. Nhiệm vụ nghiên cứu.
Đưa ra phương pháp giải các dạng bài tập liên quan quần thể tự phối và giao
phối, từ đó giúp học sinh nhận dạng và áp dụng được trong từng bài tập cụ thể và
đạt kết quả tốt.
Đưa ra một số công thức, nhận xét mà khi học chính khoá do giới hạn của
chương trình nên học sinh chưa được tiếp thu nhưng được suy ra khi giải bài tập.
2
Qua n thế hệ tự phối thành phần kiểu gen như sau :
n
1
1− ÷
AA =
2
x+ ×y
2
n
1
Aa = ÷ × y
2
n
1
1− ÷
aa =
2
z+ ×y
2
II. Đặc điểm di truyền của quần thể ngẫu phối
- Các cá thể giao phối tự do với nhau.
- Quần thể giao phối đa dạng về kiểu gen và kiểu hình.
- Quần thể ngẫu phối có thể duy trì tần số kiểu gen khác nhau trong quần thể không
đổi qua các thế hệ trong những điều kiện nhất định.
* Nội dung định luật Hacđi – Vanbec: Trong những điều kiện nhất định, tần số
1 − (1/ 2) n
×y;
2
n
1 − (1/ 2)
1
×y
Aa = ÷ × y : aa = z +
2
2
n
- Lưu ý: Khi làm bài tập quần thể tự phối, không cần phải tính tần số tương đối của
các alen , chỉ áp dụng công thức tính tần số của kiểu gen.
II.1.2. Ví dụ: Cấu trúc di truyền của quần thể ban đầu :
0,2 AA + 0,6 Aa + 0,2 aa = 1. Tìm cấu trúc di truyền của quần thể sau 2 thế hệ tự
phối?
Bài làm:
Tần số các kiểu gen ở thế hệ F2 là
Áp dụng công thức:
1 − (1/ 2) n
×y;
AA = x +
2
n
× 0, 6 = 0,425
2
Vậy cấu trúc di truyền ở F2: 0,425AA : 0,15Aa : 0,425aa
II.1.3. Bài tập áp dụng
Câu 1. Ở một loài thực vật, alen A quy định hoa đỏ trội hoàn toàn so với alen a
quy định hoa vàng. Thế hệ xuất phát (P) của một quần thể tự thụ phấn có tần số các
kiểu gen là 0,6AA: 0,4Aa. Biết rằng không có các yếu tố làm thay đổi tần số alen
của quần thể, tính theo lí thuyết, tỉ lệ cây hoa đỏ ở F1 là:
A. 64%
B. 90%
C. 96%
D. 32%
Câu 2. 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:
A. 0,400AA : 0,400Aa : 0,200aa
B. 0,250AA : 0,400Aa : 0,350aa
C. 0,350AA : 0,400Aa : 0,250aa
D. 0,375AA : 0,400Aa : 0,225aa
Câu 3. Giả sử một quần thể thực vật có thành phần kiểu gen ở thế hệ xuất phát là :
C. 0,36AA : 0,24Aa : 0,40aa.
D. 0,36AA : 0,48Aa : 0,16aa.
4
Giáo viên: Nguyễn Thị Thúy Mai
Dương
Trường THPT Tam
Câu
1
2
3
4
5
Đáp án
B
C
B
Quần thể ban đầu (P) có kiểu hình thân thấp chiếm tỉ lệ 25%. Sau một thế hệ ngẫu
phối và không chịu tác động của các nhân tố tiến hóa, kiểu hình thân thấp ở thế hệ
con chiếm tỉ lệ 16%. Tính theo lí thuyết, thành phần kiểu gen của quần thể (P) là:
A. 0,45AA : 0,30Aa : 0,25aa
B. 0,25AA : 0,50Aa : 0,25aa
C. 0,30AA : 0,45Aa : 0,25aa
D. 0,10AA : 0,65Aa : 0,25aa
Câu 2. Một quần thể ban đầu có cấu trúc di truyền là: 0,6AA : 0,4Aa. Sau một thế
hệ ngẫu phối, người ta thu được ở đời con 8000 cá thể. Tính theo lí thuyết, số cá
thể có kiểu gen dị hợp ở đời con là
A. 320.
B. 7680.
C. 5120.
D. 2560.
Câu 3. Ở người, bệnh bạch tạng do gen lặn b nằm trên nhiễm sắc thể thường quy
định.Ở một huyện miền núi có 100.000 người trong đó có 40 người bị bệnh bạch
tạng.Nếu quần thể đang cân bằng về di truyền thì số người mang gen gây bệnh là:
A. 3920
B. 3960
C. 96080
Câu
1
2
3
4
5
Đáp án
A
D
B
C
B
III.3. DẠNG 3. Áp dụng định luật Hac đi – Van bec cho một gen gồm nhiều
alen
II.3.1. Phương pháp
- Giả sử một gen gồm r alen khác nhau kí hiệu A1, A2, …, Ar có tần số tương ứng
lá p1, p2,…,pr. Quần thể đạt trạng thái cân bằng có dạng:
Câu 1. Một quần thể người có 36% có nhóm máu A, 12 % nhóm máu B,
3 % nhóm máu AB và 49% nhóm máu 0. Gọi p,q, r lần lượt là tần số của alen IA,
IB, IO. Thì tần số của các alen trong quần thể này là:
A. p = 0,22 ; q = 0,08 ; r = 0,7
B. p = 0,08 ; q = 0,22 ; r = 0,7
C. p = 0,7 ; q = 0,22 ; r = 0,08
D. p = 0,7; q = 0,08 ; r = 0,22
Câu 2. Một quần thể giao phối đang ở trạng thái cân bằng di truyền, có một locut
gen gồm 4 alen với các tần số như sau:a 1(0,1), a2(0,3), a3(0,4), a4(0,2). Tần số kiểu
gen a4a4 và a2a3 là:
A. 0,20 và 0,70.
B. 0,04 và 0,24
C. 0,08 và 0,12
D. 0,04 và 0,12.
Câu 3. Một loài thú, locut quy định màu lông gồm 3 alen theo thứ tự át hoàn toàn
như sau: A > a1 > a trong đó alen A quy định lông đen, a 1- lông xám, a – lông
trắng. Quá trình ngẫu phối ở một quần thể có tỷ lệ kiểu hình là 0,51 lông đen: 0,24
lông xám: 0,25 lông trắng. Tần số tương đối của 3 alen là:
A. A = 0, 4 ; a1= 0,1 ; a = 0,5
B. A = 0, 5 ; a1 = 0,2 ; a = 0,3
B
D
A
II.4. DẠNG 4. Xác định số loại kiểu gen trong quần thể
II.4.1. Phương pháp
a. Gen nằm trên NST thường
* Phương pháp:
Gọi: + r: số alen khác nhau của một gen
+ n: số gen khác nhau, các gen di truyền phân li độc lập với nhau.
Thì số kiểu gen khác nhau trong một quần thể là:
7
Giáo viên: Nguyễn Thị Thúy Mai
Dương
n
r ( r + 1)
Kiểu gen khác nhau.( 1)
2
Trường THPT Tam
* Chú ý:
+ Nếu có n gen , mỗi gen có số alen khác nhau, các gen phân li độc lập tổ hợp tự
do. Tính số kiểu gen có thể có trong quần thể: Áp dụng công thức (1) cho từng
Trong đó:
r: số kiểu gen của giới dị giao tử
* Ví dụ: Ở một quần thể ngẫu phối, xét hai gen: gen thứ nhất có 3 alen, nằm trên
đoạn không tương đồng của nhiễm sắc thể giới tính X; gen thứ hai có 5 alen, nằm
trên nhiễm sắc thể thường. Trong trường hợp không xảy ra đột biến, số loại kiểu
gen tối đa về cả hai gen trên có thể được tạo ra trong quần thể này là bao nhiêu?
Bài làm:
- Xét gen thứ nhất: Số kiểu gen có thể có trong quần thể là
Áp dụng công thức:
r ( r + 1)
+ r
2
⇔
3(3 + 1)
+ 3 = 9 kiểu gen
2
8
Giáo viên: Nguyễn Thị Thúy Mai
Dương
Trường THPT Tam
r ( r + 1)
- Xét gen thứ 2: Áp dụng công thức
2
+ r2
* Ví dụ:( ĐH 2012) Trong quần thể của một loài động vật lưỡng bội, xét một
loocut có 3 alen nằm trên vùng tương đồng trên X và Y. Biết rằng không xảy ra đột
biến, theo lí thuyết, số loại kiểu gen tối đa về locut trên trong quần thể bằng bao
nhiêu?
Bài làm
Áp dụng công thức
r ( r +1)
2
+ r 2 với r = 3 ta có
3 .(3+ 1)/2 + 3 2 = 15( Kiểu gen)
e. Tính số kiểu gen tối đa trong trường hợp các gen liên kết nằm trên NST
thường:
* Phương pháp
- Cho gen I gồm n alen, gen II có m alen. Hai gen này cùng nằm trên NST thường.
- Do 2 gen nằm trên cùng một NST nên ta xem tổ hợp 2 gen là một gen( gọi là M).
Khi đó gen M có số alen là tích 2 alen của 2 gen I, II = n.m
9
Giáo viên: Nguyễn Thị Thúy Mai
Dương
Trường THPT Tam
- Số kiểu gen XX:
- Số kiểu gen XY: n.m
-
n.m ( n.m + 1)
+ n.m
2
Tổng kiểu gen là:
* Ví dụ: Ở một loài côn trùng ( cái XX; đực XY). Xét 2 locut gen cùng nằm trên
NST giới tính X không có alen tương ứng trên Y, locut thứ nhất có 2 alen B và b.
Locut thứ hai có 3 alen E, E’, e. Cho biết tổng số kiểu gen trong quần thể ?
Bài làm:
n.m ( n.m + 1)
2 × 3 × (2 × 3 + 1)
+ 2 × 3 = 27
+ n.m ⇔
2
2
Áp dụng công thức:
II.4.2. Bài tập vận dụng
Trường THPT Tam
Câu 3. Gen A có 5 alen, gen B có 2 alen. Cả 2 gen này cùng nằm trên NST X
không có alen trên Y. Gen D nằm trên một cặp NST thường có 3 alen. Số loại kiểu
gen tối đa trong quần thể là
A. 270
B. 330
C. 390
D. 60
Câu 4. Gen A có 5 alen, gen B có 2 alen. Cả 2 gen này cùng nằm trên NST X
không có alen trên Y. Gen D nằm trên NST Y không có alen trên X có 7 alen. Số
loại kiểu gen tối đa trong quần thể là
A. 270
B. 240
C. 125
D. 60
Câu 5.( CĐ 2009). Một quần thể động vật, xét một gen có 3 alen trên nhiễm sắc
thể thường và một gen có 2 alen trên nhiễm sắc thể giới tính X, không có alen
tương ứng trên Y. Quần thể này có số loại kiểu gen tối đa về hai gen trên là
A. 60.
B. 32.
kết không hoàn toàn. Biết rằng không xảy ra đột biến, tính theo lí thuyết, số kiểu
gen tối đa về hai lôcut trên trong quần thể này là:
A. 18
B. 36
C. 30
D. 27
Câu 10.( ĐH 2013) Ở một loài động vật, xét hai lôcut gen trên vùng tương đồng
của nhiễm sắc thể giới tính X và Y, lôcut I có 2 alen, lôcut II có 3 alen. Trên nhiễm
sắc thể thường, xét lôcut III có 4 alen. Quá trình ngẫu phối có thể tạo ra trong quần
thể của loài này tối đa bao nhiêu loại kiểu gen về ba lôcut trên?
A. 570
B. 270
C. 210
D. 180
Câu 1
11
2
3
4
5
6
7
8
A
II.5. DẠNG 5. Vận dụng định luật Hacđi – vanbec cho bài toán gồm 2 gen
nằm trên 2 cặp NST tương đồng khác nhau
II.5.1. Phương pháp
- Định luật Hacđi – vanbec: gọi p, q lần lượt là tần số alen A, a. Ở trạng thái cân
bằng di truyền cấu trúc di truyền của quần thể là:
p 2 AA + 2 pqAa + q 2 aa = 1
- Tính tần số alen hoặc kiểu gen của từng gen, do 2 gen phân li độc lập, do đó kết
quả của một kiểu gen bất kì sẽ bằng tích kiểu gen của mỗi gen.
II.5.2. Ví dụ: Hai cặp gen Aa và Bb nằm trên 2 cặp NST tương đồng khác nhau.
Trong một quần thể ngẫu phối đang cân bằng về di truyền, alen A có tần số 0,3 và
alen B có tần số 0,6. Tính tỉ lệ kiểu gen Aabb trong quần thể?
Bài làm:
- Xét cặp gen Aa: p(A) = 0,3 → q(a) = 0,7. Do quần thể ở trạng thái cân bằng nên
tỉ lệ kiểu gen Aa = 2 × 0,3 × 0,7 = 0,42
- Xét cặp gen Bb: p(B) = 0,6 → q(b) = 0,4. Quần thể ở trạng thái cân bằng nên tỉ
lệ kiểu gen bb = 0,4 × 0,4= 0,16
- Tỉ lệ kiểu gen Aabb = 0,42 × 0,16 = 0,0672
II.5.3. Bài tập vận dụng
Câu 1. Xét hai cặp gen Aa và Bb nằm trên hai cặp nhiễm sắc thể tương đồng khác
nhau. Trong một quần thể ngẫu phối, A có tần số 0,4; B có tần số 0,5. Tỷ lệ kiểu
gen dị hợp AaBb có trong quần thể là
A. 0,2.
B.0,04.
C. 0,24.
Giáo viên: Nguyễn Thị Thúy Mai
Dương
Trường THPT Tam
tần số tương ứng là 0,7 và 0,3. Trong trường hợp một gen quy định một tính trạng,
tính trạng trội là trội hoàn toàn. Tỉ lệ kiểu hình trội cả hai tính trạng được dự đoán
xuất hiện trong quần thể là:
A. 87,36%
B. 75%
C. 51,17%
D. 81,25%
Câu 5. Ở một loài thực vật lưỡng bội, xét hai cặp gen Aa và Bb nằm trên hai cặp
nhiễm sắc thể thường khác nhau. Nếu một quần thể của loài này đang ở trạng thái
cân bằng di truyền về cả hai cặp gen trên, trong đó tần số của alen A là 0,2; tần số
của alen B là 0,4 thì tỉ lệ kiểu gen AABb là
A. 1,92%
B. 3,25%
C. 0,96%
D. 0,04%
qn = q/(1 + nq)
Trong đó: qn: tần số alen a tại thế hệ thứ n
q: tần số alen trước chọn lọc
n: số thế hệ ngẫu phối
- Từ tần số alen a ta tính được tần số alen A và cấu trúc di truyền thể.
II.6.2. Ví dụ: Trong một quần thể cân bằng di truyền xét 1 gen có 2 alen T và t
quan hệ trội lặn hoàn toàn. Quần thể có 51% cá thể có kiểu hình trội. Đột nhiên
điều kiện sống thay đổi làm chết tất cả các cá thể có kiểu hình lặn trước khi trưởng
thành. Sau đó, điều kiện sống lại trở lại như cũ. Tần số của alen t sau một thế hệ
ngẫu phối là bao nhiêu?
Bài làm:
Gọi p, q lần lượt là tần số alen T và t. Quần thể ở trạng thái cân bằng di truyền, tỉ lệ
kiểu hình lặn( kiểu gen tt) là 49% = q2 → q = 0,7 → p = 0,3.
Cấu trúc di truyền của quần thể ở trạng thái cân bằng là:
0,09 TT + 0,42 Tt + 0,49 tt = 1. Do điều kiện sống thay đổi tất cả cá kiểu hình lặn
bị chết trước khi trưởng thành. Áp dụng công thức: qn = q/(1 + nq)
Ta có tần số alen t = 0,7/(1+0,7) = 0,41
13
Giáo viên: Nguyễn Thị Thúy Mai
Dương
Trường THPT Tam
II.6.3. Bài tập vận dụng
Câu 1. Ở một loài thực vật, gen A quy định hạt có khả năng nảy mầm trên đất bị
nhiễm mặn, alen a quy định hạt không có khả năng này. Từ một quần thể đang ở
trạng thái cân bằng di truyền thu được tổng số 10000 hạt. Đem gieo các hạt này
D.0,284.
Câu 4. Trong một quần thể cân bằng di truyền xét 1 gen có 2 alen T và t quan hệ
trội lặn hoàn toàn. Quần thể có 51% cá thể có kiểu hình trội. Đột nhiên điều kiện
sống thay đổi làm chết tất cả các cá thể có kiểu hình lặn trước khi trưởng thành.
Sau đó, điều kiện sống lại trở lại như cũ. Tần số của alen t sau một thế hệ ngẫu
phối là:
A. 0,58.
B. 0,41.
C. 0,7
D. 0,3.
Câu
1
2
3
4
Đáp án
C
C
B. 0.58 : 0.42
C. 0.62 : 0.38
D. 0.63 : 0.37
II.8. DẠNG 8. Di truyền liên kết giới tính:
II.8.1. Phương pháp
Xét một gen gồm 2 alen( A, a), nằm trên NST X, không có alen trên Y và p A : tần
số alen X A , qa : tần số alen X a . Quần thể ở trạng thái cân bằng di truyền thì:
+ Phần đồng giao tử( XX): p A2 X A X A + 2 p A qa X A X a + qa2 X a X a
+ Phần dị giao tử( XY): p A X AY + qa X aY
II.8.2. Ví dụ
Ở mèo màu lông hung do gen d quy định nằm trên NST X, lông đen do D quy
định. Vì D không át hoàn toàn d nên mèo cái dị hợp tử này có màu lông tam thể.
Khi kiểm tra 691 con mèo, xác định được tần số xuất hiện gen D : 81,3%; gen d :
10,7%. Số mèo tam thể đếm được 64 con. Xác định số lượng mèo đực và mèo cái
lông hung và mèo cái màu lông khác? Bết rằng việc xác định tần số gen dựa vào
địnhluật Hacđi – Van bec.
Bài làm
Theo định luật Hacđi – Vanbec và theo đầu ài ta có tỉ lệ kiểu gen quy định màu
lông ở mèo cái
( 0,893)
2
DD: 2 ( 0,893 × 0,107 ) Dd : ( 0,107 ) dd
2
và 16% con cái có lông màu nâu.
Hãy xác định tần số tương đối các alen trong quần thể nói trên?
A. pA = 0,6 ; qa = 0,4.
B. pA = 0,2; qa = 0,8.
C. pA = 0,8 ; qa = 0,2.
D. pA = 0,4; qa = 0,6.
Câu 3. Ở mèo, gen D nằm trên phần không tương đồng trên NST X không có alen
trên Y qui định màu lông đen, gen lặn d qui định màu lông hung, khi trong kiểu
gen có đồng thời 2 gen D, d sẽ có màu lông tam thể. Trong một quần thể mèo có
10% mèo đực lông đen và 40% mèo đực lông hung, số còn lại là mèo cái. Tỉ lệ
mèo có màu lông tam thể theo định luật Hacđi – vanbec là bao nhiêu?
A. 16%
B. 2%
C. 32%
D. 8%
Câu 4. Ở người, bệnh mù màu do gen lặn nằm trên NST X qui định. Xét một quần
thể ở một hòn đảo có 100 người trong đó có 50 phụ nữ và 50 đàn ông, hai người
đàn ông bị mù màu. Nếu quần thể trên ở trạng thái cân bằng di truyền thì tần số
phụ nữ bình thường mang gen bệnh là
A. 4%
B. 7,68%
NXB Giáo dục 2007.
3. Đề thi CĐ - ĐH các năm 2009, 2010, 2011, 2012, 2013 môn sinh, khối B
4. PTS Lê Đình Trung, Các dạng bài tập chọn lọc về di truyền và biến dị .
NXB Giáo dục 1999.
5. Phan Khắc Nghệ, Phương pháp giải nhanh các dạng toán sinh học. NXB
Đại học Quốc Gia Hà Nội 2013.
16
Giáo viên: Nguyễn Thị Thúy Mai
Dương
Trường THPT Tam
KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT
1. Kết luận
Để bài tập sinh học thực hiện đúng mục đích của nó thì người giáo viên phải
phân loại và có được phương pháp tốt nhất để học sinh dễ hiểu và phù hợp với
trình độ của từng học sinh, phù hợp với xu thế kiểm tra, đánh giá.
Qua giảng dạy tôi thấy đề tài đạt được một số kết quả sau:
- Đã trang bị cho học sinh 8 dạng toán của phần di truyền học quần thể.
- Rèn luyện cho học sinh kĩ năng giải 8 dạng bài tập trên.
- Nội dung đề tài thiết thực đối với giáo viên và học sinh ôn luyện thi tốt nghiệp
và Đại học – Cao đẳng.
Do thời gian có hạn nên đề tài này không tránh khỏi những thiếu sót. Vì vậy
rất mong được sự góp ý của quý thầy cô giáo và các bạn đồng nghiệp để đề tài
được hoàn thiện hơn và để được áp dụng thực hiện trong những năm học tới rộng
rãi hơn.
2. Đề xuất
2.1. Đối với nhà trường