SangKienKinhNghiem.org
Tổng Hợp Hơn 1000 Sáng Kiến Kinh Nghiệm Chuẩn
SangKienKinhNghiem.org
Tổng Hợp Hơn 1000 Sáng Kiến Kinh Nghiệm Chuẩn

1


Bài toán xác suất trong sinh học 12
I/Xác suất – Công cụ toán học trong nghiên cứu di truyền
Trong nghiên cứu di truyền học, toán xác suất đã được Menden sử dụng đầu tiên trong nghiên cứu để
phát hiện hai quy luật di truyền cơ bản của di truyền học đó là quy luật phân ly và quy luật phân ly độc
lập. Bằng công cụ toán học xác suất, Menden đã phân tích kết quả của các phép lai một tính trạng,
nhiều tính trạng, giải thích kết quả và đưa ra giả thuyết khoa học.

1/Trong phép lai 1 tính trạng
Ptc
F1
F2

Cây hoa đỏ x Cây hoa trắng
100 cây hoa đỏ.
F1 tự thụ phấn, F2 được tỷ lệ:
3 cây hoa đỏ : 1 cây hoa trắng

F3
1/3 cho toàn hoa đỏ 2/3 cho tỷ lệ 3 hoa đỏ: 1 hoa trắng toàn hoa trắng
Menden cho rằng tỷ lệ 3: 1 ở F2 là tỷ lệ 1: 2: 1 ( 1hoa đỏ thuần chủng: 2 hoa đỏ không thuần chủng: 1
hoa trắng thuần chủng) và đã giải thích cơ sở xác suất của tỷ lệ 1: 2: 1 ở F2:
Ở F1: Aa các alen tồn tại riêng rẽ, không hoà trộn vào nhau, vì vậy khi giảm phân đã cho 2 loại giao tử
A và a với tỷ lệ bằng nhau ( A = a = 0,5)

-Hình dạng hạt: Trơn = 3/4
Nhăn = 1/4
Từ kết quả trên cho thấy xác suất xuất hiện mỗi kiểu hình ở F2 = Tích xác suất của các tính trạng hợp
thành nó, cụ thể là:
9/16 hạt vàng, trơn = 3/4 hạt vàng . 3/4 hạt trơn
3/16 hạt vàng, nhăn = 3/4 hạt vàng . 1/4 hạt nhăn
3/16 hạt xanh, trơn = 1/4 hạt xanh . 3/4 hạt trơn
2


1/16 hạt xanh, nhăn = 1/4 hạt xanh . 1/4 hạt nhăn
Điều nêu trên cũng có nghĩa là: Tỷ lệ phân ly kiểu hình ở F2 bằng tích tỷ lệ phân ly của các tính trạng:
(9/16 vàng, trơn: 3/16 vàng, nhăn: 3/16 xanh, trơn: 1/16 xanh, nhăn)
= (3/4 vàng: 1/4 xanh) (3/4 trơn: 1/4 nhăn)
Điều đó chứng tỏ các tính trạng màu hạt và dạng hạt đã di truyền độc lập với nhau. Từ đó Menden đã
rút ra nội dung quy luật phân ly độc lập :” Các cặp nhân tố di truyền đã phân ly độc lập với nhau trong
quá trình phát sinh giao tử”.
Điều khẳng định của Menden về di truyền độc lập của các tính trạng hoàn toàn phù hợp với định luật
xác suất của các sự kiện độc lập: Hai sự kiện A và B được gọi là độc lập với nhau nếu xác suất đồng
thời của 2 sự kiện bằng tích xác suất của mỗi sự kiện:
P ( AB ) = P (A) . P(B)
Chính việc sử dụng toán xác suất trong phân tích kết quả thu được từ thực nghiệm mà toán xác suất
coi là một công cụ hữu hiệu, là một nội dung cơ bản độc đáo trong phương pháp nghiên cứu di truyền
của Menden mà trước đó chưa ai từng sử dụng, đưa Menden trở thành người đầu tiên phát hiện ra các
quy luật cơ bản của di truyền học cho sự ra đời của di truyền học.

II/Toán xác suất trong sinh học 12
1/Sơ lược về toán xác suất trong sinh học
Theo định nghĩa thông thường: Xác suất là số khả năng xảy ra một dấu hiệu nào đó trên tổng số các
khả năng có thể xảy ra.

không thay đổi.
Ví dụ: Một cặp vợ chồng có 2 con
-Xác suất để có cả 2 con trai sẽ là: ½ x ½ = ¼
-Xác suất để có cả 2 con gái sẽ là: ½ x ½ = ¼
Nhưng xác suất để có 1 con trai và 1 con gái sẽ là: ½ x ½ x 2 = ½

3


Bài tập 3: Bệnh Phêninkêtô niệu (PKU) do gen lặn a trên nhiễm sắc thể thường qui định, A: bình
thường. Một cặp vợ chồng đều bình thường có ba người con, thì xác suất để 1 trong ba đứa con của
họ bị bệnh ( 2 đứa còn lại bình thường) sẽ là bao nhiêu?
-Cặp vợ chồng có con bị bệnh  họ có kiểu gen Aa ( Aa x Aa)
-Xác suất để sinh 1 đứa con bị bệnh và 2 đứa bình thường là: ¼ x ¾ x ¾ = 9/64
-Nhưng đứa con bị bệnh có thể là con đầu, con thứ 2 hoặc con thứ 3. Do vậy có 3 cách hoán vị khác
nhau. Nên xác suất để 1 đứa bị bệnh và 2 đứa bình thường sẽ là
P ( 1aa + 2A-) = ( ¼ . ¾ . ¾) + ( ¾. ¼. ¾) + ( ¾. ¾ . ¼ )= 27/64
Tổng quát lại cách tính: ( ¼ . ¾ . ¾ ) C13 = 27/64
Các bài tập liên quan đến hoán vị còn gặp ở các bài tập cụ thể ở phần 2.

2/Một số bài toán xác suất sử dụng trong các kỳ thi.
Trong các kỳ thi tuyển sinh Đại học- CĐ, học sinh giỏi Quốc gia và Olympic Quốc tế. Toán xác suất
thường được đưa vào nội dung của bài thi thuộc các phần kiến thức của sinh học 12 như: Tính quy luật
của các hiện tượng di truyền, di truyền học quần thể.
Trong các kỳ thi tuyển sinh ĐH toán xác suất được đưa vào nhiều trong các đề thi đại học những năm
gần đây. Sau đây là một số ví dụ điển hình
Bài tập 4: Giao phấn giữa 2 cây (P) đều có hoa màu trắng thuần chủng thu được F1 gồm 100% cây
có hoa màu đỏ. Cho F1 tự thụ phấn, thu được F2 có kiểu hình phân ly theo tỷ lệ 9 cây hoa màu đỏ: 7
cây hoa màu trắng. Chọn ngẫu nhiên 2 cây có hoa màu đỏ ở F2 cho giao phấn với nhau. Cho biết
không có đột biến xảy ra, tính theo lý thuyết xác suất để xuất hiện cây hoa màu trắng có kiểu gen


Nam mắc bệnh Q

Bệnh P được quy định bởi gen trội nằm trên NST thường; bệnh Q được quy định bởi gen lặn nằm trên
NST giới tính X, không có alen tương ứng trên Y. Biết rằng không có đột biến mới xảy ra. Xác suất để
cặp vợ chồng ở thế hệ thứ III trong sơ đồ phả hệ trên sinh con đầu lòng là con trai và mắc cả hai bệnh
P, Q là bao nhiêu?
Phân tích phả hệ ở bên chồng và bên vợ
-Xác định được kiểu gen của người chồng là Pp XQY (Đã nhận gen bệnh P từ mẹ và p từ bố)
-Để sinh con bị cả 2 bệnh thì người vợ phải có gen bệnh Xq
 Kiểu gen ppXQXq và xác suất của kiểu gen này là 1/2
4


Sơ đồ lai:
PpXQY x
1/2 ppXQXq
Xác suất con trai bị cả 2 bệnh : PpXqY = ( 1/2 . 1/2 )( 1/2 .1. 1/2) = 1/16
Bài tâp 6: Cho sơ đồ phả hệ sau:

Nam bình thường

II

Nữ bị bệnh

III

Nam bị bệnh



3

5

4

III
1

2

3

4

a)Viết các kiểu gen có thể có của các cá thể thuộc thế hệ I và III.

5


b)Khi cá thể II.1 kết hôn với cá thể có kiểu gen giống với II.2 thì xác suất sinh con đầu lòng là con trai
có nguy cơ bị bệnh là bao nhiêu?
Viết cách tính.
Dựa vào phả hệ xác định được bệnh do gen lặn trên NST thường.
a)Kiểu gen của những người ở thế hệ I là I.1: aa; I.2: Aa
Thế hệ III: III.1: AA hoặc Aa; III.2: aa; III.3: AA hoặc Aa; III.4: aa.
b)Cá thể II.1 và II.2 bố mẹ có kiểu gen aa x Aa  có kiểu gen là Aa
Vậy xác suất sinh con đầu lòng là con trai có nguy cơ bị bệnh của II.1 với cá thể có kiểu gen giống II.2
là 1/2 . 1/2 .1/2 = 1/8

3

4

5
tt

III
1

2

3

b) Để sinh con bệnh cặp vợ chồng đó phải có kiểu gen dị hợp Tt
-Bên vợ: Mẹ vợ phải có kiểu gen Tt: Xác suất kiểu gen này ( Tt ) = 2/3
Xác suất để người vợ có kiểu gen Tt = 2/3 . 1/2= 1/3
-Bên chồng: Xác suất để người chồng có kiểu gen Tt = 2/3
Xác suất mỗi người con sinh ra của cặp vợ chồng này bị bệnh:
1/3 Tt
x
2/3 Tt
Tt = (1/3 .1/2 )(2/3.1/2) = 1/18
Bài tập 10: Bệnh mù màu đỏ - lục và bệnh máu khó đông do 2 gen lặn nằm trên NST X quy định, cách
nhau 12cM. Theo sơ đồ phả hệ sau, hãy cho biết:

6


1

Từ phả hệ  Kiểu gen của I.1 : XabY
II.1: XABXab
II.2: XabY
-Người con là kết quả của tái tổ hợp: III.5 (XAbY)
-Người con không do tái tổ hợp: III.1 ( XabY ) Và III.3 ( XABY ).
b)Sơ đồ lai: XABXab
x
XAbY
Giao tử:
0,44 XAB
0,5 Y
Con trai bình thường: XABY = 0,44 . 0,5 = 22%
Bài tập 11: Trong một quần thể người, có tới 84% dân số có khả năng nhận biết mùi vị của chất hoá
học phenyltiocarbamide, số còn lại thì không. Khả năng nhận biết mùi vị của chất này là do alen trội
A nằm trên NST thường quy định, không có khả năng này do alen lặn quy định.
a)Quần thể này phải có những điều kiện nào mới có thể tính được tần số alen A và a? Giải thích.
b)Trong quần thể nêu trên, một người đàn ông có khả năng nhận biết được mùi vị chất
phenyltiocarbamide lấy người vợ không có quan hệ họ hàng với anh ta và cũng có khả năng nhận biết
chất hoá học trên.
Hãy tính xác suất cặp vợ chồng này sinh con trai đầu lòng không có khả năng nhận biết chất
phenyltiocarbamide ,nếu quần thể này cân bằng di truyền.
c)Giả sử trong số nhiều cặp vợ chồng mà cả vợ và chồng đều là dị hợp tử về cặp alen nói trên (Aa) và
đều có 4 con, thì tỷ lệ phần trăm số cặp vợ chồng như vậy có đúng 3 người con có khả năng nhận biết
mùi vị của chất hoá học phenyltiocarbamide và 1 người không có khả năng này là bao nhiêu?
a) Điều kiện để tính được tần số alen A và a:
-Gen này không xãy ra đột biến hoặc nếu xãy ra thì đột biến thuận bằng đột biến nghịch.
-Sức sống và khả năng sinh sản như nhau.
-Quần thể có kích thước lớn để các yếu tố ngẫu nhiên ít làm ảnh hưởng.
-Giao phối ngẫu nhiên ( lấy vợ lấy chồng không chú ý đến tính trạng này ).
-Quần thể người này phải được cách ly với các quần thể khác ( không có di nhập gen ).

a)Tần số các cá thể mang nhóm máu B = q2 + 2qr
b) Để sinh con nhóm máu O thì ông bà Eve và Elvis mang nhóm máu B phải có kiểu gen IBI0
Xác suất để có kiểu gen IBI0 là 2qr/q2 + 2qr
Sơ đồ lai: 2qr/q2 + 2qr IBI0
x
2qr/q2 + 2qr IBI0
Xác suất để Olga có nhóm máu O = ( 2qr/q2 + 2qr)2 . 1/4
c)Khả năng Olga và em trai Boris đều có nhóm máu O = (2qr/q2 + 2qr)2 . ( 1/4 )2.
Bài tập 13: Trên một hòn đảo biệt lập có 5800 người sống, trong đó có 2800 nam. Trong số đó có 196
nam bị mù màu. Cho biết mù màu do 1 gen lặn a nằm trên NST X. Kiểu mù màu này không ảnh hưởng
đến sự thích nghi của cá thể. Khả năng có ít nhất 1 phụ nữ của hòn đảo này bị mù màu là bao nhiêu?
Tỷ lệ nam bị mù màu XaY = 196/2800 = 0,07
 Tần số alen Xa = 0,7; XA = 0,93
Nữ có 3000 người
 Xác suất 1 người nữ bình thường = XAXA + XAXa = 0,932 + (2.0,93.0,07) = 0,9951
Xác suất tất cả phụ nữ bình thường = 0,99513000.
Xác suất để có ít nhất 1 phụ nữ bị bệnh = 1 – 0,99513000.
Bài tập 14:
Ở người, bệnh pheninketoniệu (PKU) và bạch tạng là 2 bệnh do gen lặn nằm trên NST thường, không
liên kết với nhau. Nếu cặp vợ chồng bình thường sinh ra 1 đứa con mắc cả 2 bệnh trên, muốn đứa con
thứ 2:
a)Xác suất mắc bệnh PKU của đứa con thứ 2 là bao nhiêu?
b)Xác suất mắc cả 2 bệnh của đứa con thứ 2 là bao nhiêu?
c)Xác suất mắc 1 bệnh PKU hoặc bạch tạng của con thứ 2 là bao nhiêu?
d)Xác suất để cặp vợ chồng đó sinh ra 1 đứa con bình thường là bao nhiêu?
Quy ước A: bình thường
B: bình thường
a: Mắc bệnh PKU
b: bạch tạng
Cặp vợ chồng sinh 1 đứa con mắc cả 2 bệnh  Kiểu gen cặp vợ chồng là AaBb

IV/Tài liệu tham khảo chính
-Đề thi tuyển sinh đại học khối B từ 1999 – 2011
-Đề thi học sinh giỏi Quốc gia từ 1990 – 2011
-Đề thi Olym pic Quốc tế từ 1999 – 2011
-Sách giáo khoa sinh học 12 cơ bản
-Sách giáo khoa sinh học 12 nâng cao
-Chú giải di truyền học
-Sinh học ( tài liệu dịch)

9