Phần 1. ĐẶT VẤN ĐỀ
1. Lí do chọn đề tài
Trong phần di truyền học quần thể thuộc chương trình sách giáo khoa lớp12 ở bậc
Trung học phổ thông, học sinh được tiếp cận với kiến thức về cấu trúc di truyền của quần
thể ngẫu phối nhưng các em vẫn chưa thực sự khái quát được kiến thức cung cấp từ sách
giáo khoa.
Nhằm giúp các em có khả năng tư duy khái quát nhanh và đầy đủ hơn về đặc
điểm di truyền của quần thể ngẫu phối, chúng tôi thực hiện chuyên đề: “Xây dựng
phương pháp giải bài tập về cấu trúc di truyền của quần thể ngẫu phối và một số
trường hợp mở rộng định luật Hardy-Weinberg cho quần thể ngẫu phối”
2. Mục đích của chuyên đề
Giúp học sinh có phương pháp suy luận và chứng minh về sự biến đổi cấu trúc di
truyền của quần thể ngẫu phối và rút ra một số định luật cơ bản của di truyền học quần
thể.
3. Phương pháp thực hiện chuyên đề
Chúng tôi sử dụng phương pháp quy nạp để lập công thức toán học và xây dựng
định luật.
4. Nội dung chuyên đề
- Xác định trạng thái cân bằng của quần thể ngẫu phối- định luật Hardy- Weinberg
- Mở rộng định luật Hardy- Weinberg trong các trường hợp: một gen có k alen
(với k>2); điều kiện cân bằng của quần thể ngẫu phối có cấu trúc di truyền bất kì.
- Một số bài tập vận dụng

-1-


Phần 2. NỘI DUNG
I. Một số khái niệm cơ bản trong di truyền học quần thể
1. Khái niệm quần thể
Quần thể là tập hợp các cá thể của cùng một loài, có nơi sinh sống chung, có
những cơ chế thích ứng chung với những điều kiện sống cụ thể và tạo thành một hệ

- Aa x Aa = h2
- Aa x aa = 2hr
- aa x aa = r2
Vậy tần số ngẫu phối tuân theo đẳng thức:
d2 + h2 + r2 + 2dh + 2hr + 2dr = (d + h + r)2
Gọi p là tần số alen A, p = f (A); q là tần số alen a, q = f(a)
pA = d + 1/2 h; qa = r + 1/2h
Suy ra: p + q = 1
Nếu không có áp lực của quá trình đột biến, chọn lọc tự nhiên và di nhập cư,
cấu trúc di truyền của quần thể ở thế hệ tiếp theo như sau:
Tần số giao tử
pA
qa
2
pA
p AA
pqAa
qa
pqAa
q2aa
2
2
Vậy, cấu trúc di truyền của thế hệ thứ nhất là: p AA : 2pqAa : q aa
Cấu trúc di truyền ở thế hệ xuất phát là dAA : hAa : raa sau một thế hệ ngẫu phối
biến đổi thành p2AA : 2pqAa : q2aa
Nếu: p2 = d; 2pq = h; q2 = r thì quần thể đạt trạng thái cân bằng di truyền
Hardy – Weinberg
* Định luật Hardy – Weinberg: Trong một quần thể ngẫu phối có kích thước lớn
vô hạn, không có áp lực của quá trình đột biến, chọn lọc tự nhiên và di nhập cư thì cấu
trúc di truyền của quần thể được duy trì ổn định qua các thế hệ và thỏa mãn đẳng thức:

Vậy quần thể ở thế hệ xuất phát chưa đạt trạng thái cân bằng di truyền.
Khi thế hệ thứ nhất giảm phân phát sinh giao tử, tần số giao tử pA = 0,6; qa = 0,4.
Sau ngẫu phối, cấu trúc di truyền của quần thể ở thế hệ thứ hai là: 0,36AA : 0,48Aa :
0,16aa. Ta thấy, cấu trúc di truyền của thế hệ thứ nhất giống thế hệ thứ hai.
Vậy quần thể ở thế hệ thứ nhất đã đạt trạng thái cân bằng di truyền Hardy-Weinberg.
* Phát biểu định luật: Một quần thể có cấu trúc di truyền bất kì, nếu tần số giao
tử đực bằng tần số giao tử cái sẽ đạt ngay trạng thái cân bằng di truyền HardyWeinberg chỉ sau một thế hệ ngẫu phối.
3. Điều kiện cân bằng di truyền của một quần thể có cấu trúc di truyền bất kì
khi tần số giao tử đực khác tần số giao tử cái
Xét một quần thể sinh vật lưỡng bội ngẫu phối, với một gen gồm 2 alen A và a. Ở
thế hệ xuất phát, tần số alen ở giới cái là: p cA = 0,6; qca = 0,4, tần số alen ở giới đực là
pđA = 0,5; qđa = 0,5. Cấu trúc di truyền của quần thể ở thế hệ thứ nhất là: p cA.pđA :
(pcA.qđa + pđA.qca) : qca.qđa = 0,3AA : 0,5Aa : 0,2aa.
Qua một thế hệ ngẫu phối đã làm cho tần số giao tử đực và cái ở thế hệ thứ
nhất cân bằng.
-4-


Khi giảm phân phát sinh giao tử, tần số giao tử pA = 0,55; qa = 0,45. Sau ngẫu
phối, cấu trúc di truyền ở thế hệ thứ hai là 0,3025AA : 0,495Aa : 0,2025aa.
Cấu trúc di truyền của quần thể ở thế hệ thứ nhất khác với thế hệ thứ hai. Vậy
quần thể ở thế hệ thứ nhất chưa đạt trạng thái cân bằng di truyền.
Khi giảm phân phát sinh giao tử, tần số giao tử của thế hề thứ hai là: pA = 0,55;
qa = 0,45. Sau ngẫu phối, cấu trúc di truyền ở thế hệ thứ ba là 0,3025AA : 0,495Aa :
0,2025aa.
Cấu trúc di truyền của quần thể ở thế hệ thứ hai giống với thế hệ thứ ba. Vậy
quần thể ở thế hệ thứ hai đã đạt trạng thái cân bằng di truyền Hardy-Weinberg.
* Phát biểu định luật: Một quần thể có cấu trúc di truyền bất kì, nếu tần số giao
tử đực khác tần số giao tử cái sẽ đạt được trạng thái cân bằng di truyền HardyWeinberg sau hai thế hệ ngẫu phối.
4. Một số bài tập vận dụng

Đáp án:
0,4225AA : 0,445Aa : 0,1225aa
Bài tập 5: Trong một quần thể thực vật giao phấn, xét một gen với 2 alen, alen A
quy định hoa đỏ trội hoàn toàn so với alen a quy định hoa trắng. Quần thể ban đầu (P) có
kiểu hình hoa trắng chiểm tỉ lệ 25%. Sau một thế hệ ngẫu phối và không chịu tác động
của các nhân tố tiến hóa, kiểu hình hoa trắng ở thế hệ con chiếm tỉ lệ 16%. Tính theo lí
thuyết, hãy xác định thành phần kiểu gen của (P)?
Đáp án:
0,45AA : 0,3Aa : 0,25aa

-6-


Phần 3. KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ
1. Kết luận
Với nội dung chuyên đề trên có thể giúp học sinh tiếp cận được các kiến thức như
sau:
- Các khái niệm cơ bản trong di truyền học quần thể.
- Chứng minh được cấu trúc di truyền của quần thể có đạt trạng thái cân bằng di
truyền Hardy- Weinberg hay không.
- Chứng minh mở rộng định luật Hardy- Weinberg trong trường hợp một gen có
nhiều alen, điều kiện để đạt trạng thái cân bằng di truyền khi quần thể có cấu trúc di
truyền bất kì ở trường hợp tần số giao tử đực bằng tần số giao tử cái và tần số giao tử đực
khác tần số giao tử cái.
- Phương pháp giải bài tập đối với mỗi dạng cụ thể ở phần bài tập vận dụng.
- Rèn luyện được khả năng tư duy, lập luận logic trong học tập và đam mê trong
khoa học.
2. Đề nghị
- Rút ra ý nghĩa của việc nghiên cứu cấu trúc di truyền của quần thể ngẫu phối để
có được các quan điểm đúng đắn khi nhìn nhận về tự nhiên, về sinh giới.

...............................................................................................................................................
...............................................................................................................................................
...............................................................................................................................................
...............................................................................................................................................
...............................................................................................................................................
..............................................................................................................................................

-8-