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 nội phối. Chương trình chỉ giới thiệu một số nội dung cơ bản về quần thể nội phối, do
đó 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 nội phối, rèn luyện thêm các kĩ năng và kĩ thuật giải nhanh
các dạng bài tập về quần thể nội phối, chúng tôi thực hiện chuyên đề: “Xây dựng
phương pháp giải bài tập về cấu trúc di truyền của quần thể nội 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 nội phối.
- Rút ra được xu hướng biến đổi cấu trúc di truyền của quần thể nội phối qua các
thế hệ.
- Rèn luyện tư duy khoa học và kĩ năng giải bài tập.
3. Phương pháp thực hiện chuyên đề
Chúng tôi sử dụng phương pháp quy nạp để lập công thức toán học.
4. Nội dung chuyên đề
- Xác định sự biến đổi cấu trúc di truyền của quần thể nội phối qua các thế hệ.
- Xây dựng phương pháp giải bài tập và rút ra công thức tổng quát để xác định
thành phần kiểu gen sau n thế hệ của quần thể nội phối mà ở thế hệ xuất phát 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
- Thế hệ thứ hai (I2): 3/8 AA : 1/4 Aa : 3/8 aa
- Thế hệ thứ ba (I3): 7/16 AA : 1/8 Aa : 7/16 aa
Ta thấy rằng, cứ qua một thế hệ nội phối thì tần số kiểu gen củathể dị hợp bị giảm
đi 1/2 so với thế hệ liền kề trước, còn tần số kiểu gen đồng hợp trội luôn bằng tần số kiểu
gen đồng hợp lặn.
Qua n thế hệ nội phối, thành phần kiểu gen của quần thể là:
Thế hệ thứ n (In): 1/2(1-1/2n) AA : 1/2n Aa : 1/2(1-1/2n) aa
Khi số thế hệ nội phối tiến đến vô hạn (n→∞) thì:
Vậy, quần thể nội phối có các đặc điểm sau:
+ Thành phần kiểu gen của quần thể qua các thế hệ biến đổi theo hướng tăng dần
tần số kiểu gen đồng hợp và giảm dần tần số kiểu gen dị hợp.
+ Quá trình nội phối làm cho quần thể bị phân hóa thành những dòng thuần có
kiểu gen khác nhau.
+ Các quần thể nội phối trong tự nhiên qua thời gian dài thường tồn tại thành
những dòng thuần chủng.
+ Các quần thể nội phối trong tự nhiên thường không bị thoái hóa giống do chúng
đã hình thành các kiểu gen thuần chủng thích nghi với điều kiện môi trường sống cụ thể
dưới tác dụng của chọn lọc tự nhiên.
4. Cấu trúc di truyền của quần thể nội phối qua n thế hệ đối với quần thể ở
thế hệ xuất phát (I0) có cấu trúc di truyền bất kì.
* Bài tập giả định: Giả sử, một quần thể sinh vật lưỡng bội nội phối ở thế hệ xuất
phát có thành phần kiểu gen 0,4AA : 0,4Aa : 0,2aa. Xác định cấu trúc di truyền của quần
thể sau 3 thế hệ nội phối.
- Ta có: I0: 0,4AA : 0,4Aa : 0,2aa. Sau một thế hệ nội phối:
-3-
1
= h0 = (h0-h1)
d1 = d0 +
r1 = d0 +
1
1
= d0 + (h0-h1)
= r0 + (h0-h1)
-4-
Vậy, I 1 = [d0+ (h0-h1)]AA : h1Aa : [r0+ (h0-h1)]aa
Cứ sau một thế hệ nội phối, thể dị hợp Aa giảm đi 1/2 so với thế hệ kế trước, nên ta có:
h0 = 2h1 = 4h2 = 8h3 = ... = 2nhn, suy ra hn =( )nh0
n
=
n
= (h0-hn)
Hãy xác định tỉ lệ kiểu hình ở F3?
Đáp án:
I3: 0,4375AA : 0,125Aa : 0,4375aa
Tỉ lệ kiểu hình: 0,5625 hoa đỏ : 0,4375 hoa trắng
Bài tập 4:
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. Biêt rằng quần thể không chịu sự tác động
của các nhân tố tiến hóa. Tính theo lý thuyết, thành phần kiểu gen của quần thể (P) là bao
nhiêu?
Đáp án:
0,350AA : 0,400Aa : 0,250aa
Bài tập 5: Trong một quần thể thực vật lưỡng bội tự thụ phấn, xét một gen với 2
alen, alen A quy định hoa đỏ trội hoàn toàn so với alen a quy định hoa vàng. Quần thể
ban đầu (P) có thành phần kiểu gen là 0,25AA : 0,40Aa : 0,35aa. Sau ba thế hệ nội phối
và không chịu tác động của các nhân tố tiến hóa. Hãy xác định thành phần kiểu gen và tỉ
lệ kiểu hình của F3?
Đáp án:
F3: 0,425AA : 0,050Aa : 0,525aa
Tỉ lệ kiểu hình F3: 0,475 hoa đỏ: 0,525 hoa vàng
-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 xu hướng biến đổi cấu trúc di truyền của quần thể nội phối.
-Giải thích được các quần thể nội phối trong tự nhiên thường tồn tại thành những
CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG
PHẦN ĐÁNH GIÁ VÀ XẾP LOẠI CỦA HỘI ĐỒNG XÉT SÁNG KIẾN KINH
NGHIỆM CỦA SỞ GD&ĐT THỪA THIÊN HUẾ
...............................................................................................................................................
...............................................................................................................................................
...............................................................................................................................................
...............................................................................................................................................
-8-
...............................................................................................................................................
...............................................................................................................................................
...............................................................................................................................................
...............................................................................................................................................
...............................................................................................................................................
..............................................................................................................................................
-9-