Khóa luận tốt nghiệp sinh học Xây dựng các công thức xác định số loại kiểu gen trong quần thể giao phối

i


ii

LỜI CẢM ƠN

Tôi xin chân thành cảm ơn Ban giám hiệu Trường Đại học Quảng Bình,
khoa Nông – Lâm – Ngư đã tạo điều kiện cho tôi tiến hành nghiên cứu đề tài
khoa học, cảm ơn các thầy giáo cô giáo đã tận tình hướng dẫn, truyền đạt
những kiến thức và kinh nghiệm quý báu để đề tài được hoàn thành thuận lợi.
Rất mong nhận được sự quan tâm và đóng góp ý kiến của các thầy cô giáo
và bạn đọc để đề tài của tôi được hoàn thiện hơn.
Tôi xin chân thành cảm ơn!















iii

LỜI CAM ĐOAN

Đề tài: “Xây dựng các công thức xác định số loại kiểu gen trong quần
thể giao phối”
Tôi xin cam đoan đây là công trình mà tôi đã nghiên cứu dựa trên cơ sở
nghiên cứu lý thuyết, kinh nghiệm giải bài tập và tham khảo tài liệu liên quan
chứ không sao chép hay coppy đề tài của người khác.
Tôi xin cam đoan những lời nói trên là sự thật!
Tác giả:

Võ Thị Hoài Phương

iv
MỤC LỤC


PHẦN I: MỞ ĐẦU 1

1. Lý do chọn đề tài: 1

2. Mục tiêu: 1

3. Đối tượng nghiên cứu: 2

4. Tình hình nghiên cứu: 2

5. Nhiệm vụ nghiên cứu: 5

6. Phạm vi nghiên cứu: 5

7. Phương pháp nghiên cứu: 5

8. Đóng góp mới của đề tài: 5

PHẦN II: NỘI DUNG NGHIÊN CỨU 7

CHƯƠNG I: NHỮNG KIẾN THỨC CƠ BẢN CÓ LIÊN QUAN 7

I. Khái niệm về quần thể: 7

1. Khái niệm về quần thể nội phối: 7

2. Khái niệm về quần thể giao phối: 7

II. Các đặc trưng di truyền của quần thể: 7

1. Vốn gen: 7

2. Tần số alen: 8

3. Tần số kiểu gen: 8

III. Sự di truyền trong quần thể giao phối: 8

1. Một số đặc trưng di truyền cơ bản trong quần thể giao phối: 8

2. Trạng thái cân bằng trong quần thể giao phối: 8

3. Định luật Hardy – Weinberg: 8

4. Ý nghĩa định luật Hardy – Weinberg: 9

CHƯƠNG II. THIẾT LẬP CÁC CÔNG THỨC XÁC ĐỊNH SỐ LOẠI KIỂU
GEN TRONG QUẦN THỂ GIAO PHỐI 10

I. Trường hợp lôcut nằm trên NST thường: 10

1. Xét trường hợp 1 lôcut nằm trên NST thường: 10

1.1. Xét 1 lôcut có 2 alen 10


v

1.2. Xét 1 lôcut có 3 alen 10

1.3. Xét 1 lôcut có 4 alen 11

1.4. Bài tập vận dụng: 12

2. Xét trường hợp 2 lôcut nằm trên NST thường: 13

2.1. Xét 2 lôcut: lôcut 1 có 2 alen (alen a
1
và alen a
2
), lôcut 2 có 2 alen (alen b
1

và alen b

2
) 13

2.2. Xét 2 lôcut: lôcut 1 có 2 alen (alen a
1
và alen a
2
), lôcut 2 có 3 alen (alen b
1
,
alen b
2
và alen b
3
) 14

2.3. Bài tập vận dụng: 15

II. Trường hợp lôcut nằm ở đoạn không tương đồng trên NST giới tính X: 17

1. Xét trường hợp 1 lôcut nằm ở đoạn không tương đồng trên NST X: 17

1.1. Xét 1 lôcut có 2 alen: (alen a
1
và alen a
2
) 18

1.2. Xét 1 lôcut có 3 alen: (alen a
1

, alen a
2
và alen a
3
) 18

1.3. Xét 1 lôcut có 4 alen (alen a
1
, alen a
2
, alen a
3
và alen a
4
) 19

1.4. Bài tập vận dụng: 21

2. Xét trường hợp 2 lôcut nằm ở đoạn không tương đồng trên NST giới tính X: 24

2.1. Xét 2 lôcut: lôcut 1 có 2 alen (alen a
1
và alen a
2
), lôcut 2 có 2 alen (alen b
1

và alen b
2
) 24

2.2. Xét 2 lôcut: lôcut 1 có 2 alen (alen a
1
và alen a
2
), lôcut 2 có 3 alen (alen b
1
,
alen b
2
và alen b
3
) 25

2.3. Bài tập vận dụng: 26

III. Trường hợp lôcut nằm trên đoạn tương đồng của NST giới tính X và Y: 29

1. Xét trường hợp 1 lôcut nằm trên đoạn tương đồng NST X và Y: 29

1.1. Xét 1 lôcut có 2 alen (alen a
1
và alen a
2
) 29

1.2. Xét 1 lôcut có 3 alen (alen a
1
, alen a
2

và alen a
3
) 30

1.3. Bài tập vận dụng: 32

2. Xét trường hợp 2 lôcut nằm trên đoạn tương đồng của NST giới tính X và Y:
35


vi
2.1. Xét 2 lôcut: lôcut 1 có 2 alen (alen a
1
và alen a
2
), lôcut 2 có 2 alen (alen b
1

và alen b
2
) 35

2.2. Xét 2 lôcut: lôcut 1 có 2 alen (alen a
1
và alen a
2
), lôcut 2 có 3 alen (alen b
1
,
alen b

2
và alen b
3
) 36

2.3. Bài tập vận dụng: 38

IV. Trường hợp lôcut nằm trên đoạn không tương đồng của NST giới tính Y: 40

1. Xét trường hợp 1 lôcut nằm ở đoạn không tương đồng trên NST Y: 40

1.1. Xét 1 lôcut có 2 alen (alen a
1
và alen a
2
) 40

1.2. Xét 1 lôcut có 3 alen (alen a
1
, alen a
2
và alen a
3
) 40

1.3. Bài tập vận dụng: 41

2. Xét trường hợp 2 lôcut nằm ở đoạn không tương đồng trên NST Y: 42

2.1. Xét 2 lôcut: lôcut 1 có 2 alen (alen a

1
và alen a
2
), lôcut 2 có 2 alen (alen b
1
,
alen b
2
) 42

2.2. Xét 2 lôcut: lôcut 1 có 2 alen (alen a
1
và alen a
2
), lôcut 2 có 3 alen (alen b
1
,
alen b
2
và alen b
3
) 42

2.3. Bài tập vận dụng: 43

V. Bài tập tổng hợp: 43

PHẦN III: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 46

1. Kết luận: 46

2. Kiến nghị: 46

TÀI LIỆU THAM KHẢO 47




vii
DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU
Bảng I.1.4: Xác định số loại kiểu gen quy định nhóm máu nằm trênNST thường
ở người 12

Bảng I.1.3: Xác định số loại kiểu gen đối với 1 lôcut có 4 alen nằm trên NST
thường 11

Bảng I.1.2: Xác định số loại kiểu gen đối với 1 lôcut có 3 alen nằm trênNST
thường 10

Bảng I.1.1: Xác định số loại kiểu gen đối với 1 lôcut có 2 alen nằm trênNST
thường 10

Bảng I.1.5: Xác định số loại kiểu gen có 4 alen nằm trên NST thường ở loài có
bộ NST 2n 13

Bảng I.2.1: Xác định số loại kiểu gen đối với 2 lôcut: lôcut 1 có 2 alen,lôcut 2 có
2 alen nằm trên NST thường 13

Bảng I.2.2: Xác định số loại kiểu gen đối với 2 lôcut: lôcut 1 có 2 alen,lôcut 2 có
3 alen nằm trên NST thường 14

Bảng I.2.3: Xác định số loại kiểu gen về 2 tính trạng thuận tay và kiểu tóc nằm
trên NST thường ở người 16

Bảng I.2.4: Xác định số loại kiểu gen đối với 2 gen nằm trên NST thườngở
người 17

Bảng II.1.1: Xác định số loại kiểu gen của giới XX đối với 1 lôcut có 2 alen nằm
ở đoạn không tương đồng của NST X 18

Bảng II.1.2: Xác định số loại kiểu gen của giới XY đối với 1 lôcut có 2 alen nằm
ở đoạn không tương đồng của NST X 18

Bảng II.1.3: Xác định số loại kiểu gen của giới XX đối với 1 lôcut có 3 alen nằm
ở đoạn không tương đồng của NST X 19

Bảng II.1.4: Xác định số loại kiểu gen của giới XY đối với 1 lôcut có 3 alen nằm
ở đoạn không tương đồng của NST X 19

Bảng II.1.5: Xác định số loại kiểu gen của giới XX đối với 1 lôcut có 4 alen nằm
ở đoạn không tương đồng của NST X 20


viii
Bảng II.1.6: Xác định số loại kiểu gen của giới XY đối với 1 lôcut có 4 alen nằm
ở đoạn không tương đồng của NST X 20

Bảng II.1.7: Xác định số loại kiểu gen quy định mắt nằm ở đoạnkhông tương
đồng của NST X ở giới XX 22

Bảng II.1.8: Xác định số loại kiểu gen của giới XY đối với 1 lôcut có 2 alen nằm
ở đoạn không tương đồng của NST Y 22

Bảng II.1.9: Xác định số loại kiểu gen của giới XX đối với 1 lôcut có 3 alen nằm
ở đoạn không tương đồng của NST X 23

Bảng II.1.10: Xác định số loại kiểu gen của giới XY đối với 1 lôcut có 3 alen
nằm ở đoạn không tương đồng của NST X 23

Bảng II.2.5: Xác định số loại kiểu gen đối với 2 lôcut: lôcut 1 có 3 alen,lôcut 2
có 2 alen nằm ở đoạn không tương đồng của NST X của giới XX 27

Bảng II.2.6: Xác định số loại kiểu gen đối với 2 lôcut: lôcut 1 có 3 alen,lôcut 2
có 2 alen nằm ở đoạn không tương đồng của NST X của giới XY 27

Bảng II.2.7: Xác định số loại kiểu gen đối với 2 lôcut: lôcut 1 có 2 alen,lôcut 2
có 2 alen nằm ở đoạn không tương đồng của NST X của giới XX 28

Bảng II.2.4: Xác định số loại kiểu gen đối với 2 lôcut: lôcut 1 có 2 alen,lôcut 2
có 3 alen nằm ở đoạn không tương đồng của NST X của giới XY 25

Bảng II.2.3: Xác định số loại kiểu gen đối với 2 lôcut: lôcut 1 có 2 alen,lôcut 2
có 3 alen nằm ở đoạn không tương đồng của NST X của giới XX 25

Bảng II.2.2: Xác định số loại kiểu gen đối với 2 lôcut: lôcut 1 có 2 alen,lôcut 2
có 2 alen nằm ở đoạn không tương đồng của NST X của giới XY 24

Bảng II.2.1: Xác định số loại kiểu gen đối với 2 lôcut: lôcut 1 có 2 alen lôcut 2 có 2
alen nằm ở đoạn không tương đồng của NST X của giới XX 24

Bảng II.2.8: Xác định số loại kiểu gen đối với 2 lôcut: lôcut 1 có 2 alen,lôcut 2
có 2 alen nằm ở đoạn không tương đồng của NST X của giới XY 29

Bảng III.1.1: Xác định số loại kiểu gen của giới XX đối với 1 lôcut có 2 alen
nằm ở đoạn tương đồng của NST X và Y 29


ix
Bảng III.1.2: Xác định số loại kiểu gen của giới XY đối với 1 lôcut có 2 alen
nằm ở đoạn tương đồng của NST X và Y 30

Bảng III.1.3: Xác định số loại kiểu gen của giới XX đối với 1 lôcut có 3 alen
nằm ở đoạn tương đồng của NST X và Y 30

Bảng III.1.4: Xác định số loại kiểu gen của giới XY đối với 1 lôcut có 3 alen
nằm ở đoạn tương đồng của NST X và Y 31

Bảng III.1.5: Xác định số loại kiểu gen của quần thể của loài động vật với lôcut
có ba alen ở đoạn tương đồng của NST X, Y của giới XX 32

Bảng III.1.6: Xác định số loại kiểu gen của quần thể của loài động vật với lôcut
có 3 alen ở đoạn tương đồng của NST X, Y của giới XY 33

Bảng III.1.7: Xác định số loại kiểu gen của quần thể gà với lôcut có 4 alenở
đoạn tương đồng của NST X, Y của giới XX 34

Bảng III.1.8: Xác định số loại kiểu gen của quần thể gà với lôcut có 4 alenở
đoạn tương đồng của NST X, Y của giới XY 34

Bảng III.2.1: Xác định số loại kiểu gen đối với 2 lôcut: lôcut 1 có 2 alen, lôcut 2

có 2 alen nằm ở đoạn tương đồng của NST X và Y của giới XX 35

Bảng III.2.2: Xác định số loại kiểu gen đối với 2 lôcut: lôcut 1 có 2 alen, lôcut 2
có 2 alen nằm ở đoạn tương đồng của NST X và Y của giới XY 36

Bảng III.2.3: Xác định số loại kiểu gen đối với 2 lôcut: lôcut 1 có 2 alen, lôcut 2
có 3 alen nằm ở đoạn tương đồng của NST X và Y của giới XX 36

Bảng III.2.4: Xác định số loại kiểu gen đối với 2 lôcut: lôcut 1 có 2 alen, lôcut 2
có 3 alen nằm ở đoạn tương đồng của NST X và Y của giới XY 37

Bảng III.2.5: Xác định số loại kiểu gen của quần thể loài thú với lôcut 1 có 3
alen và lôcut 2 có 2 alen đều ở đoạn tương đồng của NST X, Y của giới XX 39

Bảng III.2.6: Xác định số loại kiểu gen của quần thể loài thú với 2 lôcut: lôcut 1
có 3 alen, lôcut 2 có 2 alen nằm ở đoạn tương đồng của NST X và Y của giới
XY 39


x

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT SỬ DỤNG TRONG KHÓA LUẬN

TT Ký tự Nội dung
1 NST

Nhiễm sắc thể

2 THPT

Trung học phổ thông





1

PHẦN I: MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài:
Disterwerg đã viết: “ Người thầy giáo tồi truyền đạt chân lý, người thầy
giáo giỏi dạy cách tìm ra chân lý”. Theo đó, người giáo viên phải biết cách
hướng dẫn học sinh tìm ra các công thức quan trọng hơn là việc cung cấp cho
học sinh các công thức. Khi người giáo viên chỉ cung cấp công thức thì học sinh
sẽ tiếp thu một cách thụ động, chưa hiểu rõ bản chất của vấn đề. Giáo viên
hướng dẫn học sinh tìm ra công thức thì học sinh sẽ chủ động và hiểu sâu sắc
hơn về các công thức.
Thực tế cho thấy học sinh rất lúng túng khi xác định thành phần kiểu gen
trong quần thể giao phối, các em chưa phân biệt được chính xác các loại kiểu
gen trên các lôcut khác nhau.
Hiện tại kiến thức di truyền học nói chung và kiến thức di truyền học quần
thể nói riêng thường xuyên được cập nhật, bổ sung và ngày càng được hoàn
thiện hơn. Ở phần này, học sinh cũng như sinh viên gặp nhiều khó khăn trong
khi giải bài tập về xác định số loại kiểu gen trong quần thể giao phối. Nội dung
này được sử dụng rất nhiều trong các kỳ thi tốt nghiệp THPT,thi học sinh giỏi
THPT và kỳ thi Đại học. Việc xây dựng công thức xác định số loại kiểu gen
trong quần thể giao phối có ý nghĩa trong việc nâng cao chất lượng học tập, phát
huy tính chủ động sáng tạo trong học tập của học sinh.
Việc xác định được công thức xác định số loại kiểu gen trong quần thể giao
phối giúp giáo viên và học sinh chủ động hơn trong việc học tập, hiểu sâu sắc

hơn các công thức và vận dụng một cách linh hoạt, tránh tình trạng giải sai và
mất phương hướng trong khi giải các bài toán liên quan đến xác định số loại
kiểu gen trong quần thể giao phối.
Với bốn lý do đó tôi chọn đề tài: “Xây dựng các công thức xác định số
loại kiểu gen trong quần thể giao phối” này nhằm giúp cho học sinh, sinh viên
có thể hiểu và áp dụng một cách linh hoạt vào trong các trường hợp để giải các
bài tập có liên quan một cách dễ dàng.
2. Mục tiêu:
Thành lập được các công thức tính kiểu gen trong trường hợp: 1 lôcut với
nhiều alen trên NST thường, 2 lôcut với nhiều alen trên NST thường, 1 lôcut với

2

nhiều alen trên NST giới tính X ở đoạn không tương đồng, 2 lôcut với nhiều
alen trên NST giới tính X ở đoạn không tương đồng,1lôcut với nhiều alen trên
đoạn tương đồng của NST giới tính X và Y, 2 lôcut với nhiều alen trên đoạn
tương đồng của NST giới tính X và Y, 1lôcut với nhiều alen trên NST giới tính
Y ở đoạn không tương đồng, 2 lôcut với nhiều alen trên NST giới tính Y ở đoạn
không tương đồng.
3. Đối tượng nghiên cứu:
- Hệ thống kiến thức về di truyền học, phương pháp giải bài tập di truyền.
- Các hoạt động giảng dạy, học tập của giáo viên và học sinh.
4. Tình hình nghiên cứu:
Hiện tại tôi vẫn thấy chưa có một đề tài nào chuyên sâu nghiên cứu về công
thức xác định số loại kiểu gen của quần thể giao phối mà chỉ có các sáng kiến
kinh nghiệm của các giáo viên THPT xây dựng để khái quát hóa các công thức
giúp học sinh vận dụng vào các bài tập về di truyền quần thể.Cụ thể:
Sáng kiến kinh nghiệm: Phương pháp xác định nhanh số loại kiểu gen và số
kiểu giao phối của quần thể do cô giáo Hoàng Thị Nhung trình bày đã chỉ ra
được các công thức xác định nhanh số kiểu gen đồng hợp, số kiểu gen dị hợp, số

kiểu gen chung và số kiểu giao phối của quần thể ngâu phối trong các trường
hợp: một gen có r alen đối với gen nằm trên NST thường và gen nằm trên NST
giới tính (gen nằm trên X không có alen tương ứng trên Y, gen nằm trên Y
không có alen tương ứng trên X), hai hay nhiều gen trong đó 1 gen có r
1
alen,
gen 2 có r
2
alen đối với gen nằm trên NST thường (2 hay nhiều gen nằm trên các
NST thường khác nhau, 2 gen nằm trên cùng một cặp NST thường) và gen nằm
trên NST giới tính (gen nằm trên X không có alen tương ứng trên Y, gen nằm
trên Y không có alen tương ứng trên X); cũng như một số ứng dụng khi giải bài
toán trắc nghiệm [7].
Sáng kiến kinh nghiệm: Phương pháp xác định số loại kiểu gen và số kiểu
giao phối trong quần thể giao phối lưỡng bội (2n) do thầy giáo Lê Quang Hưng
trường THPT Triệu Sơn 5 thực hiện. Sáng kiến này đã đưa ra các công thức tính
số loại kiểu gen trong quần thể, số kiểu gen đồng hợp tử, số kiểu gen dị hợp và

3

số kiểu giao phối trong các trường hợp sau: gen nằm trên NST thường (1 gen có
r alen nằm trên NST thường tương đồng, các gen nằm trên các cặp NST thường
tương đồng khác nhau, các gen cùng nằm trên một cặp NST thường tương đồng)
gen nằm trên NST giới tính với quần thể ngẫu phối có cặp NST giới tính XX,
XY (gen thuộc vùng tương đồng của cặp NST giới tính XY, gen nằm cùng
không tương đồng của cặp NST giới tính XY) gen nằm trên NST giới tính với
quần thể ngẫu phối có cặp NST giới tính XX, XO (trên NST X có 1 gen với r
alen, trên NST X có nhiều gen) [9].
Sáng kiến kinh nghiệm: Phương pháp xác định số loại kiểu gen trong quần
thể được cô giáo Lê Ngọc Hiếu trường THPT chuyên Lương Thế Vinh đã chỉ ra

công thức xác định số loại kiểu gen, số kiểu gen đồng hợp và dị hợp trong các
trường hợp: 1 lôcut gen nằm trên NST thường, 1 lôcut gen nằm trên NST giới
tính (1 lôcut gen nằm trên NST giới tính X không có alen tương ứng trên Y, 1
lôcut gen nằm trên NST giới tính X có alen tương ứng trên Y, 1 lôcut gen nằm
trên NST giới tính Y không có alen tương ứng trên X, 1 lôcut gen nằm trên NST
giới tính X của loài có cơ chế xác định giới tính là XX/XO). 2 lôcutgen cùng
nằm trên một cặp NST thường, 2 lôcut gen nằm trên cặp NST giới tính X không
có alen tương ứng trên Y. 2 hoặc nhiều lôcut gen nằm trên các cặp NST tương
đồng khác nhau [8].
Sáng kiến kinh nghiệm: Một số công thức vận dụng để giải bài tập di
truyền học của cô giáo Trần Thị Thanh Xuân trường THPT chuyên Lê Hồng
Phongđã đưa ra được các công thức xác định số loại kiểu gen đồng hợp tử của
gen trên NST thường hoặc ở giới đồng giao tử XX, số loại kiểu gen của 1 gen
nằm trên NST thường, số loại kiểu gen của 1 gen nằm trên NST giới tính X
không có alen tương ứng trên Y, số loại kiểu gen của 2 hay nhiều gen nằm trên
NST khác nhau, số loại kiểu gen của 2 hay nhiều gen nằm trên NST thường, số
loại kiểu gen của 2 hay nhiều gen phân bố trên NST giới tính X không có vùng
tương đồng trên NST Y [11].
Sáng kiến kinh nghiệm: Phương pháp xác định kiểu gen, kiểu giao phối
trong quần thể giao phối do thầy giáo Lê Văn Thảo trường THPT Yên Định

4

1trình bày đã chỉ ra được các công thức xác định số kiểu gen tối đa, số kiểu gen
đồng hợp tử tối đa, số kiểu gen dị hợp tử tối đa trong quần thể trong các trường
hợp: 1 gen nằm có nhiều alen trên NST thường, nhiều gen mỗi gen có nhiều alen
trên một cặp NST thường, nhiều gen mỗi gen có nhiều alen trên nhiều cặp NST
thường, 1 gen với nhiều alen nằm trên NST X ở đoạn không tương đồng, 1 gen
với nhiều alen nằm trên NST Y ở đoạn không tương đồng, 1 gen với nhiều alen
nằm trên NST XY ở đoạn tương đồng và phương pháp xác định kiểu giao phối

trong quần thể [10].
Trong các sáng kiến kinh nghiệm của các thầy giáo, cô giáo đã trình bày ở
trên, đã đưa ra được công thức xác định số loại kiểu gen và kiểu giao phối trong
các trường hợp cụ thể. Tuy nhiên các sáng kiến kinh nghiệm chỉ nêu ra các công
thức và một số bài tập vận dụng trong các trường hợp nhất định nhưng chưa
trình bày được phương pháp thiết lập cho công thức trong các trường hợp cụ thể.
Học sinh chỉ áp dụng một cách thụ động, chưa hiểu rõ được cách thiết lập công
thức.
Trong sách giáo khoa sinh học 12 ban nâng cao đã có đề cập 1 công thức
xác định kiểu gen: trong đó r là số alen thuộc 1 gen, n là số gen
khác nhau áp dụng trong trường hợp 1 gen với nhiều alen trên một NST thường
[6]. Ở đây còn thiếu các công thức xác định số loại kiểu gen trong các trường
hợp: 2 gen với nhiều alen trên NST thường, 1 gen với nhiều alen trên NST giới
tính X ở đoạn không tương đồng, 2 gen với nhiều alen trên NST giới tính X ở
đoạn không tương đồng,1gen với nhiều alen trên NST giới tính X ở đoạn tương
đồng, 2 gen với nhiều alen trên NST giới tính X ở đoạn tương đồng, 1gen với
nhiều alen trên NST giới tính Y ở đoạn không tương đồng, 2gen với nhiều alen
trên NST giới tính Y ở đoạn không tương đồng . Nên học sinh và sinh viên gặp
nhiều khó khăn khi giải các bài tập về xác định số loại kiểu gen trong quần thể
giao phối, thường hay mất phương hướng, giải sai.
Trong khóa luận này tôi muốn hướng dẫn học sinh cách thiết lập các công
thức về xác định số loại kiểu gen trong quần thể giao phối trong các trường hợp
cụ thể.

5

5. Nhiệm vụ nghiên cứu:
- Xây dựng các công thức xác định số loại kiểu gen trong quần thể giao
phối trong các trường hợp:
+ Trường hợp: 1 lôcut nằm trên NST thường.

+ Trường hợp: 2 lôcut nằm trên NST thường.
+ Trường hợp: 1 lôcut nằm ở đoạn không tương đồng trên NST X.

+ Trường hợp: 2 lôcut nằmở đoạn không tương đồng trên NST X.

+ Trường hợp: 1 lôcut nằm ở đoạn tương đồng trên NST X và Y.

+ Trường hợp: 2 lôcut nằmở đoạn tương đồng trên NST X và Y.

+ Trường hợp: 1 lôcut nằm ở đoạn không tương đồng trên NST Y.

+ Trường hợp: 2 lôcut nằmở đoạn không tương đồng trên NST Y.

- Vận dụng các công thức vào giải bài tập liên quan.
6. Phạm vi nghiên cứu:
Giới hạn về nội dung: Đề tài chỉ nghiên cứu phần di truyền học quần thể
giao phối ngẫu nhiên, xây dựng công thức xác định số loại kiểu gen của quần thể
giao phối của học sinh 12 THPT, chỉ xác định 2 gen trên 1 NST không đề cập
đến trường hợp 3 gen trên 1 NST vì các trường hợp này còn phụ thuộc và trao
đổi chéo đơn hay trao đổi chéo kép.
7. Phương pháp nghiên cứu:
- Phương pháp nghiên cứu lí thuyết:
Nghiên cứu hệ thống lí thuyết liên quan, bao gồm lý thuyết về quần thể,
quần thể giao phối, các đặc trưng di truyền của quần thể và sự di truyền trong
quần thể giao phối. Sưu tầm, phân loại các bài tập về quần thể giao phối. Tìm
hiểu các phương pháp giải bài tập về xác định số loại kiểu gen trong quần thể
giao phối.
- Phương pháp chuyên gia:
Trao đổi, thảo luận, lấy ý kiến của các giảng viên, giáo viên giảng dạy có

nhiều kinh nghiệmở trường phổ thông.
8. Đóng góp mới của đề tài:
Xây dựng 8 công thức xác định số loại kiểu gen trong quần thể giao phối, cụ
thể:

6

-
Trường hợp: 1 lôcut nằm trên NST thường:
(
với a là số alen
của 1 lôcut)

-
Trường hợp: 2 lôcut nằm trên NST thường:
(
với a là số
alen của lôcut 1, b là số alen của lôcut 2)

-
Trường hợp: 1 lôcut nằmở đoạn không tương đồng trên NST X:

(
với a là số alen của 1lôcut)

-
Trường hợp: 2 lôcut nằm ở đoạn không tương đồng trên NST X:

(
với a là số alen của lôcut 1, b là số alen của lôcut 2)

-
Trường hợp: 1 lôcut nằmở đoạn tương đồng trên NST X và Y:

(
với a là số alen của 1 lôcut)

-
Trường hợp: 2 lôcut nằmở đoạn tương đồng trên NST X và Y:

(
với a là số alen của lôcut 1, b là số alen của lôcut 2)

-
Trường hợp: 1 lôcut nằm ở đoạn không tương đồng trên NST Y:

(
với a là số alen của 1 lôcut)

-
Trường hợp: 2 lôcut nằm ở đoạn không tương đồng trên NST Y:

(
với a là số alen của lôcut 1, b là số alen của lôcut 2)


7

PHẦN II: NỘI DUNG NGHIÊN CỨU
CHƯƠNG I: NHỮNG KIẾN THỨC CƠ BẢN CÓ LIÊN QUAN

Nắm vững các kiến thức về:
I.Khái niệm về quần thể:
Có rất nhiều khái niệm về quần thể nhưng ở đây tôi chỉ đề cập đến khái
niệm về quần thể giao phối.
Quần thể là tập hợp các cá thể cùng loài, chung sống trong một khoảng
không gian xác định, tồn tại qua thời gian nhất định, giao phối với nhau sinh ra
thế hệ sau hữu thụ.
Quần thể hình thành dưới ảnh hưởng của các điều kiện sinh tồn trên cơ sở
tác dụng tương hỗ giữa ba nhân tố tiến hóa:di truyền, biến dị và chọn lọc. Sự tạo
thành các quần thể là phương thức thích ứng của loài đối với những điều kiện
sinh sống cụ thể [2].
Theo hình thức giao phối, người ta chia ra quần thể nội phối và quần thể
giao phối.
1. Khái niệm về quần thể nội phối:
Đối với thực vật, nội phối được hiểu là tự thụ phấn hay giao phối cùng
dòng. Ở động vật, nội phối được hiểu là giao phối họ hàng, giao phối gần, giao
phối huyết thống, giao phối cận huyết [4].
2. Khái niệm về quần thể giao phối:
Quần thể giao phối được hiểu là giao phối tự do và ngẫu nhiên nên còn
được gọi tắt là quần thể ngẫu phối.
Ngẫu phối là trường hợp các cá thể trong quần thể tự do giao phối với
nhau, nói cách khác sự gặp gỡ của các giao tử đực và giao tử cái mà các thành
viên trong quần thể tạo ra là ngẫu nhiên.Đây là hệ thống giao phối phổ biến nhất
ở phần lớn động, thực vật [4].
II. Các đặc trưng di truyền của quần thể:
1. Vốn gen:
Mỗi quần thể được đặc trưng bằng một vốn gen nhất định. Vốn gen là toàn
bộ thông tin di truyền, nghĩa là bao gồm các alen của tất cả các gen hình thành
trong quá trình tiến hóa mà quần thể có tại một thời điểm xác định [1].

8

2. Tần số alen:
Để phân tích di truyền các quần thể, cần xác định được tần số của các alen
hiện có để có thể phát hiện được những biến đổi theo thời gian, tức là trong quá
trình tiến hóa [3].
Tần số tương đối của alen (hay còn gọi là tần số tương đối của gen) được
tính bằng tỷ lệ giữa số alen được xét đến trên tổng số các alen của 1 gen trong
quần thể, hay bằng tỷ lệ phần trăm số giao tử mang alen đó trong quần thể [1].
3. Tần số kiểu gen:
Tần số tương đối của một kiểu gen được xác định bằng tỷ số cá thể có kiểu
gen đó trên tổng số cá thể trong quần thể [1].
III. Sự di truyền trong quần thể giao phối:
1. Một số đặc trưng di truyền cơ bản trong quần thể giao phối:
Giao phối ngẫu nhiên (ngẫu phối) giữa các cá thể trong quần thể là nét đặc
trưng của quần thể giao phối. Đây là hệ thống giao phối phổ biến nhất ở phần
lớn động, thực vật. Trong quần thể ngẫu phối nổi lên mối quan hệ phụ thuộc lẫn
nhau giữa các cá thể về mặt sinh sản (giữa đực và cái, giữa bố mẹ và con).Vì
vậy quần thể giao phối được xem là đơn vị sinh sản, đơn vị tồn tại của loài trong
tự nhiên. Chính mối quan hệ về sinh sản là cơ sở đảm bảo cho quần thể tồn tại
trong không gian và qua thời gian [1].
2. Trạng thái cân bằng trong quần thể giao phối:
Trong quần thể giao phối, cấu trúc di truyền của thế hệ sau được tạo nên
nhờ những tổ hợp muôn màu muôn vẻ của các giao tử khác nhau khi thụ tinh. Số
lượng cá thể của kiểu gen này hay khác sẽ được xác định bởi tần số các loại giao
tử khác nhau do các cá thể cha mẹ sinh ra.
Trong quần thể giao phối cấu trúc di truyền của quần thể vẫn được duy trì
ổn định qua nhiều thế hệ [5].
3. Định luật Hardy – Weinberg:

Năm 1908, Hardy (Anh) và Weinberg (Đức) độc lập với nhau, cùng lúc
đưa ra công thức phản ánh sự phân bố các kiểu gen trong quần thể giao phối. Về

9

sau người ta gọi công thức này là công thức Hardy – Weinberg (hay định luật
Hardy – Weinberg) [5].
Nội dung của định luật là: Trong quần thể giao phối ngẫu nhiên có kích
thước lớn, không có chọn lọc, đột biến, di cư tần số các alen và tần số các kiểu
gen là không đổi qua các thế hệ. Nói cách khác, sự kế thừa di truyền trong quần
thể giao phối ngẫu nhiên sẽ không dẫn tới sự thay đổi tần số các alen và tần số
các kiểu gen, quần thể ở trạng thái cân bằng qua các thế hệ [4].
Nếu ký hiệu tần số alen trội A trong quần thể là p, khi ấy tần số alen lặn sẽ
là q (hay 1-p), từ đó suy ra tỷ số giữa các kiểu gen ở thế hệ sau sẽ là:





Như vậy, định luật Hardy – Weinberg phản ánh sự phân bố các kiểu gen
trong quần thể được phản ánh bởi công thức :
p
2
AA + 2pq Aa + q
2
aa = 1.
4. Ý nghĩa định luật Hardy – Weinberg:
Định luật Hardy – Weinberg phản ánh trạng thái cân bằng di truyền trong
quần thể. Nó giải thích vì sao trong thiên nhiên có những quần thể được duy trì
ổn định trong thời gian dài. Đây là định luật cơ bản để nghiên cứu di truyền học

quần thể.
Giá trị thực tiễn của định luật này thể hiện trong việc xác định tần số tương
đối của các kiểu gen và các alen từ tỷ lệ các kiểu hình. Từ đó cho thấy khi biết
được tần số xuất hiện đột biến nào đó có thể tự tính xác xuất bắt gặp thể đột biến
đó trong quần thể hoặc dự đoán sự tiềm tàng các gen hay các đột biến có hại
trong quần thể. Điều đó rất quan trọng trong y học và chọn giống[6].
♂
pA qa
pA p
2
AA pq Aa
qa pq Aa q
2
aa

10
CHƯƠNG II. THIẾT LẬP CÁC CÔNG THỨC XÁC ĐỊNH SỐ LOẠI
KIỂU GEN TRONG QUẦN THỂ GIAO PHỐI

I. Trường hợp lôcut nằm trên NST thường:
Sách giáo khoa Sinh học 12 ban nâng cao đã có nêu công thức tính số loại
kiểu gen trong quần thể giao phối: trong đó: r là số alen thuộc 1
gen, n là số gen khác nhau [6]. Tuy nhiên để học sinh hiểu sâu hơn, tiếp thu chủ
động hơn nên tôi đưa ra phương pháp thiết lập công thức tính số loại kiểu gen
trong quần thể giao phối trong trường hợp gen nằm trên NST thường:
1. Xét trường hợp 1 lôcut nằm trên NST thường:
1.1. Xét 1 lôcut có 2 alen: (alen a
1
và alen a
2

)
Xét 1 lôcut có 2 alen: alen a
1
và alen a
2
nằm trên NST thường qua quá trình
giao phối ta có:
Bảng I.1.1: Xác định số loại kiểu gen đối với 1 lôcut có 2 alen nằm trên
NST thường





 Số loại kiểu gen của quần thể trên là: 3 (loại kiểu gen).
1.2. Xét 1 lôcut có 3 alen: (alen a
1
, alen a
2
và alen a
3
)
Xét 1 lôcut có 3 alen: alen a
1
, alen a
2
và alen a
3
nằm trên NST thườngqua
quátrình giao phối ta có:

Bảng I.1.2: Xác định số loại kiểu gen đối với 1 lôcut có 3 alen nằm trên
NST thường







 Số loại kiểu gen của quần thể trên là: 6 (loại kiểu gen).
♂
a
1
a
2

a
1
(1) a
1
a
1
(2) a
1
a
2

a
2

Trùng với (2)

(3) a
2
a
2

♂
a
1
a
2
a
3

a
1
(1) a
1
a
1
(2) a
1
a
2
(3) a
1
a
3

a
2

Trùng với
(2)
(4) a
2
a
2
(5) a
2
a
3

a
3

Trùng vớ
i
(3)
Trùng với
(5)
(6) a
3
a
3


11
1.3. Xét 1 lôcut có 4 alen: (alen a

1
, alen a
2
, alen a
3
và alen a
4
)
Xét 1 lôcutcó 4 alen: alen a
1
, alen a
2
, alen a
3
và alen a
4
nằm trên NST
thường qua quá trình giao phối ta có:
Bảng I.1.3: Xác định số loại kiểu gen đối với 1 lôcut có 4 alen nằm trên
NST thường

 Số loại kiểu gen của quần thể trên là: 10 ( loại kiểu gen).
Nhận xét:
Xét 1 lôcut nằm trên NST thường:
- Nếu lôcut đó có 2 alen qua giao phối số loại kiểu gen của quần thểtrên là:
1+ 2 = 3 (loại kiểu gen).
- Nếu lôcut đó có 3 alen qua giao phối số loại kiểu gen của quần thể trên là:
1 + 2 + 3 = 6 (loại kiểu gen).
- Nếu lôcut đó có 4 alen qua giao phối số loại kiểu gen của quần thể trên là:
1+ 2 + 3 + 4 = 10 (loại kiểu gen).

- Tương tự ta có lôcut đó có 5 alen qua giao phối số loại kiểu gen của quần
thể trên là: 1 + 2 + 3 + 4 + 5 = 15 (loại kiểu gen).
- Vậy xét 1 lôcut nằm trên NST thường có chứa a alen qua giao phối thì số
loại kiểu gen của quần thể trên là: 1 + 2 + 3 + + (a - 1) + a hay
(loại kiểu gen).

Kết luận:


Trong đó: a là số alen của gen
♂

a
1
a
2
a
3
a
4

a
1
(1) a
1
a
1
(2) a
1
a

2
(3) a
1
a
3
(4) a
1
a
4

a
2

Trùng với
(2)
(5) a
2
a
2
(6) a
2
a
3
(7) a
2
a
4

a
3

Trùng với
(3)
Trùng với
(6)
(8) a
3
a
3
(9) a
3
a
4

a
4

Trùng với
(4)
Trùng với
(7)
Trùng với
(9)
(10) a
4
a
4


12

1.4. Bài tập vận dụng:
Bài 1: Ở người gen quy định nhóm máu có 3 alen: I
A
, I
B
, I
O
nằm trên NST
thường. Trong trường hợp không xảy ra đột biến, quá trình ngẫu phối có thể tạo
ra số loại kiểu gen tối đa là bao nhiêu?
Giải:
a) Cách giải truyền thống:
Số loại kiểu gen tối đa của quần thể trên qua quá trình giao phối trong
trường hợp không có đột biến xảy ra là:
Bảng I.1.4: Xác định số loại kiểu gen quy định nhóm máu nằm trên
NST thường ở người







 Số loại kiểu gen của quần thểtrên là: 6 (loại kiểu gen).
b) Cách giải nhanh áp dụng công thức:
- Gọi a là số alen của gen quy định nhóm máu ở người.
- Trong trường hợp gen nằm trên NST thường, không có đột biến xảy ra số
loại kiểu gen có thể tạo ra qua quá trình giao phối là:
= =
6 (loại kiểu gen).

- Vậy số loại kiểu gen tối đa có thể tạo ra qua giao phối là: 6 (loại kiểu
gen).
Bài 2: Ở loài 2n, xét một gen nằm trên NST thường có 4 alen: alen a
1
, alen
a
2
, alen a
3
và alen a
4
. Xác định số loại kiểu gen tối đa có thể tạo ra của quần thể
qua quá trình giao phối?
Giải:
a) Cách giải truyền thống:
Số loại kiểu gen tối đa của quần thể trên qua quá trình giao phối là:
♂

I
A
I
B
I
O

I
A
(1) I
A
I

A

(2) I
A
I
B
(3) I
A
I
O

I
B

Trùng với
(2)
(4) I
B
I
B
(5) I
B
I
O

I
O

Trùng với
(3)

Trùng với
(5)
(6) I
O
I
O


13
Bảng I.1.5: Xác định số loại kiểu gen có 4 alen nằm trên NST thường ở loài
có bộ NST 2n
 Số loại kiểu gen của quần thể trên là: 6 (loại kiểu gen).
b) Cách giải nhanh áp dụng công thức:
- Gọi a là số alen của gen trong quần thể trên.
- Trong trường hợp gen nằm trên NST thường, không có quá trình đột biến
xảy ra, số loại kiểu gen tối đa có thể tạo ra là:
= =
10 (loại kiểu gen).
- Vậy số loại kiểu gen tối đa có thể tạo ra qua giao phối là: 10 (loại kiểu gen).
2. Xét trường hợp 2 lôcut nằm trên NST thường:
2.1. Xét 2 lôcut: lôcut 1 có 2 alen (alen a
1
và alen a
2
), lôcut 2 có 2 alen (alen
b
1
và alen b
2
)

Xét 2 lôcut: lôcut 1 có 2 alen (alen a
1
và alen a
2
), lôcut 2 có 2 alen (alen b
1

và alen b
2
) đều nằm trên NST thường qua giao phối ta có:
Bảng I.2.1: Xác định số loại kiểu gen đối với 2 lôcut: lôcut 1 có 2 alen,
lôcut 2 có 2 alen nằm trên NST thường

♂
a
1
a
2
a
3
a
4
a
1
(1) a
1
a
1
(2) a
1

a
2
(3) a
1
a
3
(4) a
1
a
4

a
2

Trùng với (2)
(5) a
2
a
2
(6) a
2
a
3
(7) a
2
a
4

a
3

Trùng với (3) Trùng với (6)
(8) a
3
a
3
(9) a
3
a
4

a
4

Trùng với (4) Trùng với (7) Trùng với (9)
(10) a
4
a
4

♂

a
1
b
1
a
1
b
2

a
2
b
1
a
2
b
2

a
1
b
1

(1)

(2)

(3)

(4)

a
1
b
2

Trùng với(2)

(5)

(6)

(7)

a
2
b
1

Trùng với(3)

Trùng với(6)

(8)

(9)

a
2
b
2

Trùng với(4)

Trùng với(7)


Trùng với9)

(10)


14
 Số loại kiểu gen của quần thể trên là: 10 (loại kiểu gen).
2.2.Xét 2 lôcut: lôcut 1 có 2 alen (alen a
1
và alen a
2
), lôcut 2 có 3 alen(alen
b
1
, alen b
2
và alen b
3
)
Xét 2 lôcut:lôcut 1 có 2 alen (alen a
1
và alen a
2
), lôcut 2 có 3 alen (alen b
1,

alen b
2
và alen b
3
) đều nằm trên NST thường qua giao phối ta có:
Bảng I.2.2: Xác định số loại kiểu gen đối với 2 lôcut: lôcut 1 có 2 alen,

lôcut 2 có 3 alen nằm trên NST thường
 Số loại kiểu gen của quần thể trên là: 21 (loại kiểu gen).
Nhận xét:
Xét 2 lôcut cùng nằm trên NST thường:
- Nếu lôcut 1 có 2 alen, lôcut 2 có 2 alen qua giao phối thì số loại kiểu gen
của quần thể trên là: 1 + 2 + 3 + 4 = 1 + 2 + 3 + (2.2) = 10 (loại kiểu gen).
- Nếu lôcut 1 có 2 alen, lôcut 2 có 3 alen qua giao phối thì số loại kiểu gen
của quần thể trên là: 1 + 2 + 3 + 4 + 5 + 6 = 1 + 2 + 3 + 4 + 5 + (2.3) = 21 (loại
kiểu gen).
♂

a
1
b
1
a
1
b
2
a
1
b
3
a
2
b
1
a
2
b

2
a
2
b
3
a
1
b
1

(1)

(2)

(3)

(4)

(5)


(6)


a
1
b
2

Trùng với
(2)

(7)

(8)

(9)

(10)

(11)

a
1
b
3

Trùng với
(3)
Trùng với
(8)
(12)

(13)


(14)

(15)

a
2
b
1

Trùng với
(4)
Trùng với
(9)
Trùng với
(13)
(16)

(17)

(18)

a
2
b
2

Trùng với
(5)
Trùng với
(10)
Trùng với
(14)
Trùng với

(17)
(19)

(20)

a
2
b
3


Trùng với
(6)
Trùng với
(11)
Trùng với
(15)
Trùng với
(18)
Trùng với
(20)
(21)


15
- Tương tự ta có lôcut 1 có 3 alen, lôcut 2 có 3 alen qua giao phối thì số loại
kiểu gen của quần thể trên là:
1 + 2 + 3 + 4 + 5 + 6 + 7 + 8 + 9 = 1 + 2 + 3 + 4 + 5 + 6 + 7 + 8 + (3.3) = 45
(loại kiểu gen).
- Vậy xét 2 lôcut đều nằm trên NST thường, lôcut 1 có a alen, lôcut 2 có b

alen qua giao phối số loại kiểu gen của quần thể là: 1 + 2 + + (a.b - 1) + a.b
hay
Kết luận:

Trong đó:
-
a là số alen của gen
- b là số alen của gen
2.3. Bài tập vận dụng:
Bài 1: Ở người, tính trạng thuận tay phải hay thuận tay trái do một gen có 2
alen quy định, tính trạng tóc quăn hay thẳng do một gen có 2 alen quy định, các
gen trên đều nằm trên NST thường. Trong trường hợp không xảy ra đột biến
mới, tính theo lý thuyết, số loại kiểu gen tối đa có thể có về 2 tính trạng trên
trong quần thể người là?
Giải:
a) Cách giải truyền thống:
Xét quần thể người, gọi: a
1
là alen quy định tính trạng thuận tay phải.
a
2
là alen quy định tính trạng thuận tay trái.
b
1
là alen quy định tính trạng tóc quăn.
b
2
là alen quy định tính trạng tóc thẳng.
Số loại kiểu gen tối đa của quần thể trên có thể tạo ra bởi 4 alen trên qua
quá trình giao phối trong trường hợp không có đột biến xảy ra là: