Phương pháp giải bài tập về Sinh học

Phương pháp giải bài tập về di truyền quần thể - bài tập thuộc chương trình Sinh
học 12 - THPT)
Một số lưu ý:
1. Khi giải bài tập cần xác định quần thể tự phối hay quần thể giao phối:
- Quần thể tự phối: Tần số alen của quần thể cây tự thụ phấn và quần thể động vật giao
phối cận huyết không thay đổi qua các thế hệ nhưng làm thay đổi tần số kiểu gen theo
hướng tăng dần tần số kiểu gen đồng hợp và giảm dần tần số kiểu gen dị hợp.
2. Trong quần thể
- Tần số mỗi alen = số lượng alen/tổng số alen tại một thời điểm xác định
- Tần số một loại kiểu gen = số lượng cá thể có kiểu gen cần tính / tổng số cả thể
3. Đặc điểm di truyền của quần thể ngẫu phối:
- Nội dung định luật Hacđi – Vanbec: Trong những điều kiện nhất định, tần số tương đối
của các alen và thành phần kiểu gen của quần thể ngẫu phối được duy trì ổn định qua các
thế hệ.
Khi xảy ra ngẫu phối, quần thể đạt trạng thái cân bằng theo định luật Hacđi – Van
bec. Khi đó thoả mãn đẳng thức : p2AA + 2 pqAa + q2aa = 1.
Trong đó : p là tần số alen A, q là tần số alen a, p + q = 1.
4. Đối với quần thể tự phối
Quy ước: Trong quần thể sinh vật,
- kiểu gen AA (Thể đồng hợp trội): có tỷ lệ là x;
- kiểu gen Aa (Thể dị hợp): có tỷ lệ là y;
- kiểu gen aa (Thể đồng hợp lặn): có tỷ lệ là z
=> Cấu trúc di truyền của quần thể có dạng :
AA : Aa : aa = x : y : z; Trong đó: x (AA) + y (Aa) + z (aa) =1
Công thức tổng quát

4. Đối với quần thể giao phối
1. Xác định số loại kiểu gen của quần thể
Cho gen 1 có m alen, gen 2 có n alen, số kiểu gen tối đa, số kiểu gen dị hợp, số kiểu
gen đồng hợp được tính theo bảng sau:

2.Kiểm tra sự cân bằng của quần thể
2.1. Trường hợp gen gồm 2 alen: AA.aa = (Aa/2) 2 à quần thể cân bằng.
hoặc tính p, q sau đó tính p 2+2pq+q2 và so sánh với dữ
kiện đầu bài
2.2. Trường hợp gen đa alen, ví dụ 4 nhóm máu: A, B, AB, O
Gọi : p(IA); q(IB), r(i) lần lượt là tần số tương đối các alen I A, IB, IO => p + q + r = 1
p2 + 2pq + 4pr + q 2 + r2 = 1
Nhóm máu
Kiểu gen
Tần số kiểu gen

A
IA IA + IAIO
p2 + 2 pr

B
IB IB + IB IO
q2 + 2 qr

AB
IA IB
2pq

O
IO IO
r2

2.3. Trường hợp gen trên NST giới tính
- Đối với 1 locus trên NST X có 2 alen có 5 kiểu gen.

- Giới cái (hoặc giới XX): tần số các kiểu gen được tính giống trường hợp các
alen trên NST thường
p2 + 2pq + q2 = 1.
- Giới đực (hoặc giới XY): Chỉ có 1 alen trên X => pXAY+ qXaY=1.


- Trong cả quần thể do tỉ lệ đực : cái = 1: 1 => Ở trạng thái cân bằng di truyền

2.4. Trường hợp kiểu hình lặn (aa) bị tách ra khỏi quần thể hoặc không có khả
năng sinh sản, sau k thế hệ
- Tỉ lệ alen A: a = (p+kq) : q
- Tỉ lệ kiểu gen AA : Aa = (p+q) : kq
2.5. Thiết lập trạng thái cân bằng di truyền cho 2 hay nhiều locut gen
- Xét hai locut dị hợp Aa và Bb => Số kiểu gen tăng lên = 3 2 = 9.
- Gọi tần số alen A, a, B, b lần lượt là: p, q, r,s
- Tần số kiểu gen (ở trạng thái cân bằng) = (p + q) 2(r + s)2 = 1.
= (p2 AA + 2pqAa + q 2aa)(r2BB + 2rsBb + s 2bb)
= p2r2AABB + p 22rs AABb + p 2s2Aabb

- Triển khai ta có
STT Kiểu gen
1
AABB
2
AABb
3
AAbb
4
AaBB
5

AaBb
6
Aabb
7
aaBB
8
aaBb
9
aabb

Tỉ lệ
p 2 r2
2p2rs
p 2s 2
2pqr2
4pqrs
2pqs2
q 2 r2
2q2rs
p 2s 2

- Khi đạt trạng thái cân bằng tỉ lệ mỗi loại giao tử như sau: AB = pr; Ab = ps; aB = qr,
ab = qs
Bài tập vận dụng
Ví dụ 1. Ở một quần thể thực vật tại thế hệ P0 có 100% thể dị hợp về kiểu gen Aa. Nếu xảy
ra tự thụ phấn 2 thế hệ, tính tỉ lệ dị hợp và đồng hợp là bao nhiêu ở mỗi thế thệ.
Hướng dẫn giải bài tập
- Áp dụng công thức (Bảng trên)
=> Lập bảng sau:

Ví dụ 2: Một quần thể thực vật có số lượng cá thể với tỉ lệ đồng hợp trội (AA) chiếm 50%,
tỉ lệ dị hợp (Aa) chiếm 50%. Nếu cho tự thụ phấn qua 3 thế hệ , mỗi kiểu gen ở thế hệ thứ
3.
Hướng dẫn giải bài tập
- Áp dụng công thức (Bảng trên)
=> Lập bảng sau:

Ví dụ 3: Một quần thể thể động vật có 70% là thể dị hợp ( Aa), 20% là thể đồng hợp lặn
(aa) nếu cho tự phụ phấn qua 5 lớp thế hệ thì tỉ lệ % thể động hợp trội, thể dị hợp, đồng
hợp lặn là bao nhiêu %?
Hướng dẫn giải bài tập
- Áp dụng công thức (Bảng trên)
=> Lập bảng sau:

Ví dụ 4: Một quần thể thực vật ở thế hệ ban đầu có 25% kiểu gen AA, 50% kiểu gen AA,
50% kiểu gen Aa, 25% kiểu gen lặn aa nếu cho tự thụ phấn bắt buộc qua 3 thế hệ thì tỉ lệ
thể dị hợp, thể đồng hợp trội, đồng hợp lặn là bao nhiêu %.
Hướng dẫn giải bài tập
- Áp dụng công thức (Bảng trên)
=> Lập bảng sau:

Ví dụ 5: Ở gà, AA: lông đen, Aa: lông đốm, aa: lông trắng. Một quần thể gà có 410 con
lông đen, 580 con lông đốm, 10 con lông trắng.
1. Cấu trúc di truyền của quần thể trên có ở trạng thái cân bằng không?
2. Quần thể đạt trạng thái cân bằng với điều kiện nào?
3. Xác định cấu trúc di truyền của quần thể khi đạt trạng thái cân bằng?


Hướng dẫn

a. Tổng cá thể : 580 + 410 + 10 =1000. Trong đó tỉ lệ từng kiểu gen:
AA: 410/1000 = 0,41; Aa = 580/1000 = 0,58; aa = 10/1000 = 0.01.
So sánh: p2q2 với (2pq/2)2
p2q2 = 0,41 x 0,01 = 0,041.(2pq/2)2 = (0,58/2)2 = 0,0841 => Không cân bằng.
b. Quần thể đạt di truyền khi quá trình ngẫu phối diễn ra, ngay ở thế hệ tiếp theo đạt cân
bằng di truyền.
c. p A = 0.7. q a = 1 - 0.7 = 0,3 => Cấu trúc DT: 0,49AA+0,42Aa+0,09aa.
Ví dụ 6: Ở người, A: da bình thường, a: bạch tạng. Quần thể người có tần số người bị
bạch tạng 1/10000. Giả sử quần thể này cân bằng
a. Tính tần số các alen?
b. Tính xác suất để 2 người bình thường trong quần thể lấy nhau sinh ra người con đầu
lòng bị bạch tạng?
Hướng dẫn
a. Tính tần số các alen
aa = q2 = 1/10000 = > qa= 0,01 => pA= 0,99.
b. Tính xác suất để 2 người bình thường trong quần thể lấy nhau sinh ra người con đầu
lòng bị bạch tạng.
- Con mắc bệnh (aa) => cả bố mẹ có a, bố mẹ bình thường => Aa
- Trong quần thể, đối với tính trạng trội cơ thể dị hợp (2pq) có tỉ lệ: 2pq/(p 2+2pq)
- Cặp vợ chồng sinh con => xác suất bị bệnh là 1/4.
- Vậy xác suất để 2 người bình thường lấy nhau và sinh con mắc bệnh:
2pq/(p2+2pq) x 2pq/(p2+2pq) x 1/4 = 0,00495
Ví dụ 7: Giả thiết trong một quần thể người, tần số của các nhóm máu là: Nhóm A=0,45,
nhóm B = 0,21, nhóm AB = 0,3, nhóm O = 0,04. Xác định tần số tương đối của các alen qui
định nhóm máu và cấu trúc di truyền của quần thể.
Hướng dẫn
- Gọi tần số tương đối của alen IA, IB, IO lần lượt là p, q, r.
Nhóm máu
A (IAIA +IAIO)
B (IBIB + IBIO )

AB (IAIB)
O (IOIO)
Kiểu hình

p2 + 2pr = 0,45

q2 + 2qr =0,21

2pq=0,3

r2=0,04

=> p2 + 2pr + r2 = 0,45 + 0,04 => (p + r)2 = 0,49 => p + r = 0,7
Mà r2 = 0,04 => r = 0,2 => p = 0,5 => q = 0,3
=> Cấu trúc: 0,25IAIA + 0,09IBIB + 0,04 IOIO + 0,3IAIB + 0,2IAIO + 0,12IBIO
Ví dụ 8: Nhóm máu ở người do các alen IA, IB, IO nằm trên NST thường quy định. Biết
tần số nhóm máu O trong quần thể người chiếm 25%.
1. Tần số nhóm máu AB lớn nhất trong quần thể bằng bao nhiêu?
2/ Nếu tần số nhóm máu B trong quần thể là 24% thì xác suất để 1 người mang nhóm
máu AB là bao nhiêu?
3/ Xác suất lớn nhất để 1 cặp vợ chồng trong quần thể có thể sinh con có đủ các nhóm
máu?


Hướng dẫn
1. Gọi p, q, r lần lượt là tần số của I A,IB, IO.
Nhóm máu
A (IAIA +IAIO)
B (IBIB + IBIO)
Kiểu hình

p2 + 2pr

q2 + 2qr

AB (IAIB)

O (IOIO)

2pq

r2=0,25

=> r = 0,5 => p+q = 0,5. => Tần số AB = 2pq.
=> Áp dụng bất đẳng thức cosii: (p+q)/2 >= căn bậc 2 của ab => dấu = xảy ra (p.q max)
khi p =q => p =q =0,25
Vậy tần số nhóm máu AB lớn nhất = 2.0,25.0,25 = 0,125 = 12,5%.
2. q2 + 2qr =0,24 mà r = 0,5 =>q2 + 2qr +r2 = 0,24+ 0,25 = 0,49 => q = 0,2 => p =0,3
=> Xác suất 1 người mang máu AB = 2.0,3.0,2 = 0,12 = 12%
3. Xác suất lớn nhất 1 cặp vợ chồng sinh con đủ các nhóm máu
=> Bố mẹ: IAIO x IBIO
- Xác suất IAIO = 2pr; Xác suất IBIO = 2pr => Xác suất cặp vợ chồng: 4p2q2 lớn nhất => p = q.
Ví dụ 9. Một quần thể giao phối ngẫu nhiên có thành phần KG ở thế hệ xuất phát là:
30%AA : 20%Aa : 50%aa
a. Tiến hành loại bỏ tất cả các cá thể có kiểu gen aa. Hãy xác định thành phần KG ở thế
hệ F1
b. Nếu cá thể aa không có khả năng sinh sản thì đến thế hệ F4, quần thể có thành phần
KG như thế nào?
Giải
a. Loại aa => còn lại (0,3AA +0,3Aa) =0,6

p(A) = 0,8
qa =0,2
QT giao phối ngẫu nhiên: AA : Aa: aa = 0,64AA : 0,32Aa : 0,04aa.
b. Cá thể aa không có khả năng sinh sản qua các thế hệ, chỉ AA, Aa phát sinh giao tử.
Đến thế hệ F4 => Tính giao tử F3
F3 có A : a = (0,8 + 3.0,2): 0,2 = 7 => A= 1/8*7 = 0,875; a = 0,125.
=> Cấu trúc di truyền
Ví dụ 10. Trong một quần thể người đang cân bằng về di truyền có 21% số người mang
nhóm máu B; 30% số người có nhóm máu AB; 4% số người có nhóm máu O.
a. Xác định tần số tương đối của các alen qui định nhóm máu và cấu trúc di truyền của
quần thể.
b. Một cặp vợ chồng thuộc quần thể trên đều có nhóm máu B sinh ra hai người con. Xác
suất để một đứa có nhóm máu giống mẹ là bao nhiêu?
Hướng dẫn
a. Gọi tần số alen IA, IB, IO lần lượt là p, q, r
Nhóm máu
A
B
AB
O
A A
A O
B B
B O
A B
O O
Kiểu gen
I I + II
I I + II
I I

I I
2
2
Tần số kiểu gen
p + 2 pr
q + 2 pr
2pq
r2
- r2 = 0,04=> r = 0,2.
p = 1-0,2-0,3 = 0,5

- (q + r)2 = 0,21 + 0,4 = 0,25 => q + r = 0,5 => q = 0,3

-


Cấu trúc DT: 0,25 IAIA: 0,02 IAIO: 0,09 IBIB: 0,12 IBIO: 0,3 IAIB: 0,04 IOIO
b. Cặp vợ chồng máu B sinh con, xác suất đứa con giống máu mẹ
- Bố mẹ có nhóm máu B => KG của bố mẹ phải là IBIB và IBIO, sinh con có nhóm
máu giống bố mẹ.
- Vì sinh con khác bố mẹ + sinh con giống bố mẹ = 1 => Sinh con giống bố mẹ = 1sinh con khác bố mẹ.
- P máu B sinh con khác bố mẹ (máu O, trường hợp IBIB x IBIO)
- Tần số KG IBIB là 0,09 và IBIO là 0,12. Tần số máu B là 0,21.
- P (máu O) = IBIO x IBIO
=> Tần số cặp vợ chồng có KG này là: 0,12/0,21 x 0,12/0,21
=> Tỷ lệ cặp vợ chồng này sinh con máu O = 1/4
=> Xác suất sinh con máu khác bố mẹ (O) = 1/4x0,12/0,21x0,12/0,21
=> Xác suất sinh con máu B: 1 - 1/4x0,12/0,21x0,12/0,21.
Ví dụ 11. Một quần thể ở thế hệ xuất phát có 100 cá thể AABb, 150 cá thể AaBb, 150 cá
thể aaBb, 100 cá thể aabb. Hãy xác định tỉ lệ kiểu gen Aabb của quần thể ở đời F2 trong

trường hợp:
a. Các cá thể giao phối ngẫu nhiên
b. Các cá thể sinh sản tự phối
Hướng dẫn
- Tổng cá thể: 500
- Giao tử của các cá thể
AB
Ab
aB
ab
- AABb (0,2)
0,1
0,1
0
0
- AaBb (0,3)
0,075
0,075
0,075
0,075
- aaBb (0,3)
0
0
0,15
0,15
- aabb (0,2)
0
0
0
0,2

0,175
0,175
0,225
0,425
a. Quần thể ngẫu phối: Aabb = 2 (Ab x ab) = 2. 0,175.0,425 = 0,14875 = 14,875%
b. Quần thể sinh sản tự phối: Aabb = Aa x ab chỉ xuất hiện ở cặp AaBb x AaBb
Aabb = 2. 0,075 x 0,075 =0,01125 = 1,125%