chuyên đề Di truyền học quần thể dành cho học sinh chuyên Sinh

TRƯỜNG THPT CHUYÊN HƯNG YÊN

Xây dựng hệ thống
câu hỏi – bài tập tự lực để dạy
chuyên đề Di truyền học quần thể
cho học sinh chuyên Sinh.
Người soạn: Nguyễn Thị Năm

Hưng Yên – năm 2012


Xõy dng h thng cõu hi bi tp t lc dy chuyờn Di truyn hc qun th.
XY DNG H THNG CU HI - BI TP T LC DY CHUYấN

DI TRUYN HC QUN TH
CHO HC SINH CHUYấN SINH.

Ngi son: Nguyn Th Nm.
Trng THPT Chuyờn Hng Yờn.
Th k 21 c coi l th k ca Tin hc v Sinh hc. S bựng n thụng tin trong
ú cú ngun thụng tin Sinh hc t con ngi trc nhiu c hi nhng cng khụng ớt
thỏch thc. Mt trong nhng thỏch thc ú chớnh l kh nng thu thp v x lý thụng
tin sao cho tht hiu qu. iu ú ũi hi cn phi cú s i mi trong dy v hc.
Trong ú, trũ cn phi l ngi t lc chim lnh kin thc, cũn thy ch l ngi t
chc, trng ti, c vn cho trũ.
Đối với hệ thống trờng chuyên có nhiệm vụ là đào tạo nguồn nhân lực chất lợng
cao, nguồn nhân tài, đội ngũ các nhà khoa học trong tơng lai cho đất nớc, việc hình
thành năng lực tự học cho ngời học càng cần đợc đề cao. Chơng trình dạy học chuyên
sâu môn Sinh học do bộ Giáo dục và đào tạo ban hành năm 2009 cũng quy định: Rèn
luyện phơng pháp học đợc coi nh một mục tiêu dạy học ; Dạy phơng pháp học, đặc
biệt là tự học. Tăng cờng năng lực làm việc với sách giáo khoa và tài liệu tham khảo,

rèn luyện năng lực tự học.
Xut phỏt t nhng yờu cu trờn, trong bi vit ca mỡnh, chỳng tụi xõy dng h
thng CH-BT (cõu hi bi tp) t lc t chc dy hc theo hng tng cng kh
nng t hc ca hc sinh chuyờn Sinh khi dy chuyờn Di truyn hc qun th.
A- Mt vi vn v CH BT t lc.
CH l mt mnh trong ú cha ng c cỏi ó bit v cỏi cha bit. ú l mt
dng cu trỳc ngụn ng din t mt nhu cu, mt ũi hi hay mt mnh lnh cn gii
quyt. Nh vy, trong bn thõn CH cha ng c hai yu t l iu ó bit v iu cn
tỡm. S tng quan gia cỏi ó bit v cỏi cha bit thỳc y s m rng hiu bit ca
con ngi.
BT l bi giao cho hc sinh vn dng nhng iu ó hc c. ú l nhng bi
toỏn hoc CH m khi hon thnh chỳng, ngi hc cú c hoc hon thin mt tri
thc hay k nng nht nh.
BT cng cha ng c iu ó bit v iu cn tỡm nhng gia hai yu t ú cú
mi quan h cht ch vi nhau hn so vi trong CH. T iu ó bit qua mt lot cỏc
phộp bin i tng ng, ta cú c iu cn tỡm.

2


Xây dựng hệ thống câu hỏi – bài tập tự lực để dạy chuyên đề Di truyền học quần thể….

CH-BT tự lực là những CH-BT được thiết kế sao cho trở thành một “chương trình
hành động” trong một thời lượng nhất định, nhằm định hướng quá trình tự lực nghiên
cứu tài liệu (sách giáo khoa hoặc tài liệu bổ trợ) của học sinh theo ý đồ của giáo viên.
Vai trò của CH-BT tự lực trong quá trình dạy học Sinh học:
-

CH-BT tự lực là phương tiện đắc lực để tổ chức quá trình hình thành kiến thức mới
cho học sinh.

-

CH-BT tự lực đặt người học vào những tình huống có vấn đề vì vậy sẽ kích thích
người học, giúp người học luôn đảm nhiệm tốt vai trò chủ thể của quá trình nhận
thức.

-

CH-BT tự lực còn là công cụ để giáo viên rèn luyện các biện pháp logic, cách lập
luận logic của học sinh , phát huy năng lực nhận thức cho học sinh đồng thời hình
thành kiến thức cho người học một cách hệ thống.

-

CH-BTtự lực giúp phát huy năng lực tự học, tự nghiên cứu tài liệu từ đó phát huy
được năng lực tư duy, sáng tạo của học sinh.

Như vậy, CH-BT nói chung và CH-BT tự lực nói riêng có vai trò rất quan trọng
trong quá trình dạy học. Nhưng để đảm bảo tốt vai trò của nó, CH-BT tự lực không chỉ
yêu cầu người học liệt kê được nội dung được trình bày trong tài liệu cần yêu cầu phân
tích, giải thích, chứng minh, tổng hợp, khái quát hoá những vấn đề được trình bày trong
tài liệu. Hơn nữa, hiệu quả sử dụng CH-BT tự lực trong dạy học sẽ cao hơn nhiều nếu
nó được thiết kế một cách có hệ thống, lôgic trong toàn bộ bài lên lớp hoặc chuyên đề.
Có thể sử dụng hệ thống CH-BT với nhiều cách khác . Trong quá trình dạy chuyên
đề Di truyền quần thể, chúng tôi thường sử dụng hệ thống CH-BT tự lực theo hai cách
sau:
-

Giáo viên phát trước cho học sinh hệ thống CH-BT tự lực, học sinh làm việc ở nhà

theo nhóm hoặc cá nhân. Ở khâu lên lớp, giáo viên tổ chức học sinh phát biểu ý
kiến, tranh luận về những CH-BT được giao. Giáo viên chốt lại những đáp án đúng
từ đó lưu ý học sinh những vấn đề cơ bản trọng tâm của bài. Ở đây, giáo viên chỉ
đóng vai trò trọng tài cố vấn cho cả quá trình học của trò. Tính tự lực của học trò là
cao nhất song người học phải mày mò một thời gian dài thử và sai và không được
định hướng kịp thời.

-

Trong quá trình lên lớp, GV tung dần các CH-BT trong hệ thống CH-BT đã soạn
trước để tổ chức hướng dẫn học sinh (cá nhân hoặc theo nhóm) làm việc độc lập với
SGK. Giáo viên cũng đóng vai trò trọng tài cố vấn và kịp thời uốn nắn nhữn cách tư
duy chưa đúng hướng của học sinh. Học trò vẫn phải thực hiện quá trình thử và sai
nhưng do được định hướng kịp thời nên đỡ tốn thời gian hơn. Tuy nhiên, tính tự lực
không cao bằng cách thứ nhất.

Như vậy, mỗi cách đều có ưu và nhược điểm khác nhau, vì vậy, theo nội dung kiến
thức, đặc điểm của người học mà trong thực tế, chúng tôi có thể phối hợp linh hoạt giữa
hai cách để nâng cao hiệu quả của bộ CH-BT tự lực.
B. Sử dụng hệ thống CH-BT tự lực trong dạy học chuyên đề Di truyền học quần thể.
I.

Mục tiêu dạy học chuyên đề Di truyền học quần thể.

3


Xây dựng hệ thống câu hỏi – bài tập tự lực để dạy chuyên đề Di truyền học quần thể….

1. Về kiến thức:

-

Phát biểu được định nghĩa quần thể (xét về mặt di truyền học) và tần số alen, tần số
kiểu gen.

-

Phân biệt được các kiểu quần thể ngẫu phối và giao phối không ngẫu nhiên (giao
phối gần, tự phối và giao phối có lựa chọn).

-

Phát biểu được nội dung, nêu ý nghĩa và những điều kiện nghiệm đúng của định luật
Hácđi - Vanbec. Xác định được cấu trúc di truyền của quần thể khi ở trạng thái cân
bằng di truyền.

-

Trình bày được sự cân bằng di truyền của quần thể trong trường hợp dãy alen, khi
có sự khác biệt về tần số alen ở hai giới đực và cái và sự cân bằng của quần thể với
những gen trên NST giới tính.

2. Về kĩ năng:
-

Biết xác định tần số tương đối các alen, các kiểu gen, hệ số nội phối (hệ số cận
huyết) và trạng thái cân bằng và không cân bằng của di truyền quần thể.

3. Về thái độ:
-

Hình thành và hoàn thiện năng lực tự lực làm việc với sách giáo khoa và tài liệu
tham khảo.

-

Ý thức được tính tất yếu của tiến hoá, các yếu tố ảnh hưởng từ đó có ý thức trong
bảo vệ môi trường, bảo vệ đa dạng sinh học,…

II.

Hệ thống CH-BT tự lực trong dạy học chuyên đề Di truyền học quần thể.

1. Khái niệm quần thể và những đặc trưng di truyền của quần thể.
a. Nội dung cơ bản.
- Định nghĩa quần thể…….
- Đặc trưng di truyền của quần thể => khái niệm vốn gen, tần số tương đối các alen,
tần số kiểu gen => Cách tính tần số tương đối các alen và tần số kiểu gen của quần
thể.
- Phân loại quần thể ở các loài sinh sản hứu tính, giao phối căn cứ vào khả năng giao
phối tự do ngẫu nhiên giữa các cá thể trong quần thể: quần thể ngẫu phối, quần thể tự
phối, quần thể tự phối không hoàn toàn.
b. Câu hỏi – bài tập.
Câu 1: Ở bò: AA – lông đen, Aa – lông khoang, aa – lông trắng. Một quần thể bò có
1000 con, trong đó có 300 con lông đen, 400 con lông khoang, 300 con lông trắng.
a. Thế nào là tần số tương đối các alen và tần số tương đối các kiểu gen của quần
thể?

4

Xây dựng hệ thống câu hỏi – bài tập tự lực để dạy chuyên đề Di truyền học quần thể….

b. Xác định tần số tương đối của các kiểu gen AA, Aa, aa trong quần thể.
c. Xác định tần số tương đối các alen A và a trong quần thể.
d. Vận dụng trong trường hợp quần thể trên có số bò lông đen, lông khoang và lông
trắng tương ứng là D, H, R.
Hướng dẫn giải:
a. Khái niệm tần số tương đối các alen và tần số tương đối các kiểu gen của quần
thể:…….
b. Tần số tương đối của các kiểu gen trong quần thể trên là:
AA = 300/1000 =0,3

Aa = 400/1000 = 0,4

aa = 300/ 1000 = 0,3

c. Tần số tương đối của các alen trong quần thể trên là:
A = 0,3 + 0,4/2 = 0,5

a = 0,3+ 0,4/2 = 0,5

d. Công thức tổng quát:
- Tần số tương đối của các kiểu gen trong quần thể:
dAA = D/(D+H+R)
-

hAa = H/(D+H+R)

raa = R/(D+H+R)

Tần số tương đối của các alen trong quần thể:
pA = d + h/2

q a = r + h/2

2. Quần thể tự phối.
a. Nội dung cơ bản:
-

Các loại quần thể tự phối (tự thụ phấn và giao phối cận huyết).

-

Công thức tổng quát.

-

Đặc điểm di truyền của quần thể tự phối.

 Hậu quả của tự thụ phấn và giao phối cận huyết qua nhiều thế hệ.
b. Câu hỏi – Bài tập
Câu 2: Ở cà chua, A – quả đỏ, a – quả vàng. Cho cây cà chua quả đỏ dị hợp tử tự thụ
phấn liên tiếp qua nhiều thế hệ.
a. Hãy xác định cấu trúc di truyền của quần thể sau 5 thế hệ tự thụ phấn liên tiếp.
b. Khái quát công thức với số thế hệ là n.

5

Xây dựng hệ thống câu hỏi – bài tập tự lực để dạy chuyên đề Di truyền học quần thể….

c. Xác định cấu trúc di truyền của quần thể dAA + h Aa + raa = 1 (0 ≤ d,h,r ≤1) sau
n thế hệ tự thụ phấn liên tiếp.
d. Nhận xét về đặc điểm di truyền của quần thể tự phối.
Hướng dẫn giải:
a. HS dựa vào bảng 20 (T82 SH12 NC) hoặc viết cấu trúc di truyền của quần thể
ở F1, F2,…
 Sau mỗi thế hệ tự thụ phấn bắt buộc, tỉ lệ kiểu gen dị hợp Aa giảm đi một nửa .
 Ở F5 tỉ lệ Aa là (1/2)5, tỉ lệ AA = aa = [1- (1/2)5]/2
b. Fn:
[1 – (1/2)n]/2 AA + (1/2)n Aa +

[1 – (1/2)n]/2 aa = 1

c. P: dAA + hAa + raa = 1
 Fn: { d+h[1 – (1/2)n]/2 } AA + h(1/2)n Aa + { r+h[1 – (1/2)n]/2 }aa = 1
d. Nhận xét
-

Tỉ lệ đồng hợp tăng, tỉ lệ dị hợp giảm.

-

Tăng nguy cơ bị thoái hoá giống do các alen lặn có hại có cơ hội biểu hiện ra kiểu
hình.

Câu 3:
a.Thoái hoá giống là gì? Hãy giải thích nguyên nhân của thoái hoá giống.
b.Ở bồ câu, sự giao phối cận huyết xảy ra khá nghiêm ngặt. Trong một lứa, một đôi bồ

câu bố mẹ thường chỉ đẻ ra hai trứng. Thông thường, hai trứng đó sẽ nở thành một con
trống và một con mái. Hai con này sau đó sẽ kết đôi với nhau. Tuy nhiên, người ta lại
không thấy hiện tượng thoái hoá giống phát sinh trong quần thể. Hãy giải thích vì sao.
c. Hiện tượng tự thụ phấn và giao phối cận huyết có ý nghĩa gì trong thực tế chọn
giống vật nuôi, cây trồng?
Hướng dẫn giải:
a.
-

Định nghĩa thoái hoá giống:….

-

Nguyên nhân của thoái hoá giống:

6


Xây dựng hệ thống câu hỏi – bài tập tự lực để dạy chuyên đề Di truyền học quần thể….

Tự thụ phấn, giao phối cận huyết qua nhiều thế hệ kế tiếp => Tăng tỉ lệ kiểu gen
đồng hợp, giảm tỉ lệ dị hợp => Gen lặn có hại bộc lộ ra kiểu hình => Giảm năng
suất, chất lượng của giống.
b. Ở bồ câu: Các gen trong quần thể này đã ở trạng thái đồng hợp do giao phối
cận huyết từ lâu đời. Các gen lặn có hại đã được đào thải qua tác dụng của
chọn lọc. Vì vậy, trong quần thể không xuất hiện hiện tượng thoái hoá giống.
c. Ý nghĩa của hiện tượng tự thụ phấn và giao phối cận huyết:
-

Tạo các dòng, giống thuần chủng => tạo ưu thế lai.

-

Đánh giá giá trị của một alen nào đó, đặc biệt là alen lặn.

-

Củng cố các đặc tính tốt của giống sau khi đưa ra sản xuất đại trà một thời gian.

3. Quần thể ngẫu phối không hoàn toàn.
a. Nội dung cơ bản:
Ngẫu phối không hoàn toàn là trường hợp trong quần thể vừa xảy ra ngẫu
phối vừa nội phối. Ví dụ: Hiện tượng giao phối cận huyết xảy ra giữa các anh chị em
con cô, chú, bác ruột. Tự thụ phấn owr thực vật là một trường hợp cực đoan của nội
phối
Giao phối cận huyết làm tăng tỷ lệ đồng hợp tử bằng với mức giảm tỷ lệ dị
hợp tử.
Giao phối cận huyết có thể làm thay đổi tần số kiểu gen, nhưng không làm thay
đổi tần số alen.
Tần số các thể đồng hợp tử cao hơn lý thuyết là kết quả của nội phối.
Mức độ giao phối cận huyết trong quần thể được biểu diễn bằng hệ số cận
huyết, F, được tính theo phương trình:
fdị hợp tử quan sát thực tế = f dị hợp tử tính thep lí thuyết x (1-F) = 2pq x(1-F)
Trong đó f là tần số kiểu gen.
Từ công thức trên ta có F = 1 – fTT/fLT
Khi F =1 thì tần số dị hợp quan sát thực tế = 0 tức là toàn bộ quần thể ở trạng
thái dị hợp tử.
b.

Quần thể nội phối n thế hệ, tỉ lệ kiểu gen Aa được tính theo công thức: 2pq(1-F) n

Câu hỏi - bài tập
7


Xây dựng hệ thống câu hỏi – bài tập tự lực để dạy chuyên đề Di truyền học quần thể….

Câu 4: Trong một quần thể yến mạch hoang dại, tần số đồng hợp tử trội, dị hợp tử và
đồng hợp tử lặn tương ứng là: 0,67; 0,06 và 0,27. Hãy tính hệ số nội phối trong quần
thể.
Hướng dẫn giải:
Tần số các alen: p = 0,67 + (1/2)(0,6) = 0,7; q = 1 – 0,7 = 0,3
Tần số dị hợp tử theo lý thuyết: 2pq = 2(0,3)(0,7) = 0,42
Hệ số nội phối = 1 – (0,06/0,42) = 0,86
Câu 5: Một quần thể có tần số alen A là 0,6. Giả sử ban đầu quần thể đang đạt trạng
thái cân bằng di truyền. Sau một số thế hệ giao phối thấy tần số kiểu gen aa là
0,301696. Biết trong quần thể đã xảy ra nội phối với hệ số là 0,2. Tính số thế hệ giao
phối?
Hướng dẫn giải :
Tần số alen a là 0,4. Do quần thể đạt trạng thái cân bằng nên cấu trúc của quần thể
là:
0,36AA+ 0,48Aa + 0,16aa = 1.
Sau một số thế hệ giao phối, tần số aa là: 0,301696
=> Tần số kiểu gen aa tăng là:
0,301696 - 0,16 = 0,141696
=> Tần số Aa đã giảm là: 0,141696 x 2 = 0,283392.
=> Tần số Aa sau n thế hệ giao phối là: 2pq(1 - f)n = 0,48(1 - f)n = 0,48.0,8n
 Tần số Aa giảm là: 0,48 – 0,48.0,8n = 0,283392
 n = 4. Vậy số thế hệ giao phối là 4.
Câu 6 : Một quần thể ngẫu phối có tần số các alen như sau: p(A) = 0,7; q(a) = 0,3.Giả

sử quần thể ban đầu đang đạt trạng thái cân bằng di truyền. Sau 3 thế hệ giao phối cấu
trúc di truyền của quần thể như sau: 0,65464 AA + 0,09072 Aa + 0,25464 aa = 1. Biết
rằng đã xảy ra hiện tượng nội phối. Tính hệ số nội phối?
Hướng dẫn giải :
-

Tỉ lệ kiểu gen dị hợp Aa theo lí thuyết là : 2pq = 2x0,7x0,3 = 0,42

-

Hệ số nội phối F = 1 – fAaTT/fAaLT = 1 – 0,09072/0,42 =

8


Xây dựng hệ thống câu hỏi – bài tập tự lực để dạy chuyên đề Di truyền học quần thể….

Câu 7 : Một quần thể có 150 cá thể, số kiểu gen nhóm máu MN quan sát được là
60MM, 36 MN, 54NN.
a. Hãy tính F.
b. Nếu một quần thể thứ hai cùng loài có tần số alen giống hệt quần thể thứ nhất
nhưng hệ số nội phối chỉ bằng một nửa so với quần thể thứ nhất. Hãy tính tỉ lệ
kiểu gen dị hợp tử quan sát được trong quần thể này.
Hướng dẫn giải :
a. Tần số tương đối các alen của quần thể trên là : pA = 0,52, qa = 0,48
 Tần số kiểu gen dị hợp theo lí thuyết là : 2pq = 2x0,52x0,48
 Tần số kiểu gen dị hợp trong thực tế là : 36/150 = 0,24
 Hệ số nội phối F là : F = 1 – 0,24/(2x0,52x0,48) = 0,52
b. Hệ số nội phối của quần thể thứ hai là : 0,52/2 = 0,26
 Tần số kiểu gen dị hợp tử quan sát được trong thực tế của quần thể là :

2x0,48x0,52 (1 – 0,26) = 0,37
3. Quần thể giao phối ngẫu nhiên.
• Đặc điểm di truyền của quần thể giao phối ngẫu nhiên.
a. Nội dung cơ bản:
-

Ngẫu phối được xem là đặc trưng cơ bản của quần thể giao phối => quần thể giao
phối được xem là đơn vị sinh sản, đơn vị tồn tại của loài trong tự nhiên .

 Quan hệ sinh sản là cơ sở để đảm bảo cho quần thể tồn tại trong không gian và
theo thời gian.
-

Đặc điểm nổi bật của quần thể giao phối: Tính đa hình về kiểu gen và kiểu hình.

 Nguyên nhân của tính đa hình của quần thể giao phối: Quá trình giao phối.
 Ý nghĩa của tính đa hình: Giúp quần thể thích nghi linh hoạt trước sự thay đổi của
điều kiện môi trường.
-

Cách tính số kiểu gen trong quần thể giao phối trong trường hợp:
+ Xét đến 1 locus gen đa alen.
+ Xét nhiều locus gen phân ly độc lập.
+ Nhiều locus gen phân bố trên cùng cặp NST tương đồng.
9


Xây dựng hệ thống câu hỏi – bài tập tự lực để dạy chuyên đề Di truyền học quần thể….

b. Câu hỏi – bài tập.

Câu 8: Một locus gen A có n alen, hãy thiết lập công thức tính số kiểu gen có thể có
trong quần thể đối với lôcus gen trên.
Hướng dẫn giải:
Trong tế bào sinh dưỡng, NST tồn tại thành từng cặp tương đồng, do đó các gen tồn
tại thành cặp alen. Giả sử n alen của locus A lần lượt là A1, A2,…., An.
Khi đó ta có thể thấy cách phân bố của các alen trên 2 NST của cặp tương đồng như
sau:

NST2

A1

A2

……..

An

A1

A1A1

A1A2

A1A.. .

A1An

A2

-

A2A2

A2A…

A2An

…..

-

-

……

A…An

An

-

-

-

AnAn

NST1

 Số kiểu genvới locus A có thể có trong quần thể là;
n + (n-1) + (n-2) + ……+ 1 = n(n+1)/2
(Lưu ý: Có thể thiết lập công thức theo cách khác như quy nạp, chúng tôi đưa ra
cách này nhằm tạo nền cho học sinh tư duy trong trường hợp nhiều locus gen liên
kết trên một cặp NST tương đồng ).
Câu 9: Trong một quần thể, người ta xét 3 locus gen A, B, C phân ly độc lập và đều
nằm trên NST thường. Trong đó, locus A có 3 alen, locus B có 4 alen, locus C có 5
alen. Hãy xác định số kiểu gen có thể có trong quần thể .
Hướng dẫn giải:
Trong trường hợp các locus gen phân li độc lập thì số kiểu gen bằng tích số kiểu gen
của từng locus. Trong bài này, số kiểu gen có thể có trong quần thể là:`
3(3+1)/2 + 4(4+1)/2 + 5(5+1)/2 = 31 (kiểu gen)

10


Xây dựng hệ thống câu hỏi – bài tập tự lực để dạy chuyên đề Di truyền học quần thể….

Câu 10: Trong một quần thể, xét 3 locus gen A, B,C, mỗi locus có 2 alen. Hãy xác
định số kiểu gen có thể có trong quần thể trong các trường hợp sau:
a. Locus A và B liên kết với nhau và phân li độc lập với locus C. Cả ba gen đều
nằm trên NST thường.
b. Ba locus gen A, B, C liên kết và nằm trên NST thường.
c. Ba locus gen A, B, C liên kết với nhau và nằm trên NST giới tính X tại vùng
không tương đồng với Y
d. Hãy thiết lập công thức tính số kiểu gen có thể có trong quần thể trong trường
hợp:
-

n gen liên kết trên 1 NST thường.

-

n gen liên kết trên NST giới tính X tại vùng không tương đồng trên Y.

Hướng dẫn giải:
a.
-

Số kiểu gen được tạo thành từ hai locus A và B:
Hai locus gen trên có số cách phân bố trên 1 NST (hay số loại giao tử có thể tạo
thành từ hai locus A và B) là 22 = 4, giả sử là AB, Ab, aB, ab
Trong tế bào sinh dưỡng, các NST tồn tại thành từng cặp tương đồng, do đó các
kiểu gen có thể có được tổ hợp theo bảng sau:
NST1

AB

Ab

aB

ab

AB

AB/AB

AB/Ab

AB/aB

AB/ab

Ab

-

Ab/Ab

Ab/aB

Ab/ab

aB

-

-

aB/aB

aB/ab

ab

-

-

-

ab/ab

NST 2

 Các kiểu gen có thể có: 4+3+2+1 = 4(4+1)/2 = 10 (kiểu gen)
(Học sinh cũng có thể liệt kê các kiểu gen có thể có nhưng cách đó khó sử dụng để
xây dựng công thức tổng quát do đó chúng tôi đưa ra cách như trình bày ở trên)
-

Số kiểu gen được tạo thành từ locus C: 3

11


Xây dựng hệ thống câu hỏi – bài tập tự lực để dạy chuyên đề Di truyền học quần thể….

-

C phân li độc lập với A và B nên số kiểu gen có thể có của quần thể khi xét tới 3
locus gen trên là: 3 x 10 = 30
b. Ba locus gen A, B, C liên kết và nằm trên NST thường.

-

Số kiểu giao tử được tạo thành từ 3 locus gen trên (số cách phân bố của 3 gen trên
trên một NST trong cặp tương đồng) là: 2 3 = 8 . Đó là các giao tử ABC, ABc,
AbC, Abc, aBC, aBc, abC, abc,

 Các kiểu gen có thể có trong quần thể khi xét tới ba locus gen trên được mô tả
trong bảng sau:

NST1

ABC

ABc

AbC

Abc

aBC

aBc

abC

Abc

ABC

ABC

ABC

ABC

ABC

ABC

ABC

ABC

ABC

ABc

AbC

Abc

aBC

aBc

abC

Abc

NST2
ABC

ABc

AbC

Abc

aBC

aBc

abC

Abc

-

-

-

-

-

-

-

ABc

AbC

ABc

ABc

aBc

ABc

ABc

ABc

ABc

Abc

aBC

ABc

abC

abc

-

AbC

AbC

AbC

AbC

AbC

AbC

AbC

Abc

aBC

aBc

abC

Abc

-

Abc

Abc

aBc

Abc

Abc

Abc

aBC

Abc

abC

abc

-

aBC

aBC

aBC

aBC

aBC

aBc

abC

abc

-

aBc

aBc

aBc

aBc

abC

abc

-

abC

abC

abC

abc

-

Abc

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

Abc

 Số kiểu gen có thể có trong quần thể:
8 + 7 + …+ 1 = 8(8+1)/2 = 23(23+ 1)/2= 36

c. Ba locus gen A, B, C liên kết với nhau và nằm trên NST giới tính X tại vùng
không tương đồng với Y
-

Số loại kiểu gen có thể có ở giới XX bằng số kiểu gen có thể có trong trường hợp
các locus gen trên liên kết trên NST thường (36)
12


Xây dựng hệ thống câu hỏi – bài tập tự lực để dạy chuyên đề Di truyền học quần thể….

-

Số loại kiểu gen có thể có ở giới XY (hoặc XO) bằng số loại giao tử (8)

-

Vậy số loại kiểu gen cần xác định là: 36 + 8 = 44
d. Công thức tổng quát.

-

Trường hợp n gen liên kết trên 1 NST thường.
Số loại kiểu gen = 2n(2n+1)/2

-

Trường hợp n gen liên kết trên NST giới tính X tại vùng không tương đồng trên
Y.
Số loại kiểu gen = 2n(2n+1)/2 + 2n = 2n(2n + 3)/2

Câu 11: Cho 3 locus gen liên kết với nhau trên 1 NST thường. Hãy tính số kiểu gen
có thể có trong quần thể biết rằng gen A có 2 alen, B có 3 alen và C có 4 alen.
Hướng dẫn giải:
-

Số loại giao tử có thể được tạo thành từ 3 locus gen trên là: 2x3x4=24(loại giao tử)

 Số loại kiểu gen có thể được tạo thành từ 3 locus gen trên là:
24(24+1)/2 = 300 (loại kiểu gen)
• Định luật Hácđi – Vanbéc
a. Nội dung cơ bản.
-

Nội dung định luật:………….

-

Chứng minh: …………..

-

Điều kiện nghiệm đúng:……………………

-

Ý nghĩa của định luật:

+ Định luật Hácđi-Vanbec phản ánh trạng thái cân bằng di truyền trong quần thể. Nó
giúp giải thích vì sao trong thiên nhiên có những quần thể tồn tại ở trạng thái cân bằng

ổn định trong một khoảng thời gian tương đối dài.
+ Dựa vào định luật Hacđi – Vanbec, căn cứ vào tỉ lệ kiểu hình người ta có thể suy ra
tỉ lệ kiểu gen, tần số tương đối các alen và ngược lại.
 Trong di truyền học người, bằng cách kết hợp di truyền học quần thể với các
phương pháp của di truyền người, người ta có thể dự đoán được khả năng xuất
hiện bệnh, tật di truyền nào đó ở một quần thể, một gia đình hay những đứa con
của một cặp vợ chồng.

13


Xây dựng hệ thống câu hỏi – bài tập tự lực để dạy chuyên đề Di truyền học quần thể….

 Định luật Hácđi – Vanbec không chỉ góp phần làm sáng tỏ một số điểm còn hạn
chế của học thuyết Đácuyn mà còn giúp đánh giá một cách định lượng tác động
của các nhân tố tiến hoá đến cấu trúc di truyền của quần thể, qua đó giúp chúng ta
phán đoán được chiều hướng của quá trình tiến hoá.
-

Định luật giao phối ổn định (của Pirson): Trong quần thể ngẫu phối, xét 1 locus
gen nằm trên NST thường, trạng thái cân bằng đối với locus gen đó sẽ đạt được
qua một thế hệ ngẫu phối.

 Trạng thái cân bằng di truyền của quần thể đạt được qua ngẫu phối không phụ
thuộc vào cấu trúc (di truyền) ban đầu của quần thể.
 Ngẫu phối là một nhân tố quan trọng tạo ra và duy trì trạng thái cân bằng di truyền
của quần thể.
b. Câu hỏi – Bài tập.
Câu 12: Phát biểu nội dung định luật Hácđi – Vanbec. Hãy chứng minh nội dung định
luật và phân tích các điều kiện nghiệm đúng của định luật.

Hướng dẫn giải: Nội dung SGK 12.
Câu 13: Cho quần thể có cấu ttrúc di truyền: dAA + hAa + raa = 1. Hãy chứng minh
rằng cấu trúc di truyền của quần thể đạt được sau một thế hệ ngẫu phối.
Hướng dẫn giải: Tính tần số tương đối các alen => Xác định cấu trúc di truyền của
quần thể ở thế hệ kế sau từ đó chứng minh được cấu trúc này không đổi qua các thế hệ
ngẫu phối (đã đạt trạng thái cân bằng)
Câu 14: Ở người, A- bình thường, a- bạch tạng. Trong 1 quần thể người ở trạng thái
cân bằng di truyền về locus gen trên có tỉ lệ người bị bạch tạng là 1/10000.
a. Hãy viết cấu trúc di truyền của quần thể vầ tính tần số tương đối các alen.
b. Trong quần thể trên, hãy tính xác suất để một cặp vợ chồng bình thường sinh đứa
con đầu lòng bị bệnh.
Hướng dẫn giải:
a.
- Tần số alen a là:

q2= 0,0001 => q = 0,01

=> Tần số alen A là

p = 0,99

=> Cấu trúc di truyền của quần thể trên :

14


Xây dựng hệ thống câu hỏi – bài tập tự lực để dạy chuyên đề Di truyền học quần thể….

0,992AA + 2x0,99x0,01Aa + 0,012aa = 1
b.

– Để cặp vợ chồng bình thường sinh con bị bệnh => họ đều có kiểu gen Aa
=> Xác suất cần tính là : (2x0,99x0,01)2 x (1/4) = …..
Câu 15 : Cho quần thể thực vật ở thế hệ xuất phát có 1/2Aa và 1/2aa. Xác định cấu
trúc di truyền của quần thể sau 5 thế hệ ngẫu phối liên tiếp .
Hướng dẫn giải :
- Tần số tương đối các alen của quần thể là : A/a = 0,25/0,75.
- Sau 1 thế hệ ngẫu phối, quần thể đã ở trạng thái cân bằng di truyền. Vì vậy
cấu trúc di truyền của quần thể sau 5 thế hệ ngẫu phối liên tiếp là :
0,252 AA + 2. 0,25 .0,75 Aa + 0,752aa =1
• Sự cân bằng của quần thể với gen nằm trên NST giới tính X tại vùng không tương
đồng trên Y.
a. Nội dung cơ bản:
Xét một gen có 2 alen là A và a nằm trên nhiễm sắc thể giới tính X (Y không mang
gen tương ứng), con đực là XY, con cái là XX thì trong quần thể sẽ hình thành 5 kiểu
gen là:XAXA, XAXa, XaXa, XAY, XaY.
Gọi p là tần số alen A, q là tần số alen a.
NST X phân bố không đồng đều: 2/3 ở cơ thể ♀, 1/3 ở cơ thể ♂.Cho nên, các alen
tương ứng trong quần thể cũng phân bố không đồng đều ở cơ thể đực và cái.
Theo định luật Hacđi Vanbec => quần thể ở trạng thái cân bằng khi tần số alen và
thành phần kiểu gen của quần thể không đổi qua các thế hệ ngẫu phối.
 Tần số tương đối các alen ở hai giới phải bằng nhau và cấu trúc di truyền ở vế cái
của quần thể ở trạng thái cân bằng.
Vế ♀: XAXA, XAXa, XaXa với tần số alen tương ứng là p2, 2pq, q2.
Vế

♂: X Y, X Y có tần số tương ứng là p,q.
A

a

 Tần số alen A ở cá thể ♀: p2 + pq; Tần số alen a ở cá thể ♀: pq + q2
 Tần số alen A ở cá thể

♂: p; Tần số alen a ở cá thể ♂: q
15


Xây dựng hệ thống câu hỏi – bài tập tự lực để dạy chuyên đề Di truyền học quần thể….



Tần số chung của alen trong quần thể ở cả giới cái và đực nếu số lượng cá
thể đực và cái trong quần thể bằng nhau là:
pA =

1
2
pA♂ +
pA♀ =
3
3

(p♂ + 2p♀)/3 => qa = 1 - pA

- Nếu giá trị pA♂ = pA♀ => thì quần thể đạt trạng thái cân bằng hoặc cân bằng sau
một thế hệ ngẫu phối.
- Nếu pA♂╪ pA♀ => thì quần thể sẽ không đạt trạng thái cân bằng ngay ở
thế hệ thứ nhất, thứ hai mà phải qua nhiều thế hệ ngẫu phối mới đạt trạng thái cân
bằng.
- Tương tự với các gen trên NST thường, giá trị chung của pA và qa của quần thể là

không đổi khi quần thể tiến tới trạng thái cân bằng nếu quần thể thoả mãn các điều
kiện nghiệm đúng của định luật Hácđi – Vanbéc, nhưng tần số tương đối các alen ở
mỗi giới lại thay đổi theo quy luật tần số alen ở mỗi giới bị dao động qua các thể hệ
và sự giao động này diễn ra theo quy luật:
p'♂,q'♂ (con) = p,q (mẹ).
p ở giới cái của con bằng trung bình cộng của p của bố và mẹ
q ở giới cái của đời con cũng bằng trung bình cộng q của bố mẹ.
p'♀,q'♀ (con) =

1
2

(p♂ + p♀),

1
2

(q♂ + q♀),

b.Câu hỏi – Bài tập
Câu 16: Chứng minh rằng trong trường hợp gen có 2 alen nằm trên NST giới tính X
tại vùng không tương đồng trên Y:
a. Quần thể đạt trạng thái cân bằng di truyền khi và chỉ khi tần số tương đối các alen ở
hai giới phải bằng nhau và cấu trúc di truyền ở vế cái của quần thể ở trạng thái cân
bằng.
b. Ở thế hệ xuất phát, nếu tần số tương đối các alen ở hai giới bằng nhau thì quần thể
sẽ đạt trạng thái cân bằng sau một thế hệ ngẫu phối. Nếu ở thế hệ xuất phát, tần số
tương đối các alen ở hai giới khác nhau thì quần thể đạt trạng thái tiệm cận với
trạng thái cân bằng sau nhiều thế hệ ngẫu phối.

16


Xây dựng hệ thống câu hỏi – bài tập tự lực để dạy chuyên đề Di truyền học quần thể….

Gợi ý: Vận dụng hiện tượng di truyền chéo đối với quần thể, lập bảng để xác định cấu
trúc di truền của quần thể sau mỗi thế hệ ngẫu phối. Ở mỗi thế hệ, tính tần số tương
đối các alen và thành phần kiểu gen và so sánh với thế hệ liền trước.
Câu 17: Ở một quần thể côn trùng ngẫu phối, giới đực có 10% con mắt trắng, ở giới
cái có 1% con mắt trắng, còn lại là những con mắt đỏ.
Hãy xác định tần số tương đối của các alen và tần số phân bố của các kiểu gen
trong quần thể. Biết giới đực là XY.
Hướng dẫn giải:
Theo bài ra trong quần thể côn trùng kiểu hình mắt trắng biểu hiện nhiều ở con đực
(XY) → chứng tỏ sự di truyền màu mắt liên kết với giới tính và gen quy định tính
trạng mắt là gen lặn.
Quy ước:

Gen A quy định mắt đỏ
Gen a quy định mắt trắng

Trong quần thể có 10% con đực mắt trắng có kiểu gen X aY; 1% con cái mắt trắng có
kiểu gen XaXa. Ta có 10%XaY = 0,1Xa x Y
(1)
1%XaXa = 0,1Xa x 0,1Xa
-

(2)

Từ (1) và (2) suy ra: Tần số alen a ở giới đực và giới cái đều là 0,1,

Tần số alen A là: 1 – 0,1 = 0,9.

Cấu trúc di truyền của quần thể côn trùng trên là:
♂

♀

0,9XA

0,1Xa

0,9XA

0,81XAXA

0,09XAXa

0.1Xa

0,09XAXa

0,01XaXa

0,9XAY

0,1XaY

Y

+Tỉ lệ kiểu gen ở giới đực là:

+ Tỉ lệ kiểu gen ở giới cái:

0,9XAY : 0,1XaY
0,81XAXA : 0,18XAXa : 0,01XaXa

+ Tỉ lệ kiểu gen chung ở cả hai giới :
0,45XAY + 0,05XaY + 0,405XAXA + 0,09XAXa + 0,05XaXa = 1.

17


Xây dựng hệ thống câu hỏi – bài tập tự lực để dạy chuyên đề Di truyền học quần thể….

Câu 18: Bệnh mù màu ( mù màu đỏ và mù màu lục) do gen lặn trên nhiễm sắc

thể X quy định. Cho biết trong một quần thể người tần số nam bị bệnh mù màu
là 0,08. Hãy tính tần số nữ bị mù màu và tần số nữ bình thường nhưng không
mang alen gây bệnh.
(Đề thi chọn HSG quốc gia năm 2003)
Hướng dẫn giải:
- Giả sử quần thể trên ở trạng thái cân bằng di truyền về locus gen đang xét.

Quy ước: A – bình thường, a – mù màu.
Khi đó, ta có: Tần số tương đối các alen ở hai giới phải bằng nhau và cấu trúc
di truyền ở vế cái của quần thể ở trạng thái cân bằng.
Vế ♀: XAXA, XAXa, XaXa với tần số alen tương ứng là p2, 2pq, q2.
Vế

♂: X Y, X Y có tần số tương ứng là p,q.
A

a

q = 0,08



và p = 0,92

 Tần số nữ bị mù màu XaXa là 0,082
 Tần

số nữ bình thường nhưng không mang alen gây bệnh là: 0,922

Câu 19:
Một quần thể có cấu trúc di truyền: pA♂= 0,8; qa♂= 0,2. pA♀= 0,4; qa♀= 0,6
a. Xác định cấu trúc di truyền của quần thể ở thế hệ thứ nhất.
b. Viết cấu trúc di truyền của quần thể khi ở trạng thái cân bằng.

c. Nhận xét về xu hướng biến động tần số alen của quần thể cho tới khi quần thể đạt
trạng thái cân bằng di truyền.
Biết rằng locus gen trên nằm trên NST giới tính X tại vùng không tương đồng trên Y.
Giới đực : XY, giới cái XX.
Hướng dẫn giải:
a. Ở thế hệ sau:
-

Tần số kiểu gen ở giới đực (con) bằng tần số alen ở alen ở giới cái (mẹ):
pA♂ = 0,4; qa♂ = 0,6.
18

Xây dựng hệ thống câu hỏi – bài tập tự lực để dạy chuyên đề Di truyền học quần thể….

 Tần số kiểu gen của quần thể ở giới đực (con) là: 0,4AY + 0,6aY
-

Sự phân bố kiểu gen ở giới cái thể hiện trên bảng sau:
♂

♀

pA♂= 0,8

qa♂= 0,2

pA♀= 0,4

0,32 AA

0,08 Aa

qa♀= 0,6

0,48 Aa

0,12 aa

 Tần số kiểu gen ở giới cái: 0,32 AA + 0,56 Aa + 0,12 aa = 1
 Cấu trúc di truyền của quần thể ở thế hệ thứ nhất là:

0,16AA + 0,28Aa + 0,06aa +0,2AY + 0,3aY = 1
b.
-

Cấu trúc di truyền của quần thể khi ở trạng thái cân bằng:
Khi quần thể ở trạng thái cân bằng, tần số tương đối các alen ở 2 giới bằng
nhau và bằng tần số tương đối các alen chung của quần thể:
qa = 0,2/3 + 0,6x2/3 = 0,467 => pA = 0,4x2/3 + 0,8/3 = 0,533

 Cấu trúc di truyền của quần thể khi ở trạng thái cân bằng là:

0,5332 /2AA + 2x0,467x0,533/2Aa + 0,4672/2aa +0,533/2 AY + 0,467/2 aY

=1
c. Từ câu a ta có:
-

Tần số alen a ở thế hệ con của giới cái là: q'a♀= 0,12 + 0,56/2 = 0,4.
Tần số alen A ở thế hệ con của giới cái là: p'A♀= 0,6.

Như vậy, qa♀ ở thế hệ bố mẹ = 0,6 => q'a♀ ( con) = 0,4 =

1
(0,2 + 0,6).
2

qa♂ ở thế hệ bố mẹ = 0,2 => q'a♂ ( con) = 0,6 .
qa chung = 0,467 =>q'a chung =

2
1
.0,4 + .0,6 = 0,467
3
3

Nhận xét:
+Tần số alen chung không thay đổi và bằng tần số alen kkhi quần thể đạt trạng thái
cân bằng.

19


Xây dựng hệ thống câu hỏi – bài tập tự lực để dạy chuyên đề Di truyền học quần thể….

+ q'♂ = q♀ ; q'♀ ( con) =

1
( q♂ + q♀ ).
2

+ q'♂ > 0,467 > q'♀ , ngược lại q♀ >0,467 > q♂. Ở những thế hệ tiếp theo tần số alen
ở hai giới đều bị dao động.
+ Hiệu giá trị q'♂ với q'♀ ở thệ hệ con là 0,2 =

1
so với q♂ với q♀ ở thế hệ bố mẹ.
2

Như vậy, sau mỗi thế hệ thì sự chênh lệch tần số giữa hai giới giảm

1
và tiến tới 0
2

– khi đó quần thể đạt trạng thái cân bằng => Qua các thế hệ ngẫu phối liên tiếp,
quần thể dần tiệm cận trạng thái cân bằng. Tuy nhiên, trạng thái cân bằng của
quần thể chỉ có thể đạt được khi số thế hệ ngẫu phối đủ lớn.
Câu 20: Trên một quần đảo biệt lập có 5800 người sống, trong đó có 2800 nam giới.
trong số này có 196 nam bị mù màu xanh đỏ. Kiểu mù màu này là do 1 gen lặn a nằm
trên NST X. kiểu mù màu này không ảnh hưởng tới sự thích nghi của cá thể. Khả
năng có ít nhất 1 phụ nữ của hòn đảo này bị mù màu xanh đỏ là bao nhiêu?
Hướng dẫn giải
Gọi p là tần số alen A (p +q = 1; p, q > 0); q là tần số alen a.
Cấu trúc di truyền ở nam: pXAY + qXaY = 1
Theo bài: qXaY =

196
= 0,07 => p = 1 – 0,07 = 0,93.
2800

Cấu trúc di truyền ở nữ: p2XAXA + 2pqXAXa + q2XaXa = 1


0,8649.XAXA + 0,1302.XAXa + 0,0049XaXa = 1



Tần số cá thể nữ bình thường là: 0,8649 + 0,1302 = 0,9951

=> Tần số để 3000 cá thể nữ đều bình thường là: 0,99513000.
=>Tần số để có ít nhất 1 phụ nữ bị bệnh mù màu là: 1 - 0,99513000.
•

Thiết lập trạng thái cân bằng di truyền cho hai hay nhiều locus gen.

a. Nội dung cơ bản:

- Xét 2 locut den dị hợp tử Aa và Bb, thì trong quần thể sẽ có 9 kiểu gen (gen

cặp gen nằm trên hai cặp nhiễm sắc thể tuơng đồng khác nhau là :AABB,
AABb, AaBB, Aabb, aaBB, aaBb, Aabb, aabb.

20


Xây dựng hệ thống câu hỏi – bài tập tự lực để dạy chuyên đề Di truyền học quần thể….

- Nếu gọi p, q, r và s là tần số của các alen A, a ,B, b thì tần số các kiểu gen ở

trạng thái cân bằng sẽ là kết quả triển khai của đa thức:
(pA+ qa)2 (rB + sb)2 = (prAB+ ps Ab+ qraB + qsab)2
Hay đa thức:
(p2AA + 2pqAa + q2aa) (r2BB + 2rsBb + s2bb)
= p2 r2 AABB + 2 p2rsAABb + p2s2AAbb + 2pqr2AaBB + 4pqrsAaBb

+ 2s2pqAabb + q2r2aaBB + 2q2rsaaBb + q2s2aabb = 1
- Nếu quần thể khởi đầu là các cá thể dị hợp tử AaBb với tần số các alen như

nhau (nghĩa là p = q = r = s = 0,5) thì bốn kiểu giao tử (AB,Ab,aB,ab) được sinh

ra với tần số cân bằng (AB = Ab = aB = ab = 0,25) và chỉ sau 1 thế hệ ngẫu
phối là quần thể đạt trạng thái cân bằng di truyền.
- Xét 1 ví dụ khác: Nếu quần thể khởi đầu có các kiểu gen AABB và aabb thì chỉ có 2
loại giao tử được sinh ra (AB và ab), cho nên trạng thái cân bằng di truyền cho mọi
kiểu gen không thể đạt ngay ở thế hệ sau và thiếu hầu hết các kiểu gen (như AAbb,

aaBB…).
Như vậy, nếu quần thể khởi đầu có tần số các alen không bằng nhau thì
cần nhiều thế hệ ngẫu phối liên tiếp mới thiết lập được tần số cân bằng cho các
giao tử và khi đó trạng thái cân bằng di truyền cho quần thể cũng được thiết
lập.
Trong trường hợp này có hai câu hỏi đặt ra là: Tần số nào là tần số cân bằng
cho các giao tử? Tần số này đạt được sau bao nhiêu thế hệ ngẫu phối?
Các loại giao tử có thể được chia thành hai nhóm: giao tử “đồng trạng thái”
(như AB và ab), giao tử “đối trạng thái” (như Ab và aB). Vì tần số gen ở các giao

tử “đồng trạng thái” bằng tần số gen ở các giao tử “đối trạng thái” khi chúng đạt
trạng thái cân bằng, vậy ta có: AB x ab = Ab x aB.
Ví dụ, nếu tần số của mỗi alen A và B là 0,6; a và b là 0,4 thì tần số giao tử ở
trạng thái cân bằng là: 0,36 x 0,16 = 0,24 x 0,24 hay 0,0576 = 0,0576
- Nếu có sự sai khác giữa các giao tử “đồng trạng thái” và “đối trạng thái” thì

ngay ở quần thể đầu sự khác biệt đó chính là sự khác biệt về tần số giao tử phải
loại bỏ để đạt trạng thái cân bằng. Nếu ta kí hiệu độ khác biệt đó là K và là số

21


Xây dựng hệ thống câu hỏi – bài tập tự lực để dạy chuyên đề Di truyền học quần thể….

dương, nghĩa là (Ab)(aB) – (AB)(ab) = K, thì để cân bằng, mỗi loại giao tử
trong nhóm “đồng trạng thái” phải được thêm vào một lượng giao tử bằng K.
Nếu K âm thì ngược lại.
Như vậy, nếu K = 0 thì tần số giao tử đạt trạng thái cân bằng.
b. Câu hỏi – Bài tập
Câu 21: Một quần thể có cấu trúc di truyền là 30%AABB : 30%AAbb : 30%aaBB :
10%aabb. Xác định tần số giao tử cân bằng.
Hướng dẫn giải:
Quần thể khởi đầu

Kiểu giao tử

Tần số khởi đầu

Tần số cân bằng

30%AABB

AB

0,3

0,3+K

30%Aabb

Ab

0,3

0,3-K

30%aaBB

aB

0,3

0,3-K

10%aabb

Ab

0,1

0,3+K

Trong trường hợp này K= (Ab) x ( aB) – (AB) x (ab) = 0,06 và trạng thái cân bằng
được thiết lập như sau:

Thế hệ

Lượng giao tử thêm
vào(AB và ab) hoặc
bớt đi (Ab và aB)

1

AB

Ab

aB

ab

0,3

0,3

0,3

0,1

2

0,5K

0,33

0,27

0,27

0,13

3

0,75K

0,345

0,255

0,255

0,145

4

0,875K

0,3525

0,2475

0,2475

0,1525

5

0,9375K

0,35625

0,24375

0,24375

0,15625

Cân bằng

K

0,36

0,24

0,24

0,16

Nhận xét:
+ Sau mỗi thế hệ, mức độ khác biệt về tỉ lệ giao tử so với tỉ lệ cuối cùng khi đạt trạng
thái cân bằng giảm đi một nửa.

22


Xây dựng hệ thống câu hỏi – bài tập tự lực để dạy chuyên đề Di truyền học quần thể….

+ Nếu gặp bài tập tương tự, ta chỉ việc xác định tỉ lệ các loại giao tử khởi đầu, xác
định K → giao tử ở trạng thái cân bằng.
Câu 22: Ở một loài thực vật, alen A quy định hạt vàng, alen a quy định hạt xanh, alen
B quy định hạt trơn, alen b quy định hạt nhăn.
Tỉ lệ giao tử: AB = Ab = 0,3
aB = ab = 0,2

Cho biết các gen nằm trên các nhiễm sắc thể khác nhau. Hãy xác định tần số
các alen và tỉ lệ hạt vàng nhăn và xanh trơn.
Hướng dẫn giải:
-Tần số các alen là:
+Tần số alen A: pA = 0,3 + 0,3 = 0,6; Tần số alen a : pa = 0,2 + 0,2 = 0,4
+Tần số alen B: rB = 0,3 + 0,2 = 0,5; Tần số alen b : sb = 0,2 + 0,3 = 0,5
-Tỉ lệ các loại kiểu hình:
+ Kiểu hình vàng, nhăn có kiểu gen là : A-bb
Ta có: (0,3Ab + 0,2ab) ( 0,3Ab +0,2ab)
→ 0,09AAbb + 0,06Aabb + 0,06Aabb = 0,21
+Kiểu hình xanh, trơn có kiểu gen là aaBTa có: (0,2aB + 0,2ab) (0,2aB + 0,2ab) → 0,04aaBB + 0,04aaBb + 0,04aaBb = 0,12
Vậy, tỉ lệ hạt vàng, nhăn là 0,21 và xanh trơn là 0,12.
Câu 23: Một quần thể ngẫu phối có tần số alen là A= 0,6; a = 0,4 ; B = 0,5 ; b=0,5
Xác định tần số các loại giao tử AB, Ab, aB, ab và cấu trúc di truyền của quần
thể ở thế hệ thứ nhất sau ngẫu phối. Cấu trúc di truyền của quần thể ở thế hệ thứ nhất
có đạt trạng thái cân bằng không? Biết các alen nằm trên các nhiễm sắc thể khác
nhau.
Hướng dẫn giải:
-

Đề bài không cho tần số kiểu gen mà chỉ cho tần số alen của quần thể ở thế hệ xuất
phát, do đó ta không thể xác định được tần số kiểu gen cũng như tần số giao tử của
quần thể ở thế hệ thứ nhất sau ngẫu phối, trừ khi quần thể đã ở trạng thái cân bằng.
Khi quần thể ở trạng thái cân bằng ta có:

-

Tần số các loại giao tử của quần thể:
23

Xây dựng hệ thống câu hỏi – bài tập tự lực để dạy chuyên đề Di truyền học quần thể….

AB = 0,6x0,5 = 0,3
-

Ab = 0,6x0,5 = 0,3

aB = 0,4x0,5 = 0,2 ab = 0,4x0,5 = 0,2

Cấu trúc di truyền của quần thể là triển khai của biểu thức:
(0,3AB: 0,3Ab:0,2aB:0,2ab)2 = ...

Câu 24: Một quần thể cấu trúc di truyền là: 0,4AABB : 0,6AaBb. Quần thể đã cho đã
ở trạng thái cân bằng hay chưa?Hãy tìm số tần số cân bằng của giao tử AB, Ab, aB,
ab.
Hướng dẫn giải:
-

Tần số giao tử của quần thể đã cho:

AB = 0,4 + 0,6/4 = 0,55

Ab = aB = ab = 0,6/4 = 0,15

AB x ab = 0,55x0,15 ≠ 0,15x0,15 = Ab x aB
 Quần thể đã cho chưa ở trạng thái cân bằng di truyền.
-

Tần số tương đối các alen tại mỗi locus gen của quần thể là:

pA = 0,7

qa = 0,3

rB = 0,7

sb = 0,3

aB = 0,21

ab = 0,09

 Tần số cân bằng của các giao tử là:
AB = 0,49

Ab = 0,21

• Trạng thái cân bằng di truyền của quần thể trong trường hợp gen đa alen (dãy
alen)
a. Nội dung cơ bản.
-

Một gen có n alen A1, A2,..., An với tần số tương ứng là x1, x2,..., xn. Khi quần thể
ở trạng thái cân bằng về locus gen trên thì cấu trúc di truyền của quần thể là triển
khai của biểu thức:
(x1A1 + x2A2 + ....+ xnAn )2 = 1

-

Trạng thái đó đạt được chỉ sau một thế hệ ngẫu phối.

b. Câu hỏi – Bài tập.
Câu 25: Cho quần thể người ở trạng thái cân bằng về hệ nhóm máu A, B, O. Quần thể
đó có tần số tương đối của các nhóm máu là:
A = 0,36

B = 0,23

O = 0,33

Hướng dẫn giải:

24

AB = 0,08


Xây dựng hệ thống câu hỏi – bài tập tự lực để dạy chuyên đề Di truyền học quần thể….

Gọi tần số tương đối của các alen A, B, O là p, q, r. Cấu trúc di truyền của quần thể là
triển khai của biểu thức:
(pA +qB + rO )2 = 1
Từ đó suy ra được hệ 3 phương trình 3 ẩn. Giải hệ ta có tần số tương đối các alen A,
B, O.
• Trạng thái cân bằng di truyền của quần thể khi tần số tương đối các alen ở hai
giới khác nhau, gen nằm trên NST thường.
a. Nội dung cơ bản.
Trong thực tế, có nhiều trường hợp tần số tương đối của các alen ở hai giới không
bằng nhau (giả sử tần số A, a ở giới đực và cái tương ứng là p1, q1 và p2, q2) như
trong chăn nuôi. Khi đó:

-

Thế hệ ngẫu phối thứ nhất có vai trò trung hoà tần số tương đối các alen của hai
giới
p = (p1+p2)/2

-

q = (q1+q2)/2

Ở thế hệ ngẫu phối thứ hai cấu trúc di truyền của quần thể đạt trạng thái cân bằng:
p2AA + 2pq Aa+ q2aa = 1
b. Câu hỏi – Bài tập.

Câu 26: Cho quần thể có tần số tương đối các alen A, a ở giới đực và cái lần

lượt là:
p1 = 0,8, q1 =0,2 và p2 = 0,4, q2 = 0,6
Xác định cấu trúc di truyền của quần thể khi ở trạng thái cân bằng di truyền.
Hướng dẫn giải:
-

Tần số tương đối các alen chung của quần thể là:
p A= (0,8+0,4)/2 = 0,6

-

qa = (0,2+0,6)/2 = 0,4

Cấu trúc di truyền của quần thể khi ở trạng thái cân bằng di truyền là:

0,36AA + 0,48Aa + 0,16aa = 1

25