MỘT số CÔNG THỨC lưu ý PHẦN DI TRUYỀN học QUẦN THỂ NGẪU PHỐI dưới tác ĐỘNG của các NHÂN tố TIẾN hóa và bài tập vận DỤNG

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO THANH HÓA

TRƯỜNG THPT TRIỆU SƠN 6

SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM

TÊN ĐỀ TÀI:
MỘT SỐ CÔNG THỨC LƯU Ý PHẦN DI TRUYỀN HỌC QUẦN
THỂ NGẪU PHỐI DƯỚI TÁC ĐỘNG CỦA CÁC NHÂN TỐ TIẾN
HÓA VÀ BÀI TẬP VẬN DỤNG

Người thực hiện: Lê Thị Huệ
Chức vụ: Giáo viên
Đơn vị công tác: Trường THPT Triệu Sơn 6
SKKN thuộc lĩnh mực (môn): Sinh Học


MỤC LỤC
1. MỞ ĐẦU:

1

1.1. Lí do chọn đề tài:........................................................................................1
1.2. Mục đích nghiên cứu:.................................................................................2
1.3. Đối tượng nghiên cứu:................................................................................2
1.4. Phương pháp nghiên cứu:...........................................................................2
2. NỘI DUNG SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM: 3
2.1. Cơ sở lí luận của sáng kiến kinh nghiệm:...................................................3
2.2. Thực trạng của vấn đề trước khi áp dụng sáng kiến kinh nghiệm:.............4
2.3. Các sáng kiến kinh nghiệm:........................................................................5
2.3.1. Quần thể ngẫu phối chịu tác động của nhân tố chọn lọc tự nhiên:.......5

2.3.2. Quần thể ngẫu phối chịu tác động của nhân tố đột biến:....................11
2.3.3. Quần thể ngẫu phối chịu tác động của nhân tố di - nhập gen:............12
2.4. Hiệu quả của sáng kiến kinh nghiệm đối với hoạt động giáo dục, với bản
thân, đồng nghiệp và nhà trường:....................................................................13
3. KẾT LUẬN, KIẾN NGHỊ: 14
3.1. Kết luận:....................................................................................................14
3.2. Kiến nghị:..................................................................................................15
TÀI LIỆU THAM KHẢO

16


1. MỞ ĐẦU:
1.1. Lí do chọn đề tài:
Hiện nay trong chương trình sinh học lớp 12 có bài 16, 17 cấu trúc di truyền
của quần thể đã được khai thác và sử dụng vào rất nhiều trong các kì thi.
Có nhiều dạng bài tập liên quan như bài tập về quần thể tự thụ phấn hoặc giao
phối gần, bài tập ở quần thể giao phối ngẫu nhiên.
Bài tập ở quần thể giao phối ngẫu nhiên chúng ta có thể chia thành rất nhiều
dạng khác nhau: Bài tập quần thể ngẫu phối cân bằng di truyền không chịu tác
động của các nhân tố tiến hóa, dạng bài tập này gồm các dạng như gen qui định
tính trạng nằm trên nhiễm sắc thể thường (gen có 2 alen, gen có nhiều alen) và
gen qui định tính trạng nằm trên nhiễm sắc thể giới tính; Bài tập quần thể ngẫu
phối chịu tác động của các nhân tố tiến hóa. Mà bài tập là phương tiện dùng để
dạy học là nguồn để hình thành kiến thức , kĩ năng cho học sinh, bài tập là
phương tiện để rèn luyện phát triển tư duy. Bài tập lại cũng là lĩnh vực dễ gây
hứng thú, tìm tòi nhất đối với học sinh .Vì vậy trong quá trình giải bài tập học
sinh có thể hiểu và củng cố kiến thức lí thuyết rất tốt mà không bị nhàm chán
lãng quên.
Trong thực tế giảng dạy trường THPT Triệu Sơn 6 tôi thấy cứ mỗi khi làm bài

tập di truyền quần thể ngẫu phối dưới tác động của các nhân tố tiến hóa học sinh
cũng gặp nhiều vướng mắc và khó khăn vì trong sách giáo khoa cũng như các tài
liệu tham khảo chưa bàn sâu về vấn đề này.
Đặc biệt cá nhân tôi nhận thấy trong các đề thi chọn học sinh giỏi tỉnh, ngoài
tỉnh, học sinh giỏi quốc gia mấy năm trở lại đây, bài tập di truyền quần thể ngẫu
phối dưới tác động của các nhân tố tiến hóa xuất hiện khá phổ biến . Phải nói
rằng đây là một dạng bài tập rất hay và tổng hợp nhiều yếu tố rất phù hợp với xu
thế đề thi của Bộ GD- ĐT .Quả thực đây là một trong những điểm khó đối với
học sinh và một bộ phận giáo viên.
Vấn đề đặt ra là: Với quần thể ngẫu phối ở trạng thái cân bằng theo qui luật
của Hacdi – Vanbec không chịu tác động của các yếu tố làm thay đổi tần số alen
thì thành phần kiểu gen sẽ duy trì không đổi từ thế hệ này sang thế hệ khác.
Trong thực tế, các quần thể tự nhiên luôn chịu tác động của các nhân tố bên
ngoài như chọn lọc tự nhiên, đột biến, di nhập gen,….( gọi chung là các nhân tố
tiến hóa) thì tần số elen và thành phần kiểu gen của quần thể sẽ thay đổi như thế
nào qua các thế hệ và chúng ta sẽ vận dụng công thức nào để giải bài tập dạng
này.
Vì vậy tôi quyết định chọn đề tài: “Một số công thức lưu ý phần di truyền
1


học quần thể ngẫu phối dưới tác động của các nhân tố tiến hóa và bài tập vận
dụng,,
1.2. Mục đích nghiên cứu:
Nghiên cứu về một số công thức phần di truyền học quần thể ngẫu phối dưới
tác động của các nhân tố tiến hóa và bài tập vận dụng để áp dụng vào việc dạy
học sinh khối 12 ôn thi học sinh giỏi, ôn thi cho kì thi THPT quốc gia nhằm giúp
học sinh thu được kết quả cao trong các kì thi này.
1.3. Đối tượng nghiên cứu:
Đề tài này nghiên cứu vấn đề:

- Vận dụng lí thuyết di truyền học quần thể, các nhân tố tiến hóa, sự biến đổi
toán học để chứng minh và thiết lập được một số công thức phần di truyền học
quần thể ngẫu phối dưới tác động của các nhân tố tiến hóa.
- Vận dụng công thức để giải một số bài tập của các tài liệu cũng như của các đề
thi có liên quan.
1.4. Phương pháp nghiên cứu:
- Phương pháp nghiên cứu xây dựng cơ sở lí thuyết:
+ Nghiên cứu về lí thuyết về quần thể ngẫu phối: Khái niệm quần thể ngẫu
phối,đặc điểm di truyền của quần thể ngẫu phối.
+ Nghiên cứu lí thuyết về các nhân tố tiến hóa (chọ lọc tự nhiên, đột biến gen,
di – nhập gen).
+ Nghiên cứu về sự biến đổi của các phép toán đại số.
+ Thu thập dạng bài tập từ các tài liệu.
- Phương pháp điều tra khảo sát thực tế, thu thập thông tin:
+ Vận dụng lí thuyết di truyền học quần thể, các nhân tố tiến hóa, sự biến đổi
toán học để chứng minh và thiết lập được một số công thức phần di truyền học
quần thể ngẫu phối dưới tác động của các nhân tố tiến hóa.
+ Đưa ra một số bài tâp yêu cầu học sinh vận dụng công thức để giải quyết các
bài tập đó.
- Phương pháp thống kê, xử lí số liệu.
+ Đưa ra bài tập điển hình áp dụng cho 2 nhóm học sinh ban cơ bản có lực học
đồng đều nhau
Nhóm 1( nhóm đối chứng) : Đưa ra bài tập yêu cầu học sinh tự rút ra công thức
để vận dụng làm bài tập.
Nhóm 2( nhóm thực nghiệm): Hướng dẫn học sinh để tự các em rút ra công thức
rồi yêu cầu học sinh vận dụng công thức để làm.
Giáo viên nhận xét
2

+ Phát phiếu thăm dò cho 2 nhóm để lựa chọn phương pháp giải ưu việt nhất,
gây được hứng thú cho học sinh nhiều nhất.
2. NỘI DUNG SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM:
2.1. Cơ sở lí luận của sáng kiến kinh nghiệm:
- Khái niệm và đặc điểm di truyền của quần thể ngẫu phối khi không chịu tác
động của các nhân tố tiến hóa [1]
+ Khái niệm: Quần thể sinh vật được gọi là quần thể ngẫu phối khi các cá thể
trong quần thể lựa chọn bạn tình để giao phối một cách hoàn toàn ngẫu nhiên.
+ Đặc điểm di truyền của quần thể ngẫu phối:
Trong quần thể ngẫu phối các cá thể có kiểu gen khác nhau kết đôi với nhau
một cách ngẫu nhiên tạo nên một lượng biến dị di truyền rất lớn -> làm nguyên
liệu cho quá trình tiến hoá và chọn giống.
Quần thể ngẫu phối có thể duy trì các tần số các kiểu gen khác nhau (đa dạng
di truyền) trong quần thể một cách không đổi trong những điều kiện nhất định.
- Đặc điểm của các nhân tố tiến hóa [1].
+ Chọn lọc tự nhiên: Là quá trình phân hoá khả năng sống sót và khả năng sinh
sản của các cá thể với các kiểu gen khác nhau trong quần thể.Điều này có nghĩa
là những cá thể nào có kiểu gen qui định kiểu hình giúp tăng khả năng sống sót
và khả năng sinh sản thì cá thể đó sẽ có nhiều cơ hội đóng góp các gen của mình
cho thế hệ sau.Ngược lại, những cá thể có kiểu gen qui định kiểu hình kém thích
nghi và khả năng sinh sản kém thì tần số elen qui định các kiểu hình này sẽ ngày
một giảm ở các thế hệ sau. Như vậy chọn lọc tự nhiên tác động trực tiếp lên kiểu
hình và gián tiếp làm biến đổi tần số kiểu gen, qua đó làm biến đổi tần số alen
của quần thể. Khi môi trường thay đổi theo một hướng xác định thì CLTN sẽ
làm biến đổi tần số alen theo một hướng xác định thì chọn lọc tự nhiên sẽ làm
biến đổi tần số alen theo một hướng xác định. Vì vậy, chon lọc tự nhiên là nhân
tố quy định chiều hướng tiến hoá của sinh giới. CLTN là nhân tố tiến hóa có
hướng.
+ Đột biến: Đột biến là một loại nhân tố tiến hóa vì nó làm thay đổi tần số alen
và thành phần kiểu gen của quần thể.Trong tự nhiên tần số đột biến là rất thấp,

nên đột biến gen làm thay đổi tần số alen của quần thể là không đáng kể, nhưng
do mỗi sinh vật có nhiều gen, trong quân thể lại có nhiều cá thể nên tạo ra nhiều
alen đột biến là nguyên liệu sơ cấp, đột biến gen qua giao phối tạo nguồn biến dị
thứ cấp (biến dị tổ hợp) vô cùng phong phú cho quá trình tiến hóa.
+ Di - nhập gen: Là hiện tượng trao đổi các cá thể hoặc các giao tử giữa các
quần thể. Làm thay đổi tần số alen và thành phần kiểu gen của quần thể.
3


- Một số công thức quần thể ngẫu phối chịu tác động của các nhân tố tiến hoá
được tham khảo tài liệu di truyền học quần thể của tác giả Đỗ Lê Thăng nhà xuất
bản Đại Học Quốc Gia Hà Nội.
+ Chọn lọc tự nhiên: Chọn lọc chống lại alen lặn, chọn lọc chống lại alen trội,
chọn lọc chống lại kiểu gen AA, chọn lọc chống lại kiểu gen Aa, chọn lọc chống
lại kiểu gen aa. Trong các dạng công thức phần này bản thân tôi đi sâu vào công
thức và bài tập dạng chọn lọc chống lại kiểu gen aa, vì bài tập trong các đề thi
chủ yếu tập trung vào dạng này.
+ Đột biến : Xét một gen có hai alen A và a. Gọi p0 là tần số alen A, q0 là tần số
alen a ở thế hệ khởi đầu. Gỉa sử , ở mỗi thế hệ có u alen A đột biến thành a, có v
alen a đột biến thành A. Xét 4 trường hợp : u v ; u  0 , v 0 ; u 0, v  0 ; u v ,
u , v  0 . Mỗi trường hợp sẽ có công thức khác nhau.

+ Di – nhập gen :
Gọi m là tỉ lệ số cá thể ( hoặc là tỉ lệ giao tử) nhập cư.
q 0 : Tần số alen của quần thể trước khi nhập cư.
q m : Tần số alen trong bộ phận nhập cư.

q1 : Tần số alen sau khi nhập cư.

Thì: q1 q0  m q0  q m  = q 0 1  m   mq m

2.2. Thực trạng của vấn đề trước khi áp dụng sáng kiến kinh nghiệm:
Trong thực tế giảng dạy trường THPT Triệu Sơn 6 tôi thấy cứ mỗi khi làm bài
tập về cấu trúc di truyền học quần thể học sinh còn mơ hồ chưa phân biệt được
quần thể tự phối và quần thể ngẫu phối, chưa phân biệt được bài tập gen có 2
alen và gen có nhiều alen, chưa phân biệt được bài tập gen qui định tính trạng
nằm trên nhiễm sắc thể thường và bài tập gen qui định tính trạng nằm trên nhiễm
sắc thể giới tính,đặc biệt là học sinh chưa làm được các dạng bài tập về quần thể
có sự tác động của nhân tố tiến hóa.
Đặc biệt cá nhân tôi nhận thấy trong các đề thi trung học phổ thông quốc gia,
đề thi chọn học sinh giỏi tỉnh, ngoài tỉnh , bài tập về cấu trúc di truyền quần thể
ngẫu phối có sự tác động của các nhân tố tiến hóa xuất hiện khá phổ biến. Phải
nói rằng đây là một dạng bài tập rất hay và tổng hợp nhiều yếu tố rất phù hợp
với xu thế đề thi của Bộ GD- ĐT .Quả thực đây là một trong những điểm khó
đối với học sinh và một bộ phận giáo viên.
Trước thực trạng trên tôi đã mạnh dạn đưa ra một số công thức về cấu trúc di
truyền học quần thể ngẫu phối dưới tác động của các nhân tố tiến hóa và bài tập
vận dụng mong muốn các em yêu thích học bộ môn sinh học , tích cực chủ
4


động vận dụng giải thành công những bài tập trong các đề thi, tài liệu tham
khảo, đồng thời góp phần tháo gỡ phần nào vướng mắc cho đồng nghiệp.
Việc nắm được bản chất của cấu trúc di truyền học quần thể ngẫu phối dưới
tác động của các nhân tố tến hóa giúp học sinh vận dụng một cách linh hoạt
trong việc giải quyết các bài tập về cấu trúc di truyền quần thể.
Việc sử dụng các phép toán trong Sinh học để các em tự xác lập được công
thức giúp các em hiểu và nhớ công thức tốt hơn từ đó các em giải bài tập nhanh
hơn
Thông qua giờ dạy, có thể chọn được những học sinh có khả năng vào đội
tuyển.

2.3. Các sáng kiến kinh nghiệm:
2.3.1. Quần thể ngẫu phối chịu tác động của nhân tố chọn lọc tự nhiên:
2.3.1.1. Chọn lọc chống lại alen lặn:
Công thức: Một quần thể cân bằng di truyền có thành phần kiểu gen p 2 AA +
2pq Aa + q2 aa = 1. Alen A là trội hoàn toàn so với alen a. Gía trị chọn lọc kiểu
gen aa thay đổi và số lượng giao tử do kiểu gen đó tạo ra giảm đi; Kiểu gen Aa
sẽ có giá trị chọn lọc nằm trung gian giữa AA và aa. Chọn lọc sẽ tác động chống
lại kiểu gen Aa với cường độ giảm đi một nửa. Trong trường hợp này hệ số chọn
lọc với Aa là 0,5s. Hệ số chọn lọc đối với aa là s. [2]
Ta có:

Kiểu gen
AA
Aa
2
Tần số trước p
2pq
chọn lọc
Gía trị chọn 1(vì kiểu gen 1- 0,5s
lọc
AA không bị
loại bỏ)
Mức
đóng p2
2pq( 1-0,5s)
góp vào vốn
gen chung
2 pq.(1  0,5s )
Tỉ lệ mới của
p2

1  sq
1  sq
các kiểu gen

aa
2

q

Tổng
1

1- s

q2(1-s)

q 2 .(1  s )
1  sq

p2 + 2pq( 10,5s) + q2(1s) = 1- sq.
1

Dưới tác động của chọn lọc loại thải alen a, tần số alen a thay đổi tử q đến q 1(q1
là tần số alen a ở thế hệ F1 sau một lần ngẫu phối)
q 2 .(1  s ) 2 pq.(1  0,5s ) 1 q 2 .(1  s)  pq.(1  0,5s)
Ta có q1 =
+
. =
1  sq
2

1  sq
1  sq

Thay p = 1- q vào biểu thức trên ta được:
5


q1 =

0,5q.(2  sq  s)
; p1 = 1- q1
1  sq

Bài tập vận dụng: Một quần thể cân bằng di truyền có thành phần kiểu gen
0,25AA + 0,5Aa + 0,25aa = 1. Alen A là trội hoàn toàn so với alen a. Gía trị
chọn lọc kiểu gen aa thay đổi và số lượng giao tử do kiểu gen đó tạo ra giảm đi;
Kiểu gen Aa sẽ có giá trị chọn lọc nằm trung gian giữa AA và aa. Chọn lọc sẽ
tác động chống lại kiểu gen Aa với cường độ giảm đi một nửa. Hệ số chọn lọc
đối với aa là 0,2. Trong trường hợp này hệ số chọn lọc với Aa giảm đi một nửa
là 0,1. Xác định tần số alen A, a ở thế hệ F1 sau một thế hệ ngẫu phối?
Giải:
Tần số alen A, a ở thế hệ ban đầu là: pA = 0,5; qa = 0,5
Vận dụng công thức trên ta có tần số alen A, a ở thế hệ F 1 sau một thế hệ ngẫu
phối là:
q1 = 0,5q.(2  sq  s) = 0,5.0,5.(2  0,2.0,5  0,2) 0,47
1  sq

1  0,2.0,5

p1 = 1- q1 =1- 0,47 = 0,53.

2.3.1.2. Chọn lọc chống lại alen trội A: Tương tự như trường hợp chọn lọc
chống lại alen lặn a, ta có hệ số chọn lọc với Aa là 0,5s. Hệ số chọn lọc đối với
AA là s. [2]
Ta có bảng:

Kiểu gen
Tần số trước
chọn lọc
Gía trị chọn
lọc
Mức đóng
góp vào vốn
gen chung
Tỉ lệ mới của
các kiểu gen

AA
2

Aa

aa
2

p

2pq

q

1- s

1- 0,5s

1

p2.( 1-s)

2pq( 1-0,5s)

q2

p 2 .(1  s )
1  sp

2 pq.(1  0,5s )
1  sp

q2
1  sp

Tổng
1

p2.(1-s)+
2pq(1- 0,5s)+
q2=1-sp2spq= 1-sp
1

Dưới tác động của chọn lọc loại thải alen A, tần số alen A thay đổi tử p đến p 1

(p1 là tần số alen A ở thế hệ F1 sau một lần ngẫu phối)
p 2 .(1  s )
p 2 .(1  s )  pq.(1  0,5s )
2 pq.(1  0,5s ) 1
1  sp
Ta có: p1= 1  sp +
. =
1  sp
2
6


Thay q = 1-p vào biểu thức trên ta được:
p1 =

0,5 p.(2  sp  s )
; q1 = 1- p1
1  sp

Bài tập vận dụng: Một quần thể cân bằng di truyền có thành phần kiểu gen
0,25AA + 0,5Aa + 0,25aa = 1. Alen A là trội hoàn toàn so với alen a. Gía trị
chọn lọc kiểu gen AA thay đổi và số lượng giao tử do kiểu gen đó tạo ra giảm đi;
Kiểu gen Aa sẽ có giá trị chọn lọc nằm trung gian giữa AA và aa. Chọn lọc sẽ
tác động chống lại kiểu gen Aa với cường độ giảm đi một nửa. Hệ số chọn lọc
đối với AA là 0,2. Trong trường hợp này hệ số chọn lọc với Aa giảm đi một nửa
là 0,1. Xác định tần số alen A, a ở thế hệ F1 sau một thế hệ ngẫu phối?
Giải:
Tần số alen A, a ở thế hệ ban đầu là: pA = 0,5; qa = 0,5
Vận dụng công thức trên ta có tần số alen A, a ở thế hệ F 1 sau một thế hệ ngẫu
phối là:

p1 =

0,5 p.(2  sp  s)
0,5.0,5.( 2  0,2.0,5  0,2)

0,47
1  sp
1  0,2.0,5

q1 = 1- p1 = 1- 0,47 = 0,53.
2.3.1.3. Chọn lọc chống lại kiểu gen Aa:
Công thức: Một quần thể cân bằng di truyền có thành phần kiểu gen p2 AA +
2pq Aa + q2 aa = 1. Alen A là trội hoàn toàn so với alen a.Chọn lọc loại thải kiểu
gen Aa với hệ số chon lọc s. [2].
Ta có:

Kiểu gen
Tần số trước
chọn lọc
Gía trị chọn
lọc

AA
p2

Aa
2pq

aa
q2

Tổng
1

1(vì kiểu gen 1-s (vì kiểu 1(vì kiểu gen
AA không bị gen Aa bị loại aa không bị
loại bỏ)
bỏ với hệ số loại bỏ)
chọn lọc là s)
2
Mức
đóng p
2pq(1-s)
q2
p2 + 2pq(1-s)
góp vào vốn
+ q2= 1-2pqs
gen chung
2 pq (1  s)
Tỉ lệ mới của
1
p2
q2
1  2 pqs
1  2 pqs
1  2 pqs
các kiểu gen
Dưới tác động của chọn lọc loại thải kiểu gen Aa, tần số alen A thay đổi tử p
đến p1 (p1 là tần số alen A ở thế hệ F1 sau một lần ngẫu phối)
7

p1 =

2 pq (1  s) 1
p2
+ 1  2 pqs . ; q1 = 1- p1
2
1  2 pqs

Bài tập vận dụng: Một quần thể cân bằng di truyền có thành phần kiểu gen
0,09AA + 0,42Aa + 0,49aa = 1. Alen A là trội hoàn toàn so với alen a. Chọn lọc
loại thải kiểu gen Aa với hệ số chon lọc là 0,2. Xác định tần số alen A, a ở thế
hệ F1 sau một thế hệ ngẫu phối?
Giải:
Tần số alen A, a ở thế hệ ban đầu là: pA = 0,3; qa = 0,7
Vận dụng công thức trên ta có tần số alen A, a ở thế hệ F 1 sau một thế hệ ngẫu
phối là:
p1 =

2 pq (1  s) 1
2.0,3.0,7.(1  0,2) 1
p2
0,3 2
+ 1  2 pqs . =
+ 1  2.0,3.0,7.0,2 . 0,28
2 1  2.0,3.0,7.0,2
2
1  2 pqs

q1 = 1- p1 = 1- 0,28 = 0,72
2.3.1.4.Chọn lọc chống lại kiểu gen aa:
Công thức: Một quần thể cân bằng di truyền có thành phần kiểu gen p 2 AA +
2pq Aa + q2 aa = 1. Alen A là trội hoàn toàn so với alen a.Chọn lọc loại thải kiểu
gen aa với hệ số chon lọc s. [3]
Ta có:

Kiểu gen
Tần số trước
chọn lọc
Gía trị chọn
lọc
Mức đóng
góp vào vốn
gen chung

AA

Aa

aa

Tổng

p2

2pq

q2

1

1(vì kiểu gen
AA không bị
loại bỏ)

1(vì kiểu gen
Aa không bị
loại bỏ)

1- s ( vì kiểu
gen aa bị loại
bỏ với hệ số
chọn lọc là s)

p2

2pq

q2(1-s)

p2 + 2pq +
q2(1-s) = p2+
2pq + q2 –
sq2= 1- sq2

2 pq
Tỉ lệ mới của
p2
q 2 .(1  s )

1
1  sq 2
1  sq 2
1  sq 2
các kiểu gen
Dưới tác động của chọn lọc loại thải kiểu gen aa, tần số alen a thay đổi tử q đến
q1(q1 là tần số alen a ở thế hệ F1 sau một lần ngẫu phối)
2 pq 1 q 2 .(1  s)  pq
q 2 .(1  s )
Ta có q1 =
+ 1  sq 2 . =
1  sq 2
1  sq 2
2

Thay p= 1- q vào , ta có:
8


q1 =

q 2 .(1  s)  (1  q )q q.(1  sq )
= 1  sq 2 ,
1  sq 2

p1 = 1- q1

Tương tự như trên ta có:
q2 =

q1 .(1  sq1 )
1  sq1

2

, p2 = 1-q2

(Quần thể ngẫu phối lần 2)

.......................................
qn =

q n  1.(1  sq n  1 )
1  sq n  1

2

; pn = 1-qn (Quần thể ngẫu phối lần n)

Trong trường hợp này nếu hệ số chọn lọc s = 1 tức là chọn lọc loại thải hoàn
toàn aa ra khỏi quần thể ta có công thức:
q.(1  sq )

q1 = 1  sq 2

q.(1  q )

q.(1  q )

q.

= 1  q 2 = (1  q).(1  q) = 1  q

q
q1 .(1  sq1 )
q1 .(1  q1 )
q1
q
1 q
q2 =
=
= 1 q =
=
2
2
q
1  2q
1  sq1
1  q1
1
1
1 q
q
q 2 .(1  sq 2 )
q 2 .(1  q 2 )
q2
q
1  2q
q3 =
=

= 1 q =
=
2
2
q
1  3q
1  sq 2
1  q2
2
1
1  2q

...................................
Tương tự ta có :

q
qn = 1  nq

Bài tập vận dụng:
Bài 1: Ở một quần thể động vật ngẫu phối, xét một gen nằm trên nhiễm sắc thể
thường gồm 2 alen, alen A trội hoàn toàn so với alen a. Dưới tác động của chọn
lọc tự nhiên, những cá thể có kiểu hình lặn bị đào thải hoàn toàn ngay sau khi
sinh ra. Thế hệ xuất phát (P) của quần thể này có cấu trúc di truyền là 0,6AA :
0,4Aa. Cho rằng không có tác động của các nhân tố tiến hóa khác. Theo lí
thuyết, thế hệ F3 của quần thể này có tần số alen a là: [6]
A. 1/9.
B. 1/5.
C. 1/7.
D. 1/8.
Giải:

- Tần số alen A, a của quần thể P lầ: pA= 0,8,qa= 0,2.
- Thành phần kiểu gen ở F1 là: p2 AA + 2pq Aa + q2 aa = 1
- Dưới tác động chọn lọc tự nhiên, những cá thể có kiểu hình lặn bị đào thải
hoàn toàn ngay sau khi sinh ra =>Hệ số chọn lọc s = 1.
9


- Tần số alen a ở thế hệ F3 là:
q

Áp dụng công thức :

qn = 1  nq
0,2

Tần số alen a ở thế hệ F3 là q3 = 1  3.0,2 =

1
8

Vậy đáp án D đúng.
Bài 2: Gỉa sử quần thể ngẫu phối có tỉ lệ kiểu gen:
Giới ♀: 0,36AA : 0,48Aa: 0,16aa
Giới ♂ : 0,64AA : 0,32Aa : 0,04aa
a. Xác định trạng thái cân bằng di truyền của quần thể.
b. Sau khi đạt trạng thái cân bằng di truyền, do điều kiện sống thay đổi những cá
thể có kiểu gen aa trở nên không có khả năng sinh sản. Xác định tần số alen của
quần thể sau 5 thế hệ ngẫu phối.
Giải:
a. Giới ♀: pA = 0,6, qa = 0,4

Giới ♂ : pA = 0,8, qa = 0,2
Quần thể mới đạt trạng thái cân bằng di truyền với giá trị p( tần số alen A) và
q(tần số alen a) là trung bình cộng giữa tần số len A và a của hai phần đực và cái
của quần thể.
p=

0,6  0,8
= 0,7 ; q =
2

0,4  0,2
= 0,3
2

Trạng thái cân bằng di truyền của quần thể là : 0,49AA : 0,42Aa : 0,09aa
b. Tần số alen của quần thể sau 5 thế hệ ngẫu phối:
q

0,3

q5 = 1  5q = 1  5.0,3 = 0,12 ; p5 = 1- 0,12 = 0,88.
2.3.1.5.Chọn lọc chống lại kiểu gen AA tương tự chọn lọc chống lại kiểu gen
aa. [2]
p.(1  sp )

p1 = 1  sp 2
p2 =

; q1 = 1- p1 (Quần thể ngẫu phối lần 1)

p1 .(1  sp1 )
1  sp1

2

, q2 = 1-p2

(Quần thể ngẫu phối lần 2)

.......................................
pn =

p n  1.(1  sp n  1 )
1  sp n  1

2

; qn = 1-pn (Quần thể ngẫu phối lần n)

Trong trường hợp này nếu hệ số chọn lọc s = 1 tức là chọn lọc loại thải hoàn
toàn AA ra khỏi quần thể ta có công thức:
10


p

pn = 1  np
2.3.2. Quần thể ngẫu phối chịu tác động của nhân tố đột biến:
Công thức : Xét một gen có hai alen A và a. Gọi p 0 là tần số alen A, q0 là tần số
alen a ở thế hệ khởi đầu. Gỉa sử , ở mỗi thế hệ có u là tần số đột biến alen A

thành a, có v là tần số đột biến alen a thành A. [4].
. Nếu u v thì tần số alen không thay đổi qua các thế hệ.
. Nếu u  0 , v 0 thì chỉ xảy ra đột biến thuận. Sang thế hệ thứ nhất có u alen A
bị đột biến thành alen a, nên tần số alen A ở thế hệ thứ nhất là:
p1  p 0  up 0  p 0 .(1  u )

Thế hệ thứ hai là :
p 2  p1  up1  p1 1  u   p 0 1  u 

2

Sau n thế hệ đột biến thì tần số tương đối của alen A là :
p n  p 0 1  u  ;
n

q n 1  p n

. Nếu u 0, v  0 thì xảy ra đột biến nghịch. Tương tự đột biến thuận ta có công
thức :
q n q 0 1  v  ;
n

p n 1  q n

. Nếu u v , u , v  0
Sau một thế hệ ngẫu phối tần số alen A là: p1  p0  up 0 vq0
tần số alen a là : q1 q0  vq 0 up0
Bài tập vận dụng:
Bài 1: Một gen có hai alen A,a . Ở thế hệ xuất phát tần số alen a = 0,3. Qua mỗi
thế hệ xảy ra đột biến a thành A với tần số 10%. Sau 3 thế hệ tần số các alen A,a

trong quần thể là bao nhiêu. [7].
Giải:
Gọi p,q lần lượt là tần số alen A và a
n
3
Ta có : q n q0 1  v   q3 0,31  0,1 = 0,2187

p3 1  0,2187 0,7813

Bài 2. Xét một gen có 2 alen A và a. Một quần thể sóc ban đầu có tần số alen A
là 0,8 và tần số alen a là 0,2. Giả sử tần số đột biến thuận (A
số đột biến nghịch (a

A). Biết tần số đột biến nghịch là

a) gấp 5 lần tần
. Tính tần số mỗi

alen sau một thế hệ ngẫu phối? [4].
Giải:
Ta có: pA = 0,8 ; qa = 0,2; u = 5.10-5; v = 10-5.
11


Sau một thế hệ ngẫu phối tần số alen A là:
-5

-5

-5

PA = p0 – up0 +vq0 = 0,8 – 5.10 .0,8 + 10 .0,2 = 0,8 – 3,8.10 .
Tần số alen a :
qa = q0 – v.q0 + up0 = 0,2 – 10-5.0,2 + 5.10-5.0,8 = 0,2 + 3,8.10-5.
2.3.3. Quần thể ngẫu phối chịu tác động của nhân tố di - nhập gen:
Công thức:
Gọi m là tỉ lệ số cá thể (hoặc là tỉ lệ giao tử) nhập cư hay còn gọi là tốc độ nhập
cư.
q 0 : Tần số alen của quần thể trước khi nhập cư.
q m : Tần số alen trong bộ phận nhập cư.

q1 : Tần số alen sau khi nhập cư.

Thì: q1 q0  m q0  q m  = q0 1  m   mq m

Bài tập vận dung:
Bài 1: Một con sông có hai quần thể ốc sên: quần thể lớn (quần thể chính) ở
phía trên và quần thể nhỏ nằm ở cuối dòng trên một hòn đảo (quần thể đảo). Do
nước chảy xuôi nên ốc chỉ di chuyển được từ quần thể chính đến quần thể đảo
mà không di chuyển ngược lại.
Xét một gen gồm hai alen: A và a. Ở quần thể chính có p A =1, quần thể đảo có
pA= 0,6.
Do di cư, quần thể đảo trở thành quần thể mới, có 12% số cá thể là của quần
thể chính.
a. Tính tần số tương đối của các alen trong quần thể mới sau di cư.
b. Quần thể mới sinh sản. Vì một lí do nào đó xảy ra quá trình đột biến: A
 a, với tốc độ là 0,3%. Không có đột biến ngược.Tần số các alen A,a sau một
thế hệ là bao nhiêu? [5].
Giải:
a. - Ta có: Quần thể chính có pA= 1= p m , quần thể đảo: pA= 0,6= p0

Quần thể chính di cư đến quần thể đảo và chiếm 12% quần thể mới tức là
m= 0,12
- Quần thể mới ở đảo (sau di cư) có tần số tương đối của các alen là:
p1 = q 0 1  m   mq m = 0,6(1-0,12)+1.0,12= 0,648

q1 = 1  p1 = 1- 0,648 = 0,352
12


b. Tần số đột biến: A thành a là: 0,3%
Tần số các alen sau đột biến
pA= 0,648.(1-0,003) = 0,646 , qa = 1 - 0,646 = 0,354
Bài 2: Giả sử tần số alen (a) của quần thể sóc sống ở quần thể rừng là 0,2575 và
0,5625 ở quần thể hỗn hợp (sau nhập cư), cho biết tốc độ nhập cư là 0,1.
Tính tần số của alen (a) ở quần thể sóc ở vườn thực vật ban đầu?.[4]
Giải:
m=0,1; qm=0,2575; q1=0,5625
ta có phương trình:

Vậy tần số alen (a) là: 0,5964

2.4. Hiệu quả của sáng kiến kinh nghiệm đối với hoạt động giáo dục, với
bản thân, đồng nghiệp và nhà trường:
Qua các năm dạy học bộ môn sinh học THPT, luyện thi đại học, ôn thi THPT
quốc gia cũng như bồi dưỡng học sinh giỏi tai trường THPT Triệu Sơn 6, khả
năng tiếp thu và vận dụng để giải các bài tập di truyền học quần thể ngẫu phối
dưới tác động của các nhân tố tiến hóa mang lại kết quả đáng mừng:
- Đa số các em không cần phải nhớ công thức một cách máy móc mà các em
hiểu và tự rút ra được công thức nên các em nhớ lâu hơn, vận dụng để làm
những bài toán khó hơn.

- Số học sinh hiểu bài và vận dụng để giải bài tập được tăng lên thể hiện ở chỗ
trường đã có học sinh giỏi cấp tỉnh môn sinh, học sinh thi đại học khối B điểm
môn sinh cũng cao hơn, thu hút được nhiều em học sinh yêu thích bộ môn sinh
học hơn nhằm nâng cao chất lượng môn sinh nói riêng và chất lượng trường
THPT Triệu Sơn 6 nói chung.
Đối với bản thân tôi và đồng nghiệp những sáng kiến kinh nghiệm này đã
tháo gỡ được nhiều những vướng mắc mà lâu nay chúng tôi trăn trở, góp phần
hoàn thiện kiến thức sinh học trung học phổ thông.
Khi giảng dạy chuyên đề bài tập về di truyền học quần thể, tôi có chia đội
tuyển thành 2 nhóm, nhóm 1 thực nghiệm, nhóm 2 đối chứng cho đề tài của
mình.
Nhóm 1( nhóm đối chứng) : Đưa ra bài tập yêu cầu học sinh tự rút ra công
thức để vận dụng làm bài tập.
Nhóm 2( nhóm thực nghiệm): Hướng dẫn học sinh để tự các em rút ra công
13


thức rồi yêu cầu học sinh vận dụng công thức để làm.
Giáo viên nhận xét
+ Phát phiếu thăm dò cho 2 nhóm để lựa chọn phương pháp giải ưu việt nhất,
gây được hứng thú cho học sinh nhiều nhất và thu được kết quả như sau:
Bài tập dưới tác
Bài tập dưới tác
Bài tập dưới tác động
động nhân tố chọn động của nhân tố đột nhân tố di – nhập gen
lọc tự nhiên (%)
biến (%)
(%)
G K TB Nhóm

đối
20 35 30 15
0 20 52 28
0 15 36
49
chứng
Nhóm
thực
48 37 13
2
12 33 39 13
7 22 42
29
nghiệm
3. KẾT LUẬN, KIẾN NGHỊ:
3.1. Kết luận:
Qua đề tài này tôi đã phân dạng và xây dựng được phương pháp giảng dạy cho
từng dạng phù hợp với từng đối tượng học sinh. Chính điều đó sẽ thuận lợi cho
giáo viên khi dạy tiết giải bài tập trong quá trình bồi dưỡng học sinh giỏi , cũng
như luyện thi Đại Học có tính thu hút cao
Qua các năm dạy học bộ môn sinh học THPT, luyện thi đại học, ôn thi THPT
quốc gia cũng như bồi dưỡng học sinh giỏi tai trường THPT Triệu Sơn 6, khả
năng tiếp thu và vận dụng để giải các bài tập về di truyền học quần thể ngẫu
phối dưới tác động của các nhân tố tiến hóa mang lại kết quả đáng mừng:
- Đa số các em không cần phải nhớ công thức một cách máy móc mà các em
hiểu và tự rút ra được công thức nên các em nhớ lâu hơn, vận dụng để làm
những bài toán khó hơn.
- Số học sinh hiểu bài và vận dụng để giải bài tập được tăng lên thể hiện ở chỗ
trường đã có học sinh giỏi cấp tỉnh môn sinh, học sinh thi đại học khối B điểm
môn sinh cũng cao hơn.

3.2. Kiến nghị:
Mang tính chất là một sáng kiến kinh nghiệm, những gì tôi đưa ra trên đây
được đúc rút từ kinh nghiệm giảng dạy của bản thân, cộng với lòng nhiệt tình
mong các em học sinh luôn hứng thú với môn sinh học. Tuy nhiên kiến thức là
vô hạn, sáng kiến này mới chỉ đề cập một phần rất nhỏ của di truyền học quần
14


thể. Người viết mong được sự đóng góp chân thành của các đồng nghiệp.
Tôi xin chân thành cảm ơn!
XÁC NHẬN
Thanh hóa, ngày 25 tháng 05 năm 2018.
CỦA HIỆU TRƯỞNG
Tôi xin cam đoan đây là SKKN của
mình viết, không sao chép nội dung
của người khác.
Người thực hiện

Đoàn Ngọc Thanh
Lê Thị Huệ

TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1]. Sách giáo khoa chương trình chuẩn Sinh học lớp 12 - NXB GD 2008
[2]. Sách Di truyền học quần thể của Đỗ Lê Thăng( NXB Đại học Quốc gia Hà
Nội)
[3]. Bồi dưỡng học sinh giỏi sinh học của tác giả Phan Khắc Nghệ (NXB Đại
15


học Quốc gia Hà Nội).

[4]. Phương pháp giải các dạng bài toán sinh học trong các kì thi giải toán trên
máy tính cầm tay của tác giả Phan Khắc Nghệ nhà xuất bản Đại Học Quốc Gia
Hà Nội.
[5]. Đề thi chọn đội dự tuyển học sinh giỏi của Nghệ An đề dự thi học sinh giỏi
Quốc gia 2010.
[6]. Đề trung học phổ thông quốc gia 2015.
[7]. Phương pháp giải sinh học 12 của tác giả Huỳnh Quốc Thành (NXB Đại
Học Sư Phạm).

DANH MỤC
SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM ĐÃ ĐƯỢC HỘI ĐỒNG SÁNG KIẾN KINH
NGHIỆM NGÀNH GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO HUYỆN, TỈNH VÀ CÁC
CẤP CAO HƠN XẾP LOẠI TỪ C TRỞ LÊN
16


Họ và tên tác giả: Lê Thị Huệ
Chức vụ và đơn vị công tác: Giáo viên – Trường THPT Triệu Sơn 6

TT

1

2

Tên đề tài SKKN

Một số công thức lưu ý
tính số loại giao tử được
tạo thành trong quá trình

giảm phân và một số bài
tập vận dụng.

Vận dụng toán tổ hợp
trong việc xác định số loại
giao tử và hợp tử được tạo
thành trong giảm phân và
thụ tinh.

Cấp đánh giá xếp
loại
(Ngành GD cấp
huyện/tỉnh; Tỉnh...)

Tỉnh

Tỉnh

(A, B, hoặc C)

Năm học
đánh giá xếp
loại

C

2011-2012

C

2016-2017

Kết quả đánh
giá xếp loại

----------------------------------------------------

17