Sáng kiến kinh nghiệm Phương pháp giải một số dạng bài tập phần quần thể ngẫu phối - Tự phối ở Sinh học lớp 12

 1.Tên đề tài: PHƯƠNG PHÁP GIẢI MỘT SỐ DẠNG BÀI TẬP PHẦN 
QUẦN THỂ NGẪU PHỐI - TỰ PHỐI Ở SINH HỌC LỚP 12 
2. Đặt vấn đề 
 Để học tốt và thi tốt các kỳ thi với hình thức trắc nghiệm như hiện nay 
học sinh cần đổi mới phương pháp học tập và làm quen với hình thức thi cử. 
Nếu trước đây học và thi môn sinh học, học sinh cần học thuộc và nhớ từng 
câu, từng chữ hoặc đồi với bài toán học sinh phải giải trọn vẹn các bài toán. 
Nay học sinh lưu ý trước hết đến sự hiểu bài, hiểu thấu đáo các kiến thức cơ 
bản đã học vận dụng những hiểu biết đó vào việc phân tích, xác định nhận biết 
các đáp án đúng sai trong các câu trắc nghiệm. Đặc biệt đối với các câu bài tập 
làm thế nào để có được kết quả nhanh nhất? Đó là câu hỏi lớn đối với tất cả 
các giáo viên. Trước thực tế đó đòi hỏi mỗi giáo viên cần xây dựng cách dạy 
riêng của mình. Ngoài khó khăn đã nêu, cả giáo viên và học sinh còn gặp phải 
khó khăn hơn nữa đó là: 
 Chương trình sinh học lớp 12 thời gian dành cho phần bài tập quần thể 
giao phối và quần thể tự phối rất ít nhưng ngược lại trong các đề thi tỉ lệ điểm 
của phần này không nhỏ (đối với đề thi tốt nghiệp 2 câu, đối với thi đại học 3 
câu. Theo cấu trúc đề thi của bộ 2011). Khối lượng kiến thức nhiều, nhiều bài 
tập áp dụng, trong khi đó thời gian hạn hẹp giáo viên khó có thể truyền đạt hết 
cho học sinh. Do đó mỗi giáo viên có cách dạy riêng cho mình.Với tôi khi dạy 
phần này tôi thường thống kê một số công thức cơ bản và phương pháp giải 
những dạng bài tập đó. Tôi hướng dẫn các em vận dụng lí thuyết tìm ra công 
thức và cách giải nhanh để các em hiểu bài sâu hơn và làm bài trong các lần 
kiểm tra cũng như thi cử đạt hiệu quả. Sau đây là một số công thức và phương 
pháp giải các dạng bài tập tôi đã thống kê để dạy trên lớp. 
 3. Cơ sở lí luận: 
 Chương trình sinh học 12 chương “ nguyên nhân và cơ chế tiến 
hoá ”theo tôi đây là chương khó dạy nhất và với học sinh đây là chương khó 
học, khó hiểu và cả khó nhớ nhất. Tiến hoá là gì? Nguyên nhân nào dẫn đến 
tiến hoá?. Trả lời 2 câu hỏi đó đã là cả vấn đề. Đi sâu về mặt bản chất cơ chế 
nào làm diễn ra sự tiến hoá? Sự ổn định, cũng như thay đổi thành phần kiểu 
gen của quần thể ngẫu phối và tự phối liên quan gì đến tiến hoá về bản chất 
được hiểu như thế nào?, và làm thế nào để cho học sinh hiểu được thì không 
dễ dàng chút nào. Với thời gian trên lớp thì quá ít mà nội dung kiến thức nhiều 
khó mang tính lí thuyết đơn thuần, do đó giáo viên khó truyền đạt hết cho học 
sinh nếu không có những nghiên cứu cụ thể. 
4. Cơ sở thực tiễn 
 +Ở phần này sách giáo khoa chỉ đề cập suông về mặt lí thuyết, sách bài 
tập có rất ít bài tập về phần này. 
 +Nếu giáo viên dạy theo sách giáo khoa và hướng dẫn của sách giáo 
viên ( giáo viên không mở rộng) thì không một học sinh nào có thể làm được 
một bài tập về phần quần thể. 
 1 5. Nội dung nghiên cứu: 
 A. Một số công thức cơ bản dùng cho quần thể ngẫu phối và quần 
thể tự phối: 
 I. Một số công thức dùng cho quần thể ngẫu phối 
 -Gọi d là tần số tương đối của thể đồng hợp trội AA. 
 -Goi h là tần số tương đối của thể dị hợp Aa 
 -Gọi r là tần số tương đối của thể đồng hợp lặn aa 
 -Trong đó d + h + r =1 
Cấu trúc di truyền của quần thể được viết theo trật tự d, h, r ví dụ:0,25; 0,5; 
0,25 
 -Gọi p là tần số tương đối của alen A 
 -Gọi q là tần số tương đối của alen a 
Vậy: p=d+h/2; q= r + h/2 và p+q = 1 
Cấu trúc di truyền của quần thể khi đạt trạng thái cân bằng: 
 p2 AA + 2pqAa + q2 aa 
Như vậy trạng thái cân bằng của quần thể phản ánh mối tương quan sau: 
 p2 q2 = (2pq/2)2 
 II. Một số công thức dùng cho quần thể tự phối: 
*Quần thể tự phối có thành phần kiểu gen của thể hệ P ban đầu như sau: xAA 
+ yAa + zaa 
Quần thể P Sau n thế hệ tự phối thành phần kiểu gen thay đổi như sau 
Tỷ lệ thể đồng hợp trội AA trong quần thể Fn là 
 n
 1 
 y .y
 2 
AA = x + 
 2
Tỷ lệ thể dị hợp Aa trong quần thể Fn là 
 n
 1 
Aa = .y 
 2 
Tỷ lệ thể đồng hợp lặn aa trong quần thể Fn là 
 n
 1 
 y .y
 2 
aa = z + 
 2
*Thành phần kiểu gen của quần thể tự phối đã qua n thế hệ tự phối là xnBB + 
ynBb + znbb 
Thành phần kiểu gen của thế hệ P: 
 y n
Bb = n = y 
 1 
 2 
 3 Từ cấu trúc di truyền quần thể tìm tần số tương đối của các alen 
 Có tần số tương đối của các alen thế vào công thức định luật 
 Nếu quần thể ban đầu đã cho nghiệm đúng công thức định luật (tức 
 trùng công thức định luật) suy ra quần thể cân bằng 
 Nếu quần thể ban đầu đã cho không nghiệm đúng công thức định luật 
 (tức không trùng công thức định luật) suy ra quần thể không cân bằng 
Bài1: 
 Các quần thể sau quần thể nào đã đạt trạng thái cân bằng 
 QT1: 0,36AA; 0,48Aa; 0,16aa 
 QT2: 0,7AA; 0,2Aa; 0,1aa 
Giải: 
Cách giải 1: 
 QT1: 0.36AA; 0.48Aa; 0.16aa 
 -Gọi p là tần số tương đối của alen A 
 -Gọi q là tần số tương đối của alen a 
Quần thể đạt trạng thái cân bằng khi thoả mãn p2AA + 2pqAa + q2 aa = 1 
và khi đó có được p2 q2 = (2pq/2)2 
Ở quần thể 1 có p2 = 0.36 , q2 = 0.16, 2pq = 0.48 
 0.36 x 0.16 = (0.48/2)2 vậy quần thể ban đầu đã cho là cân bằng 
Cách giải 2: 
 QT2: 0,7AA; 0,2Aa; 0,1aa 
 -Gọi p là tần số tương đối của alen A 
 -Gọi q là tần số tương đối của alen a 
 P = 0,7 + 0,1 q = 0.1 +0.1 
Quần thể đạt trạng thái cân bằng khi thoả mãn p2AA + 2pqAa + q2 aa 
Tức 0,82 AA + 2.0,8.0,2Aa + 0,22 aa = 0,7AA + 0,2Aa + 0,1aa vậy quần thể 
không cân bằng 
Bài 2:Quần thể nào trong các quần thể dưới đây đạt trạng thái cần bằng 
 Quần thể Tần số kiểu gen AA Tần số kiểu gen Aa Tần số kiểu gen 
 aa 
 1 1 0 0 
 2 0 1 0 
 3 0 0 1 
 4 0,2 0,5 0,3 
Giải nhanh 
Quần thể 1: Nếu cân bằng thì p2 q2 = (2pq/2)2 =>1 x 0 = (0/2)2 => quần thể 
cân bằng. 
Quần thể 2: Nếu cân bằng thì p2 q2 = (2pq/2)2 =>0 x 0 ≠ (1/2)2 => quần thể 
không cân bằng. 
Quần thể 3: Nếu cân bằng thì p2 q2 = (2pq/2)2 =>0 x 1 = (0/2)2 => quần thể 
cân bằng. 
 5 -Từ tỷ lệ kiểu gen đồng lặn => Tần số tương đối của alen lặn tức tần số của q 
=> Tần số tương đối của alen trội tức tần số p. 
- Áp dụng công thức định luật p2 AA + 2pq Aa + q2 aa = 1 => cấu trúc di 
truyền quần thể. 
Bài 1:(kiểu 1) 
 Ở gà, cho biết các kiểu gen: AA qui định lông đen, Aa qui định lông 
 đốm, aa qui định lông trắng. 
 Một quần thể gà có 410 con lông đen, 580 con lông đốm, 10 con lông 
trắng. 
 a. Cấu trúc di truyền của quần thể nói trên có ở trạng thái cân bằng 
không? 
 b. Quần thể đạt trạng thái cân bằng với điều kiện nào? 
 c. Xác định cấu trúc di truyền của quần thể khi đạt trạng thái cân bằng? 
Giải: 
 a. Cấu trúc di truyền của quần thể được xác định dựa vào tỉ lệ của các kiểu 
gen: 
 Tổng số cá thể của quần thể: 580 + 410 + 10 =1000 
 Tỉ lệ thể đồng hợp trội AA là 410/1000 = 0,41 
 Tỉ lệ thể dị hợp Aa là 580/1000 = 0,58 
 Tỉ lệ thể đồng hợp lặn aa là 10/1000 = 0.01 
 Cấu trúc di truyền của quần thể như sau: 
 0.41 AA + 0.58aa + 0.01aa 
 Cấu trúc này cho thấy quần thể không ở trạng thái cân bằng vì 
 0,41 x 0,01 = (0,58/2)2 
 => 0,0041 = 0.0841. 
 b. Điều kiện để quần thể đạt vị trí cân bằng di truyền khi quá trình ngẫu phối 
diễn ra thì ngay ở thế hệ tiếp theo quần thể đã đat sự cân bằng di truyền 
c. Tần số alen A là 0,41 + 0,58/2 = 0.7 
 Tần số của alen a là 1 - 0.7 = 0,3 
Sau khi quá trình ngẫu phối xãy ra thì cấu trúc di truyền của quần thể ở thể hệ 
sau là 
 (0,7A:0,3a) x (0,7A:0,3a) => 0,49AA + 0,42Aa + 0,09aa 
Với cấu trúc trên quần thể đạt trạng thái cân bằng vì thoả mãn 
 (0,9)2 AA + 2(0,7 x 0,3) Aa + (0,3)2 aa 
Bài 2: 
 Một quần thể sóc có số lượng như sau 1050 con lông nâu đồng hợp, 150 
 con lông nâu dị hợp, 300 con lông trắng, màu lông do một gen gồm 2 
 alen qui định. Tìm tần số tương đối của các alen? 
Giải: 
Tính trạng lông nâu là trội do A quy định 
Tính trạng lông trắng là lặn do a quy định 
 Tỉ lệ thể đồng hợp trội AA là 1050/1500 = 0,7 
 Tỉ lệ thể dị hợp Aa là 150/1500 = 0,1 
 7 Câu 6: Trong một quần thể cân bằng có 90% alen ở lôcus Rh là R. Alen còn 
lại là r . Cả 40 trẻ em của quần thể này đến một trường học nhất định . Xác 
suất để tất cả các em đều là Rh dương tính là bao nhiêu? 
Giải nhanh: 
Tần số tương đối của alen R =p= 0,9 => tần số alen r=q = 0,1 
Rh dương có kiểu gen RR, Rr tần số của 2 nhóm kiểu gen trên là 
RR= p2= 0,92 = 0,81, Rr = 2pq = 2.0,9.0,1 = 0,18. 
Tần số 1 học sinh có Rh dương là: 0,81+0,18 = 0,99 
Xác suất để 40 học sinh có Rh dương là (0,99)40 
A.* (0,99)40. B. (0,90)40.. C. (0,81)40. D. 0,99.. 
Bài 7: 
Trong một đàn bò, số con lông đỏ chiếm 64%, số con lông khoang chiếm 36%. 
Biết con lông đỏ là trội hoàn toàn, được qui định bởi alen A, lông khoang là 
tính trạng lặn, qui định bởi alen a. Tìm tần số tương đối của các alen trong 
quần thể? 
Bài 8: 
 Ở cừu, lông dài do gen D qui định , lông ngắn do gen d qui định. Khi 
 kiểm tra một đàn cừu người ta phát hiện cừu lông ngắn chiếm tần số 1%. 
 Hãy cho biết tần số của cừu lông dài thuần chủng, cừu lông dài trong 
 đàn cừu ấy? 
Các câu trắc nghệm 
Câu 1: Giả sử một quần thể giao phối ở trạng thái cân bằng di truyền có 
10000 cá thể, trong đó 100 cá thể có kiểu gen đồng hợp lặn (aa), thì số cá thể 
có kiểu gen dị hợp (Aa) trong quần thể sẽ là 
A. 9900. B. 900. C. 8100. D. 1800. 
Câu 2: Một quần thể động vật tại thời điểm thống kê có 75 AA: 28 Aa: 182 
aa, các cá thể giao phối tự do cấu trúc di truyền của quần thể khi đó là 
A. 0,7 AA: 0,1 Aa: 0,2aa. B. 0,36 AA: 0,48 Aa: 0,16 aa. 
C. 0,09 AA: 0,42 Aa: 0,49 aa. D. 0,25 AA: 0,1 Aa: 0,65 aa. 
Đáp án: 1D, 2C 
c.Dạng 3: 
 -Cho số lượng kiểu hình xác định tần số tương đối của các alen 
Cách giải 
-Cho số lượng kiểu hình xác định cấu trúc di truyền của quần thể (dạng 2) 
-cấu trúc di truyền quần thể là: xAA + yAa + zaa 
=> tần số alen A = x + y ; tần số alen a = z + y 
 2 2
Bài 1: Quần thể ngẫu phối có thành phần kiểu gen đạt trạng thái cân bằng với 
2 loại kiểu hình là hoa đỏ(do B trội hoàn toàn quy định) và hoa trắng(do b quy 
định). Tỷ lệ hoa đỏ 84%. Xác định tần số tương đối của các alen? 
Giải: 
-Theo cách giải ở trên cấu trúc di truyền của quần thể là: 0,36BB + 0,48Bb + 
0,16bb 
 9 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 = 0,004 
 Xác định tần số tương đối của các alen qui định nhóm máu và cấu trúc 
 di truyền của quần thể? 
Giải: 
 -Gọi p là tần số tương đối của alen IA. 
 -Goi q là tần số tương đối của alen IB 
 -Gọi r là tần số tương đối của alen IO 
 Nhóm máu A B AB O 
 A A A O B B B O A B O O
 Kiểu gen I I +I I I I + I I I I I I 
 Kiểu hình p2 + 2pr q2 + 2qr 2pq r2 
 0,45 0,21 0,3 0,04 
 Từ bảng trên ta có: 
 p2 + 2pr + r2 = 0,45 + 0,04 
 => (p + r)2 = 0,49 => p + r = 0,7 
 r2 = 0,04 => r = 0,2 
 Vậy p = 0,7 - 0,2 = 0,5 => q = 0,3 
 Cấu trúc di truyền của quần thể được xác định là: 
 (0,5 IA + 0,3 IB + 0,2IO) (0,5 IA + 0,3 IB + 0,2IO) = 0,25IAIA + 0,09IBIB + 
 0,04 IOIO + 0,3IAIB + 0,2IAIO + 0,12IBIO 
Bài 2: 
 Tần số tương đối của alen a ở quần thể 1 là 0,3, còn ở quần thể 2 là 0,4 . 
 Vậy quần nào có nhiều cá thể dị hợp hơn? Biết rằng cả 2 quần thể đều 
 ngẫu phối. Xác định cấu trúc di truyền của 2 quần thể đó . 
Bài 3: 
 Ở người bệnh bạch tạng do gen a gây ra. Những người bạch tạng 
 thường gặp với tần số khoảng 1/20000. Xác định tỉ lệ phần trăm số 
 người mang gen bạch tạng ở thể dị hợp. 
Bài 4: 
 Ở một huyện nọ có 84000 người. Qua thống kê người ta gặp 210 người 
 bạch tạng. Gọi gen b gen qui định bạch tạng, gen tương ứng với nó là 
 gen B qui định tính trạng bình thường. Hãy tính xem tổng số gen B và b 
 trong số dân huyện ấy? 
Bài 5: 
 Tần số tương đối của A của phần đực trong quần thể là 0,8 
 Tần số tương đối của a của phần đực trong quần thể là 0,2 
 Tần số tương đối của A của phần cái trong quần thể là 0,4 
 Tần số tương đối của a của phần cái trong quần thể là 0,6 
 a. Xác định cấu trúc di truyền ở thế hệ thứ nhất ? 
 b. Khi quần thể đạt trạng thái cân bằng di truyền thì có cấu trúc như thế 
nào. 
Các câu trắc nghiệm 
 11