Phương pháp giải bài tập di truyền quần thể

5. Dạng 5: Sự cân bằng di truyền của quần thể khi có sự khác nhau về tần số alen ở các phần đực và cái.a. Cách giải: Xét 1 gen với 2 alen là A và a. Trong đó pA là tần số alen A trong quần thể, qa là tần số alen a trong quần thể. Giả sử, ở thế hệ xuất phát P:+ Tần số alen A của phần đực trong QT là p+ Tần số alen a của phần đực trong QT là q+ Tần số alen A của phần cái trong QT là p+ Tần số alen a của phần cái trong QT là q Khi đó cấu trúc DT của QT ở thế hệ sau (F1) là(pA + qa) (pA + qa) = ppAA + (pq + pq) Aa + qq aa = 1 Lúc này, tần số alen A và a của QT ở P1 được tính bằng+ Tần số alen A = pA = pp + + Thay q = 1 – p vào ta được: pA = Tương tự, ta tính được: Tần số alen a = qa = Khi đó cấu trúc DT của QT ở thế hệ tiếp theo (F2) làp2A AA + 2 pAqa Aa + q2a aa = 1 Kết luận: Nếu QT có tần số các alen ở phần đực và phần cái khác nhau thì sự cân bằng DT sẽ đạt được sau 2 thế hệ ngẫu phối: Ở thế hệ thứ nhất diễn ra sự san bằng tần số các alen ở 2 giới. Ở thế hệ thứ 2 đạt được sự cân bằng di truyền. Tần số cân bằng của mỗi alen bằng nữa tổng tần số của alen đó trong giao tử đực và cái.b. Ví dụ: Ví dụ 1: Giả sử QT khởi đầu P có: p = 0,8; q = 0,2; p = 0,4; q = 0,6 Khi đó F1 sẽ có cấu trúc DT là: 0,32 AA + 0,56 Aa + 0,12 aa = 1 (F1 chưa đạt cân bằng DT) Từ công thức trên (hoặc từ F1) ta xác định được: PA = 0,6; qa = 0,4 F2: 0,36 AA + 0,48 Aa + 0,16 aa = 1 (F2 đã đạt cân bằng DT) Ví dụ 2: Ở thế hệ thứ nhất của một quần thể giao phối, tần số của alen A ở cá thể đực là 0,9. Qua ngẫu phối, thế hệ thứ 2 của QT có cấu trúc DT là P2: 0,5625 AA + 0,375 Aa + 0,0625 aa = 1Nếu không có ĐB, di nhập gen và CLTN xảy ra trong QT thì cấu trúc DT của QT ở thế hệ thứ nhất (P1) sẽ như thế nào?Giải: Theo giả thuyết, phần đực có tần số alen A và a là pA = 0,9, qa = 0,1 Gọi p và q lần lượt là tần số alen A và a ở phần cái. Ta có pA = 0,5625 + = 0,75Mà pA = p = 2pA p = 2 . 0,75 0,9 = 0,6Tương tự tính được q = 0,4Vậy cấu trúc di truyền ở thế hệ F1 là (0,9A + 0,1a) (0,6A + 0,4a) Hay F1: 0,54 AA + 0,42 Aa + 0,04 aa = 1 Ví dụ 3: Ở một loài động vật ngẫu phối, xét 1 gen gồm 2 alen A và a nằm trên NST thường. Tần số alen A của giới đực là 0,6 và của giới cái là 0,8.Xác định cấu trúc di truyền của quần thể ở trạng thái cân bằng di truyền.Giải: Tần số alen a ở giới đực là 1 0,6 = 0,4; ở giới cái là 1 0,8 = 0,2 Cấu trúc di truyền của quần thể F1 sau ngẫu phối là:(0,6A : 0,4a) (0,8A : 0,2a) = 0,48 AA : 0,44 Aa : 0,08 aa F1 chưa đạt cân bằng di truyền Tần số các alen của F1: pA = 0,48 + 0,22 = 0,7; qa = 1 0,7 = 0,3 Cấu trúc di truyền của quần thể F2 :(0,7A : 0,3a) (0,7A : 0,3a) = 0,49 AA : 0,42 Aa : 0,09 aa F2 đã đạt cân bằng di truyền.

Trang 1

A LÝ THUYẾT

I Định nghĩa quần thể

Quần thể là tập hợp các cá thể cùng loài, cùng sớng trong mợt khoảng khơng gian xác định, ở vào mợt thời điểm xác định và có khả năng sinh sản tạo ra các thế hệ mới hữu thụ

II Các đặc trưng di truyền của quần thể

- Mỗi quần thể có vớn gen đặc trưng

- Vốn gen là tập hợp tất cả các alen của các gen có trong quần thể ở mợt thời điểm xác định Thể

hiện qua:

+ Tần số alen (Tần sớ tương đới của mợt gen) Được tính bằng tỉ lệ giữa sớ lượng

+ Tần số kiểu gen

1 Tần sớ alen

Tần số mỗi alen = Số lượng alen đó

Tổng số alen của các loại khác nhau của gen đó

* Ví dụ: QT cây đậu có 1000 cây với tỷ lệ các cây như sau: 500 cây AA: 200 cây Aa: 300 cây aa.

- Tởng sớ alen A và a là: 1000

- Tởng sớ alen A = 500 + 100 = 600

- Tởng sớ alen a = 100 + 300 = 400

Suy ra:

+ Tần sớ alen A trong quần thể là: 600/1000 = 0,6

+ Tần sớ alen a trong quần thể là: 400/1000 = 0,4

2 Tần sớ kiểu gen của quần thể

Tần số một loại kiểu gen = Số ca ùthể co ùkiểu gen đó

Tổng số ca ùthể trong quần thể

* Ví dụ:

+ Tần sớ KG AA trong quần thể là 500/1000 = 0.5

+ Tần sớ KG Aa trong quần thể là 200/1000 = 0.2

+ Tần sớ KG AA trong quần thể là 300/1000 = 0.3

* Chú ý: Tần số KG của quần thể được gọi là cấu trúc di truyền của quần thể.

II Cấu trúc di truyền của quần thể tự phới và quần thể giao phới gần.

1 Khái niệm:

- Quần thể tự phới bao gồm các quần thể thực vật tự thụ phấn và các quần thể đợng vật lưỡng tính tự thụ tinh

- Giao phới gần (Giao phối cận huyết) là hiện tượng các cá thể có cùng quan hệ huyết thớng giao

phới với nhau (giữa các cá thể cùng bớ mẹ hoặc giữa bớ mẹ với con cái)

2 Đặc điểm.

- Cấu trúc di truyền của quần thể tự phới và quần thể giao phới gần qua các thể hệ sẽ thay đởi theo hướng giảm dần tần sớ KG dị hợp, tăng dần tần sớ KG đồng hợp nhưng khơng làm thay đởi tần sớ các alen

- Quần thể tự phới dần dần bị phân thành các dịng thuần chủng về các KG khác nhau

II Cấu trúc di truyền của quần thể ngẫu phới.

Trang 2

1 Khái niệm: Là quần thể mà các cá thể có KG khác nhau kết đôi (giao phối) với nhau một cách ngẫu

nhiên

2 Đặc điểm di truyền của quần thể ngẫu phối:

- Các cá thể giao phối tự do với nhau

- Quần thể ngẫu phối có một lượng biến dị tổ hợp phong phú do đó đa dạng về kiểu gen và kiểu hình tạo nguồn nguyên liệu cho tiến hóa và chọn giống

- Quần thể ngẫu phối có thể duy trì tần số các kiểu gen khác nhau trong quần thể không đổi qua các thế hệ trong những điều kiện nhất định

 Duy trì sự đa dạng di truyền của quần thể

3 Trạng thái cân bằng di truyền của quần thể - Định luật Hacđi -Vanbec

Trạng thái cân bằng DT của quần thể là trạng thái mà ở đó tần số các alen và thành phần KG của

quần thể được duy trì không đổi qua các thế hệ tuân theo Định luật Hacđi –Vanbec và nghiệm đúng

theo công thức:

p 2 + 2 pq + q 2 = 1.

Trong đó:

- p là tần số của alen trội, q là tần số của alen lặn (p + q = 1)

- p2 là tần số KG đồng hợp trội

- 2pq là tần số KG dị hợp trội

- q2 là tần số KG đồng hợp lặn

Ví dụ: Trong một quần thể, một gen có hai alen A và a trong đó: p là tần số alen A, q là tần số alen a Quần thể được gọi là cân bằng di truyền khi thoả mãn đẳng thức về thành phần KG:

p2AA + 2 pqAa + q2aa = 1 (p + q = 1)

4 Điều kiện nghiệm đúng:

- Quần thể phải có kích thước lớn

- Các cá thể trong quần thể phải giao phối với nhau một cách ngẫu nhiên

- Không có tác động của CLTN (các cá thể có KG khác nhau có sức sống và khả năng sinh sản như nhau)

- Không có đột biến (ĐB không xảy ra hoặc xảy ra thì tần số ĐB thuận phải bằng tần số ĐB nghịch)

- Quần thể phải được cách li với quần thể khác (không có sự di – nhập gen giữa các quần thể)

c Ý nghĩa của định luật

- Giải thích được sự tồn tại lâu dài, ổn định của các quần thể ngẫu phối trong tự nhiên

- Khi QT ở trạng thái cân bằng, từ tần số các cá thể có KH lặn có thể tính được tần số của alen lặn, alen trội cũng như tần số của các loại KG trong QT

Trang 3

B PHƯƠNG PHÁP GIẢI CÁC BÀI TẬP

I QUẦN THỂ TỰ PHỐI (Tự thụ phấn, tự phối)

I.1: CÁC CÔNG THỨC CẦN NHỚ

Xét 1 gen gồm 2 alen A và a

1 Nếu thế hệ quần thể ban đầu có 100% Aa Qua n số thế hệ tự phối thì

- Tỉ lệ KG dị hợp Aa ở thế hệ Fn = 1

2

n

 

 

 

- Tỉ lệ KG đồng hợp (AA = aa) ở thế hệ Fn =

1 1 2 2

n

 

  

 

2 Nếu thế hệ quần thể ban đầu không phải là 100% Aa mà có dạng: xAA + yAa + zaa =1.

Qua n số thế hệ tự phối thì

qua n thế hệ tự phối thì ta phải tính phức tạp hơn Lúc này, tỉ lệ KG Aa, AA, aa lần lượt là:

- Tỉ lệ KG dị hợp Aa ở thế hệ Fn =  

 

1 2

n

y

- Tỉ lệ KG đồng hợp AA ở thế hệ Fn = x +

1 1 2 2

n

 

  

  y

- Tỉ lệ KG đồng hợp aa ở thế hệ Fn = z +

1 1 2 2

n

 

  

  y

3 Nếu thế hệ quần thể ban đầu không phải là 100% Aa mà có dạng: xAA + yAa =1 Qua n số

thế hệ tự phối thì

 

1 2

n

y

- Tỉ lệ KG đồng hợp AA ở thế hệ Fn = x +

1 1 2 2

n

 

  

  y

- Tỉ lệ KG đồng hợp aa ở thế hệ Fn = 0 +

1 1 2 2

n

 

  

  y

4 Nếu thế hệ quần thể ban đầu không phải là 100% Aa mà có dạng: yAa + z aa =1 Qua n số

 

1 2

n

y

- Tỉ lệ KG đồng hợp AA ở thế hệ Fn = 0 +

1 1 2 2

n

 

  

  y

- Tỉ lệ KG đồng hợp aa ở thế hệ Fn = z +

1 1 2 2

n

 

  

  y

Trang 4

5 Nếu thế hệ quần thể ban đầu không phải là 100% Aa mà có dạng: xAA + z aa =1 Qua n số

- Tỉ lệ KG dị hợp Aa ở thế hệ Fn = 0

- Tỉ lệ KG đồng hợp AA ở thế hệ Fn = x + 0

- Tỉ lệ KG đồng hợp aa ở thế hệ Fn = z + 0

I.2: CÁC DẠNG BÀI TẬP

1 Dạng 1: Cho thành phần kiểu gen của thế hệ P (thế hệ xuất phát) 10% Aa tự thụ qua n thế hệ Tìm

thành phần kiểu gen của thế hệ F n

*Cách giải:

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 AA =

2 2

1 1

n















- Tỷ lệ thể dị hợp Aa trong quần thể Fn là Aa =

n











 2 1

- Tỷ lệ thể đồng hợp lặn aa trong quần thể Fn là aa =

2 2

1 1

n















*Ví dụ 1 : Quần thể ban đầu 100% cá thể có kiểu gen dị hợp Sau 3 thế hệ tự thụ phấn thành phần

kiểu gen của quần thể như thế nào?

Giải nhanh: Sau n thế hệ tự phối thành phần kiểu gen thay đổi như sau: (Với n=3)

- Tỷ lệ thể đồng hợp trội AA ở thế hệ F3 là AA =

2 2

1 1

n















=

3

2 2

1













= 0,4375

- Tỷ lệ thể dị hợp trội Aa ở thế hệ F3 là Aa =

n











 2

1 =

3 2

1











 = 0,125

- Tỷ lệ thể đồng hợp lặn aa ở thế hệ F3 là aa =

2 2

1 1

n















=

3

2 2

1













= 0,4375 Vậy cấu trúc của quần thể qua 3 thế hệ: 0,4375 AA + 0,125 Aa + 0,4375 aa = 1

2 Dạng 2: Cho thành phần kiểu gen của thế hệ P(Aa 100%) Qua n thế hệ tự phối tìm thành phần kiểu gen của thế hệ F n

* Cách giải:

Quần thể tự phối có thành phần kiểu gen của thể hệ P như sau: xAA + yAa + zaa

Quần thể sau n thế hệ tự phối thành phần kiểu gen thay đổi như sau

- Tỷ lệ thể đồng hợp trội AA ở thế hệ Fn là AA = x +

2

y 2

1 y

n















- Tỷ lệ thể dị hợp trội Aa ở thế hệ Fn là Aa = y

2

1 n













- Tỷ lệ thể đồng hợp lặn aa ở thế hệ Fn là aa = z +

2

y 2

1 y

n















* Ví dụ 1: Quần thể P có 35AA, 14Aa, 91aa =1 Các cá thể trong quần thể tự phối bắt buộc qua 3

thế hệ tìm cấu trúc của quần thể qua 3 thế hệ

Giải: Cấu trúc của quần thể P 0,25AA + 0,1Aa + 0,65aa Cấu trúc của quần thể qua 3 thế hệ

Trang 5

- Tỷ lệ thể đồng hợp trội AA ở thế hệ F3 là AA = x +

2

y 2

1 y

n















= 0,25 +

3 1

2 2

 

  

0,29375

- Tỷ lệ thể dị hợp trội Aa ở thế hệ F3 là Aa = y

2

1 n











 = 0 , 1

2

1 3











- Tỷ lệ thể đồng hợp lặn aa ở thế hệ F3 là aa = z +

2

y 2

1 y

n















= 0,65 +

2

1 , 0 2

1 1 , 0

3















= 0,69375 Vậy cấu trúc của quần thể qua 3 thế hệ: 0,29375 AA + 0,125 Aa + 0,69375 aa = 1

*Ví dụ 2 : Quần thể tự thụ phấn có thành phần kiểu gen ở thế hệ P là 0,8Bb + 0,2bb = 1 Sau 3 thế

hệ tự thụ phấn cấu trúc của quần thể như thế nào?

Giải:

- Tỷ lệ thể đồng hợp trội BB ở thế hệ F3 là BB = x +

1 2 2

n

y    y

2

8 , 0 2

1 8 , 0 0

3















- Tỷ lệ thể dị hợp trội Bb ở thế hệ F3 là Bb = y

2

1 n











 = 0 , 8

2

1 3











- Tỷ lệ thể đồng hợp lặn aa ở thế hệ F3 là bb = z +

2

y 2

1 y

n















=

2

8 , 0 2

1 8 , 0 2 , 0

3















Vậy cấu trúc của quần thể qua 3 thế hệ tự thụ phấn là: 0,35 BB + 0,1 Bb + 0,55 bb = 1

* Ví dụ 3 : Quần thể tự thụ có thành phần kiểu gen ở thế hệ P là 0,4BB + 0,2 Bb + 0,4bb = 1 Cần

bao nhiêu thế hệ tự thụ phấn để có được tỷ lệ đồng hợp trội chiếm 0,475 ?

Giải: Tỷ lệ thể đồng hợp trội BB trong quần thể Fn là

BB = x +

2

y 2

1 y

n















 =

2

2 , 0 2

1 2 , 0 4

,

0

n















 n = 2

Vậy sau 2 thế hệ BB = 0,475

3 Dạng 3: Cho biết số lượng cá thể có KH trội (gồm cả AA và Aa) ở thế hệ P và thế hệ tự phối n.

Xác định cấu trúc di truyền của thế hệ đầu thế hệ tự phối tìm thành phần kiểu gen của thế hệ F n.

* Cách giải:

- Xác định thành phần kiểu gen ở thể hệ P là một trong các cấu trúc sau: xAA + yAa + zaa, 1 00%

Aa , xAA + yAa , yAa + z aa hay xAA + z aa

- Tùy vào cấu trúc ban đầu ta áp dụng các công thức của dạng cấu trúc đó để lập các phương trình thể hiện mối liên quan giữa các ẩn số Sau đó lập hệ phương trình

- Giải hệ phương trình để tìm ra các ẩn x, y, z Từ đó xác định được cấu trúc di truyền của quần thể ở thế P

* Ví dụ: Một quần thể thực vật lưỡng bội, alen A quy định thân cao trội hoàn toàn so với alen a

quy định thân thấp Ở thế hệ xuất phát (P) gồm 25% cây thân cao và 75% cây thân thấp Khi (P) tự thụ phấn liên tiếp qua hai thế hệ, ở F2, cây thân cao chiếm tỉ lệ 17,5% Theo lí thuyết, trong tổng số cây thân cao ở (P), cây thuần chủng chiếm tỉ lệ:

Trang 6

HD giải:

- Giả sử quần thể ban đầu có cấu trúc là xAA + yAa + zaa

- Ta có: x + y = 0.25 (1)

- Lại có cá thể trội ở thế hệ tự thụ thứ 2 = 0.175  x +

2 1 1 2 2

 

  

  y +  

 

2 1

2 y = 0.175

 x + 0.625 y = 0.175 (2)

- Kết hợp 1 và 2 ta có hệ x 0.25

x 0.625 0.175

y y

 







 x = 0.05 , y = 0.2

Đáp án: B

II QUẦN THỂ NGẪU PHỐI: ( Định luật Hacđi-Vanbec )

Ta có: xAA + yAa + zaa = 1 ; Nếu gọi p là tần số alen A, q là tần số alen a thì:

p A = x + 2y ; q a = z + 2y

II 1 NẾU CÁC GEN NẰM TRÊN NHIỄM SẮC THỂ THƯỜNG

1 Dạng 2: Từ cấu trúc di truyền quần thể chứng minh quần thể đã đạt trạng thái cân bằng hay

không, qua bao nhiêu thế hệ quần thể đạt trạng thái cân bằng.

* Cách giải 1:

Kiểm tra sự cân bằng của quần thể bằng cách:

- Xác định hệ số p2, q2, 2pq

- Nếu p2 q2 =

2 2 2

pq

   quần thể cân bằng

- Nếu : p2 q2 #

2 2 2

pq

   Quần thể không cân bằng

* Cách giải 2:

- Từ cấu trúc di truyền quần thể tìm tần số tương đối của các alen:

+ p là tần số tương đối của alen A

+ q là tần số tương đối của alen a (p + q = 1)

- Khi xảy ra ngẫu phối, quần thể đạt trạng thái cân bằng theo định luật Hacđi-Vanbec Khi đó thoả

mãn đẳng thức: p 2 AA + 2pqAa + q 2 aa = 1.

- Nếu quần thể ban đầu đã cho nghiệm đúng công thức định luật (tức cấu trúc đề bài trùng với 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 với công thức định luật) suy ra quần thể không cân bằng

* Ví dụ 1: 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

Cách giải 1: Quần thể 1: 0.36AA; 0.48Aa; 0.16aa

Ở quần thể 1 có p2 = 0.36 , q2 = 0.16, 2pq = 0.48

Quần thể đạt trạng thái cân bằng khi có được p2 q2 =

2 2 2

pq

  0.36 x 0.16 =

2 0.48 2

  vậy quần thể ban đầu đã cho là cân bằng

Trang 7

Cách giải 2: Quần thể 2: 0,7AA; 0,2Aa; 0,1aa

- Gọi p là tần sớ tương đới của alen A  p = 0,7 + 0,1

- Gọi q là tần sớ tương đới của alen a  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 (Quần thể đề cho) Vậy quần thể khơng cân bằng

*Ví dụ 2: Quần thể nào trong các quần thể dưới đây đạt trạng thái cần bằng

Quần thể Tần sớ kiểu gen AA Tần sớ kiểu gen Aa Tần sớ kiểu gen aa

Giải nhanh

- Quần thể 1: Nếu cân bằng thì p2 q2 =

2 2 2

pq

 1 x 0 =

2 0 2

 

 

 

 quần thể cân bằng

2 2 2

pq

 0 x 0 ≠

2 1 2

 

 

 

 quần thể khơng cân bằng

2 2 2

pq

 0 x 1 =

2 0 2

 

 

 

 quần thể cân bằng

2 2 2

pq

 0,2 x 0,3 ≠

2 0.5 2

 quần thể khơng cân bằng

2 Dạng 2: Từ số lượng kiểu hình đã cho đã cho xác định cấu trúc di truyền của quần thể (cho số

lượng tất cả kiểu hình cĩ trong quần thể).

Cách giải:

Cấu trúc di truyền của quần thể

- Tỷ lệ kiểu gen đồng trợi = Số lượng ca ùthể co ùKG đồng trội

Tổng số ca ùthe åcủa quần thể

- Tỷ lệ kiểu gen dị hợp = Số lượng ca ùthe åco ùKG dị hợp

Tổng số ca ùthể của quần thể

- Tỷ lệ kiểu gen đồng lặn = Số lượng ca ùthe åco ùKG lặn

Tổng số ca ùthể của quần thể

* Ví dụ 1: Mợt quần thể sóc có sớ lượng như sau 1050 con lơng nâu đồng hợp, 150 con lơng nâu dị

hợp, 300 con lơng trắng, màu lơng do mợt gen gồm 2 alen qui định Tìm tần sớ tương đới của các alen?

Giải:

- Tính trạng lơng nâu là trợi do A quy định

- Tính trạng lơng trắng là lặn do a quy định

+ Tỉ lệ thể đồng hợp trợi AA là 1050/1500 = 0,7

+ Tỉ lệ thể dị hợp Aa là 150/1500 = 0,1

+ Tỉ lệ thể đồng hợp lặn aa là 300/1500 = 0,2

 Cấu trúc di truyền của quần thể là: 0,7AA : 0,1Aa : 0,2aa

- Tần sớ tương đới của alen A = 0.7 + 0.1

2 = 0.75

Trang 8

- Tần sớ tương đới của alen a = 0.2 + 0.1

2 = 0.25

* Ví dụ 2: Ở gà, cho biết các kiểu gen: AA qui định lơng đen, Aa qui định lơng đớm, aa qui định

lơng trắng Mợt quần thể gà có 410 con lơng đen, 580 con lơng đớm, 10 con lơng trắng

a Cấu trúc di truyền của quần thể nói trên có ở trạng thái cân bằng khơng?

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:

- Tởng sớ cá thể của quần thể: 580 + 410 + 10 =1000 Trong đó:

+ Tỉ lệ thể đồng hợp trợi 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 khơng ở trạng thái cân bằng vì

0,41 x 0,01 

2 0.58 2

  (0,58/2)2 hay 0,0041  0.0841

b Điều kiện để quần thể đạt vị trí cân bằng di truyền khi quá trình ngẫu phới diễn ra thì ngay ở thế hệ tiếp theo

c Tần sớ alen A là 0,41 + 0,58/2 = 0.7

Tần sớ của alen a là 1 - 0.7 = 0,3

Sau khi quá trình ngẫu phới xảy ra thì cấu trúc di truyền của quần thể ở thể hệ sau là

0,72 AA + 2 (0.7 x 0,3) Aa + 0,3 aa = 1  Hay (0,7A:0,3a) x (0,7A:0,3a) = 1 

 0,49AA + 0,42Aa + 0,09aa = 1

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 = 1

3 Dạng 3: Từ số lượng kiểu hình đã cho đã cho xác định cấu trúc di truyền của quần thể (chỉ cho

tổng số cá thể và số cá thể mang kiểu hình lặn hoặc trội).

Cách giải:

- Nếu biết tỷ lệ kiểu hình trợi  kiểu hình lặn = 100% - Trợi

- Tỷ lệ kiểu gen đồng hợp lặn = Số lượng ca ùthe åco ùKG lặn

Tổng số ca ùthể của quần thể.

+ Từ tỷ lệ kiểu gen đồng hợp lặn  Tần sớ tương đới của alen lặn tức tần sớ của q  Tần sớ tương đới của alen trợi tức tần sớ p

+ Áp dụng cơng thức định luật p2 AA + 2pq Aa + q2 aa = 1  cấu trúc di truyền quần thể

* Ví dụ 1: Quần thể ngẫu phới có thành phần kiểu gen đạt trạng thái cân bằng gồm 2 loại kiểu hình

là hoa đỏ (do B trợi hoàn toàn quy định) và hoa trắng(do b quy định) Tỷ lệ hoa đỏ 84% Xác định cấu trúc di truền của quần thể?

Giải:

- Gọi p tần sớ tương đới của alen B, q tần sớ tương đới alen b

- % hoa trắng bb = 100% - 84% = 16% q2 = 0,16  q = 0,4  p = 0,6

- Áp dụng cơng thức định luật p2 BB + 2pq Bb + q2 bb = 1

 Cấu trúc di truyền quần thể:

0.62 BB + 2.0,6.0,4 Bb + 0,42 bb  0,36BB + 0,48Bb + 0,16bb = 1

Trang 9

* Ví dụ 2: Ở bò A qui định lông đen, a: lông vàng Trong một quần thể bò lông vàng chiếm 9% tổng

số cá thể của đàn Biết quần thể đạt trạng thái cân bằng Tìm tần số của gen A?

Giải:

Quần thể đạt trạng thái cân bằng aa = 9%  qa = 0,09  qa = 0,3  pA = 1- 0.3 = 0,7

* Ví dụ 3: Quần thể người có tần số người bị bạch tạng 1/10000 Giả sử quần thể này cân bằng (biết

bạch tạng do gen lặn nằm trên nhiễm sắc thể thường quy định)

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?

Giải:

a Tính tần số các alen: A - bình thường (không bạch tạng) , a - bạch tạng

Quần thể cân bằng aa = 1

10000  qa = 10

-4  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?

- Bố dị hợp (Aa) xác suất p22pq2pq



- Mẹ dị hợp (Aa) xác suất p22pq2pq



- Xác suất con bị bệnh

4 1 Vậy xác suất để 2 người bình thường trong quần thể lấy nhau sinh ra người con đầu lòng bị bạch tạng là: p22pq2pq

 x p22pq2pq

 x

4 1

thế p = 0,01 , q = 0,99 

pq p

pq

2

2 2

 x p22pq2pq

 x

4

1 = 0,00495

* Ví dụ 4: 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:

- Tần số tương đối của alen PR = 0,9  tần số alen qr = 0,1

- Rh dương (có KG là RR, Rr) có tần số là: p2RR = 0,81 RR, 2pq Rr = 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

4 Dạng 4 : Trường hợp gen đa alen

Ví dụ: Quần thể Người gen quy định nhóm máu có 3 alen IA, IB, IO tương ứng qui định 4 nhóm máu: A, B, AB, O

Gọi : p, q, r lần lượt là tần số tương đối các alen IA, IB, IO Ta có p + q + r = 1 và lập được bảng sau:

Nhóm máu A B AB O

Kiểu gen IA IA + IA IO IB IB + IB IO IA IB IO IO

Tần số kiểu gen p2 + 2 pr q2 + 2 pr 2pq r2

Vậy cấu trúc di truyền về tính trạng nhóm của quần thể người là:

p 2 + 2 pr + q 2 + 2 pr + 2pq + r 2

* Ví dụ: Giả thiết trong một quần thể người, tần số của các nhóm máu là:

Trang 10

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

- Gọi q là tần số tương đối của alen IB

- Gọi r là tần số tương đối của alen IO

Kiểu gen

Kiểu hình

IAIA +IAIO

p2 + 2pr 0,45

IBIB + IBIO

q2 + 2qr 0,21

IAIB 2pq 0,3

IOIO

r2 0,04

Từ bảng trên ta có:

p2 + 2pr + r2 = 0,45 + 0,04

 (p + r)2 = 0,49  p + r = 0,7

Mà 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 : 0,3IB : 0,2IO) (0,5 IA : 0,3IB : 0,2IO)

= 0,25IAIA + 0,09IBIB + 0,04 IOIO + 0,3IAIB + 0,2IAIO + 0,12IBIO

5 Dạng 5: Sự cân bằng di truyền của quần thể khi có sự khác nhau về tần số alen ở các phần đực và cái.

a Cách giải:

- Xét 1 gen với 2 alen là A và a Trong đó pA là tần số alen A trong quần thể, qa là tần số alen a trong quần thể

- Giả sử, ở thế hệ xuất phát P:

+ Tần số alen A của phần đực trong QT là p'

+ Tần số alen a của phần đực trong QT là q'

+ Tần số alen A của phần cái trong QT là p''

+ Tần số alen a của phần cái trong QT là q''

- Khi đó cấu trúc DT của QT ở thế hệ sau (F1) là

(p'A + q'a) (p''A + q''a) = p'p''AA + (p'q'' + p''q') Aa + q'q'' aa = 1

- Lúc này, tần số alen A và a của QT ở P1 được tính bằng

+ Tần số alen A = pA = p'p'' + p'q'' + p''q'

2 + Thay q = 1 – p vào ta được: pA = p' + p''

2

- Tương tự, ta tính được: Tần số alen a = qa = q' + q''

2

- Khi đó cấu trúc DT của QT ở thế hệ tiếp theo (F2) là

p2

A AA + 2 pAqa Aa + q2 aa = 1

* Kết luận:

- Nếu QT có tần số các alen ở phần đực và phần cái khác nhau thì sự cân bằng DT sẽ đạt được sau 2 thế hệ ngẫu phối:

- Ở thế hệ thứ nhất diễn ra sự san bằng tần số các alen ở 2 giới

- Ở thế hệ thứ 2 đạt được sự cân bằng di truyền

- Tần số cân bằng của mỗi alen bằng nữa tổng tần số của alen đó trong giao tử đực và cái

Định dạng
Số trang	18
Dung lượng	490,5 KB