Chuyên luyện thi đại học online môn sinh học Nguyễn Thanh Quang | 1 SINH HỌC OCEAN NGUYỄN THANH QUANG KHÓA CHINH PHỤC KIẾN THỨC SINH HỌC 12 BÀI TẬP_ DI TRUYỀN QUẦN THỂ_P.. - Đối với
Trang 1Chuyên luyện thi đại học online môn sinh học Nguyễn Thanh Quang | 1
SINH HỌC OCEAN
NGUYỄN THANH QUANG
KHÓA CHINH PHỤC KIẾN THỨC SINH HỌC 12
BÀI TẬP_ DI TRUYỀN QUẦN THỂ_P.
Ngày phát hành:18/10/2018
I TÌM TỈ LỆ KIỂU GEN VÀ TỈ LỆ KIỂU HÌNH CỦA QUẦN THỂ.
Chứng minh công thức: Giả sử rằng thế hệ ban đâu có tỉ lệ Aa là: y hay yAa
- Nếu yAa tự thụ phấn ta có:P: y (Aa x Aa) F1 1 2 1
y AA : Aa : aa
Aa F AA : Aa : aa
- Khi tìm tỉ lệ kiểu gen của quần thể trước tiên ta phải xem xét đó là quần thể tự phối hay quần thể ngẫu phối
- Đối với quần th tự phối, dựa vào tỉ lệ kiểu gen Aa để tìm tỉ lệ các kiểu gen còn lại
- Đối với quần thể ngẫu phối, dựa vào tần số len để tìm tỉ lệ các kiểu gen
- Giả sử quần thể tự thụ ban đầu xAA + yAa + zaa = 1 Gọi n là số thế hệ tự phối, ta có:
+ Tỉ lệ kiểu gen: Aa =
+ Tỉ lệ kiểu gen: AA =
+ Tỉ lệ kiểu gen: aa =
Trang 2Chuyên luyện thi đại học online môn sinh học Nguyễn Thanh Quang | 2
- Các em để ý ở thế hệ P có yAa F1 có y
Aa
2 F2 có
y Aa
4 …. Fn
n
1 yAa
- Các em quan sát nếu ban đầu chỉ có y thì tỉ lệ kiểu gen AA và aa tạo ra luôn bằng nhau dó đó chúng sẽ chính bằng 1( hay 100%) trừ cho tỉ lệ Aa rồi chia cho hai
- Tỉ lệ AA = aa =
n
1 1 2 y
Vậy quần thể tự thụ ban đầu xAA + yAa + zaa = 1 Thì AA =
n
1 1 2
2 và aa =
n
1 1 2
2
Ví dụ mẫu: Thế hệ xuất phát của một quần thể thực vật tự thụ phấn có cấu trúc di truyền 0,1AA + 0,8Aa+ 0,1aa = 1
Cấu trúc di truyền của quần thể sau 3 thế hệ tự thụ phấn là
A 0,25AA + 0,5Aa+ 0,25aa = 1 B 0,45AA + 0,1Aa+ 0,45aa = 1
C 0,3AA + 0,4Aa+ 0,3aa = 1 D 0,1AA + 0,8Aa+ 0,1aa = 1
Với x = 0,1; y = 0,8, z = 0,1và n = 3 ta có:
AA =
n
1 1
2
2 : Aa =
n
1 y
2 : aa =
n
1 1 2
2 = 0,45AA + 0,1Aa+ 0,45aa
- Các em để ý những bài này khá dễ dàng tuy nhiên để giải nhanh hơn nữa các em quan sát đáp án trước và thường người ta xác định tỉ lệ kiểu gen Aa vì công thức tính Aa ngắn và rất dễ nhớ Điều quan trọng nữa đối với bài này y =
z = 0,1 thì thế hệ Fn tỉ lệ AA và aa phải bằng nhau
Ví dụ mẫu: Một quần thể có 100% cá thể mang kiểu gen Aa tự thụ phấn liên tiếp qua 3 thế hệ Tính theo lý thuyết, tỉ
lệ các kiểu gen ở thế hệ thứ ba sẽ là:
A 0,2AA : 0,4 Aa : 0,4aa B 0,4375AA : 0,125Aa : 0,4375aa
Trang 3Chuyên luyện thi đại học online môn sinh học Nguyễn Thanh Quang | 3
C 0,25AA : 0,5 Aa : 0,25aa D 0,375AA : 0,25Aa : 0,375: aa
Các em để ý 4 đáp án đều có Aa khác nhau vì thế chỉ cần áp dụng công thức tính tần số Aa ở thế hệ thứ 3 là được:
- Tỉ lệ kiểu gen: Aa =
n
1 y
2 ( với n = 3 và y = 1) ta có Aa = 0,125 Tỉ lệ các kiểu gen ở thế hệ thứ ba sẽ là: 0,4375AA : 0,125Aa : 0,4375aa
Chứng minh công thức: Gọi quần thể ban đầu có thành phần kiểu gen là mAA + h Aa + kaa = 1 Gọi n là số thế hệ
tự phối, ta có:
+ Tỉ lệ kiểu gen: Aa =
n
1 h
2 = y
n
n
1
+ Tỉ lệ kiểu gen: AA =
n
1 1 2
2 = x
n
n
n n
1
+ Tỉ lệ kiểu gen: aa =
n
1 1 2
2 = z
n
n
n n
1
Ví dụ mẫu: Ở thế hệ F4 của một quần thể tự phối có tỉ lệ kiểu gen là 0,4AA + 0,05Aa + 0,55aa Tỉ lệ kiểu gen ở thế hệ P là:
A 0,025AA : 0,8Aa : 0,175aa B 0,1AA : 0,8Aa : 0,1aa
C 0,125AA : 0,6Aa : 0,275aa D 0,225AA : 0,4Aa : 0,375aa
Một quần thể tự phối có cấu trúc di truyền ở thế hệ Fn là xAA + yAa + zaa = 1 Thì tỉ lệ kiểu gen ở thế hệ xuất
Trang 4Chuyên luyện thi đại học online môn sinh học Nguyễn Thanh Quang | 4
- Nếu các em muốn giải tự luận thì ráp số vào các chứng minh ở trên của anh để trình bày Tuy nhiên các em học để thi trắc nghiệm vì thế cần phải có sự nhanh nhặn nên các em phải biết hướng giải bài tập và giải nhiều sẽ quen công thức, anh không cần phải thuộc chỉ cần biết hướng suy ra là được rồi
- Theo đề bài: x = 0,4; y = 0,05; z = 0,55; n = 4 áp dụng công thức ta có:
n
4
Các em chú ý xác định được cho anh thế hệ, từ thế hệ P đến F4 thì n = 4 tuy nhiên đề có thể hỏi F1, F2 đến F4 thì các
em linh hoạt trong cách xác định n nhé
Ví dụ mẫu: Một quần thể thực vật lưỡng bội, xét cặp gen Aa nằm trên nhiễm sắc thể thường, alen A quy định quả to
là trội hoàn toàn so với alen a quy định quả nhỏ Thế hệ xuất phát (P) của quần thể này có số cá thể quả nhỏ chiếm 20% Sau hai thế hệ tự thụ phấn, thu được F2 có số cá thể quả nhỏ chiếm 35% Tỉ lệ kiểu gen ở thế hệ P là:
A 0,15AA : 0,8Aa : 0,05aa B 0,5AA : 0,4Aa : 0,1aa
C 0,3AA : 0,5Aa : 0,2aa D 0,4AA : 0,4Aa : 0,2aa
Theo đề ta có số cá thể cá nhỏ ban đầu (P) 20% sau đó F2 là 35% nên:
n
2 = 20% ( với n = 2 và z = 35%)
Ta có y = 0,1 = 10%; z = 20% nên x = 100% - 10% - 20% = 70%
Áp dụng công thức ta có:
n
II CHỌN LỌC TỰ NHIÊN LOẠI BỎ HOÀN TOÀN KIỂU HÌNH ĐỒNG HỢP LẶN
trình sinh sản)
- Nếu CLTN loại bỏ hoàn toàn kiểu hình đồng hợp lặn ( ở mỗi thế hệ, kiểu gen aa chết ở giai đoạn phôi)
Trang 5Chuyên luyện thi đại học online môn sinh học Nguyễn Thanh Quang | 5
n
0
q q
n
q q
Chứng minh công thức:
Ta có: Gọi q0 là tần số alen của a và p0 là tần số alen A ban đầu Vậy cấu trúc quần thể F1 là
p AA : 2p q Aa : q aa vì aa chết ở giai đoạn phôi nên cấu trúc di truyền sẽ là p0 2AA : 2p q Aa , tần số alen 0 0
2
0
0
2 1 q (1 q ) 1 q (1 q ) 1 q
1 q
Tần số alen A = 1- 0
0
q
1 q =
1 q 1 q
Do đó cấu trúc di truyền của F2 sẽ là:
1 q 1 q 1 q 1 q vì aa chết ở giai đoạn phôi
- Một quần thể ngẫu phối ở thế hệ xuất phát có cấu trúc di truyền là xAA + y Aa + z aa = 1 Giả sử kiểu hình aa không tham gia vào sinh sản Xác định cấu trúc di truyền của quần thể Fn
- Nếu kiểu hình aa bị chết ở giai đoạn phôi thì cấu trúc di truyền của quần thể thế hệ Fn là:
- Nếu kiểu hình aa không có khả năng sinh sản thì cấu trúc di truyền của quần thể ở thế hệ Fn là:
Trang 6
Chuyên luyện thi đại học online môn sinh học Nguyễn Thanh Quang | 6
nên cấu trúc di truyền sẽ là
2
0
q
1 q 1 q 1 q , tần số alen a sẽ bằng
2
:
0
0
0 0
q
q 1
1 2q
1 2q 1
Tiếp tục với các thế hệ tiếp theo các em sẽ chứng minh được Fn có tần số alen a bằng 0
n
0
q q
1 n q
Chú ý: Các em chú ý rằng các công thức tính tần số alen a ở thế hệ Fn chỉ phù hợp khi aa bị chết ở giai đoạn phôi hay chết ở giai đoạn non Còn nếu aa không có khả năng sinh sản thì bắt buộc các em phải tính ở thế hệ Fn-1, rồi sau
đó xác định thành phần kiểu gen ở thế hệ Fn mới biết được tần số alen nhé
Chứng minh công thức: Vì aa bị loại bỏ ở thế hệ phôi nên trong quần thể chỉ có hai loại kiểu gen AA và Aa
Vì tần số a = x nên tần số Aa = 2x do đó kiểu gen AA chiếm tỉ lệ 1 – 2x
- Vì tự tụ phấn nên ở thế hệ Fn tỉ lệ kiểu gen Aa là
n
1 2x
Một quần thể tự phối , thế hệ xuất phát có tần số alen a = x thì ở thế hệ Fn tần số alen a = (aa bị loại
bỏ ở thế hệ phôi)
Trang 7Chuyên luyện thi đại học online môn sinh học Nguyễn Thanh Quang | 7
- Và tỉ lệ kiểu gen AA là:
n
n
Vậy tần số alen a là:
n
n
1 2x
2 2x 2 x2 x 2 x x2 2 x 2 (x 1) 2 (1 x) x
.2x
Ví dụ mẫu: Thế hệ xuất phát của một quần thể tự phối có tần số kiểu gen là 0,2AA + 0,8Aa = 1 Giả sử kiểu gen aa bị
chết ở giai đoạn phôi thì đến thế hệ F4, tần số a là bao nhiêu?
Đây là quần thể tự phối, nhớ phân biệt giúp anh nhé
Ta xác định tần số tần số alen a ban đầu x = 0,8
0,4
2 , n = 4 vậy thế hệ Fn tần số alen a = n
x
4
0,4
Ví dụ mẫu: Ở, một giống cây trồng sinh sản bằng tự thụ phấn, A quy định quả ngọt trội hoàn toàn so với a quy định
quả chua Vì mục tiêu sản xuất quả ngọt nên khi đến giai đoạn sinh sản kiểu hình quả chua bị loại bỏ hoàn toàn ra khỏi giống Thế hệ xuất phát của một giống có tỉ lệ kiểu gen 0,8AA : 0,2Aa Biết không xảy ra đột biến, theo lí thuyết tần số alen a ở F3 trước giai đoạn sinh sản là
- Các em để ý giúp anh là khi đến giai đoạn sinh sản mới loại bỏ aa cho nên trước giai đoạn sinh sản aa vẫn tham gia vào cấu trúc quần thể
Trang 8Chuyên luyện thi đại học online môn sinh học Nguyễn Thanh Quang | 8
- Do đó ta tính ở thế hệ F2 bằng công thức đã cho ở trên sau đó tìm ra cấu trúc di truyền ở F3 ở giai đoạn trước sinh sản và tìm ra tần số alen a
- Ta xác định tần số tần số alen a ban đầu x = 0,2
0,1
2 , n = 2 vậy thế hệ F2 tần số alen a = n
x
2
0,1
1
37 Do đó thành phần kiểu gen là:
37 37 Thành phần kiểu gen ở thế hệ F3 là:
Tần số alen a = 2 : 2 1 1
Ví dụ mẫu: Ở một loài thực vật sinh sản bằng tự phối, gen A quy định hạt nảy mầm bình thường trội hoàn toàn so
với alen a làm cho hạt không nảy mầm Tiến hành gieo 100 hạt (gồm 40 hạt AA, 60 hạt Aa) lên đất canh tác, các hạt sau khi nảy mầm đều sinh trưởng bình thường và các cây đều ra hoa, kết hạt tạo nên thế hệ F1; F1 nảy mầm và sinh trưởng, sau đó ra hoa kết hạt tạo thế hệ F2 Ở các hạt F2, kiểu gen Aa có tỉ lệ là
Ta có: Kiểu gen aa làm cho hạt không nãy mầm Cấu trúc di truyền ban đầu: 40 AA : 60 Aa 0,4AA : 0,6Aa
- Vì hạt của thế hệ F2 nên xét lúc trước nãy mầm do đó có tính đến aa do đó lần số alen a của thế hệ F1 là =
n
x
17
Cấu trúc di truyền của F1: 11 6
AA : Aa
17 17 Tỉ lệ kiểu gen ở các hạt F2 là:
Lưu ý: Hạt trên cây F1 là thế hệ F2 do đó hạt trên cây Fn-1 là thế hệ Fn
Trang 9Chuyên luyện thi đại học online môn sinh học Nguyễn Thanh Quang | 9
Ví dụ mẫu: Ở một loài ngẫu phối, màu sắc trứng do một cặp alen trội lặn hoàn toàn chi phối A- trứng vỏ nâu đất, a-
trứng vỏ trắng Các trứng vỏ trắng bị các thiên địch ăn hết 100% trong tất cả các thế hệ Các trứng nâu đất sống sót bình thường Quần thể xuất phát Po có cấu trúc di truyền: 0,6AA : 0,4Aa Nếu không có tác động của các nhân tố tiến hóa khác, ở thế hệ F3 tần số alen lặn:
- Đây là một loài ngẫu phối nên các em để ý phân biệt với tự thụ
- Ta có q0 = 0,2 và n = 3 Tần số alen a bằng 0
n
0
q q
1 n q = 0,2 1
1 3 0,2 8
Ví dụ mẫu: Một quần thể thực vật tự thụ phấn, alen A quy định hoa đỏ trội hoàn toàn so với alen a quy định
không xảy ra đột biến, theo lí thuyết có bao nhiêu phát biểu sau đây đúng:
(1) Tần số kiểu gen ở thế hệ P là: 0,2AA : 0,4Aa : 0,4aa
(2) Tần số alen A, a của thế hệ P lần lượt là 0,4 và 0,6
trắng
trắng
Một quần thể tự phối có cấu trúc di truyền ở thế hệ Fn là xAA + yAa + zaa = 1 Thì tỉ lệ kiểu gen ở thế hệ xuất phát
sẽ là:
n
Theo đề ta có ở thế hệ P: aa = 40% sau 3 thế hệ tự thụ thì aa = 57,5% dó đó:
3
Trang 10Chuyên luyện thi đại học online môn sinh học Nguyễn Thanh Quang | 10
Suy ra z = 100% - 57,5% - 5% = 37,5%
Do đó cấu trúc của quần thể là:
3
3
(2) Đúng Tần số alen A = 0,4
2 , tần số alen a = 1- 0,4 = 0,6
(3) Đúng Quần thể tự tụ có tần số alen không đổi qua các thế hệ nên F3 có tần số alen A = 0,4
2 , tần số alen
a = 1- 0,4 = 0,6 Do đó kiểu hình hoa trắng là (aa) = 0,62 = 36% Kiểu hình hoa đỏ bằng: 100% -36% = 64%
(4) Sai Vì cùng 1 tần số là A = 0,4 và a = 0,6 dó đó đáp án phải giống ý (3)