PHƯƠNG PHÁP GIẢI bài tập DI TRUYỀN học QUẦN THỂ

Dạng 2: Cho thành phần kiểu gen của thế hệ P 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 ban đầu như sa

Trang 1

h t t p : / / w w w t a i l i e u p r o c o m /

PHƯƠNG PHÁP GIẢI CÁC BÀI TẬP DI TRUYỀN HỌC QUẦN THỂ

Phần 1: CÁC CÔNG THỨC CẦN NHỚ

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

Xét 1 gen gồm 2 alen A và a Giả sử QT ban đầu có 100%Aa với n: số thế hệ tự phối

Tỉ lệ KG dị hợp qua n lần tự phối = 1

2

n

 

 

 

Tỉ lệ KG đồng hợp mỗi loại (AA = aa) qua n lần tự phối =

1 1 2 2

n

 

   

*Chú ý: Nếu quần thể ban đầu không phải là 100% Aa mà có dạng: xAA + yAa + zaa

= 1 qua n thế hệ tự phối thì ta phải tính phức tạp hơn Lúc này, tỉ lệ KG Aa, AA, aa lần

lượt là:

Aa =  

 

 

1 2

n

y AA = x +

1 1 2 2

n

 

   

y aa = z +

1 1 2 2

n

 

   

y

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 +

2

y

; q a = z +

2

y

1 Nội dung định luật:

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, QT cân bằng  p + q = 1

2 Kiểm tra sự cân bằng của quần thể :

Nếu p2

x q2 =

2 2 2

pq

   quần thể cân bằng

Nếu : p2

x q2 #

2 2 2

pq

   Quần thể không cân bằng

3 Xác định số loại kiểu gen của quần thể:

- Số kiểu gen ={ r ( r + 1 ) /2 }n ( r : số alen thuộc 1 gen (lôcut), n : số gen khác nhau, trong đó các gen phân li độc lập)

- Nếu có r của các locut khác nhau thì tính từng locut theo công thức  nhân kết quả tính từng locut

- Nếu gen nằm trên cùng một NST thì tổng kiểu gen là: rn(rn +1)/2

- Nếu gen nằm trên NST giới tính thì tổng kiểu gen là: r(r+2)/2 + r

4 Trường hợp gen đa alen:

Trang 2

Ví dụ: Quần thể Người: ( 1 gen có 3 alen – Người có 4 nhóm máu: A, B, AB, O )

Gọi : p(IA); q(IB), r(i) lần lượt là tần số tương đối các alen IA, IB, IO Ta có : p + q + r

= 1

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

III GEN TRÊN NST GIỚI TÍNH

Đối với 1 locus trên NST giới tính X có 2 alen sẽ có 5 kiểu gen: A A

X X , A a

X X ,

a a

X X , A

X Y, a

X Y

Các cá thể cái có 2 alen trên NST X vì vậy khi xét trong phạm vi giới cái thì tần số các kiểu gen A A

X X , A a

X X , a a

X X được tính giống trường hợp các alen trên NST thường, có nghĩa là tần số các kiểu gen ở trạng thía cân bằng Hacdi – Vanbec là:

p 2 A A

X X + 2pq A a

X X + q 2 a a

X X = 1

Các cá thể đực chỉ có 1 alen trên X nên tần số các kiểu gen ở giới đực p A

X Y+

q a

X Y=1 (Khi xét chỉ trong phạm vi giới đực)

Vì tỉ lệ đực : cái là 1: 1 nên tỉ lệ các kiểu gen trên mỗi giới tính phải giảm đi một

nửa khi xết trong phạm vi toàn bộ quần thể, vì vậy ở trạng thái cân bằng quần thể Hacdi – Vanbec, công thức tính kiểu gen liên quan đến locus gen trên NST trên NST X ( vùng không tương đồng) gồm 2 alen là:

0.5p 2 A A

X X + pq A a

X X + 0.5q 2 a a

X X + 0.5p A

X Y+ 0.5q a

X Y = 1

Phần 2: PHƯƠNG PHÁP GIẢI CÁC BÀI TẬP

I BÀI TẬP QUẦN THỂ TỰ PHỐI

1 Dạng 1:

Cho thành phần kiểu gen của thế hệ P (thế hệ xuất phát) 100% dị hợp Aa qua n thế hệ tự phối 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

Trang 3

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

aa =

2 2

1 1

n















*Ví dụ: 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)

AA =

2 2

1 1

n















=

3

2 2

1













= 0,4375

Aa =

n











 2

1

= 3

2

1











 = 0,125

aa =

2 2

1 1

n















=

3

2 2

1













= 0,4375

2 Dạng 2:

Cho thành phần kiểu gen của thế hệ P 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 ban đầu như sau:xAA + yAa + zaa

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

AA = x +

2

y 2

1 y

n















Aa = y

2

1 n













aa = z +

2

y 2

1 y

n















Trang 4

* 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

AA = x +

2

y 2

1 y

n















= 0,25 +

2

1 , 0 2

1 1 , 0

3















= 0,29375

Aa = y

2

1 n











1 , 0 2

1 3











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 AA trong quần thể F3 là

BB = x +

2

y 2

1 y

n















=

2

8 , 0 2

1 8 , 0 0

3















Tỷ lệ thể dị hợp Aa trong quần thể F3 là

Bb = y

2

1 n











8 , 0 2

1 3











Tỷ lệ thể đồng hợp lặn aa trong quần thể 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:

Trang 5

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

II BÀI TẬP QUẦN THỂ NGẪU PHỐI

1 Dạng 1:

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:

- Gọi p là tần số tương đối của alen A

- Gọi q là tần số tương đối của alen a

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

Xác định hệ số p2

, q2, 2pq Thế vào p2

q2 = (2pq/2)2 quần thể cân bằng

Thế vào p2

q2 # (2pq/2)2 quần thể không cân bằng

* Cách giải 2:

- 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

* 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:

QT1: 0.36AA; 0.48Aa; 0.16aa

Quần thể đạt trạng thái cân bằng khi thoả mãn p2

AA + 2pqAa + q2 aa = 1

và khi đó có được p2

q2 = (2pq/2)2

Trang 6

Ở quần thể 1 có p = 0.36 , q = 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

p = 0,7 + 0,1 q = 0.1 +0.1 Quần thể đạt trạng thái cân bằng khi thoả mãn p2

AA + 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

*Ví dụ 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

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

Quần thể 4: Nếu cân bằng thì p2 q2 = (2pq/2)2 =>0,2 x 0,3 = (0,5/2)2 => quần thể không 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 có trong quần thể)

Cách giải:

Cấu trúc di truyền của quần thể

- Tỷ lệ kiểu gen đồng trội = số lượng cá thể do kiểu gen đồng trội qui định/Tổng số

cá thể của quần thể -Tỷ lệ kiểu gen dị hợp = số cá thể do kiểu gen dị hợp quy định/ Tổng số cá thể của quần thể

Trang 7

- Tỷ lệ kiểu gen đồng lặn = Số cá thể do kiểu gen lặn quy định/ Tổng số cá thể của quần thể

* Ví dụ 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

* Ví dụ 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

Tỉ lệ thể đồng hợp lặn aa là 300/1500 = 0,2 Vậy cấu trúc di truyền của quần thể là: 0,7AA; 0,1Aa; 0,2aa

Trang 8

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 tỷ lệ kiểu hình trội=> kiểu hình lặn = 100% - Trội

- Tỷ lệ kiểu gen đồng lặn = Số cá thể do kiểu gen lặn quy định/ Tổng số cá thể của quần thể

+ 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

* Ví dụ 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 cấu trúc di truền của quần thể?

Giải:

- Gọi p tần số tương đối của alen B

- q tần số tương đối alen b

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

- Áp dụng công 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

* 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?

Chú ý giải nhanh:

Quần thể đạt trạng thái cân bằng aa = 9% = q2 => q = a = o,3 => p = A= 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 nhanh:

a Tính tần số các alen ? A: bình thường (không bạch tạng), a: bạch tạng Quần thể cân bằng aa = q2

= 1/10000 = > a = q = 0,01 => A = p = 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?

Trang 9

- Bố dị hợp (Aa) xác suất

pq p

pq

2

2 

- Mẹ dị hợp (Aa) xác suất

pq p

pq

2

2 

- 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:

pq p

pq

2

2  x p pq

pq

2

2  x 4

1

thế p=0,01 , q= 0,99 =>

pq p

pq

2

2  x p pq

pq

2

2  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 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

III BÀI TẬP GEN ĐA ALEN

* Ví dụ: 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

- 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

Trang 10

r = 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

Phần 3: BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM

1 Quần thể có 0,36AA; 0,48Aa; 0,16aa Xác định cấu trúc di truyền của quần thể trên qua 3 thế hệ tự phối

A.0,57AA : 0,06Aa : 0,37aa B.0,7AA : 0,2Aa ; 0,1aa

C.0,36AA : 0,24Aa : 0,40aa D.0,36AA : 0,48Aa : 0,16aa

2 Một quần thể thực vật ở thế hệ xuất phát đều có kiểu gen Aa Tính theo lí thuyết tỉ lệ kiểu gen AA trong quần thể sau 5 thế hệ tự thụ phấn bắt buộc là:

A.46,8750 % B.48,4375 % C.43,7500 % D.37,5000 %

3 Nếu ở P tần số các kiểu gen của quần thể là :20%AA :50%Aa :30%aa ,thì sau 3 thế

hệ tự thụ, tần số kiểu gen AA :Aa :aa sẽ là :

A 51,875 % AA : 6, 25 % Aa : 41,875 % aa

B 57, 250 % AA : 6,25 % Aa : 36,50 %aa

C 41,875 % AA : 6,25 % Aa : 51,875 % aa

D 0,36 AA : 0,48 Aa : 0,16 aa

4 Xét quần thể tự thụ phấn có thành phân kiểu gen ở thế hệ P là: 0,3 BB + 0,3 Bb + 0,4

bb = 1.Các cá thể bb không có khả năng sinh sản, thì thành phân kiểu gen F1 như thế nào?

A 0,25AA + 0,15Aa + 0,60aa = 1

B.0,7AA + 0,2Aa + 0,1aa = 1

C 0,625AA + 0,25Aa + 0,125 aa = 1 D.0,36AA + 0,48Aa + 0,16aa = 1

5 Một quần thể Thực vật tự thụ phấn có tỉ lệ kiểu gen ở thế hệ xuất phát: 0,45AA : 0,30Aa : 0,25aa Cho biết cá thể có kiểu gen aa không có khả năng sinh sản Tính theo lí thuyết tỉ lệ kiểu gen thu được ở F1 là:

A 0,525AA : 0,150Aa : 0,325aa

B 0,7AA : 0,2Aa ; 0,1aa

C 0,36AA : 0,24Aa : 0,40aa

D.0,36AA : 0,48Aa : 0,16aa

Định dạng
Số trang	13
Dung lượng	381,64 KB