Một số kinh nghiệm hướng dẫn học sinh giải các dạng bài tập di truyền quần thể ở trường THPT Triệu Sơn 5 1 SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO THANH HÓA TRƯỜNG THPT TRIỆU SƠN 5 SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM MỘT SỐ KINH NG[.]
SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO THANH HÓA TRƯỜNG THPT TRIỆU SƠN SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM MỘT SỐ KINH NGHIỆM HƯỚNG DẪN HỌC SINH GIẢI CÁC DẠNG BÀI TẬP DI TRUYỀN QUẦN THỂ Ở TRƯỜNG THPT TRIỆU SƠN Người thực : Lê Quang Hưng Chức vụ: Giáo viên SKKN thuộc lĩnh vực: Sinh học THANH HÓA NĂM 2018 SangKienKinhNghiem.net MỤC LỤC TT Mục Trang A Mở đầu I Lí chọn đề tài II Mục đích nghiên cứu III Đối tượng phạm vi nghiên cứu IV Phương pháp nghiên cứu B Nội dung sáng kiến kinh nghiệm I Cơ sở lý luận SKKN II Thực trạng vấn đề trước áp dụng SKKN III Nội dung Các dạng toán tần số alen cấu trúc di truyền quần thể Các dạng tốn tính số loại kiểu gen số kiểu giao phối quần thể ngẫu phối 12 IV Hiệu sáng kiến 25 C Kết luận, kiến nghị 26 SangKienKinhNghiem.net MỘT SỐ KINH NGHIỆM HƯỚNG DẪN HỌC SINH GIẢI CÁC DẠNG BÀI TẬP DI TRUYỀN QUẦN THỂ Ở TRƯỜNG THPT TRIỆU SƠN A Mở đầu I Lí chọn đề tài Từ năm 2007 Bộ GD & ĐT tổ chức thi đại học cao đẳng phương pháp thi trắc nghiệm môn sinh học Phương pháp thi khai thác lượng lớn kiến thức, kiến thức sâu mở rộng đặc biệt từ thay sách giáo khoa Do để đem lại kết cao kì thi học sinh phải hiểu, vận dụng kiến thức học kì thi cách thành thục đem lại kết cao kì thi[4] Các năm gần đề thi THPT Quốc gia đề thi minh họa BGD - ĐT năm 2018 có câu tập di truyền quần thể mức độ khác (nhận biết, hiểu, vận dụng thấp, vận dụng cao), đặc biệt câu dạng tập khó dạng đếm đáp án số đáp án sai có học sinh giỏi có tư tốt, cần nhiều thời gian làm Tuy nhiên việc yêu cầu kiến thức phần mức độ cao, tài liệu tham khảo viết chi tiết phương pháp giải dạng hướng dẫn chung chung chưa cụ thể có tài liệu viết cho phần đó[4] Trong tập mơn sinh học nói chung dạng tập di truyền quần thể nói riêng việc hiểu chất tượng sinh học quan trọng Nếu học sinh không hiểu chất dạng tập vận dụng để giải khó xác định phương án trả lời sai; câu hỏi có nhiều mệnh đề học sinh khơng xác định mệnh đề đúng, mệnh đề sai từ khơng chọn phương án trả lời Nếu học sinh xác định dạng cách giải dạng thục thực tốt yêu cầu đề ra, nên chọn phương án trả lời chắn xác Trên sở vậy, để giúp học sinh nắm phương pháp giải dạng tập di truyền quần thể cách bản, có hệ thống, xác định cho nhiều trường hợp, dễ hiểu đơn giản, áp dụng thuận lợi, đặc biệt tạo hứng thú cho học sinh làm tập di truyền quần thể nên lựa chọn đề tài sáng kiến kinh nghiệm: “Một số kinh nghiệm hướng dẫn học sinh giải dạng tập di truyền quần thể trường THPT Triệu sơn 5” II Mục đích nghiên cứu Giúp học sinh nắm sở di truyền quần thể trường hợp như: tính tần số alen, tần số kiểu gen, cấu trúc di truyền quần thể tự phối giao phối ngẫu nhiên, số loại kiểu gen, số kiểu giao phối từ áp dụng vào hệ thống, phân loại cách giải dạng tập di truyền quần thể Đồng thời giúp học sinh hình thành kĩ làm tập tích hợp từ em giải nhanh, chọn phương án kì thi, thi trắc nghiệm thời gian ngắn SangKienKinhNghiem.net III Đối tượng phạm vi nghiên cứu Nội dung chương 3, di truyền quần thể sinh học 12, phần quần thể tự phối quần thể ngẫu phối chủ yếu Học sinh lớp 12 trường THPT Triệu Sơn năm học từ 2009 - 2018 Hệ thống xây dựng cách nhận biết, phương pháp giải, kĩ tính, chọn lọc các tốn có hệ thống giảng dạy, ôn thi học sinh giỏi, ôn thi đại học cao đẳng, ôn thi THPT Quốc gia Trên sở ôn cho học sinh thi học sinh giỏi, thi đại học cao đẳng, dạy học THPT thấy em chưa nắm vững kiến thức kỹ phân loại, nhận biết dạng cách giải dạng nên làm hay bị nhầm lẫn dẫn đến kết khơng cao kì thi Để cho học sinh học tốt, cần làm rõ vấn đề: - Xác định dạng quần thể tự phối hay ngẫu phối? - Xác định hệ quần thể đề yêu cầu cần tìm? - Bài toán thuộc dạng nào? Bài toán phải sử dụng kiến thức nào? Kĩ giải nào? - Xác định kiểu gen quần thể, số kiểu giao phối? Các câu hỏi liên quan đến nội dung tập? IV Phương pháp nghiên cứu Xuất phát từ đối tượng nhiệm vụ nghiên cứu, để đạt mục đích đề q trình nghiên cứu sử dụng phương pháp nghiên cứu sau: - Nghiên cứu tài liệu: sách giáo khoa, sách giáo viên, tài liệu sách tham khảo,…… - Nghiên cứu tổng kết kinh nghiệm giảng dạy - Thực nghiệm sư phạm - Phân loại, phân tích, tổng hợp hệ thống lí thuyết - Tổng hợp tài liệu tham khảo có nội dung liên quan tới nội dung SKKN - Tổng hợp dạng tốn có liên quan đến nội dung nghiên cứu SangKienKinhNghiem.net B Nội dung sáng kiến kinh nghiệm I Cơ sở lí luận sáng kiến kinh nghiệm Dựa sở sách giáo khoa ban nâng cao yêu cầu học sinh THPT Dựa nội dung tập sách tập sinh học 12 yêu cầu học sinh THPT Dựa nội dung câu hỏi tập yêu cầu thí sinh dự thi đề thi GD $ ĐT thi THPT Quốc gia, thi đại học cao đẳng năm có liên quan đến nội dung nghiên cứu Dựa câu hỏi tập kì thi học sinh giỏi tỉnh Thanh Hóa u cầu thí sinh dự thi kì thi như: giải tốn máy tính cầm tay học sinh giỏi mơn văn hóa Trên sở vậy, tơi thiết nghĩ đề tài sáng kiến kinh nghiệm có ích cho học sinh ôn thi THPT Quốc gia, dùng cho ôn thi học sinh giỏi, ôn thi đại học cao đẳng II Thực trạng vấn đề trước áp dụng sáng kiến kinh nghiệm Trong toán quy luật di truyền tốn tích hợp tương tác gen với quy luật di truyền khác ln dạng học sinh gặp nhiều khó khăn việc giải tập dạng vì: - Học sinh chưa xác định dạng quần thể mà đề yêu cầu - Học sinh chưa xác định dạng bài, cách làm dạng - Cách tính số loại kiểu gen, số loại giao tử, số kiểu giao phối cịn gặp nhiều khó khăn hay nhầm lẫn Sau nhiều năm dạy ôn luyện cho đội tuyển học sinh giỏi ôn thi THPT Quốc gia, nhận thấy học sinh giải dạng tập di truyền quần thể cịn gặp nhiều khó khăn, tài liệu hướng dẫn chưa đầy đủ, nhiều bước tác giả bỏ qua nên học sinh khó hiểu Với thực trạng thiết nghĩ sáng kiến kinh nghiệm góp phần giúp em làm tập phần dễ hơn, hứng thú, taọ tính tư lôgic học sinh, đồng thời giúp em giải câu hỏi phụ bài, đặc biệt câu hỏi vận dụng cao với nhiều mệnh đề đề thi THPT quốc gia năm 2018 đạt kết cao SangKienKinhNghiem.net III Nội dung Các dạng toán tần số alen cấu trúc di truyền quần thể 1.1 Khái quát tính tần số alen tần số kiểu gen quần thể [1] Giả sử quần thể ta xét gen gồm alen A a, quần thể có loại kiểu gen: - Gọi D số cá thể mang kiểu gen AA - Gọi H số cá thể mang kiểu gen Aa - Gọi R số cá thể mang kiểu gen aa - Gọi N tổng số cá thể quần thể Ta có: N = D + H + R 𝐷 - Gọi d tần số kiểu gen AA => d = 𝑁 𝐻 - Gọi h tần số kiểu gen Aa => h = 𝑁 𝑅 - Gọi r tần số kiểu gen aa => r = 𝑁 (d + h + r = 1) Mỗi cá thể tế bào chứa cặp NST tương đồng nên có alen => Tổng số alen quần thể = 2N Tổng số alen A = 2D + H, tổng số alen a = 2R + H 2𝐷 + 𝐻 ℎ Gọi p tần số alen A => P = 2𝑁 = d + 2𝑅 + 𝐻 ℎ Gọi q tần số alen a => q = 2𝑁 = r + 2; nên p + q = 1.2 Các dạng toán tần số alen cấu trúc di truyền quần thể tự phối (tự thụ phấn, giao phối gần, giao phối có lựa chọn) 1.2.1 Đặc điểm quần thể tự phối: [1] - Tần số kiểu gen thay đổi theo hướng: tần số kiểu gen dị hợp giảm dần qua hệ, tần số kiểu gen đồng hợp tăng dần qua hệ - Tần số alen không đổi qua hệ khơng có tác động nhân tố tiến hóa - Trong quần thể xuất dịng mang kiểu gen khác 1.2.2 Các dạng tập 1.2.2.1 Xác định cấu trúc di truyền qua hệ tự phối kiểu gen có sức sống sinh sản 1.2.2.1.1 Quần thể có gen gồm alen[3] * Giả sử quần thể thực vật tự thụ phấn, hệ P có cấu trúc di truyền sau: d AA + h Aa + r aa = Nếu sau n hệ tự thụ phấn: + Tần số kiểu gen quần thể sau: Tần số kiểu gen Aa lại = h(2)𝑛 Tần số kiểu gen AA = 𝑑 + (ℎ ‒ h 𝑟 + (ℎ ‒ h ( )𝑛 ) ( )𝑛 ) Tần số kiểu gen aa = + Số dòng quần thể: 2n (n số cặp gen dị hợp) * Ví dụ: Một quần thể thực vật tự thụ phấn, hệ P có cấu trúc di truyền sau: 0,4 AA + 0,4 Aa + 0,2 aa = 1 Xác định cấu trúc di truyền quần thể F2? SangKienKinhNghiem.net Sau n hệ tự thụ phấn, cấu trúc di truyền nào? Giải: 1 - Tần số kiểu gen Aa F2 = 0,4(2)2 = 0,1 => Aa bị giảm = 0,4 – 0,1 = 0,3 0,3 0,3 = - Tần số kiểu gen AA = 0,4 + = 0,55 - Tần số kiểu gen aa = 0,2 + 0,35 Cấu trúc di truyền F2: 0,55 AA + 0,1 Aa + 0,35 aa = Khi n đủ lớn kiểu gen Aa -> Ở Fn: 0,6 AA + 0,4 aa = (Tần số kiểu gen Aa giảm xuống tăng kiểu gen AA aa) 1.2.2.1.2 Quần thể có hai hay nhiều gen, mồi gen gồm hai alen, gen phân ly độc lập[2] * Cách giải: - Bước 1: Cho kiểu gen tự phối hệ mà đề yêu cầu - Bước 2: Cộng tỉ lệ kiểu gen giống => cấu trúc di truyền quần thể cần tìm * ví dụ[4]: Cho quần thể tự thụ phấn, F1 có cấu trúc di truyền: 0,4 AABb + 0,4AaBb + 0,2aabb = a Tính tần số alen A, a, B, b? b Xác định cấu trúc di truyền quần thể F2? Giải: a Tần số alen: - Tách tỉ lệ kiểu gen alen A, a ta có: 0,4 AA + 0,4Aa + 0,2aa = Ta có: A = 0,6; a = 0,4 - Tách tỉ lệ kiểu gen alen B, b ta có: 0,8Bb + 0,2bb = Ta có B = 0,4; b = 0,6 b Từ F1 đến F2 quần thể trải qua hệ: - F1: 0,4 AABb => F2: 0,4(0,25AABB : 0,5AABb : 0,25AAbb) = 0,1AABB : 0,2AABb : 0,1AAbb - F1: 0,4 AaBb=> F2: 0,4(0,0625AABB : 0,125AABb : 0,125AaBB : 0,25AaBb : 0,0625AAbb : 0,125Aabb : 0,0625aaBB : 0,125aaBb : 0,0625aabb) = 0,025AABB : 0,05AABb : 0,05AaBB : 0,1AaBb : 0,025AAbb : 0,05Aabb : 0,025aaBB : 0,05aaBb : 0,025aabb - F1: 0,2 aabb=> F2: 0,2 (aabb) = 0,2 aabb Cấu trúc di truyền F2: 0,125AABB : 0,25AABb : 0,05AaBB : 0,1AaBb : 0,125AAbb : 0,05Aabb : 0,025aaBB : 0,05aaBb : 0,225aabb Chú ý: Nếu toán trắc nghiệm, cần tìm kiểu gen mà đề yêu cầu 1.2.2.2 Xác định cấu trúc di truyền qua hệ tự phối kiểu gen có sức sống sinh sản khác Cho quần thể tự phối P: dAA + hAa + raa = 1.2.2.2.1 Kiểu gen aa khơng có khả sống (hoặc kiểu gen AA, Aa tương tự) [2] * Muốn xác định cấu trúc di truyền quần thể ta thực bước sau: - Bước 1: Bỏ kiểu gen aa hệ P - Bước 2: Tính lại tỉ lệ kiểu gen P (Quần thể kiểu gen AA, Aa) SangKienKinhNghiem.net - Bước 3: Cho quần thể P sau tính lại kiểu gen tự phối F1 - Bước 4: Bỏ kiểu gen aa hệ F1 tính lại tỉ lệ kiểu gen F1 ta quần thể cần tìm F1 Cách tính F2 lặp lại bước tính F1 * Ví dụ[4]: Một quần thể thực vật tự thụ phấn, hệ P có cấu trúc di truyền sau: 0,4 AA + 0,4 Aa + 0,2 aa = Xác định cấu trúc di truyền quần thể F1 kiểu gen aa khơng có khả sống? Giải: - Quần thể P: 0,4AA : 0,4Aa => P: 0,5AA + 0,5Aa = - F1: 0,625AA + 0,25Aa + 0,125aa = - F1: 0,625AA : 0,25Aa => F1: 0,714AA + 0,286Aa = (Quần thể cần tìm) 1.2.2.2.2 Kiểu gen aa khơng có khả sinh sản (hoặc kiểu gen AA, Aa tương tự) [3] * Muốn xác định cấu trúc di truyền quần thể ta thực bước sau: - Bước 1: Bỏ kiểu gen aa hệ P - Bước 2: Tính lại tỉ lệ kiểu gen P (Quần thể kiểu gen AA, Aa) - Bước 3: Cho quần thể P sau tính lại kiểu gen tự phối F1 Cách tính F2 lặp lại bước tính F1 * Ví dụ: Một quần thể thực vật tự thụ phấn, hệ P có cấu trúc di truyền sau: 0,4 AA + 0,4 Aa + 0,2 aa = Xác định cấu trúc di truyền quần thể F1 kiểu gen aa khơng có khả sinh sản? Giải: - Quần thể P: 0,4AA : 0,4Aa => P: 0,5AA + 0,5Aa = - F1: 0,625AA + 0,25Aa + 0,125aa = (QT cần tìm) * Chú ý: Cách xác định cấu trúc di truyền quần thể có nhiều cặp gen, gen phân ly độc lập ta làm tương tự 1.3 Các dạng toán tần số alen cấu trúc di truyền quần thể ngẫu phối 1.3.1 Đặc điểm quần thể ngẫu phối [1] - Khái niệm: Quần thể xem ngẫu phối cá quần thể lựa chọn bạn tình giao phối với hoàn toàn ngẫu nhiên - Quần thể có khả trì thành phần kiểu gen cách không đổi qua hệ yếu tố làm thay đổi tần số alen - Tần số alen không đổi qua hệ 1.3.2 Các dạng tập gen NST thường 1.3.2.1 Quần thể có gen gồm alen, tần số alen giới nhau, sức sống sinh sản kiểu gen [2] Cho quần thể ngẫu phối hệ P: dAA + hAa + raa = Hãy xác định cấu trúc di truyền quần thể F1, F2, …Fn? - Bước 1: Tính tần số alen A, a - Bước 2: Thay tần số alen vào công thức định luật Hacđi – Vanbec P2AA + 2pqAa + q2aa = Ta cấu trúc di truyền F1 - Bước 3: Sau hệ ngẫu phối, quần thể đạt trạng thái cân di truyền cấu trúc di truyền F2, …Fn giống F1 SangKienKinhNghiem.net 1.3.2.2 Quần thể có gen gồm nhiều alen, tần số alen giới nhau, sức sống sinh sản kiểu gen [2] Gen quy định nhóm máu người có alen IA, IB, I0 di truyền theo kiểu đồng trội (IA = IB > I0) quy định nhóm máu: A, B, AB, O Trong đó: - Nhóm máu A kiểu gen IAIA, IAI0 quy định - Nhóm máu B kiểu gen IBIB, IBI0 quy định - Nhóm máu AB kiểu gen IAIB quy định - Nhóm máu O kiểu gen I0I0 quy định Ta gọi p, q, r tần số alen IA, IB, I0 Ta gọi tần số kiểu gen IAIA, IAI0, IBIB, IBI0, IAIB, I0I0 a, b, c, d, m, n * Tần số alen sau: 𝑏 𝑚 𝑑 𝑚 - Tần số alen IA => p = a + + - Tần số alen IB => q = c + + 𝑏 𝑑 - Tần số alen I0 => r = n + + => p + q + r = * Cấu trúc di truyền quần thể: Sau hệ ngẫu phối quần thể đạt trạng thái cân di truyền có dạng: P2 IAIA + 2pr IAI0 + q2 IBIB + 2qr IBI0 + 2pq IAIB + r2 I0I0 = Như tần số nhóm máu quần thể đạt trạng thái cân di truyền là: - Nhóm máu A: P2 + 2pr Nhóm máu B: q2 + 2qr - Nhóm máu AB: 2pq - Nhóm máu O: r Căn vào tần số kiểu gen ta tính tần số alen, tỉ lệ kiểu hình hệ * Ví dụ[4]: Một quần thể người có tần số kiểu gen quy định nhóm máu sau: 0,2IAIA; 0,2 IAI0; 0,1IBIB; 0,1IBI0; 0,3IAIB; 0,1I0I0 Hãy tính tần số alen? Giải: 0,2 0,3 - Tần số alen IA => p = 0,2 + + = 0,45 0,1 0,3 + = 0,3 2 0,2 0,1 + = 0,25 - Tần số alen IB => q = 0,1 + - Tần số alen I0 => r = 0,1 + 1.3.2.3 Quần thể có nhiều gen, gen gồm alen phân ly độc lập, tần số alen giới nhau, sức sống sinh sản kiểu gen nhau[3] * Cách giải: - Bước 1: Tách tần số kiểu gen cặp gen - Bước 2: Tính tần số alen gen - Bước 3: Thay tần số alen vào công thức định luật Hac – Vanbec, ta cấu trúc di truyền quần thể cân gen - Bước 4: Nhân cấu trúc di truyền quần thể cân gen với ta cấu trúc di truyền chung gen (đã cân di truyền) * Ví dụ[4]: Cho quần thể ngẫu phối có cấu trúc di truyền hệ P sau: 0,4AABb + 0,2AaBB + 0,4AaBb = Hãy xác định cấu trúc di truyền F2? Giải: - Bước 1: Tách tần số kiểu gen cặp gen + Cặp gen A,a: P 0,4AA + 0,6Aa = + Cặp gen B, b: P 0,2BB + 0,8Bb = SangKienKinhNghiem.net - Bước 2: Tính tần số alen gen + Tần số alen A = 0,7; a = 0,3 + Tần số alen B = 0,6; b = 0,4 - Bước 3: + Cấu trúc di truyền gen A, a F1: 0,49AA + 042Aa + 0,09aa = Do F1 cân di truyền nên F2: 0,49AA + 042Aa + 0,09aa = + Cấu trúc di truyền gen B, b F1: 0,36BB + 0,48Bb + 0,16bb = Do F1 cân di truyền nên F2: 0,36BB + 0,48Bb + 0,16bb = - Bước 4: F2: (0,49AA : 042Aa : 0,09aa)( 0,36BB : 0,48Bb : 0,16bb) = 0,1764AABB + 0,2352AABb + 0,0784Aabb + 0,1512AaBB + 0,2016AaBb + 0,0672Aabb + 0,0324aaBB + 0,0432aaBb + 0,0144aabb (QT CBDT) 1.3.2.4 Quần thể có gen gồm alen, tần số alen giới nhau, sức sống sinh sản kiểu gen khác nhau[3] Cho quần thể ngẫu phối P: dAA + hAa + raa = a Kiểu gen aa khơng có khả sống (hoặc kiểu gen AA, Aa tương tự) * Muốn xác định cấu trúc di truyền quần thể ta thực bước sau: - Bước 1: Tính tần số alen a P q0 - Bước 2: Tính tần số alen a hệ thứ n mà đề cần tìm qn => qo qn = + 𝑛qo, ta có tần số alen A hệ thứ n, pn = - qn - Bước 3: Thay tần số alen hệ thứ n vào công thức định luật Hacđi – Vanbec cấu trúc di truyền Fn - Bước 4: Bỏ kiểu gen aa hệ Fn tính lại tỉ lệ kiểu gen Fn ta quần thể cần tìm Fn * Ví dụ[4]: Một quần thể thực vật giao phấn, hệ P có cấu trúc di truyền sau: 0,4 AA + 0,4 Aa + 0,2 aa = Xác định cấu trúc di truyền quần thể F2 kiểu gen aa khơng có khả sống? Giải: - Bước 1: Tần số alen a P: q0 = 0,4 0,4 - Bước 2: Tính tần số alen a hệ thứ : q2 = + 2.0,4 = 0,22; ta có tần số alen A hệ thứ n, p2 = – 0,22 = 0,78 - Bước 3: Cấu trúc di truyền F2: 0,6084AA + 0,3432Aa + 0,0484aa = - Bước 4: Bỏ kiểu gen aa hệ F2 tính lại tỉ lệ kiểu gen F2 ta quần thể cần tìm F2: 0,638AA + 0,362Aa = b Kiểu gen aa khơng có khả sinh sản (hoặc kiểu gen AA, Aa tương tự) * Muốn xác định cấu trúc di truyền quần thể ta thực bước sau: - Bước 1: Tính tần số alen a P q0 - Bước 2: Tính tần số alen a hệ thứ n mà đề cần tìm qn => qo qn = + 𝑛qo, ta có tần số alen A hệ thứ n, pn = - qn - Bước 3: Thay tần số alen hệ thứ n vào công thức định luật Hacđi – Vanbec cấu trúc di truyền Fn * Ví dụ: Một quần thể thực vật giao phấn, hệ P có cấu trúc di truyền sau: 0,4 AA + 0,4 Aa + 0,2 aa = Xác định cấu trúc di truyền quần thể F2 kiểu gen aa khơng có khả sinh sản? SangKienKinhNghiem.net Giải: - Bước 1: Tần số alen a P: q0 = 0,4 0,4 - Bước 2: Tính tần số alen a hệ thứ : q2 = + 2.0,4 = 0,22 ta có tần số alen A hệ thứ n, p2 = – 0,22 = 0,78 - Bước 3: Cấu trúc di truyền F2: 0,6084AA + 0,3432Aa + 0,0484aa = 1.3.2.4 Quần thể có gen gồm alen, tần số alen giới không nhau, sức sống sinh sản kiểu gen khác nhau[3] Xét gen gồm hai alen A, a quần thể có tối đa loại kiểu gen * Khi ta tính tần số kiểu gen cho giới: - Ở giới cái, tần số kiểu: dAA; hAa; raa ℎ Gọi p tần số alen A giới => p = d + ℎ Gọi q tần số alen a giới => q = r + - Ở giới đực, tần số kiểu: aAA; bAa; caa 𝑏 Gọi p1 tần số alen A giới đực => p1 = a + 𝑏 Gọi q1 tần số alen a giới đực => q1 = c + * Cấu trúc di truyền quần thể F1, F2, …Fn - Bước 1: Tính tần số alen A, a giới đực - Bước 2: Ta cấu trúc di truyền F1: Đực pA qa Cái p1A pp1 AA p1qAa q1a pq1 Aa q q1aa F1: pp1 AA + pq1 Aa + p1qAa + q q1aa Tần số alen F1: gọi p2, q2 tần số alen A, a F1: pq1 + p1q pq1 + p1q P2 = pp1 + q2 = q q1 + 2 Bản chất F1 trung hòa tần số alen hai giới: p đực + p1 q đực + q1 P2 = q = 2 - Bước 3: Cấu trúc di truyền quần thể F2 , ta hay tần số alen F1 vào cơng thức định luật Hacđi – Vanbec ta có: p22AA + 2p2q2Aa + q22aa = Như quần thể F2 cân di truyền - Kết luận: + Nếu tần số alen hai giới nhau, quần thể đạt trạng thái cân di truyền sau hệ ngẫu phối + Nếu tần số alen hai giới khơng nhau, quần thể đạt trạng thái cân di truyền sau hệ ngẫu phối 1.3.3 Các dạng tập gen NST giới tính 1.3.3.1 Gen có alen NST giới tính X, khơng có alen NST Y [2] * Xét gen có alen, giả sử hệ P có tỉ lệ kiểu gen: - Ở giới đồng giao, ta gọi tần số kiểu gen: dXAXA, hXAXa, rXaXa - Ở giới dị giao, ta gọi tần số kiểu gen: mXAY, nXaY Ta gọi p, q tần số alen XA , Xa giới đồng giao 10 SangKienKinhNghiem.net Ta gọi p1, q1 tần số alen XA , Xa giới dị giao ℎ ℎ + Ở giới đồng giao: p = d + 2; q = r + (p +q = 1) + Ở giới dị giao: p1 = m; q1 = n (p1 + q1 = 1) * Cấu trúc di truyền quần thể F1: + Nếu tần số alen giới nhau: p = p1; q = q1 Sau hệ ngẫu phối cấu trúc di truyền quần thể cho giới là: - Giới đồng giao: p2 XAXA + 2pq XAXa + q2 XaXa = - Giới dị giao: pXAY + qXaY = Cấu trúc di truyền chung cho quần thể: p2 A A q2 a a p A q a AXa + X X + pq X X X + X Y + XY=1 2 2 + Nếu tần số alen giới không nhau: Tần số kiểu gen hai giới thay đổi qua hệ không đạt trạng thái cân di truyền, quần thể đạt trạng thái cân có trung hịa tần số alen giới * Kết luận: + Nếu tần số alen hai giới nhau, quần thể đạt trạng thái cân di truyền sau hệ ngẫu phối + Nếu tần số alen hai giới khơng nhau, quần thể khơng thể đạt trạng thái cân di truyền 1.3.3.2 Gen có alen vùng tương đồng cặp NST giới tính XY [2] * Xét gen có alen, giả sử hệ P có tỉ lệ kiểu gen: - Ở giới đồng giao, ta gọi tần số kiểu gen: dXAXA, hXAXa, rXaXa (d + h + r = 1) - Ở giới dị giao, ta gọi tần số kiểu gen: aXAYA, bXAYa, cXaYa, mXaYA (a + b + c + m = 1) Ta gọi p, q tần số alen XA , Xa tần số alen giới đồng giao (p +q = 1) Ta gọi p1, q1, p2, q2 tần số alen XA , Xa ,YA, Ya, tần số alen giới dị giao (p1 + q1 + p2 + q2 = 1) ℎ ℎ + Ở giới đồng giao: p = d + 2; q = r + + Ở giới dị giao: 𝑎 𝑏 𝑐 𝑚 Tần số alen XA => p1 = + ; Tần số alen Xa => q1 = + ; 𝑎 𝑚 𝑏 𝑐 Tần số alen YA => p2 = + ; Tần số alen Ya => q2 = + 2; * Cấu trúc di truyền F1: - Ở giới đồng giao: (pp1XAXA + pq1XAXa + p1qXAXa + qq1XaXa )2 = - Ở giới dị giao: (pp2XAYA + pq2XAYa + p2qXaYA + qq2XaYa )2 = Nếu tiếp tục cho F1 ngẫu phối F2 cấu trúc quần thể khơng cân di truyền * Kết luận: Nếu gen nằm vùng tương đồng cặp nhiễm sắc thể giới tính XY cấu trúc di truyền quần thể không cân di truyền 1.3.3.3 Gen có alen NST giới tính Y, khơng có alen NST X [2] * Xét gen có alen, giả sử hệ P có tỉ lệ kiểu gen: - Ở giới đồng giao: XX = - Ở giới dị giao, ta gọi tần số kiểu gen: mXYA, nXYa (m + n = 1) Ta gọi p, q tần số alen YA, Ya + Ở giới đồng giao: X =1 11 SangKienKinhNghiem.net 𝑚 𝑛 𝑚 𝑛 + Ở giới dị giao: Tần số alen YA => p = ; Tần số alen Ya => q = 2; X = + - Nếu cho kiểu gen P ngẫu phối F1: 𝑚 𝑛 0,5XX + XYA + XYa = 1, quần thể đạt trạng thái cân di truyền * Kết luận: Nếu gen nằm nhiễm sắc thể Y khơng có alen nhiễm sắc thể X quần thể ln đạt trạng thái cân di truyền 1.4 Kết luận - Cách tính tần số alen: + Từ tỉ lệ kiểu hình => tần số kiểu gen => tần số alen + Quần thể CBDT từ tỉ lệ kiểu hình lặn q2 => tần số alen lặn = q => p - Cách tính xác định cấu trúc di truyền qua hệ: tùy vào dạng quần thể kiện đề cho mà cách làm tương ứng với dạng Các dạng toán tính số loại kiểu gen số kiểu giao phối quần thể ngẫu phối 2.1.Gen nằm nhiễm sắc thể thường (NST) 2.1.1 Một gen có r alen nằm cặp NST thường tương đồng [1] Ta có công thức: 𝒓(𝒓 + 𝟏) - Tổng số kiểu gen ( tối đa) = 𝟐 - Số loại kiểu gen đồng hợp = số alen gen = r - Số loại kiểu gen dị hợp = tổng số kiểu gen – số kiểu gen đồng hợp 𝒓(𝒓 + 𝟏) 𝒓(𝒓 ‒ 𝟏) = 𝟐 -r= 𝟐 - Số kiểu giao phối = số loại kiểu gen giới đực x số loại kiểu gen giới 𝒓(𝒓 + 𝟏) = 𝟐 𝟐 (vì gen nằm NST thường nên số loại kiểu gen giới đực = số [ ] 𝒓(𝒓 + 𝟏) loại kiểu gen giới = 𝟐 ) Ví dụ[4] : Một quần thể ngẫu phối xét gen B có alen (B,b,b1,b2) nằm cặp NST thường Hãy tính: a Tổng số kiểu gen có quần thể? b Số kiểu gen đồng hợp số kiểu gen dị hợp tử, viết kiểu gen đó? c Số kiểu giao phối quần thể gen trên? Giải 𝟒(𝟒 + 𝟏) a Tổng số kiểu gen = 𝟐 = 10 (kiểu gen) b -Số kiểu gen đồng hợp tử = 4; gồm: BB, bb, b1b1, b2b2 - Số kiểu gen dị hợp tử = 10 – = kiểu; gồm: Bb, Bb1, Bb2, bb1, bb2, b1b2 c Số kiểu giao phối = 10 x 10 = 100 (kiểu) 2.1.2 Các gen nằm cặp NST thường tương đồng khác (mỗi gen nằm cặp NST tương đồng khác hay gen thuộc nhóm liên kết khác nhau, hay gen khơng nhóm liên kết) [2] Có nhiều gen gen nằm cặp NST thường tương đồng khác nhau: gen có a alen, gen có b alen, gen có c alen, gen thuộc cặp NST khác (các gen thuộc nhóm liên kết gen khác nhau) Ta có cơng thức tính sau: 12 SangKienKinhNghiem.net * Tổng loại kiểu gen quần thể = tích loại kiểu gen tạo 𝒂(𝒂 + 𝟏) 𝒃(𝒃 + 𝟏) 𝒄(𝒄 + 𝟏) gen nằm cặp NST tương đồng = 𝟐 𝟐 𝟐 … Nếu trường hợp có n gen, gen có số alen r tổng số kiểu gen tính 𝒓(𝒓 + 𝟏) 𝒏 công thức Tổng số kiểu gen = 𝟐 [ ] * Số kiểu gen đồng hợp tử = tích kiểu gen đồng hợp gen nằm cặp NST tương đồng = a b.c… * Số kiểu gen dị hợp = tổng số kiểu gen – số kiểu gen đồng hợp tử * Số kiểu giao phối = bình phương tổng kiểu gen quần thể Ví dụ: [4] Một quần thể ngẫu phối xét gen, gen có alen, gen có alen, gen có alen Ba gen nằm nằm cặp NST thường tương đồng khác Hãy tính: a Tổng số kiểu gen có quần thể gen trên? b Số loại kiểu gen đồng hợp gen trên? c Số loại kiểu gen dị hợp cặp gen? d Số loại kiểu gen dị hợp hai cặp gen? e Số loại kiểu gen dị hợp ba cặp gen? f Số kiểu giao phối quần thể? Giải 𝟐(𝟐 + 𝟏) - Gen tạo tổng số kiểu gen = 𝟐 = (kiểu gen) + Số kiểu gen đồng hợp = + Số kiểu gen dị hợp = – = 𝟑(𝟑 + 𝟏) - Gen tạo tổng số kiểu gen = 𝟐 = (kiểu gen) + Số kiểu gen đồng hợp = + Số kiểu gen dị hợp = – = 𝟒(𝟒 + 𝟏) - Gen tạo tổng số kiểu gen = 𝟐 = 10 (kiểu gen) + Số kiểu gen đồng hợp = + Số kiểu gen dị hợp = 10 – = a Tổng số kiểu gen quần thể = 3.6.10 = 180 (kiểu gen) b Số loại kiểu gen đồng hợp tử = 2.3.4 = 24 ( kiểu gen) c Số loại kiểu gen dị hợp cặp gen (hai cặp lại đồng hợp tử) = 1.3.4 + 2.3.4 + 2.3.6 = 72 ( kiểu gen) d Số loại kiểu gen dị hợp cặp gen (cặp lại đồng hợp tử) = 1.3.4+ 1.6.3 + 3.6.2 = 36 (kiểu gen) e Số loại kiểu gen dị hợp cặp gen = tích kiểu gen dị hợp gen = 1.3.6 = 18 (kiểu gen) f Số kiểu giao phối quần thể = 1802 = 32400 (kiểu) 2.1.3 Các gen nằm cặp NST thường tương đồng (các gen nhóm liên kết) [2] Trên cặp NST thường tương đồng có nhiều gen: gen có a alen, gen có b alen, gen có c alen, gen có d alen,… biết gen thuộc cặp NST thường tương đồng Nếu ta gọi m tích số alen có gen: m = a.b.c.d… Ta có cơng thức: 13 SangKienKinhNghiem.net 𝒎(𝒎 + 𝟏) - Tổng số kiểu gen (tối đa) = 𝟐 - Số loại kiểu gen đồng hợp = tích alen gen = m - Số loại kiểu gen dị hợp = tổng số kiểu gen – số kiểu gen đồng hợp 𝒎(𝒎 + 𝟏) 𝒎(𝒎 ‒ 𝟏) = m = 𝟐 𝟐 - Số kiểu giao phối = số loại kiểu gen giới đực x số loại kiểu gen giới 𝒎(𝒎 + 𝟏) 𝟐 = (vì gen nằm NST thường nên số loại kiểu gen giới đực = số 𝟐 [ ] 𝒎(𝒎 + 𝟏) loại kiểu gen giới = ) 𝟐 Ví dụ: [4] Một quần thể ngẫu phối xét gen, gen có alen, gen có alen, gen có alen Ba gen nằm nằm cặp NST thường tương đồng (3 gen nhóm liên kết) Hãy tính: a Tổng số kiểu gen có quần thể gen trên? b Số kiểu gen đồng hợp số kiểu gen dị hợp tử? c Số kiểu giao phối quần thể gen trên? Giải Gọi m tích số alen gen, ta có m = 2.3.4 = 24 𝟐𝟒(𝟐𝟒 + 𝟏) a Tổng số kiểu gen quần thể = = 300 ( kiểu gen) 𝟐 b - Số kiểu gen đồng hợp = m = 24 - Số kiểu gen dị hợp = 300 – 24 = 276 c Số kiểu giao phối quần thể = 3002 = 90000 (kiểu) 2.1.4 Bài toán tổng hợp gen nằm NST thường [2] Trong tốn: - Có a gen nằm a cặp NST thường tương đồng khác - Có b gen nằm cặp NST thường tương đồng (b gen nhóm liên kết) Khi tính ta thực bước sau: Bước 1: Tính số loại kiểu gen tạo cặp NST tương đồng Bước 2: - Tổng số loại kiểu gen gen quần thể = tích số loại kiểu gen tạo cặp NST tương đồng - Số loại kiểu gen đồng hợp tử = tích số kiểu gen đồng hợp tạo cặp NST tương đồng - Số kiểu gen dị hợp = tổng số kiểu gen quần thể – số kiểu gen đồng hợp tử - Số kiểu giao phối = bình phương tổng loại kiểu gen quân thể Ví dụ [4] Một quần thể ngẫu phối xét gen: gen có alen, gen có alen, gen có alen, gen thuộc cặp NST thường tương đồng khác Gen gen gen có alen, gen thuộc cặp NST thường tương đồng khác (5 gen thuộc cặp NST thường tương đồng khác nhau) Hãy tính: a Tổng số kiểu gen có quần thể gen trên? b Số kiểu gen đồng hợp số kiểu gen dị hợp tử? c Số kiểu giao phối quần thể gen trên? Giải 𝟐(𝟐 + 𝟏) - Gen tạo tổng số kiểu gen = 𝟐 = (kiểu gen) + Số kiểu gen đồng hợp = (kiểu gen) 14 SangKienKinhNghiem.net + Số kiểu gen dị hợp = – = 𝟑(𝟑 + 𝟏) - Gen tạo tổng số kiểu gen = 𝟐 = (kiểu gen) + Số kiểu gen đồng hợp = + Số kiểu gen dị hợp = – = 𝟒(𝟒 + 𝟏) - Gen tạo tổng số kiểu gen = 𝟐 = 10 (kiểu gen) + Số kiểu gen đồng hợp = + Số kiểu gen dị hợp = 10 – = - Gen gen 5: Gọi m tích số alen gen, ta có m = 3.3 = 𝟗(𝟗 + 𝟏) + Số kiểu gen tạo từ gen gen = 𝟐 = 45 (kiểu gen) + Số kiểu gen đồng hợp = m = + Số kiểu gen dị hợp = 45 – = 36 a Tổng số kiểu gen có quần thể gen = 3.6.10.45 = 8100 (kiểu gen) b - Số kiểu gen đồng hợp gen = 2.3.4.9 = 216 (kiểu gen) - Số kiểu gen dị hợp = 8100 – 216 = 7884 (kiểu gen) c Số kiểu giao phối gen = 81002 = 65610000 (kiểu) 2.2 Gen nằm NST giới tính 2.2.1 Quần thể ngẫu phối có cặp NST giới tính kiểu XX, XY [2] * Tổng số kiểu gen = số loại kiểu gen giới XX + số loại kiểu gen giới XY * Số kiểu giao phối = số loại kiểu gen giới XX x số loại kiểu gen giới XY 2.2.1.1 Gen thuộc vào vùng tương đồng cặp NST giới tính XY (gen nằm NST X có alen tương ứng NST Y) 2.2.1.1.1 Một gen với r alen nằm vùng tương đồng cặp NST giới tính XY [2] * Số kiểu gen giới XX (đây cặp NST tương đồng, giống cặp NST thường 𝑟(𝑟 + 1) tương đồng), nên số kiểu gen = - Số kiểu gen đồng hợp tử giới XX = r 𝑟(𝑟 + 1) 𝑟(𝑟 ‒ 1) - Số kiểu gen dị hợp giới XX = - r = * Số kiểu gen giới XY: - Số kiểu gen đồng hợp tử = r 𝑟(𝑟 ‒ 1) 𝑟(𝑟 ‒ 1) - Số kiểu gen dị hợp = + = r(r – 1) (có dị hợp tử chéo như: XAYa, XaYA) - Số kiểu gen giới XY = r + r(r – 1) = r2 Ta có cơng thức tính: * Tổng số kiểu gen = số loại kiểu gen giới XX + số loại kiểu gen giới XY = 𝒓(𝒓 + 𝟏) 𝒓(𝟑𝒓 + 𝟏) 2= + r 𝟐 𝟐 * Số kiểu gen đồng hợp tử = r + r = 2r 𝒓(𝒓 ‒ 𝟏) 𝟑𝒓(𝒓 ‒ 𝟏) * Số kiểu gen dị hợp = 𝟐 + r(r – 1) = 𝟐 * Số kiểu giao phối = số loại kiểu gen giới XX x số loại kiểu gen giới XY = 𝒓(𝒓 + 𝟏) 𝟐 r2 = 𝐫𝟑(𝒓 + 𝟏) 𝟐 15 SangKienKinhNghiem.net Ví dụ [4] Một quần thể ngẫu phối , xét gen gồm alen nằm vùng tương đồng cặp NST giới tính Biết lồi có kiểu giới tính XX, XY Xác định: a Tổng số loại kiểu gen có quần thể gen này? b Số loại kiểu gen đồng hợp tử dị hợp tử, viết kiểu gen đó? c Số kiểu giao phối có quần thể? Giải 𝒓(𝟑𝒓 + 𝟏) 𝟓(𝟑.𝟓 + 𝟏) a Tổng số loại kiểu gen có quần thể = = 40 (kiểu = 𝟐 𝟐 gen) b -Số loại kiểu gen đồng hợp tử = 2r = 2.5 = 10 (kiểu gen) 𝟑𝒓(𝒓 ‒ 𝟏) 𝟑.𝟓(𝟓 ‒ 𝟏) -Số kiểu gen dị hợp = 𝟐 = = 30 (kiểu gen) 𝟐 𝐫𝟑(𝒓 + 𝟏) 𝟐 𝟓𝟑(𝟓 + 𝟏) 𝟐 c Số kiểu giao phối có quần thể = = = 375 (kiểu) 2.2.1.1.2 Trên vùng tương đồng cặp NST giới tính XY mang nhiều gen[3] Trên vùng tương đồng cặp NST XY có nhiều gen: gen có a alen, gen có b alen, gen có c alen,… Ta gọi m tích số alen gen, ta có : m = a.b.c… Ta có cơng thức tính: 𝒎(𝒎 + 𝟏) * Số loại kiểu gen giới XX = 𝟐 * Số loại kiểu gen giới XY = m * Tổng số kiểu gen = số loại kiểu gen giới XX + số loại kiểu gen giới XY 𝒎(𝒎 + 𝟏) 𝒎(𝟑𝐦 + 𝟏) 2= = + m 𝟐 𝟐 * Số kiểu gen đồng hợp tử = 2m 𝟑𝐦(𝒎 ‒ 𝟏) * Số kiểu gen dị hợp = 𝟐 𝐦𝟑(𝒎 + 𝟏) * Số kiểu giao phối = 𝟐 Ví dụ [4] Một quần thể ngẫu phối, xét gen: gen có alen, gen có alen, gen có alen nằm vùng tương đồng cặp NST giới tính XY Biết lồi có kiểu giới tính XX, XY Xác định: a Tổng số loại kiểu gen có quần thể gen này? b Số loại kiểu gen đồng hợp tử dị hợp tử? c Số kiểu giao phối có quần thể? Giải Gọi m tích số alen gen, ta có : m = 2.4.5 = 40 Áp dụng cơng thức ta có 𝒎(𝟑𝐦 + 𝟏) 𝟒𝟎(𝟑.𝟒𝟎 + 𝟏) a Tổng số loại kiểu gen có quần thể = = 2420 = 𝟐 𝟐 (kiểu gen) b -Số loại kiểu gen đồng hợp tử = 2m = 2.40 = 80 (kiểu gen) 𝟑𝐦(𝒎 ‒ 𝟏) 𝟑.𝟒𝟎(𝟒𝟎 ‒ 𝟏) -Số kiểu gen dị hợp = = = 2340 (kiểu gen) 𝟐 𝟐 c Số kiểu giao phối có quần thể: 𝒎(𝒎 + 𝟏) 𝟒𝟎(𝟒𝟎 + 𝟏) - Số loại kiểu gen giới XX = = = 820 (kiểu gen) 𝟐 𝟐 - Số loại kiểu gen giới XY = m2 = 402 =1600 (kiểu gen) Số kiểu giao phối = 820 1600 = 1312000 (kiểu) 16 SangKienKinhNghiem.net 2.2.1.2 Gen nằm vùng khơng tương đồng cặp NST giới tính XY 2.2.1.2.1 Gen nằm NST X, khơng có alen tương ứng NST Y 2.2.1.2.1.1.Trên NST X có gen với r alen, NST Y không mang alen tương ứng[3] 𝑟(𝑟 + 1) * Số kiểu gen giới XX = - Số kiểu gen đồng hợp tử giới XX = r 𝑟(𝑟 ‒ 1) - Số kiểu gen dị hợp giới XX = * Số kiểu gen giới XY: - Số kiểu gen đồng hợp tử = (NST Y không mang alen, NST X mang alen, nên kiểu gen alen tồn thành alen) - Số kiểu gen dị hợp = r - Số kiểu gen giới XY = r + = r (bằng số alen gen đó) Ta có cơng thức tính: * Tổng số kiểu gen = số loại kiểu gen giới XX + số loại kiểu gen giới XY 𝒓(𝒓 + 𝟏) 𝒓(𝒓 + 𝟑) = 𝟐 +r= 𝟐 * Số kiểu gen đồng hợp tử = r 𝒓(𝒓 ‒ 𝟏) 𝒓(𝒓 + 𝟏) * Số kiểu gen dị hợp = + r = 𝟐 𝟐 * Số kiểu giao phối = số loại kiểu gen giới XX x số loại kiểu gen giới XY 𝒓(𝒓 + 𝟏) 𝐫𝟐(𝒓 + 𝟏) = 𝟐 r= 𝟐 Ví dụ [4] Một quần thể ngẫu phối, xét gen gồm alen (A,a), nằm vùng không tương đồng cặp NST giới tính, gen nằm NST X khơng có alen tương ứng NST Y Biết lồi có kiểu giới tính XX, XY Xác định: a Tổng số loại kiểu gen có quần thể gen này? b Số loại kiểu gen đồng hợp tử dị hợp tử, viết kiểu gen đó? c Số kiểu giao phối có quần thể? Giải Áp dụng cơng thức ,ta có: 𝒓(𝒓 + 𝟑) 𝟐(𝟐 + 𝟑) a Tổng số loại kiểu gen có quần thể = = = (kiểu gen) 𝟐 𝟐 b - Số loại kiểu gen đồng hợp tử = r = 2, gồm : XAXA, XaXa 𝒓(𝒓 + 𝟏) 𝟐(𝟐 + 𝟏) - Số loại kiểu gen dị hợp tử = 𝟐 = = 3, gồm: XAXa,XAY, XaY 𝟐 𝐫𝟐(𝒓 + 𝟏) 𝟐𝟐(𝟐 + 𝟏) c Số kiểu giao phối có quần thể = = = (kiểu) 𝟐 𝟐 2.2.1.2.1.2 Trên NST X có nhiều gen, khơng có alen tương ứng NST Y[3] Trên NST X có nhiều gen: gen1 có a alen, gen có b a alen, gen có c alen, gen có d alen, … gen nằm NST X, khơng có alen tương ứng NST Y Ta gọi m tích số alen gen, ta có : m = a.b.c.d….Sau ta áp dụng công thức phần 2.1.2.1.1 Như ta có cơng thức tính: 𝒎(𝒎 + 𝟑) * Tổng số kiểu gen = 𝟐 * Số kiểu gen đồng hợp tử = m 𝒎(𝒎 + 𝟑) 𝒎(𝒎 + 𝟏) * Số kiểu gen dị hợp = m = 𝟐 𝟐 17 SangKienKinhNghiem.net 𝐦𝟐(𝒎 + 𝟏) 𝟐 * Số kiểu giao phối = Ví dụ [4] Một quần thể ngẫu phối, xét gen: gen có alen, gen có alen, gen có alen, gen nằm NST X, khơng có alen tương ứng NST Y Biết lồi có kiểu giới tính XX, XY Xác định: a Tổng số loại kiểu gen có quần thể gen này? b Số loại kiểu gen đồng hợp tử dị hợp tử? c Số kiểu giao phối có quần thể? Giải Gọi m tích số alen gen trên, ta có : m = 2.3.4 = 24, áp dụng công thức ta có: 𝒎(𝒎 + 𝟑) 𝟐𝟒(𝟐𝟒 + 𝟑) a Tổng số loại kiểu gen có quần thể = = = 324 (kiểu 𝟐 𝟐 gen) b - Số loại kiểu gen đồng hợp tử = m = 24 (kiểu gen) 𝒎(𝒎 + 𝟏) 𝟐𝟒(𝟐𝟒 + 𝟏) - Số loại kiểu gen dị hợp tử = = = 300 (kiểu gen) 𝟐 𝟐 c Số kiểu giao phối có quần thể 𝒎(𝒎 + 𝟏) 𝟐𝟒(𝟐𝟒 + 𝟏) - Số loại kiểu gen giới XX = = = 300 (kiểu gen) 𝟐 𝟐 - Số loại kiểu gen giới XY = m = 24 (kiểu gen) Số kiểu giao phối = 300 24 = 7200 (kiểu) 2.2.1.2.2 Gen nằm NST Y, khơng có alen khơng có alen tương ứng X 2.2.1.2.2.1 Trên NST giới tính Y có gen với r alen, NST X không mang alen tương ứng[3] * Số kiểu gen giới XX = - Số kiểu gen đồng hợp tử giới XX = - Số kiểu gen dị hợp giới XX = * Số kiểu gen giới XY: - Số kiểu gen đồng hợp tử = (NST Y mang alen, NST X không mang alen, nên kiểu gen alen tồn thành alen) - Số kiểu gen dị hợp = r - Số kiểu gen giới XY = r (bằng số alen gen đó) Ta có cơng thức tính: * Tổng số kiểu gen = số loại kiểu gen giới XX + số loại kiểu gen giới XY = r + * Số kiểu gen đồng hợp tử = * Số kiểu gen dị hợp = r * Số kiểu giao phối = số loại kiểu gen giới XX x số loại kiểu gen giới XY = r = r Ví dụ [4] Một quần thể ngẫu phối, xét gen gồm alen (A,a,a1,a2) nằm vùng khơng tương đồng cặp NST giới tính, gen nằm NST Y khơng có alen tương ứng NST X Biết lồi có kiểu giới tính XX, XY Xác định: a Tổng số loại kiểu gen có quần thể gen này? b Số loại kiểu gen đồng hợp tử dị hợp tử, viết kiểu gen đó? c Số kiểu giao phối có quần thể? Giải Áp dụng cơng thức ,ta có: 18 SangKienKinhNghiem.net a Tổng số loại kiểu gen có quần thể = r+1 = 4+1 = (kiểu gen) b - Số loại kiểu gen đồng hợp tử = 1, gồm: XX - Số loại kiểu gen dị hợp tử = r = 4, gồm: XYA, XYa, XYa1, XYa2 c Số kiểu giao phối có quần thể - Số loại kiểu gen giới XX = (kiểu gen) - Số loại kiểu gen giới XY = r = (kiểu gen) Số kiểu giao phối = 1.4= (kiểu) 2.2.1.2.2.2 Trên NST giới tính Y mang nhiều gen, NST X khơng mang alen tương ứng[3] Trên NST Y có nhiều gen: gen1 có a alen, gen có b a alen, gen có c alen, gen có d alen, … gen nằm NST Y, khơng có alen tương ứng NST X Ta gọi m tích số alen gen, ta có : m = a.b.c.d….Sau ta áp dụng cơng thức phần 2.12.2.2.1 Ta có cơng thức tính: * Tổng số kiểu gen = m + * Số kiểu gen đồng hợp tử = * Số kiểu gen dị hợp = m * Số kiểu giao phối = m = m Ví dụ Một quần thể ngẫu phối, xét gen: gen gen có alen, gen có alen, gen nằm NST Y, khơng có alen tương ứng NST X Biết lồi có kiểu giới tính XX, XY Xác định: a Tổng số loại kiểu gen có quần thể gen này? b Số loại kiểu gen đồng hợp tử dị hợp tử? c Số kiểu giao phối có quần thể? Giải Ta gọi m tích số alen gen, ta có: m = 2.2.4 = 16 Áp dụng cơng thức ,ta có: a Tổng số loại kiểu gen có quần thể = m+1 = 16+1 = 17 (kiểu gen) b - Số loại kiểu gen đồng hợp tử = (kiểu gen) - Số loại kiểu gen dị hợp tử = m = 16 (kiểu gen) c Số kiểu giao phối có quần thể - Số loại kiểu gen giới XX = (kiểu gen) - Số loại kiểu gen giới XY = m = 16 (kiểu gen) Số kiểu giao phối = 1.16 = 16 (kiểu) 2.2.1.3 Bài toán tổng hợp gen cặp NST giới tính[3] Giả sử cặp NST giới tính có nhiều gen gen thuộc vào vùng khác nhau: - Có a gen thuộc vào vùng tương đồng cặp NST giới tính XY (alen có NST X NST Y) - Có b gen thuộc vào vùng khơng tương đồng NST giới tính X (alen có NST X NST Y khơng có alen tương ứng) - Có c gen thuộc vào vùng khơng tương đồng NST giới tính Y (alen có NST Y NST X khơng có alen tương ứng) 19 SangKienKinhNghiem.net ... SangKienKinhNghiem.net MỘT SỐ KINH NGHIỆM HƯỚNG DẪN HỌC SINH GIẢI CÁC DẠNG BÀI TẬP DI TRUYỀN QUẦN THỂ Ở TRƯỜNG THPT TRIỆU SƠN A Mở đầu I Lí chọn đề tài Từ năm 2007 Bộ GD & ĐT tổ chức thi đại học cao đẳng... sinh giải dạng tập di truyền quần thể trường THPT Triệu sơn 5” II Mục đích nghiên cứu Giúp học sinh nắm sở di truyền quần thể trường hợp như: tính tần số alen, tần số kiểu gen, cấu trúc di truyền. .. nhiều trường hợp, dễ hiểu đơn giản, áp dụng thuận lợi, đặc biệt tạo hứng thú cho học sinh làm tập di truyền quần thể nên lựa chọn đề tài sáng kiến kinh nghiệm: ? ?Một số kinh nghiệm hướng dẫn học sinh