Ôn thi đại học môn sinh: Phương pháp giải một số dạng bài tập về di truyền học quần thể

Phương pháp giải một số dạng bài tập vận về di truyền học quần thể phục vụ cho ôn thi đại học và ôn thi HSG môn sinh học lớp 12:

Phần I : Lí do chọn đề tài . Chương trình sinh học THPT nói chung và Chương trình sinh học THPT 12 nói riêng nội dung lý thuyết rất nhiều, song phần bài tập vận dụng rất ít và không có nội dung hướng dẫn giải nên rất khó đối với học sinh đặc biệt là HS ở vùng sâu, vùng xa. Thêm vào đó trong phân phối chương trình chỉ trang bị lí thuyết, không có tiết rèn luyện bài tập, ngay cả trong sách bài tập sinh học các dạng toán sinh cũng không có nhiều hoặc thậm chí không có. 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 học sinh rất dễ gặp khó khăn, lúng túng khi gặp những bài tập này, đặc biệt đối với học sinh các trường THPT ở vùng sâu, vùng xa. Nhiều học sinh vận dụng lý thuyết để giải bài tập một cách mơ hồ, lúng túng, không cơ sở khoa học. Bên cạnh đó các em cũng không có tâm huyết với môn sinh học này như các môn học tự nhiên khác. Vì vậy để làm rõ những điểm cần lưu ý trong quá trình giải bài tập, giúp học sinh yên tâm, tự tin hơn trong quá trình làm bài, thay đổi cách nhìn nhận của các em về môn học này nhằm giúp các em yêu thích môn này hơn tôi mạnh dạn chọn đề tài sáng kiến kinh nghiệm “Phương pháp giải một số dạng bài tập vận về di truyền học quần thể phục vụ cho ôn thi đại học và ôn thi HSG môn sinh học lớp 12” Phần II : Nội dung 1 A. Lý thuyết I. Quần thể là gì? Quần thể là tập hợp các cá thể cùng loài, sống trong khoảng không gian xác định, tại một thời điểm nhất định, có thể sinh sản tạo ra thế hệ mới Vế mặt di truyền học có hai loại quần thể: quần thể giao phối ngẫu nhiên (ngẫu phối) và quần thể tự phối (nội phối) II. Các đặc trưng di truyền của quần thể Về mặt di truyền , mỗi quần thể được đặc trưng bởi vốn gen, tần số tương đối của các alen, tần số kiểu gen và tần số kiểu hình 1. Vốn gen: Là tổ hợp toàn bộ các alen của tất cả các gen có trong quần thể đó 2. Tần số tương đối của các alen: Là tỷ lệ phần trăm loại giao tử mang alen đó tính trên tổng số các loại giao tử được sinh ra 3. Tần số kiểu gen: Là tỷ lệ phần trăm số cá thể mang loại kiểu gen đó tính trên tổng số cá thể trong quần thể 4. Thành phần kiểu gen: Là tỷ lệ phần trăm giữa các loại gen khác nhau trong quần thể III. Quần thể tự phối. - Tự phối là tự thụ phấn ở động vật hoặc tự thụ tinh của động vật lưỡng tính hoặc giao phối cận huyết của động vật đơn tính. Do vậy kiểu gen của bố mẹ giống nhau. - Tự phối qua nhiều thế hệ làm tăng dần tần số kiểu gen đồng hợp, giảm dần tần số kiểu gen dị hợp, do đó không làm thay đổi tần số alen của quần thể - Quá trình tự phối làm cho quần thể dần dần phân hóa thành các dòng thuần có kiểu gen khác nhau IV. Quần thể giao phối ngẫu nhiên (ngẫu phối) - Là quần thể trong đó có sự giao phối ngẫu nhiên và tự do của các cặp bố mẹ. Do vậy kiểu gen của bố mẹ có thể giống hoặc khác nhau - Kết quả của ngẫu phối làm tăng xuất hiện các biến dị tổ hợp. do vậy quần thể có tính đa hình về kiểu gen và kiểu hình - Tần số các alen cũng như tần số các kiểu gen trong quần thể ngẫu phối có khuynh hướng duy trì không đổi trong những điều kiện nhất định(Quần thể có kích thước lớn, giao phối ngẫu nhiên và tự do, không có di – nhập gen, không có đột biến nếu có tỷ lệ đột biến thuận phải bằng đột biến nghịch, không xảy ra CLTN) B. Các phương pháp giải bài tập trong di truyền quần thể 1. Xác định tần số alen và tần số kiểu gen của một gen trong quần thể 1.1. Xác định tần số kiểu gen Xét một gen có 2 alen A và a sẽ tồn tại 3 loại kiểu gen AA, Aa, aa. Gọi N là tổng số cá thể Gọi D là tổng số cá thể mang kiểu gen AA Gọi H là tổng số cá thể mang kiểu gen Aa Gọi R là tổng số cá thể mang kiểu gen aa. Ta có N = D +H +R Gọi tần số tương đối của kiểu gen AA là d Gọi tần số tương đối của kiểu gen Aa là h Gọi tần số tương đối của kiểu gen aa là r ta có tần số tương đối của các kiểu gen AA = d = D/N Aa = h = H/N aa = r = R/N 1.2. Xác định tần số alen Từ tần số tương đối của các kiểu gen. có thể tính được tần số tương đối của các alen. Vì mỗi gen của cá thể trong quần thể mang hai alen. Gọi tần số alen A là P A , tần số alen a là q a ta có: P A = (2D+H) /2N = d + h/2 q a = (2R+H)/2N = r + h/2 + Định luật Hacđi – Vanbec - nếu một lôcut (gen) có 2 alen ta có P A + q a = 1. Sự kết hợp ngẫu nhiên của trứng và tinh trùng: (P A + q a ) (P A + q a ) sẽ tạo sự phân bố kiểu gen: P 2 (AA) + 2pq (Aa) +q 2 (aa) = 1 2 Nếu ở một lôcut có nhiều alen khác nhau thì sự phân bố của quần thể sẽ tuân theo quy luật giao phối. Ví dụ lôcut có 3 alen : A 1 , A 2 , A 3 P A1 + q A2 + r A3 = 1. Sự kết hợp ngẫu nhiên sẽ tạo sự phân bố kiểu gen trong quần thể là: P 2 A1A1 + q 2 A2A2 + r 2 A3A3 + 2pq A1A2 + 2pr A1A3 + 2rq A2A3 = 1 Nếu các gen nằm trên NST giới tính thì tần số của một trong hai alen không bao giờ bằng 0.5 2. Xác định cấu trúc di truyền của quần thể 2.1. Xác định cấu trúc di truyền của quần thể tự thụ sau n lần tự thụ. Ở quần thể tự phối xét một gen có 2 alen A và a. Cấu trúc di truyền của quần thể ban đầu có dạng : xAA: yAa : zaa ( với x + y + z = 1 ) Nếu gọi x là thể đồng hợp trội (AA). Nếu gọi y là thể dị hợp (Aa) Nếu gọi z là thể đồng hợp lặn (aa) Gọi n là số thế hệ tự phối, tỷ lệ các kiểu gen sau n lần tự thụ là AA = xAA + y[1-(0,5) n /2] aa = zaa + y[1-(0,5) n /2] Aa= y/2 n 2.2. Xác định thành phần kiểu gen của thế hệ P: Cho thành phần kiểu gen của quần thể qua n thế hệ tự phối là x n BB + y n Bb + z n bb Thành phần kiểu gen của thế hệ P: Bb = n n 2 1 y       = y BB = x n - 2 y. 2 1 y n       − = x (với y = n n 2 1 y       ) bb = z n - 2 y. 2 1 y n       − = z (với y = n n 2 1 y       ) 2.2. Xác định cấu trúc di truyền của quần thể giao phối: Dạng thứ 1 : Cách tính tần số của các alen trong quần thể : * Để tính tần số alen trong quần thể khi biết được tỉ lệ kiểu hình và tỉ lệ kiểu gen ở dạng số lớn ta nên đưa về dạng tỉ lệ phần trăm hoặc ở dạng thập phân để dễ tính và áp dụng công thức tổng quát : P2 AA : 2pqAa : q 2 aa = 1 Cách tính tần số p,q : p = p 2 +pq; q = q 2 + pq a. Hai alen nằm trên NST thường a.1 Trội hoàn toàn: Thí dụ A là trội hoàn toàn so với a. Nếu hai alen là trội hoàn toàn thì những cá thể có kiểu gen đồng hợp AA hay dị hợp Aa đều có kiểu hình trội. Như vậy không thể tính được số cá thể trội có kiểu gen là AA hay Aa. Mà chỉ có thể mang tính trạng lặn mới biết chắc chắn kiểu gen là aa do đó căn cứ trên các cá thể man tính trạng lặn để tính tần số của gen. Nếu quần thể có sự cân bằng kiểu gen thì.Tần số của kiểu gen aa là q 2 ta có: q = p = 1-q. a.2 Trội không hoàn toàn : Dạng này chỉ cần biết tỉ lệ kiểu hình thì ta biết được tỉ lệ kiểu gen, khi tính tần số ta áp dụng công thức trên. b. Hai alen nằm trên NST giới tính. b.1 Trội lặn hoàn toàn. *Ở đa số các loài động vật con đực đều là tao tử chỉ mang một alen trên NST X là đã biểu hiện thành tính trạng do đó chỉ cần căn cứ trên số cá thể, cái trong quần thể để tính tần số của các gen (với điều kiện tần số của các alen ở 2 giới đực cái như nhau ). Xét một gen có 2 alen trên NST A và a . Ở giới có cặp NST XX có các loại kiểu gen là: X A X A , X A X a , X a X a . Ở giới có cặp NST XY có các loại kiểu gen là: X A Y, X a Y 3 b.2 Tri khụng hon ton. Dng ny thng cú nhiu kiu gen v kiu hỡnh vỡ mt s gen ch liờn kt trờn NST gii tớnh X khụng cú alen trờn Y nờn con c ch cn mt alen ó biu hin thnh kiu hỡnh. 2.2. Dng th 2 : + Bit tn s tng i ca cỏc alen, xỏc nh cu trỳc di truyn ca qun th, t l kiu hỡnh : + Chng minh cu trỳc ca qun th cõn bng hay cha cõn bng di truyn Cỏch gii + Lp bng t hp gia giao t c v cỏi theo tn s tng i ó cho ta suy ra kt qu v tn s di truyn v tn s kiu hỡnh. + Trng thỏi cõn bng ca qun th c biu th qua tng quan : p2p2 = (2pq : 2) 2 + iu kin qun th t trng thỏi cõn bng di truyn : Cho ngu phn n lỳc tn s tng i ca alen khụng i. Dng 3: Xỏc nh s kiu gen v s kiu giao phi a. Gen nm trờn NST thng - Xột mt gen cú n alen, s t hp cỏc alen to ra cỏc kiu gen khỏc nhau trong qun th giao phi l: S kiu gen ng hp l : n S kiu gen d hp l: C 2 n s kiu gen trong qun th l : n + C 2 n = (1 + n)n/2 - Xột x gen khỏc nhau, cỏc gen phõn ly c lp, gi r l s alen ca mt gen thỡ s kiu gen khỏc nhau trong qun th s l: [r(r+1)/2] x - Xột x 1 , x 2, x n gen khỏc nhau, cỏc gen nm trờn cựng mt cp NST, gi r 1 , r 2 , r n l s alen tng ng ca cỏc gen thỡ s kiu gen khỏc nhau trong qun th s l: r 1 r 2 r n (r 1 r 2 r n +1)/2 - Xột y kiu gen khỏc nhau trong qun th giao phi. s kiu giao phi gia cỏc cp b m khỏc nhau v kiu gen s tuõn theo cụng thc: (1 +y)y/2 b. Gen nm trờn NST gii tớnh + i vi cp XX: - Xột mt gen cú n alen, s t hp cỏc alen to ra cỏc kiu gen khỏc nhau trong qun th giao phi l: S kiu gen ng hp l : n S kiu gen d hp l C 2 n s kiu gen trong qun th l : n + C 2 n = (1 + n)n/2 - Xột x gen khỏc nhau, cỏc gen phõn ly c lp, gi r l s alen ca mt gen thỡ s kiu gen khỏc nhau trong qun th s l: [r(r+1)/2] x - Xột x 1 , x 2, x n gen khỏc nhau, cỏc gen nm trờn cựng mt cp NST, gi r 1 , r 2 , r n l s alen tng ng ca cỏc gen thỡ s kiu gen khỏc nhau trong qun th s l: r 1 r 2 r n (r 1 r 2 r n +1)/2 + i vi cp XY: - Xột mt gen cú n alen, s t hp cỏc alen to ra cỏc kiu gen khỏc nhau trong qun th giao phi l: S kiu gen l : n - Xột x gen khỏc nhau, cỏc gen phõn ly c lp, gi r l s alen ca mt gen thỡ s kiu gen khỏc nhau trong qun th s l: r x - Xột x 1 , x 2, x n gen khỏc nhau, cỏc gen nm trờn cựng mt cp NST, gi r 1 , r 2 , r n l s alen tng ng ca cỏc gen thỡ s kiu gen khỏc nhau trong qun th s l: r 1 r 2 r n C. Vn dng gii cỏc bi toỏn v di truyn qun th I. Qun th t phi I.1. Bi tp t lun Bi 1: Giả định rằng: Một quần thể thực vật ở thế hệ xuất phát (I 0 ) có thành phần kiểu gen: 0,4AA + 0,4Aa + 0,2aa = 1. Biết gen A quy định tính trạng không có tua trội hoàn toàn so với alen a quy định tính trạng có tua. Hãy xác định cấu trúc di truyền và tỷ lệ kiểu hình của quần thể ở thế hệ thứ 3 (I 3 ) trong trờng hợp quần thể tự thụ phấn. I 0 : 0,4 AA +0,4 Aa + 0,2 aa = 1 4 I 3 : 3 1 0,4 0,4. 2 0,4 2     −  ÷     +         AA + 3 1 0,4 2 Aa + 3 1 0,4 0,4. 2 0,2 2     −  ÷     +         aa = 0,575AA + 0,05Aa + 0,375aa TLKH: 0,625 kh«ng tua: 0,375 cã tua. B i 2à : a. Cấu trúc của quần thể qua 3 thế hệ tự thụ phấn (I 3 ) là: 0,35AA + 0,1Aa + 0,55aa =1. Xác định cấu trúc di truyền của quần thể ở thế hệ xuất phát I o ? b. Một quần thể thực vật tự thụ phấn ở thế hệ xuất phát (I o ) có cấu trúc di truyền: I o : 0.8Aa + 0.2aa = 1. Cấu trúc di truyền của quần thể qua 3 thế hệ tự thụ phấn (I 3 ) như thế nào? a. Tỷ lệ thể đồng hợp trội AA trong quần thể P là Aa = n n 2 1 y       = y => y = 3 2 1 1,0       = 0,8 AA = x n - 2 y. 2 1 y n       − = x (với y = n n 2 1 y       ) => x = 0,35 - 2 8,0. 2 1 8,0 3       − = 0 aa = z n - 2 y. 2 1 y n       − = z (với y = n n 2 1 y       ) => z = 0,55 - 2 8,0. 2 1 8,0 3       − = 0,2 Vậy cấu trúc di truyền ở thế hệ P là 0,8Aa + 0,2aa = 1. b. Tỉ lệ thể dị hợp Aa ở thế hệ (I 3 ) = 3 2 1 8.0       = 0.1 - Tỉ lệ thể đồng hợp AA ở thế hệ (I 3 ) = 2 2 1 .8.08.0 3       − = 0.35 - Tỉ lệ thể đồng hợp aa ở thế hệ (I 3 ) = 0.2 + 2 2 1 .8.08.0 3       − = 0.55 Vậy cấu trúc di truyền ở QT (I 3 ) là: I 3 = 0.35AA + 0.1Aa + 0.55aa =1. B i 3: à Ở quần thể bướm, gen quy định màu thân gồm 3 alen: C, C 1 , C 2 , trong đó C( thân đen) trội hoàn toàn so với C 1 ( thân nâu), C 1 trội hoàn toàn so với C 2 ( thân xám). Qua nghiên cứu một quần thể đang ở trạng thái cân bằng di truyền xác định được: tỉ lệ bướm có thân đen chiếm 64%, thân nâu chiếm 32%, còn lại là thân xám. a. Cho bướm thân đen giao phấn với bướm thân nâu. Tính xác suất để sinh ra bướm cái có thân xám ? b. Từ một quần thể bướm qua 3 thế hệ tự phối có cấu trúc di truyền 0,35 C 1 C 1 + 0,1 C 1 C 2 + 0,55 C 2 C 2 . Xác định cấu trúc của quần thể ở thế hệ ban đầu (P) ? - Gọi p là tần số tương đối của alen C. - Goi q là tần số tương đối của alen C 1 - Gọi r là tần số tương đối của alen C 2 Thân đen Thân nâu Thân xám Kiểu gen Kiểu hình CC +CC 1 + CC 2 = p 2 + 2pq+ 2pr = 0, 64 C 1 C 1 + C 1 C 2 = q 2 + 2qr 0, 32 C 2 C 2 r 2 = 0,04 5 Từ bảng trên ta có: r 2 = 0,04 => r = 0,2 Vậy q = 0,4 => p = 0,4 Xác suất sinh bướm thân xám = (2. 0, 4.0.2/ 0,64).(2.0,4.0,2/0,32).1/4.1/2 b. Tỷ lệ thể đồng hợp trội C 1 C 1 trong quần thể P là C 1 C 2 = n n 2 1 y       = y => y = 3 2 1 1,0       = 0,8 C 1 C 1 = x n - 2 y. 2 1 y n       − = x (với y = n n 2 1 y       ) => x = 0,35 - 2 8,0. 2 1 8,0 3       − = 0 C 2 C 2 = z n - 2 y. 2 1 y n       − = z (với y = n n 2 1 y       ) => z = 0,55 - 2 8,0. 2 1 8,0 3       − = 0,2 Vậy cấu trúc di truyền ở thế hệ P là 0,8C 1 C 2 + 0,2C 2 C 2 = 1. B i 4: à Một loài thực vật thụ phấn tự do có gen A quy định hạt tròn là trội hoàn toàn so với gen a qui định hạt dài; gen B qui định hạt đỏ là trội hoàn toàn so với gen b qui định hạt trắng. Hai cặp gen A, a và B, b phân li độc lập. Khi thu hoạch ở một quần thể cân bằng di truyền, thu được 61,44% hạt tròn, đỏ; 34,56% hạt tròn, trắng; 2,56% hạt dài, đỏ; 1,44% hạt dài, trắng. a. Hãy xác định tần số các alen (A,a,B,b) và tần số các kiểu gen của quần thể nêu trên. b. Nếu vụ sau mang tất cả các hạt có kiểu hình dài, đỏ ra trồng thì tỉ lệ kiểu hình hạt mong đợi khi thu hoạch sẽ như thế nào? Bài giải a. Xét từng tính trạng trong quần thể: +Dạng hạt: 96% tròn: 4%dài → tần số alen a=0,2; A=0,8 →cấu trúc kiểu gen qui định hình dạng hạt là: 0,64AA: 0,32Aa: 0,04aa. +Màu hạt: 64% đỏ: 36% trắng →tần số: B=0,4; b=0,6. → cấu trúc kiểu gen qui định màu hạt là: 0,16BB: 0,48Bb: 0,36bb Tần số các kiểu gen của quần thể là (0,64AA: 0,32Aa: 0,04aa) x (0,16BB: 0,48Bb: 0,36bb) +AABB= 0,1024 +AABb= 0,3072 +AaBB= 0,0512 +AaBb= 0,1536 +AAbb= 0,2304 +Aabb= 0,1152 +aaBB= 0,0064 +aaBb= 0,0192 +aabb= 0,0144 b. Các hạt dài, có tần số kiểu gen là: 1aaBB: 3aaBb. - TS: B= (2+3)/8 ; b= 3/8 - Tỉ lệ phân li kiểu hình : 55/64 hạt dài đỏ(aaB-): 9/64 dài trắng (aabb). Bài 5: Trong một quần thể lúa có tần số cây bị bệnh bạch tạng là 100/40000. Biết quần thể đang ở trạng thái cân bằng di truyền. a) Hãy tính tần số alen và xác định cấu trúc di truyền của quần thể? b) Nếu tiến hành tự thụ phấn bắt buộc qua 4 thế hệ thì cấu trúc di truyền của quần thể sẽ như thế nào? Gi¶i a) Gọi p là tần số của alen A; q là tần số của alen a Theo bài ra ta có : q 2 = 100/40000 = 0,0025 6 => q = 0,0025 = 0,05 (a) => p = 1- 0,05 = 0,95 (A) Cu trỳc di truyn ca qun th ó cho l : 0,95 2 AA + 2x 0,95x 0,05Aa + 0,05 2 aa = 1 0,9025AA + 0,095Aa + 0,0025aa = 1 b) Qun th t th phn bt buc qua 4 th h thỡ : Th Aa = 0,095 x (1/2) 4 = 0,0059 Th AA = (0,095 - 0,0059)/2 + 0,9025 = 0,94705 Th aa = (0,095 - 0,0059)/2 + 0,0025 = 0,04705 - Cu trỳc di truyn ca qun th l : 0,94705AA + 0,0059Aa + 0,04705aa = 1 B i 6 : ở thực vật: A: hoa đỏ; a: hoa trắng. Đỏ trội hoàn toàn so với trắng. Quần thể đạt cân bằng di truyền sau đó cho các cây tự thụ phấn qua 3 thế hệ liên tiếp, tỉ lệ cây hoa trắng ở F3 gấp 2 lần tỉ lệ cây hoa trắng ở thế hệ xuất phát. Xác định cấu trúc di truyền của quần thể ở trạng thái cân bằng. Giải Theo gt: A: đỏ; a: trắng. QT cân bằng DT có dạng p 2 AA : 2pqAa : q 2 aa (p+q=1) Sau khi tự thụ phấn qua 3 thế hệ thì: Tần số KG Aa = 1/2 3 . 2pq Tần số KG AA = p 2 + (2pq - 1/2 3 . 2pq):2 Tần số KG aa = q 2 + (2pq - 1/2 3 . 2pq):2 Theo gt, ta có: q 2 + (2pq - 1/2 3 . 2pq):2 = 2q 2 <-> q 2 - (2pq - 1/4pq):2 = 0 Thay p = 1-q ta đợc: q 2 (1-q)q + 1/8 (1-q)q = 0 <-> q 2 q + q 2 + 1/8q 1/8q 2 = 0 <-> 15q 2 7q = 0 <-> q = 7/15 = 0,46667 p = 1 0,46667 = 0,53333 Cấu trúc DT của QT ở trạng thái cân bằng là: 0,53333 2 AA : 2. 0,53333 . 0,46667 Aa : 0,46667 2 aa B i 7 : ở một loài thực vật tự thụ phấn có: D - tròn trội hoàn toàn so với d - dài. R - đỏ trội hoàn toàn so với r trắng. Hai cặp gen này phân ly độc lập .Cho quần thể tự thụ phấn thu đợc F 1 :14,25% tròn đỏ : 4,75% tròn trắng : 60,75% dài đỏ : 20,25% dài trắng Biết 1 gen qui định 1 tính trạng a. Tính tần số alen và tần số kiểu gen của từng tính trạng trong quần thể nêu trên. b. Tính tần số các KG trong quần thể nêu trên khi xét chung cả 2 loại tính trạng. Giải a. Tần số alen d = 0,9; D = 0,1 Cấu trúc di truyền : 0,01 DD : 0,18 Dd : 0,81 dd Tần số alen r = 0,5; R = 0,5 Cấu trúc di truyền : 0,25 RR : 0,5 Rr: 0,25 rr b. Tỷ lệ các loại kiểu gen trong quần thể: (0,01 DD : 0,18 Dd : 0,81 dd) x (0,25 RR : 0,5 Rr: 0,25 rr) = B i 8 : Qun th t th cú thnh phn kiu gen th h P l 0,4BB + 0,2 Bb + 0,4bb = 1.Cn bao nhiờu th h t th phn cú c t l ng hp tri chim 0,475 Gii: T l th ng hp tri BB trong qun th F n l BB = x + 2 y. 2 1 y n = 2 2,0. 2 1 2,0 4,0 n + = 0,475 n=2 vy sau 2 th h BB = 0,475 B i 9 : Qun th t th phn sau 3 th h t th phn cú thnh phn kiu gen 0,4375BB+0,125Bb + 0,4375bb. Cu trỳc di truyn th h P nh th no? Gii: 7 Bb = n n 2 1 y       = y => y = 3 2 1 125,0       = 1 BB = x n - 2 y. 2 1 y n       − = x (với y = n n 2 1 y       =1) => x = 0,4375 - 2 1. 2 1 1 3       − = 0 bb = z n - 2 y. 2 1 y n       − = z (với y = n n 2 1 y       =1) => z = 0,4375 - 2 1. 2 1 1 3       − = 0 Vậy cấu trúc quần thể ở thế hệ P là :1Bb Bài 10 : Ở quần thể cá đạt trạng thái cân bằng Hacđi – Vanbec có tỉ lệ cá màu xám : cá màu đỏ = 1:24. Nếu xảy ra hiện tượng giao phối có lựa chọn (chỉ có những con cùng màu mới giao phối với nhau) qua 2 thế hệ. Xác định thành phần kiểu gen của quần thể ở thế hệ thứ hai. Biết gen quy định màu đỏ là trội hoàn toàn so với màu xám, gen nằm trên nhiễm sắc thể thường. Lời giải: Gọi A quy định màu đỏ, a quy định màu xám và tần số của alen A là p, tần số của alen a là q.Vì quần thể ở trạng thái cân bằng nên q2 = 1/25 → q = 0,2 ; p = 1-0,2 = 0,8 Cấu trúc di truyền của quần thể là: 0,64 AA + 0,32 Aa + 0,04 aa = 1 Quần thể xảy ra giao phối có lựa chọn sau 2 thế hệ: P: (màu đỏ ×màu đỏ)0,96 = (0,6667 AA : 0,3333 Aa) × (0,6667 AA : 0,3333 Aa) 0,96 → F1: (0,6666 AA : 0,2667 Aa : 0,0267 aa) P: (màu xám x màu xám)0,04 = (aa x aa) 0,04 → F1: 0,04 aa Thế hệ F1 thu được là (0,6666 AA : 0,2667 Aa : 0,0667 aa) F1x F1: (màu đỏ x màu đỏ)0,9333 = (0,7142 AA : 0,2858 Aa) × (0,7142 AA : 0,2858 Aa) 0,9333 → F2: (0,6856 AA : 0,2286 Aa : 0,0190 aa) F1x F1: (màu xám x màu xám)0,0667 → F2:0,0667 aa Vậy cấu trúc di truyền quần thể F2: (0,6856 AA : 0,2286 Aa : 0,0857 aa) II.2. Bài tập trắc nghiệm Bài 1: 1 QT có 0,36AA; 0,48Aa; 0,16aa. Xác định CTDT của QT 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 : 0,16a Giải TL KG Aa qua 3 thế hệ tự phối = ( 1 / 2 ) 3 x 0,48 = 0,06. TL KG AA = 0,36 + (0,48 – 0,06)/2 = 0,36 + 0,21 = 0,57. TL KG aa = 0, 16 + 0,21 = 0,37. Vậy: qua 3 thế hệ tự phối QT trên có CTDT là: 0,57AA : 0,06Aa : 0,37aa Chọn A Bài 2: Một QT thực vật ở thế hệ XP đều có KG Aa. Tính theo lí thuyết TL KG AA trong QT sau 5 thế hệ tự thụ phấn bắt buộc là: A.46,8750 % B.48,4375 % C.43,7500 % D.37,5000 % 8 Giải TL KG AA = (( 1 – ( 1/2 ) 5 ) : 2 ) = 31/ 64 = 48,4375 %  Chọn B Bài 3: Nếu ở P TS các KG của QT là :20%AA :50%Aa :30%aa ,thì sau 3 thế hệ tự thụ, TS KG 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 Giải : TS KG Aa = ( 1 / 2 ) 3 x 0,5 = 0,0625 = 6,25 % TS KG AA = 0,2 + (( 0,5 - 0,0625 ) /2 ) = 0,41875 = 41,875 % TS KG aa = 0,3 + (( 0,5 - 0,0625 ) /2 ) = 0,51875 = 51,875 %  Chọn C Bài 4: QT tự thụ phấn có thành phân KG là 0,3 BB + 0,4 Bb + 0,3 bb = 1. Cần bao nhiêu thế hệ tự thụ phấn thì TL thể ĐH chiếm 0,95 ? A. n = 1 ; B. n = 2 C. n = 3 D. n = 4 Giải: Thể ĐH gồm BB và bb chiếm 0,95 => TL thể ĐH BB = bb = 0,95 / 2 = 0,475 TL KG Bb = 0,4 ( 1 / 2 ) n TL KG BB = 0,3 + (( 0,4 - 0,4( 1 / 2 ) n ) /2 ) = 0,475 0,6 + 0,4 ( 0,4( 1 / 2 ) n ) = 0,475 x 2 0,4( 1 / 2 ) n = 1 – 0,95 = 0,05 ( 1 / 2 ) n = 0,05 / 0,4 = 0,125 ( 1 / 2 ) n = ( 1 / 2 ) 3 => n = 3  Chọn C Bài 5: Xét QT tự thụ phấn có thành phân KG 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 KG 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 Giải: P : 0,3 BB + 0,3 Bb + 0,4 bb = 1.Các cá thể bb không có khả năng sinh sản  các cá thể BB, bb khi tự thụ phấn : 0,3 BB : 0,3 Bb chỉ đạt 60 % , thì : TL KG BB = ( 30 x 100 ) / 60 = 50 % = 0,5 TL KG bb = ( 30 x 100 ) / 60 = 50 % = 0,5  P: 0,5 BB + 0,5 bb = 1 Lúc này F1; TL KG Bb = ( 1 / 2 ) 1 x 0,5 = 0,25 TL KG BB = 0,3 + (( 0,5 – 0,25 )/2 ) = 0,625 TL KG bb = 0 + ((0,5 – 0,25 ) / 2) = 0,125 Vậy: thành phân KG F1 là 0,625BB + 0,25 Bb + 0,125 bb = 1  Chọn C Bài 6: Một QT XP có TL của thể dị hợp Bb bằng 60%. Sau một số thế hệ tự phối liên tiếp, TL của thể dị hợp còn lại bằng 3,75%. Số thế hệ tự phối đã xảy ra ở QT tính đến thời điểm nói trên là bao nhiêu? A. n = 1 ; B. n = 2 C. n = 3 D. n = 4 Giải: TL KG Bb = ( 1 / 2 ) n x 60 % = 3,75 % ( 1 / 2 ) n x 3/5 = 3 / 80 (60 % = 60 /100 = 3/5 ; 3,75 % =375/10000 = 3/80 ) ( 1 / 2 ) n = 3/80 : 3/5 = 3/80 x 5/3 = 5/80 = 1/16 = ( 1 / 2 ) 4 ( 1 / 2 ) n = ( 1 / 2 ) 4 => n = 4  Chọn D Bài 7: Một QT Thực vật tự thụ phấn có TL KG ở thế hệ XP: 0,45AA : 0,30Aa : 0,25aa. Cho biết cá thể có KG aa không có khả năng sinh sản. Tính theo lí thuyết TL KG 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 Giải: P : 0,45 AA : 0,30 Aa : 0,25 aa .Các cá thể có KG aa không có khả năng sinh sản  Các cá thể AA, Aa khi tự thụ phấn : 0,45 AA : 0,30 Aa chỉ đạt 75 %, thì : TL KG AA = ( 45 x 100 ) / 75 = 60 % = 0,6 9 TL KG Aa = ( 30 x 100 ) / 75 = 40 % = 0,4  P: 0,6 AA + 0,4 Aa = 1 Lúc này F1; TL KG Aa = ( 1 / 2 ) 1 x 0,4 = 0,2 TL KG AA = 0,6 + (( 0,4 – 0,2 )/2 ) = 0,7 TL KG aa = 0 + ((0,4 – 0,2 ) / 2) = 0,1 Vậy: TL KG F1 là : 0,7AA : 0,2Aa ; 0,1aa  Chọn B Bài 8 : Xét một QT thực vật có TP KG là 25% AA : 50% Aa : 25% aa. Nếu tiến hành tự thụ phấn bắt buộc thì TL KG ĐH ở thế hệ F 2 là A. 12,5%. B. 25%. C. 75%. D. 87,5%. Giải: TL KG Aa = ( 1 / 2 ) 2 x 50 % = 12,5 %. Nếu tiến hành tự thụ phấn bắt buộc thì TL KG ĐH ở thế hệ F 2 là: 100 % - 12,5% = 87,5 % . Hay : TL KG AA = 25 % + (( 50 % – 12,5 % ) /2 ) = 43,75 % TL KG aa = 25 % + (( 50 % – 12,5 % ) /2 ) = 43,75 % Vậy : TL KG ĐH ở thế hệ F 2 là: 43,75 % + 43,75 % = 87,5 %  Chọn D Bài 9: Ở một QT sau khi trải qua 3 thế hệ tự phối, TL của thể dị hợp trong QT bằng 8%. Biết rằng ở thế hệ XP, QT có 20% số cá thể ĐH trội và cánh dài là tính trội hoàn toàn so với cánh ngắn. Hãy cho biết trước khi xảy ra quá trình tự phối, TL KH nào sau đây là của QT trên? A. 36% cánh dài : 64% cánh ngắn. B. 64% cánh dài : 36% cánh ngắn. C. 84% cánh dài : 16% cánh ngắn. D. 16% cánh dài : 84% cánh ngắn. Giải : TL thể dị hợp Aa ở thế hệ XP: ( 1/2 ) 3 x Aa = 0,08 => Aa = 0, 64 = 64 % Vậy: TL KH cánh dài : 64 % + 20 % = 84 % TL KH cánh ngắn : 100 % - 84 % = 16 %  Chọn C Bài 10: Cho CTDT của QT như sau: 0,4 AABb: 0,4 AaBb: 0,2 aabb. Người ta tiến hành cho QT trên tự thụ phấn bắt buộc qua 3 thế hệ. TL cơ thể mang hai cặp gen ĐH trội là. A. B. C. D. - AABb x AABb > AABB = 0,4 x 1(AA) x [1/2(1-1/23)] BB = 7/40 - AaBb x AaBb > AABB = 0,4 x [1/2(1-1/23)] (AA) x [1/2(1-1/23)] BB =49/640 > Tổng TL KG 2 cặp ĐH trội khi cho tự thụ phấn 3 thế hệ : 7/40+49/640 = 161/640 Chọn đáp án B II. Quần thể giao phối ngẫu nhiên II.1. Bài tập tự luận Bài 1: Xét 4 gen ở một quần thể ngẫu phối lưỡng bội: gen 1 quy định màu hoa có 3 alen A 1 ; A 2 ; a với tần số tương ứng là 0,5; 0,3; 0,2; gen 2 quy định chiều cao cây có 2 alen (B và b), trong đó tần số alen B ở giới đực là 0,6, ở giới cái là 0,8 và tần số alen b ở giới đực là 0,4, ở giới cái là 0,2; gen 3 và gen 4 đều có 4 alen. Giả thiết các gen nằm trên NST thường. Hãy xác định: a) Số loại kiểu gen tối đa trong quần thể. b) Thành phần kiểu gen về gen quy định màu hoa khi quần thể ở trạng thái cân bằng di truyền. c) Thành phần kiểu gen về gen quy định chiều cao cây ở F 1 khi quần thể ngẫu phối và ở trạng thái cân bằng di truyền. Bài giải a. Số KG trong QT: 6.3.10.10 = 1800 kiểu gen b. Thành phần KG quy đinh màu hoa khi QT đạt TTCB di truyền: 0,25A 1 A 1 + 0,3 A 1 A 2 + 0,2 A 1 a + 0,09 A 2 A 2 + 0,12 A 2 a + 0,04 aa = 1 c. Thành phần KG quy định chiều cao cây ở F 1 khi ngẫu phối: (0,6.0,8) BB + ( 0,6.0,2 + 0,8.0,4) Bb + ( 0,4.0,2)bb = 1 0,48 BB + 0,44 Bb + 0,08 bb = 1 Thành phần KG quy định chiều cao cây khi QT đạt TTCB di truyền: p B = 0,48 + 0,44/2 = 0,7 ; q b = 1- 0,7 = 0,3 10 [...]... 1/2 1/4 = 1,2251.10-5 Bi 4: Trong một quần thể động vật coa vú, tính trạng màu lông do một gen quy định, đang ở trạng thái cân bằng di truyền Trong đó, tính trạnglông màu nâu do alen lặn (kí hiệu là f B) quy định đợc tìm thấy ở 40% con đực và 16% con cái Hãy xác định: a Tần số của alen fB b Tỉ lệ con cái có kiểu gen dị hợp tử mang alen fB so với tổng số cá thể của quần thể c Tỉ lệ con đực có kiểu gen... lệ con đực có kiểu gen dị hợp tử mang alen fB so với tổng số cá thể của quần thể Bi gii a Tần số alen fB ở giới cái là 0,16 = 0,4 Vì quần thể đang cân bằng nên tần số tơng đối của các alen ở giới đực bằng giới cái Vậy tần số alen f B ở giới đự là 0,4 Kiểu hình lặn (fBfB) ở giới đực là 40% đúng bằng tần số của alen fB Vậy gen nằm trên NST X mà không có alen tơng ứng trên Y b Tỉ lệ con cái có kiểu gen... alen f B là 2.0,4.0,6 = 0,48 = 48% Tỉ lệ con cái có kiểu gen dị hợp tử mang alen fB so với tổng số cá thể của quần thể là 48% = 24% 2 c Vì gen nằm trên NST X mà không có alen trên Y nên không thể tìm thấy con đực lỡng bội dị hợp Vậy tỉ lệ con đực có kiểu gen dị hợp tử mang alen fB so với tổng số cá thể của quần thể là 0% (nếu xem con đực có kiểu gen X fB Y là dị hợp thì con đực dị hợp mang gen f B là (XfB... khụng tng ụng ca NST gii tớnh X, không có trên Y; gen 2 nằm trên NST thờng thỡ s loi kiu gen ti a to ra trong qun th l bao nhiờu? b Nếu 2 gen nằm trên NST thờng Tính số loi kiu gen tối đa to ra trong quần thể l bao nhiờu? Bi gii Gen 1 nằm trên NST on khụng tng ụng ca NST gii tớnh X, không có trên Y; gen 2 nằm trên NST thờng thỡ s loi kiu gen ti a to ra trong qun th a Số KG tạo ra trên NST giới tính l:... AA : 0,32 Aa : 0,04 aa a) Xỏc nh cu trỳc di truyn ca qun th trng thỏi cõn bng b) Sau khi qun th t trng thỏi cõn bng di truyn, do iu kin sng thay i, nhng cỏ th cú kiu gen aa tr nờn khụng cú kh nng sinh sn Hóy xỏc nh tn s cỏc alen ca qun th sau 5 th h ngu phi Bi gii - Tn s alen ca qun th trng thỏi cõn bng di truyn: PA = 1/2 (0,6 + 0,8) = 0,7; qa = 0,3 - Cu trỳc di truyn ca qun th trng thỏi cõn bng:... th ngu phi ban u phn cỏi tn s alen A l 0,8 Phn c tn s alen a l 0,4 a Xỏc nh cu trỳc di truyn ca qun th khi t cõn bng di truyn? b Gi s 1/2 s c th d hp khụng cú kh nng sinh sn, vy cu trỳc di truyn ca qun th tip theo nh th no? Bi gii a Tn s alen ca qun th khi t cõn bng l PA = (0,8 + 0.6 ) : 2 = 0,7 qa = 0,3 Cu trỳc di truyn ca qun th khi t cõn bng l: 0,49AA + 0.42Aa + 0.09aa = 1 b Khi 1/2 s c th d hp... nh hoa , thiu mt trong 2 gen A hoc B thỡ quy nh hoa vng, kiu gen aabb quy nh hoa trng mt qun th ang cõn bng v di truyn, trong ú A cú tn s 0,4 v B cú tn s 0,3 Theo lớ thuyt, kiu hỡnh hoa chim t l A 32,64% B 56,25% C 1,44% D 12% Xột riờng tng gen: - Gen A cú A = 0,4 -> a = 1 0,4 = 0,6 => cu trỳc di truyn 0,16AA + 0,48Aa + 0,36aa = 1 cú 0,64A- - Gen B cú B = 0,3 -> b = 1 0,3 = 0,7 => cu trỳc di truyn... lm ti khụng nhiu, cũn hn ch v trỡnh chuyờn mụn v s lng ti liu tham kho nờn chc chn khụng th trỏnh khi nhng thiu sút do vy ti cú th cú thiu sút Tụi rt mong c s úng gúp ca ng nghip ti c hon thin Tụi xin chõn thnh cm n! Ti liu tham kho 1 Nguyn Minh Cụng, V c Lu, Lờ ỡnh Trung, (2001), Bi tp di truyn( sỏch dựng cho cỏc trng H v C), NXBGD 2 Nguyn Thnh t (Tng biờn tp), SGK sinh hc 12 c bn v SGV c bn 3... tớch lu mt s k nng gii bi tp: xỏc nh nhanh cỏc dng bi tp di truyn qun th, tỡm tn s alen, tn s kiu gen trong qun th, c bit cỏc em nhn ra ngay khi nhỡn vo cu trỳc ca qun th l cõn bng hay cha Vi mt chỳt úng gúp ca bn thõn, tụi ó giỳp cỏc em khụng cũn thy ngi khi lm bi tp sinh hc c bit phn bi tp di truyn qun th cỏc em t ra rt thớch Tuy nhiờn, thi gian tin hnh 20 lm ti khụng nhiu, cũn hn ch v trỡnh chuyờn... kiu gen ti a l: 3 x 1 = 3 Gen 2: Số KG tạo ra gii XX v XY bng nhau v bng 5(5+1)/2 = 15 Xột chung c 2 gen l: Gii XX cú S kiu gen ti a = 6.15 = 90 Gii XY cú KG ti a l: 3 x 15 = 45 Vy s KG ti a c hai gen ca qun th l: 90 + 45 = 135 b Nếu 2 gen nằm trên 2 cặp NST thờng thì s kg ti a trong qun th l 3.(3+1)/2.5(5+1)/2 = 6.15 = 90 Bi 10: ngi kh nng phõn bit mựi v PTC (Phenylthio Carbamide) c quy nh bi gen . về di truyền học quần thể phục vụ cho ôn thi đại học và ôn thi HSG môn sinh học lớp 12” Phần II : Nội dung 1 A. Lý thuyết I. Quần thể là gì? Quần thể là tập hợp các cá thể cùng loài, sống trong. khi bước vào tiết học môn sinh, đã tích luỹ một số kĩ năng để giải bài tập: xác định nhanh các dạng bài tập di truyền quần thể, tìm tần số alen, tần số kiểu gen trong quần thể, đặc biệt các em. làm bài, thay đổi cách nhìn nhận của các em về môn học này nhằm giúp các em yêu thích môn này hơn tôi mạnh dạn chọn đề tài sáng kiến kinh nghiệm Phương pháp giải một số dạng bài tập vận về di