chuyên đề di truyền học quần thể

DI TRUYỀN HỌC QUẦN THỂ Nhóm sinh trường THPT chuyên Thái Nguyên PHẦN 1: KIẾN THỨC CƠ BẢN QUẦN THỂ Trong tự nhiên cá thể không tồn riêng lẻ mà chúng sống quần tụ với Các cá thể loài có mối quan hệ với nhiều mặt, đặc biệt phương diện sinh sản Sự quần tụ số đông cá thể loài chiếm không gian định tồn qua thời gian tương đối dài, có đặc trưng sinh thái di truyền gọi quần thể sinh vật Quần thể tập hợp cá thể ngẫu nhiên, thời Mỗi quần thể cộng đồng có lịch sử phát triển chung, có thành phần kiểu gen đặc trưng tương đối ổn định Tùy theo hình thức sinh sản loài mà có quần thể sinh sản hữu tính vô tính - Quần thể sinh sản vô tính đồng mặt di truyền - Quần thể sinh sản hữu tính gồm dạng sau: + Quần thể tự phối điển hình quần thể thực vật tự thụ phấn, động vật lưỡng tính tự thụ tinh + Quần thể giao phối cận huyết bao gồm cá thể có quan hệ huyết thống giao phối với + Quần thể giao phối có lựa chọn trường hợp quần thể động vật có xu hướng lựa chọn kiểu hình khác giới thích hợp với + Quần thể ngẫu phối diễn bắt cặp giao phối ngẫu nhiên cá thể đực quần thể Đây dạng quần thể tồn phổ biến động vật CẤU TRÚC DI TRUYỀN CỦA QUẦN THỂ 2.1.Vốn gen quần thể Xét mặt di truyền quần thể có vốn gen xác định, cá thể quần thể thừa hưởng vốn gen đóng góp gen vào vốn gen quần thể Vốn gen tập hợp tất alen có quần thể thời điểm xác định Vốn gen quần thể khó xác định xác ta nhận biết qua phận cấu thành alen với thông số đặc trưng như: Tần số alen số gen định thành phần kiểu gen quần thể Mỗi quần thể thường có vốn gen đặc trưng riêng Quần thể giống quần thể khác tần số alen gen A lại khác biệt tần số alen gen B hay gen X khác 2.2 Xác định tần số alen tần số kiểu gen quần thể Ví dụ: Giả sử ta xét gen có alen, A a quần thể có kiểu gen khác AA, Aa, aa Ta gọi N toàn số cá thể quần thể D số cá thể mang kiểu gen AA-đồng hợp tử trội H số cá thể mang kiểu gen Aa dị hợp tử R số cá thể mang kiểu gen aa, đồng hợp tử lặn Như N = D + H + R * Tính tần số alen theo số cá thể ( tần số tuyệt đối kiểu gen): Trong quần thể có N cá thể có 2N alen Gọi p tần số alen A, q tần số alen a, ta xác định được: p= 2D + H ; 2N q= 2R + H 2N * Tính tần số alen theo tần số tương đối kiểu gen: Tính tần số tương đối kiểu gen xác định tỉ số cá thể có kiểu gen tổng số cá thể quần thể - d tần số tương đối kiểu gen AA, - h tần số tương đối kiểu gen Aa, - r tần số tương đối kiểu gen-aa, d= D H R ;h = ;r = ( d + h + r = 1) N N N Gọi p tần số alen A, q tần số alen a, ta xác định được: p=d+ h h ; q=r+ 2 QUÁ TRÌNH DI TRUYỀN CỦA QUẦN THỂ NỘI PHỐI Nội phối giao kiểu gen đồng nhất, trình nội phối, tần số gen kiểu giao phối không giống trường hợp ngẫu phối Nếu gọi Ho phần dị hợp tử quần thể ban đầu Hn phần dị hợp tử quần thể thứ n, tỉ lệ dị hợp tử sau hệ nửa tỉ lệ dị hợp tử hệ trước đó, nghĩa là: Hn = H n − , H n − = H n − , n 1  suy ra: H n =   H 2  Khi n → ∞ Hn → lim n 1 2÷   →0 Trong quần thể, thành phần dị hợp thể Aa qua tự phối hay giao phối với diễn phân ly, thể đồng hợp trội AA lặn aa tạo với tần số ngang hệ Do đó, quần thể khởi đầu với cấu trúc   1   di truyền (d, h, r) chuyển thành d + h; r + h ÷, nghĩa thành 2 cấu trúc (p; 0; q) Như vậy, tần số kiểu gen thành tần số alen Nếu quần thể có cấu trúc di truyền hệ xuất phát: dAA + hAa + raa =1 Qua n hệ nội phối ta có: AA = d + h × 2n ; 1− Aa = h × h; 2n aa = r + h × 2n 1− Cấu trúc di truyền quần thể sau n hệ nội phối: AA (d + h × 1 1− n n ) + Aa (h × n h ) + ( aa = r + h × ) = 2 1− Trong trình tự phối liên tiếp qua nhiều hệ, tần số tương đối alen không thay đổi tần số tương đối kiểu gen hay cấu trúc di truyền quần thể thay đổi QUÁ TRÌNH DI TRUYỀN CỦA QUẦN THỂ GIAO PHỐI 4.1 Định luật Hacdi - Vanbec Năm 1908, Hacdi (G.H Hardy- người Anh) Vanbec (W Weinberg người Đức) độc lập với đồng thời phát quy luật ổn định tỉ lệ phân bố kiểu gen kiểu hình quần thể ngẫu phối, sau gọi định luật Hacdi-Vanbec Theo định luật Hacdi-Vanbec, cấu trúc di truyền (tỉ lệ phân bố kiểu gen) quần thể ngẫu phối ổn định qua hệ điều kiện định Xét gen với alen A a trên, quần thể có kiểu gen AA, Aa, aa với tần số tương đối tương ứng d, h, r Trong quần thể ngẫu phối diễn cá thể có hay khác kiểu gen với Như vậy, quần thể có nhiều cặp lai khác Tần số kiểu giao phối tích tần số hai kiểu gen cặp lai Quần thể có cấu trúc: p2 AA : 2pq Aa : q2aa gọi quần thể cân di truyền Từ công thức ta thấy: - Tần số tương đối thể đồng hợp trội bình phương tần số alen, nghĩa d = p2 - Tần số tương đối thể đồng hợp lặn bình phương tần số alen lặn, nghĩa r = q2 - Tần số tương đối thể dị hợp hai lần tích tần số alen trội lặn, nghĩa h = 2pq - Trạng thái cân quần thể phản ánh qua mối tương quan: 2 pq =  2qp   ÷   , nghĩa tích tần số tương đối thể đồng trội lặn bình phương nửa tần số tương đối thể dị hợp Dùng đẳng thức xác định cấu trúc di truyền quần thể có đạt trạng thái cân hay không 4.2.Một số cách xác định tần số alen thành phần kiểu gen quần thể giao phối 4.2.1 Nếu hai alen sinh ba kiểu hình khác biệt tần số alen tính cách lấy tần số đồng hợp tử + 1/2 tần số dị hợp tử Ví dụ: Trong nhóm 200 người, 120 người có nhóm máu MM, 36 người MN người NN Tính tần số alen N?, M? Trước hết tính tần số kiểu gen: Tần số kiểu gen MM = 160/200 = 0,8 Tần số kiểu gen MN = 36/200 = 0,18 Tần số kiểu gen NN = 4/200 = 0,02 Tần số alen N, ký hiệu q: q = 0,02 + 1/2(0,18) = 0,02 + 0,09 = 0,11 Tần số alen M, (p): p = 0,8 + 0,09 = 0,89 Với gen có hai alen, biết tần số alen tần số alen - tần số alen thứ nhất, p + q = Tần số alen tính cách tính trực tiếp số alen Một quần thể gồm 200 cá thể có 400 alen gen Tần số alen M, (hoặc p) = [(160 X 2) + 36]/400 = 356/400 = 0,89 Tương tự, tần số alen N, (hoặc q) = [(4 X 2) + 36]/400 = 44/400 = 0,11 4.2.2 Nếu quần thể trạng thái cân thành phần kiểu gen là: p2(A1A1) + 2pq(A1A2) + q2(A2A2) = Giả sử xác suất giao tử A1 p, xác suất để hai alen A1 p x p = p2 Lý luận tương tự cho q Có hai cách để xuất dị hợp tử, ta dị hợp 2pq Ví dụ 1: Trong quần thể người( gen C lưỡi cong, c lưỡi thẳng) tần số alen lưỡi cong (p) 0,4 Tính tần số kiểu gen trạng thái cân Vì p = 0,4, nên q = - 0,4 = 0,6 Vậy quần thể trạng thái cân bằng, ta có: (0,4)2 CC + (0,4) (0,6) Cc + (0,6)2 =  0,16 CC + 0,48 Cc + 0,36 cc = Chú ý rằng, alen lặn phổ biến quần thể cá thể đồng hợp tử lặn chiếm đa số, số lượng thể dị hợp tử vượt số lượng theo lý thuyết tính từ phép lai đơn tính Ví dụ 2: Quần thể trạng thái cân Hardy-Weinberg? Quần thể A1A1 A2A2 0,25 0,5 0,60 0,2 0,04 0,32 Trước hết phải tính tần số alen cho quần thể A1A2 0,25 0,2 0,64 Quần thể 1: p = 0,25 + 1/2(0,5) = 0,5; q = 0,5, q = - p Quần thể 2: p = 0,6 + 1/2(0,2) = 0,7; q = 0,3 Quần thể 3: p = 0,04 + 1/2(0,32) = 0,2; q = 0,8 Bây giờ, sử dụng tần số alen để tính tần số kiểu gen cho trạng thái cân Đối với quần thể 1, tần số là: (0,5)2A1A1 = 0,25; 2(0,5)(0,5)A1A2 = 0,5 (0,5)2A2A2 = 0,25 0,25A1A1 + 0,5A1A2 + 0,25A2A2 = Tần số thực tế phù hợp với tần số lý thuyết, quần thể trạng thái cân Đối với quần thể 2, tần số kiểu gen trạng thái cân là: (0,7)2A1A1 = 0,49; 2(0,7)(0,3) A1A2 = 0,42 (0,3)2 A2A2 = 0,09 0,49A1A1 + 0,42 A1A2 + 0,09A2A2 =1 Sai khác tần số lý thuyết thực nghiệm lớn (0,42 0,2 tần số dị hợp tử) Vậy, quần thể không trạng thái cân Tương tự, quần thể trạng thái cân 0,04A1A1 + 0,32 A1A2 + 64A2A2 =1 4.2.3 Nếu quần thể trạng thái cân Hardy-Weiberg tần số alen lặn (q) tính bậc hai tần số kiểu hình lặn Vì q2 = tần số kiểu hình lặn, q = q Ví dụ: Trong số người Mỹ da đen, tỷ lệ người có hồng cầu hình liềm khoảng 1/10000 Hãy tính tần số alen q = / 10000 = 1/100 = 0,01 Vì p+q = 1, p = - q, p = - 0,01 = 0,99 Bạn tính tần số lý thuyết thể dị hợp tử 2pq = (0,99)(0,01) = 0,0198 khoảng 2% 4.2.4 Nếu quần thể trạng thái cân tần số alen lặn liên kết X (q) tính bằng: số cá thể đực mang gen lặn/ tổng số cá thể đực Các cá thể đực cần alen lặn X biểu tính trạng Ví dụ: Một quần thể người đảo có 50 phụ nữ 50 người đàn ông, hai người đàn ông bị bệnh mù mầu Tính tần số alen bệnh mù mầu tần số phụ nữ mang gen bệnh Tần số đàn ông mắc bệnh 2/50 = 0,04 Vậy q, tần số alen bệnh 0,04 p = - 0,04 = 0,96 Vậy tần số phụ nữ mang gen bệnh là: 2pq = (0,04)(0,96) = 0,0768 khoảng 8% 4.2.5 Một quần thể có locut gen với ba alen trạng thái cân tần số kiểu gen là: p2 (A1A1) + 2pq (A1A2) + 2pr (A1A3) + 2qr (A2A3) + q2 (A2A2) + r2 (A3A3) Vì p + q + r = 1, kiểu gen có tần số phân bố (p + q + r)2 Ví dụ: Tần số alen IA, IB, IO hệ thống nhóm máu ABO người Mỹ da trắng 0,28, 0,06, 0,66 Hãy tính tần số nhóm máu Ký hiệu p = tần số alen IA, q = tần số alen IB, r = tần số alen IO Nhóm máu A có kiểu gen IAIA IAIO; tần số p2 + 2pr = (0,28)2 + 2(0,28)(0,66) = 0,4480 khoảng 45% Nhóm máu B có kiểu gen IBIB IBIO , tần số nhóm máu B: q2 + 2qr = (0,06)2 + (0,06)(0,66) = 0,828 3% Nhóm máu AB có kiểu gen, tần số nhóm máu IAIB 2pq = 2(0,28)(0,06) = 0,0336 3% Nhóm máu O có kiểu gen IO IO, tần số nhóm máu O r2 = (0,66)2 = 0,4356 44% 4.2.6 Sự cân quần thể có khác tần số gen thể đực Ta xét trường hợp gen với alen: A a Giả thiết rằng: - Tần số tương đối A phần đực quần thể p’ - Tần số tương đối a phần đực quần thể q’ - Tần số tương đối A phần quần thể p” - Tần số tương đối a phần quần thể q” Khi cấu trúc di truyền quần thể hệ sau nhận cách nhân nhị thức sau: (p’A + q’a) (p”A + q”a) = p’p”AA + (p’q” + p”q’) Aa + q’q”aa Đối với quần thể xác định giá trị p q (kí hiệu pN qN) Căn vào công thức xác định tần số tương đối gen dựa vào tần số tương đối thể đồng hợp trội, lặn thể dị hợp ta có: pN PN = p' p"+ ( p' q"+p" q' ) Thay giá trị q = - p vế phải đẳng thức có dạng: 1 PN = p'p" + p'(1-p") + p"(1-p') 2 1 1 PN = p'p" + p'- p'p" + p"- p'p" 2 2 1 PN = p' + p" = (p' + p") 2 2 Cũng cách tính tương tự ta tính được: q N = ( q'+q" ) Những công thức bao hàm định luật Hacdi - Vanbec xem trường hợp túy p’ = p” q’ = q” Từ kết quần thể có cấu trúc p 2N AA + 2p N q N Aa + q 2N aa Sự cân quần thể đạt sau có ngẫu phối diễn cho hệ sau (định luật giao phối ổn định) Như vậy, tần số tương đối alen xét đến phần đực khác cân di truyền đạt sau hai hệ ngẫu phối, hệ thứ diễn san tần số tương đối alen hai giới tính hệ thứ hai cân di truyền quần thể đạt Từ xác định tần số cân alen nửa tổng tần số alen giao tử đực 4.3 Xác định tổng số kiểu gen quần thể giao phối 4.3.1 Trường hợp xét loại gen có r alen NST X, Y alen tương ứng - Số loại giao tử X r - Số loại giao tử Y t = => Số kiểu gen giới XX = r ( r +1) Số kiểu gen giới XY = r.1 = r Tổng kiểu gen có quần thể = Kiểu gen giới XX + Kiểu gen giới XVí dụ 1: Một locus gen có alen nằm NST X NST Y alen tử Xác định số kiểu gen tối đa có quần thể? Theo yêu cầu ta có: - Số loại giao tử X = - Số loại giao tử Y = => Số kiểu gen giới XX = 5(5 + 1) = 15 => Số kiểu gen giới XY = Nên tổng số kiểu gen 15 + = 20 Ví dụ 2: Xét gen, gen có alen nằm NSTX , Y alen tương ứng Xác định số kiểu gen tối đa có quần thể ? Như vậy: - Số loại giao tử X 23 = Loại - Số loại giao tử Y = 8(8 + 1) = 36 => Số kiểu gen giới XX = ∑ = 44 Số kiểu gen giới XY = x =8 4.3.2 Trường hợp xét gen có r alen X Y: => Kiểu gen giới XX = r + (r + 1) Kiểu gen giới XY = (r x r ) = r2 Ví dụ: Một lôcus gen có alen NST X, Y có alen tương ứng Số kiểu gen tối đa có là: Như vậy: - Số loại gen x = - Số loại gen y = => giới XX có 3(3 + 1) = 6kgen 15Kiểu gen Giới XY có 3.3 = 4.3.3 Trường hợp NST X có r alen, NST Y có t alen không tương ứng - Số kiểu gen giới XX = r (r +1) 10 - Số kiểu gen giới XY = r.t VD: Một lôcus gen NST X có alen Một lôcus gen Y có alen không tương ứng với alen X tối đa quần thể có kiểu gen Ta có: - Giao tử x = - Giao tử y = => Số kiểu gen giới XX = 3(3 + 1) = 6kgen Số kiểu gen giới XY = x = 15 Tổng số kiểu gen quần thể = 21 4.4 Sự nội phối quần thể 4.4.1 Tần số thể đồng hợp tử cao lý thuyết kết nội phối Nội phối làm tăng đồng hợp tử với mức giảm dị hợp tử Ví dụ: Tần số kiểu gen A1A1, A1A2 A2A2 quần thể cách ly 0,375, 0,25 0,375 Tính tần số alen; xác định xem quần thể có trạng thái cân không, không, giải thích sao? Trước hết phải tính tần số alen: p(A1) = 0,375 + 1/2(0,25) = 0,5 q(A2) = - 0,5 = 0,5 Nếu quần thể trạng thái cân tần số dị hợp tử phải 2pq = 2(0,5)(0,5) = 0,5 50%; tần số đồng hợp tử (0,5)2 = 0,25 Quần thể không trạng thái cân bằng, số dị hợp tử giảm số tăng đồng hợp tử Chú ý: Nội phối làm thay đổi tần số kiểu gen, tần số alen không thay đổi 4.4.2 Nếu quần thể có (f) cá thể nội phối tần số kiểu gen tính (p2 + fpq) (A1A1) + (2pq - 2fpq) (A1A2) + (q2 + fpq) (A2A2) Tần số đồng hợp tử nội phối fpq giao phối ngẫu nhiên q2 p2 11 Ví dụ: Trong quần thể ruồi có 20% số cá thể nội phối Cho q = 0,4, tính tần số kiểu gen Ta có f = 0,2; q = 0,4 p = 0,6 Tần số kiểu gen A1A2 = p2 + fpq = 0,36 + 0,048 = 0,408 Tần số kiểu gen A2A2 = q2 + fpq = 0,16 + 0,408 = 0,208 Tần số kiểu gen A1A2 = 2pq - 2fpq = 0,48 - 0,096 = 0,384 * Hệ số nội phối tính bằng: - (tần số dị hợp tử quan sát được/tần số dị hợp tử theo lý thuyết) Ví dụ: Trong quần thể yến mạch hoang dại, tần số đồng hợp tử trội, dị hợp tử đồng hợp tử lặn 0,67 ; 0,06 0,27 Tính hệ số nội phối Trước hết tính tần số alen: p = 0,67 + 1/2(0,06) = 0,7 q = - 0,7 = 0,3 Bây giờ, tính tần số dị hợp tử theo lý thuyết: 2pq = 2(0,3)(0,7) = 0,42 Hệ số nội phối = - (0,6/0,42) = 0,86 Đây hệ số nội phối cao cho thấy hầu hết yến mạch quần thể sinh sản cách tự thụ phấn Chú ý: Có cách khác để tính hệ số nội phối là: (tần số dị hợp tử theo lý thuyết - tần số dị hợp tử quan sát được)/tần số dị hợp tử theo lý thuyết 12 PHẦN II CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP Câu hỏi tập tự luận Câu 1: Trong quần thể người có kích thước lớn, tần số nhóm máu MN sau: 0,486 MM, 0,332 MN, 0,182 NN a Tính tần số alen b Xác định quần thể có trạng thái cân không? Nếu quần thể không trạng thái cân bằng, tính hệ số nội phối.` Hướng dẫn trả lời a Tần số M: 0,486 + 1/2(0,332) = 0,652 Tần số N: 0,182 + 1/2(0,332) = 0,348 M = 0,652, N = 0,348 b Không c Tần số dị hợp tử theo lý thuyết: 2pq = 2(0,652)(0,348) = 0,453 Vì tần số dị hợp tử quan sát giảm so với lý thuyết, quần thể không trạng thái cân Tần số kiểu gen NN theo lý thuyết là: (0,348)2 = 0,121 Ta thấy số đồng hợp tử NN tăng lên, có tượng nội phối Hệ số nội phối là: – (0,332/0,454) = 0,731 Câu 2: Trong quần thể 200 người, 17 người có nhóm máu A, 52 B, AB 128 người nhóm máu O Nếu trạng thái cân tần số alen bao nhiêu? Hướng dẫn trả lời Vì ta có ba alen nên tần số kiểu gen tính theo công thức (p + q + r)2 = Trong công thức ta có r2 = tần số cá thể có nhóm máu O = 128/200 Vậy, r = 0,8 Gọi p = tần số alen IA ta có p2 + 2pr = tần số nhóm máu A p2 + 2pr = 17/ 200 = 0,085  p = 0,05 13 Vì p + q + r = 1, p + r = 0,85, nên q = tần số alen IB = 0,15 IA = 0,05, IB = 0,15 IO = 0,8 Câu 3: Tính tần số alen, a Số đồng hợp tử lặn gấp đôi số dị hợp tử b Số đồng hợp tử lặn gấp sáu lần số dị hợp tử’ Hướng dẫn trả lời a Theo đầu bài, ta có phương trình: q2= 2(2pq) = 4pq Thay p = – q  ta có: q2 = 4q(1 – q) = 4q – 4q2 = 4q – 5q2 = q(4 – 5q) q 0, đồng hợp tử lặn Vậy q = 0,8 Kiểm tra lại cách thay vào phương trình Hardy- Weinberg: q2 = 0,64, 2pq = 2(0,2)(0,8) = 0,32 b p = 0,08; q = 0,92 Lý luận tương tự để giải phần b: q2 = 6(2pq) = 12pq = 12q – 12q2 = q(12-13q) q = = 12/13 = 0,92 Kiểm tra lại: q2 = (0,92)2 = 0,846; 2pq = 2(00,8)(0,92) = 0,14 Câu 4: Có khoảng 1/20000 người sinh mắc bệnh xơ nang Giả sử bệnh gen lặn nhiễm sắc thể thường quy định, nghiên cứu gần cho thấy có nhiều kiểu di truyền khác bệnh a Tính tần số alen bệnh xơ nang b Tỷ lệ phần trăm người mang bệnh quần thể Hướng dẫn trả lời a Vì bệnh xơ nang tính trạng lặn, tần số alen lặn (q) là: tần số kiểu hình lặn = / 20000 = 0,007 p = – q = 0,993 b.Tần số thể mang gen bệnh theo lý thuyết là: 2pq = 2(0,093)(0,007) = 0,14 14 Câu 5: Bệnh mù mầu xanh - đỏ bệnh gen lặn liên kết X quy định Tỷ lệ mắc bệnh 64/10000 phụ nữ a Tính tần số len lặn b Tỷ lệ nam không mắc bệnh? Hướng dẫn trả lời a Vì phụ nữ cần hai alen lặn biểu kiểu hình, nên tỷ lệ phụ nữ mang bệnh q2 Vậy q = 64 / 10000 = 0,08 P = – q = 0,92 Vì nam giới có nhiễm sắc thể X, tần số lý thuyết để người đàn ông mắc bệnh mù mầu q = 0,08, 92 % nam giới bình thường p = 0,92; q = 0,08 b 0,92 Câu 6: Một bệnh gen lặn liên kết X tìm thấy với tỷ lệ 1% nam giới a.Tính tần số alen lặn b.Tỷ lệ phụ nữ mang gen bệnh? Hướng dẫn trả lời a Tần số alen lặn tỷ lệ đàn ông mắc bệnh, 0,01 b Vậy p = – q = 0,99 Tần số dị hợp tử : 2pq = 2(0,01)(0,99) = 0,0198 khoảng 2% Câu 7: Cho p = 0,8, q = 0,2 f = 0,4, tính tần số kiểu gen hệ sau Hướng dẫn trả lời A1A1 = p2 + fpq = (0,8)2 + (0,4)(0,8)(0,2) = 0,704 A2A2 = q2 + fpq = (0,2)2 + (0,4)(0,8)(0,2) = 0,104 A1A2 = 2pq – 2fpq = 2(0,8)(0,2) – 2(0,4)(0,8)(0,2) = 0,32 – 0,128 = 0,192 0,704 A1A1: 0,192 A1A2: 0,104 A2A2 Câu 8: Trong quần thể người có kích thước lớn ngẫu phối, tần số alen IA, IB IO 0,6, 0,3 0,1 Hãy tính tần số loại nhóm máu Hướng dẫn trả lời 15 Vì quần thể trạng thái cân bằng, nên tần số kiểu gen tính: (p + q + r)2 = p2 + 2pq + q2 + 2qr + r2 p = 0,6; q = 0,3 r = 0,1, tần số nhóm máu là: A: p2 + 2pr = 0,36 + 0,12 B: q2 + 2qr= 0,09 + 0,06 AB: 2pq= 0,36 O: r2= 0,01 Tỷ lệ nhóm máu: 0,48 A: 0,15 B: 0,36 AB: 0,01 O Câu 9: Nếu gen nhiễm sắc thể thường có hai alen với tần số p = 0,8 q = 0,2; tần số dị hợp tử 0,2 Hãy tính hệ số nội phối Hướng dẫn trả lời Trước hết, tính tần số dị hợp tử theo lý thuyết: 2pq = 2(0,8)(0,2) = 0,32 Hệ số nội phối: – (số liệu quan sát / số liệu lý thuyết) = – (0,2/0,32) = – 0,625 = 0,375 Câu 10: Trong quần thể ruồi giấm có 20% cá thể nội phối (giao phối gần) Cho q = 0,4 Hãy tính tần số kiểu gen Hướng dẫn trả lời Theo ta có q = 0,4 suy p = - 0,4 = 0,6 Vậy: Tần số kiểu gen AA là: (0,6)2 + (0,2)(0,4)(0,6) = 0,408 Tần số kiểu gen aa là: (0,4)2 + (0,2)(0,4)(0,6) = 0,208 Tần số kiểu gen Aa là: 2(0,6)(0,4) - (0,2)(0,4)(0,6) = 0,384 Câu 11: Có hai quần thể A B ruồi giấm trạng thái cân Trong quần thể A, locut có tần số alen F = 0,8; f = 0,2; locut khác có tần số alen G = 0,4; g = 0,6 Trong quần thể B, locut có tần số alen F = 0,4; f = 0,6; locut khác có tần số alen G = 0,9; g = 0,1.Người ta đặt hai quần thể (con quần thể A; đực quần thể B) vùng có giao phối ngẫu nhiên, tự Biết hai locut độc lập a Tính tần số giao tử FG F1 16 b Quần thể F2 có trạng thái cân không? Hướng dẫn trả lời a Tần số giao tử quần thể sau: Quần thể A: FG = 0,32; fg = 0,12; fG = 0,08; Fg = 0,48 Quần thể B: FG = 0,36; fg = 0,06; fG = 0,54; Fg = 0,04 Quần thể F1 thu nhờ bảng lai sau: A FG = 0,32 fg = 0,12 fG = 0,08 Fg = 0,48 B FG = 0,36 FFGG FfGg FfGG FFGg fg = 0,06 0,1152 FfGg 0,0192 ffgg 0,1728 ffGg 0,0128 Ffgg fG = 0,54 0,0432 FfGG 0,0072 ffGg 0,0648 ffGG 0,0048 FfGg Fg = 0,04 0,0288 FfGg 0,0048 Ffgg 0,0432 FfGg 0,0032 FFgg 0,1728 0,0288 0,2592 0,0192 Tần số giao tử FG F1 thu nhận cách dễ dàng cách: Tần số FG: 0,1152 + 0,0192 x 0,25 + 0,1728 x 0,5 + 0,0128 x 0,5 + 0,0432 x 0,25 + 0,0288 x 0,5 + 0,0032 x 0,25 + 0,1728 x 0,25 = 0,39 Bằng cách ta tìm tần số giao tử khác b Quần thể F2 không trạng thái cân Câu 12: Ở loài thực vật, gen A quy định hoa đỏ trội hoàn toàn với alen a quy định hoa trắng Quần thể trạng thái cân Hacdy - Vanbec? Quần thể 1: 100% cho hoa đỏ Quần thể 2: 100% cho hoa trắng Quần thể 3: 25% cho hoa trắng Hướng dẫn trả lời Quần thể 1: 100% cho hoa đỏ Có thể xảy khả năng: 17 + Tất hoa đỏ có kiểu gen AA Khi p = q = Vậy quần thể cân thỏa mãn biểu thức p2AA + 2pqAa + q2aa = + Tất hoa đỏ có kiểu gen Aa Khi p = 0,5 q = 0,5 Vậy quần thể không cân p2AA + 2pqAa + q2aa ≠ + Các hoa đỏ có kiểu gen AA Aa Như q ≠ 0; phải có q2aa quần thể cân Nghĩa quần thể không cân Quần thể 2: 100% cho hoa trắng Tất hoa trắng có kiểu gen aa Khi p = q = Vậy quần thể cân thỏa mãn biểu thức p2AA + 2pqAa + q2aa = Quần thể 3: 25% cho hoa trắng Nếu quần thể cân q = 0,5 p = 0,5 Thành phần kiểu gen quần thể là: 0,25AA + 0,5Aa + 0,25aa Đầu chưa cho tỉ lệ kiểu gen hoa đỏ nên không xác định quần thể cân hay không Câu 13: Ở quần thể sinh vật ngẫu phối, xét locus nhiễm sắc thể thường, locus có alen khác Hãy xác định số kiểu gen khác có quần thể hai trường hợp: a) Tất locus phân ly độc lập b) Tất locus liên kết với (không xét đến thứ tự gen) Hướng dẫn trả lời a) Số kiểu gen khác có trường hợp phân ly độc lập là: 3 = 27 b) Số kiểu gen khác có trường hợp liên kết là: + Trường hợp dị hợp ba cặp gen → kiểu gen liên kết + Trường hợp dị hợp hai cặp gen → 12 kiểu gen liên kết + Trường hợp dị hợp cặp gen → 12 kiểu gen liên kết + Trường hợp đồng hợp vể tất cặp gen → kiểu gen liên kết Vậy tổng số kiểu gen là: 36 Câu 14: Trong quần thể, 90% alen locut Rh R Alen lại r 18 Bốn mươi trẻ em quần thể đến trường học định Xác suất để tất em Rh dương tính bao nhiêu? Hướng dẫn trả lời - Tần số alen R 0,9 suy tần số alen r 0,1 - Tần số người Rh dương tính là: p2 + 2pq = (0,9)2 + (0,9) (0,1) = 0,99 Vậy xác suất để tất 40 em Rh dương tính (0,99)40 Câu 15 Một quần thể thực vật có thành phần kiểu gen 0,49 AA : 0,42 Aa : 0,09 aa Với hệ số nội phối f = 0,4 sau hệ liên tiếp phần kiểu gen ? Hướng dẫn trả lời : Ký hiệu: Tỷ lệ thể dị hợp h Tỷ lệ thể đồng hợp trội d Tỷ lệ thể đồng hợp lặn r Nếu qua hệ nội phối ta có h1Aa = 2pq- 2pq.f = 2pq(1-f ) Nếu qua n hệ nội phối ta có hnAa = 2pq (1-f )n Vậy sau hệ nội phối thành phần kiểu gen h5Aa = 2pq (1-f )5 = 0,42(1- 0,4)5 = 0,0327 d5AA = p2 + (h0 - h5) / = 0,49+ (0,42- 0,0327) / = 0,6837 r5aa = r2 + (h0 - h5) / = 0,09+ (0,42- 0,0327) / = 0,2837 Thành phần kiểu gen quần thể : 0,6837AA: 0,0327 Aa : 0,2837aa Câu 16:: Một đàn cừu gồm 816 con, có không tai, tính trạng gen lặn gây Quần thể trạng thái cân di truyền Xác định số cá thể đồng hợp trội, đồng hợp lặn cấu trúc di truyền quần thể Hướng dẫn trả lời Tần số tương đối đồng hợp lặn : 19 q2aa = 816 = 0,0049 q = 0,0049 = 0,07 p = - 0,07 = 0,93 p2 = 0,8649 2pq = x 0,93 x 0,07 = 0,1302 Số cá thể đồng hợp thể trội là: 816 x 0,8649 = 706 Số cá thể dị hợp là: 816 x 0,1302 = 106 Cấu trúc di truyền quần thể: 0,8649AA: 0,1302Aa: 0,0049aa Trắc nghiệm khách quan Lựa chọn phương án C©u 1: Tần số tương đối alen tính bằng: A) tỉ lệ số giao tử mang alen tổng số alen gen có quần thể B) tỉ lệ số alen xét đến tổng số alen cá thể C) tỉ lệ số kiểu gen xét đến tổng số gen quần thể D) tỉ lệ số alen xét tổng số alen quần thể C©u 2: Định luật Hacđi - Vanbec A) điều kiện quần thể di nhập gen biến động di truyền B) điều kiện quần thể chọn lọc ngẫu phối C) quần thể có điều kiện định ngẫu phối D) điều kiện quần thể đột biến ngẫu phối C©u 3: Một quần thể người đảo có 500 người phụ nữ 500 người đàn ông Trong có 20 người đàn ông bị mù màu đỏ - lục Tỉ lệ số người phụ nữ mang gen bệnh là: A) 0,0768 B) 0,576 C) 0,0016 D) 0,0384 C©u 4: Trong quần thể người, tỉ lệ người bị bạch tạng 10 -4 Tỉ lệ người mang gen bệnh không bị bạch tạng A) 0,0099 B) 0,18 C) 0,0198 20 D) 0,81 C©u 5: Ở loài thực vật giao phấn Gen A qui định hoa đỏ trội không hoàn toàn so với gen a qui định hoa trắng Quần thể sau đạt trạng thái cân di truyền: A) 50% hoa đỏ : 50% hoa hồng B) 100% hoa trắng C) 50% hoa đỏ : 50% hoa trắng D) 100% hoa hồng C©u 6: Một quần thể ban đầu có 0,6AA + 0,3Aa + 0,1aa = Qua hệ tự thụ phấn quần thể có thành phần kiểu gen là: A) 0,73 AA : 0,04 Aa : 0,23 aa B) 0,4375 AA : 0,125 Aa : 0,875 aa C) 0,78 AA : 0,125 Aa : 0,095 aa D) 0,65 AA : 0,125 Aa : 0,15 aa C©u 7: Thành phần kiểu gen quần thể có tính chất: A) Đa dạng thích nghi B) Đặc trưng ổn định C) Đặc trưng không ổn định D) Đa dạng, thích nghi ổn định C©u 8: Hậu mặt kiểu gen quần thể tự phối: A) Tăng tính chất đồng hợp, giảm tính chất dị hợp B) Tăng tính chất dị hợp, giảm tính chất đồng hợp C) Xuất nhiếu biến dị tổ hợp D) Xuất thêm nhiều alen C©u 9: Đặc điểm sau quần thể giao phối: A) Có giao phối ngẫu nhiên cá thể quần thể B) Làm giảm xuất biến dị tổ hợp C) Xảy loài sinh sản hữu tính D) Làm cho đột biến gen nguồn nguyên liệu sơ cấp trở thành nguồn nguyên liệu thứ cấp C©u 10: Vốn gen quần thể là: A) Tất tổ hợp gen quần thể D) Kiểu gen quần thể B) Tất gen nằm nhân tế bào cá thể quần thể C) Tất alen quần thể không kể đến alen đột biến 21 C©u 11: Vốn gen quần thể trở nên đa dạng không phụ thuộc vào yếu tố sau đây: A) Sự giao phối ngẫu nhiên tự B) Sự xuất đột biến trội C) Sự xuất đột biến lặn D) Các chế cách li C©u 12: Ý nghĩa mặt lí luận định luật Hacđi – Vanbec là: A) Tính tần số tương đối alen quần thể B) Giải thích tính ổn định thời gian dài quần thể tự nhiên C) Giải thích tiến hóa nhỏ D) Cơ sở giải thích tiến hóa loài C©u 13: Gọi X: số alen gen Số kiểu gen xuất quần thể giao phối tuân theo công thức tổng quát nào: A) 2X B) 2.X C) (1+X).X/2 D) 3X C©u 14: Xét gen có alen NST thường Số kiểu gen xuất quần thể giao phối là: A) B) C) D) C©u 15: Gọi y số kiểu gen khác quần thể giao phối Số kiểu giao phối khác xuất quần thể theo công thức tổng quát: A) 3y B) 2y C) (1+y).y D) (1+y).y/2 C©u 16: Nếu gen thứ có alen, gen thứ có alen, gen thứ có alen, gen nằm cặp NST tương đồng khác số kiểu gen có là: A) 24 B) 90 C) 180 D) 512 C©u 17: Gọi p(A); q(a) tần số tương đối alen A, a phương trình : p2(AA) + 2pqAa + q2aa = Đặc điểm cấu trúc di truyền quần thể lúc đạt trạng thái cân là: A) Tần số tương đối alen tần số tương đối alen quần thể trước cá hệ sau B) p2 q2 = (2pq/2)2 C) p2 q2 ≠ (2pq/2)2 D) Câu A B C©u 18: Cho quần thể chưa đạt cân di truyền Điều kiện để quần thể đạt trạng thái cân bằng: 22 A) Cho ngẫu phối B) Cho tự phối C) Cho ngẫu phối tự phối D) Chọn lọc số cá thể C©u 19: Cho quần thể giao phối có cấu trúc di truyền: 0,4 AA : 0, Aa : 0,2 aa A quy định lông xoăn, a quy định lông thẳng Nội dung sau đúng: A) Cấu trúc di truyền quần thể đạt cân tần số p(A) = 0,6; q(a) = 0,4 B) Cấu trúc di truyền quần thể chưa đạt cân vì: p2 q2 ≠ (2pq/2)2 ⇔ 0,08 ≠ 0,04 C) Quần thể trân đạt trạng thái cân di truyền tỉ lệ kiểu gen dị hợp 2/3 kiểu gen đồng hợp D) Câu A B C©u 20: Cho quần thể giao phối có cấu trúc di truyền: 0,4 AA : 0, Aa : 0,2 aa A quy định lông xoăn, a quy định lông thẳng Khi đạt trạng thái cân bằng, số lượng cá thể quần thể gồm 5000 cá thể Số lượng cá thể lông xoăn đồng hợp, lúc đạt cân di truyền là: A) 800 B) 2400 C) 1250 D) 1800 C©u 21: Nội dung sau sai: A) Trong thực tế, tần số tương đối alen gen thay đổi sức sống, sức sinh sản cá thểcó kiểu gen khác không giống B) Khi quần thể đạt cân di truyền tần số tương đối alen hệ hệ sau không đổi C) Tần số alen quần thể thuộc hệ trước đạt trạng thái cân giống tần số alen quần thể đạt trạng thái cân D) Tần số alen gần 0,5 tần số kiểu gen đồng hợp cao nhiêu so với kiểu gen dị hợp C©u 22: Tần số tương đối alen A quần thể 0,6 lúc quần thể 2, tần số alen a 0,3 Lúc đạt trạng thái cân bằng, quần thể có tần số kiểu gen dị hợp cao cao bao nhiêu: A) Quần thể 8% C) Quần thể 6% B) Quần thể 6% D) Quần thể 8% C©u 23: Xét quần thể có cấu trúc di truyền sau: 23 Quần thể 1: 0,6AA : 0,2Aa : 0,2aa Quần thể 2: 0,49AA : 0,42Aa : 0,09aa Nội dung sau đúng: A) Cấu trúc di truyền quần thể đạt trạng thái cân B) Cấu trúc di truyền quần thể có tính ổn định cao nhờ có tỉ lệ kiểu gen đồng hợp trội lớn quần thể C) Cấu trúc di truyền quần thể khác nhau, tần số alen khác D) Cấu trúc di truyền hai quần thể giống lúc chúng đạt trạng thái cân C©u 24: Hệ nhóm máu người hai loại alen M N quy định, có M trội không hoàn toàn so với N Một quần thể gồm 3600 người, số người có nhóm máu MN N 1620 Tần số tương đối alen M N là: A M : N = 0,67 : 0,33 B M : N = 0,32 : 0,68 C M : N = 0,325 : 0,675 D M : N = 0,33 : 0,67 C©u 25: Quần thể ban đầu có cấu trúc di truyền 21 AA : 10 Aa : 10 aa Cấu trúc di truyền quần thể sau hệ nội phối là: A 21 AA : 10 Aa : 10 aa B AA : Aa : aa C 0,55 AA : 05 aa D 0,6314 AA : 0,0076 Aa : 0,3610 aa Đáp án 25 câu trắc nghiệm: 1.A; 2.C; 3.A; 4.C; 5.B; 6.A; 7.B; 8.A; 9.B; 10.A; 11.D; 12.B; 13.C; 14.C; 15.D; 16.C; 17.B; 18.A; 19.B; 20.D; 21.D; 22.C; 23.D; 24.C; 25.D 24 ... 2pq- 2pq.f = 2pq(1-f ) Nếu qua n hệ nội phối ta có hnAa = 2pq (1-f )n Vậy sau hệ nội phối thành phần kiểu gen h5Aa = 2pq (1-f )5 = 0,42( 1- 0,4)5 = 0,0327 d5AA = p2 + (h0 - h5) / = 0,49+ (0,4 2-. .. pN PN = p' p"+ ( p' q"+p" q' ) Thay giá trị q = - p vế phải đẳng thức có dạng: 1 PN = p'p" + p'(1-p") + p"(1-p') 2 1 1 PN = p'p" + p '- p'p" + p "- p'p" 2 2 1 PN = p' + p" = (p' + p") 2 2 Cũng cách... tỉ số cá thể có kiểu gen tổng số cá thể quần thể - d tần số tương đối kiểu gen AA, - h tần số tương đối kiểu gen Aa, - r tần số tương đối kiểu gen-aa, d= D H R ;h = ;r = ( d + h + r = 1) N N N