PHƯƠNG PHÁP GIẢI MỘT SỐ DẠNG BÀI TẬP PHẦN DI TRUYỀN HỌC QUẦN THỂ

Trong chương trình sinh học 12 thì di truyền học quần thể là một nội dung chủ yếu của di truyền học hiện đại. Các bài tập phần di truyền quần thể là phần kiến thức hay và khó có trong các đề thi ĐH – CĐ – HSG. Để học sinh có thể hệ thống hóa được kiến thức, ngoài việc giảng dạy lí thuyết thì việc rèn luyện kĩ năng giải bài tập, nhận dạng bài tập và hệ thống kiến thức đã học cho học sinh là rất quan trọng. Đặc biệt với hình thức thi trắc nghiệm như hiện nay, câu hỏi có nhiều bài tập vận dụng đòi hỏi học sinh phải trả lời nhanh, chính xác nên việc phân loại bài tập và hướng dẫn học sinh giải bài tập là vô cùng cần thiết. Vì vậy trong quá trình ôn thi ĐH – CĐ, để nâng cao kết quả học tập của học sinh, tôi đã hệ thống hóa kiến thức phần bài tập di truyền di truyền quần thể trong chuyên đề : “PHƯƠNG PHÁP GIẢI MỘT SỐ DẠNG BÀI TẬP PHẦN DI TRUYỀN HỌC QUẦN THỂ

A ĐẶT VẤN ĐỀ Trong chương trình sinh học 12 di truyền học quần thể nội dung chủ yếu di truyền học đại Các tập phần di truyền quần thể phần kiến thức hay khó có đề thi ĐH – CĐ – HSG Để học sinh hệ thống hóa kiến thức, ngồi việc giảng dạy lí thuyết việc rèn luyện kĩ giải tập, nhận dạng tập hệ thống kiến thức học cho học sinh quan trọng Đặc biệt với hình thức thi trắc nghiệm nay, câu hỏi có nhiều tập vận dụng đòi hỏi học sinh phải trả lời nhanh, xác nên việc phân loại tập hướng dẫn học sinh giải tập vơ cần thiết Vì q trình ôn thi ĐH – CĐ, để nâng cao kết học tập học sinh, tơi hệ thống hóa kiến thức phần tập di truyền di truyền quần thể chuyên đề : “PHƯƠNG PHÁP GIẢI MỘT SỐ DẠNG BÀI TẬP PHẦN DI TRUYỀN HỌC QUẦN THỂ" B PHẠM VI CHUYÊN ĐỀ Các tập di truyền quần thể đa dạng Nhưng phạm vi chuyên đề này, đề cập đến cách giải số dạng tập di truyền quần thể Chuyên đề áp dụng cho học sinh lớp 12 Số tiết thực chuyên đề: tiết C NỘI DUNG I KHÁI QUÁT VỀ QUẦN THỂ Các đặc trưng di truyền quần thể 1.1 Khái niệm Quần thể tập hợp cá thể loài, chung sống khoảng không gian xác định, tồn qua thời gian định, cá thể giao phối với sinh thể hệ (quần thể giao phối) Trừ lồi sinh sản vơ tính trinh sinh khơng qua giao phối 1.2 Đặc trưng di truyền quần thể Có vốn gen đặc trưng Vốn gen quần thể, thể tần số alen thành phần kiểu gen quần thể +Tần số alen: Tỉ lệ số lượng alen tổng số alen thuộc lôcut quần thể hay tỉ lệ phần trăm số giao tử mang alen quần thể thời điểm xác định +Tần số kiểu gen: Tỉ lệ cá thể có kiểu gen tổng số cá thể quần thể thời điểm xác định Cấu trúc di truyền quần thể tự thụ phấn 2.1 Quần thể tự thụ phấn Khái niệm: Tự thụ phấn thụ phấn xảy nên tế bào sinh dục đực có kiểu gen Kết tự thụ phấn liên tiếp n hệ F1 dị hợp ban đầu thu được: 1 Aa= n AA=aa= 2n 1− Nếu cấu trúc di truyền ban đầu quần thể x(AA) + y(Aa) + z(aa) = Sau n hệ tự thụ phấn liên tiếp, cấu trúc di truyền quần thể là: AA = x + y.[1-(1/2)n]/2; Aa = y.(1/2)n; Aa = z + y.[1-(1/2)n]/2 = - [ AA + Aa] Kết luận: Quần thể tự thụ phấn qua hệ, tần số alen khơng đổi, tần số kiểu gen thay đổi theo hướng tăng dần tỉ lệ kiểu gen đồng hợp, giảm dần tần số kiểu gen dị hợp Kết quần thể phân hoá thành dòng có kiểu gen khác 2.2 Giao phối cận huyết (Giao phối gần) Khái niệm: Giao phối cá thể bố mẹ, bố mẹ với chúng Giao phối cận huyết động vật làm tăng dần tần số kiểu gen đồng hợp, giảm dần tần số kiểu gen dị hợp Đây sở khoa học việc cấm kết hôn gần người, nhằm hạn chế khả mắc bệnh di truyền hệ sau, cá thể có kiểu gen đồng hợp lặn Cấu trúc di truyền quần thể ngẫu phối Khái niệm: Hiện tượng cá thể lựa chọn giao phối với hoàn toàn ngẫu nhiên gọi trình ngẫu phối Kết quả: +Tạo nhiều biến dị tổ hợp + Duy trì tần số alen thành phần kiểu gen trạng tái cân 3.1 Định luật Hardy-Weinberg Trong quần thể lớn ngẫu phối, khơng có yếu tố làm thay đổi tần số alen, thành phần kiểu gen quần thể trì khơng đổi từ hệ sang hệ khác theo đẳng thức: p2(AA) +2pq(Aa) + q2(aa) = - Điều kiện nghiệm định luật Hardy-Weinberg +Quần thể có kích thước lớn +Các cá thể quần thể giao phối ngẫu nhiên +Các cá thể có kiểu gen khác phải có sức sống khả sinh sản +Đột biến không xảy xảy với tần số đột biến thuận tần số đột biến nghịch +Quần thể cách li di truyền với quần thể khác, khơng có biến động di truyền di nhập gen -Ý nghĩa định luật Hardy-Weinberg: +Định luật Hardy-Weinberg giải thích có quần thể tồn ổn định thời gian dài, chúng đạt đến trạng thái cân để tồn +Khi quần thể trạng thái cân bằng, biết tần số cá thể có kiểu hình lặn, ta tính tần số alen lặn, alen trội thành phần kiểu gen quần thể ngược lại, biết tần số alen tính tần số kiểu gen, kiểu hình quần thể II HỆ THỐNG CÁC DẠNG BÀI TẬP ĐẶC TRƯNG VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP Xác định tần số alen 1.1 Xác định tần số alen biết cấu trúc di truyền quần thể -Theo định nghĩa: Tần số alen tỉ lệ giao tử mang alen quần thể BÀI TẬP MẪU Câu 1: Một quần thể thực vật có 1000 Trong có có 500 AA, 300 Aa, 200 aa Xác định tần số alen quần thể Hướng dẫn: Tần số alen A (p(A)) là: p(A) = [500.2 + 300] / (1000.2) = 0,65 q(a)=1 - 0,65 = 0,35 -Nếu biết cấu trúc di truyền quần thể là: D (AA) + H (Aa) + R (aa) = Thì tần số alen A là: p(A) = D + H/2 q(a) = R + H/2 = - p(A) Câu 2: Ở quần thể có cấu trúc di truyền 0,5AA + 0,3Aa + 0,2aa =1 Xác định tần số alen quần thể? Hướng dẫn: Tsố alen A (p(A)) là: p(A) = 0,5 + 0,3/2 = 0,65, q(a) = - 0,65 = 0,35 BÀI TẬP TỰ GIẢI ĐH 2008 Ở quần thể thực vật gen A qui định đỏ, alen a qui định vàng Ở quần thể loài trạng thái cân di truyền có 75% số đỏ : 25% số vàng Tần số tương đối alen A a quần thể A 0,2A : 0,8a B 0,4A : 0,6a C 0,5A : 0,5a D0,6A : 0,4a 1.2 Đối với gen NST thường - Nếu quần thể trạng thái cân di truyền tần số alen lặn bậc hai tần số kiểu hình lặn Nếu biết tần số kiểu hình lặn q2 (aa) => q (a) = q (aa) BÀI TẬP MẪU Câu 1: Ở loài gen A quy định lơng đen trội hồn tồn so với a quy định lông trắng Quần thể trạng thái cân di truyền có tỉ lệ lơng đen 64% Tính tần số alen A? Hướng dẫn: Tỉ lệ lông trắng là: – 0,64 = 0,36 Tần số alen a là: q(a) = 0,6 => p(A) = – 0,6 = 0,4 BÀI TẬP TỰ GIẢI ĐH 2012: Ở quần thể thực vật lưỡng bội, xét gen có hai alen nằm nhiễm sắc thể thường: alen A quy định hoa đỏ trội hoàn toàn so với alen a quy định hoa trắng Khi quần thể trạng thái cân di truyền có số hoa trắng chiếm tỉ lệ 4% Cho toàn hoa đỏ quần thể giao phấn ngẫu nhiên với nhau, theo lí thuyết, tỉ lệ kiểu hình thu đời là: A 35 hoa đỏ : hoa trắng B 15 hoa đỏ : hoa trắng C 24 hoa đỏ : hoa trắng D hoa đỏ : hoa trắng 1.3 Đối với gen NST giới tính 1.3.1 Xét gen NST giới tính X (Khơng có alen tương ứng Y) Xét gen NST giới tính X gồm alen A a Quá trình ngẫu phối tạo kiểu gen sau: Giới cái: XAXA, XAXa, XaXa Giới đực: XAY, XaY Gọi N1 tổng số cá thể N2 tổng số cá thể đực D số lượng cá thể mang kiểu gen XAXA R số lượng cá thể mang kiểu gen XAXa H số lượng cá thể mang kiểu gen XaXa K số lượng cá thể mang kiểu gen XAY L số lượng cá thể mang kiểu gen XaY Gọi p tần số alen A, q tần số alen a (p + q = 1) Ta có: p= xD + R + K xN1 + N q= xH + R + L xN1 + N - Cấu trúc di truyền quần thể trạng thái cân 1/2(p2 XAXA : 2pq XAXa : q2 XaXa) : 1/2(p XAY : q XaY) 1.3.2 Xét gen NST giới tính Y (Khơng có alen tương ứng X) - Xét gen NST giới tính Y gồm alen A a Q trình ngẫu phối tạo kiểu gen giới đực sau: XYA XYa Gọi N tổng số cá thể đựcK số lượng cá thể đực mang kiểu gen XYA L số lượng cá thể đực mang kiểu gen XYa Gọi p tần số alen A, q tần số alen a (p + q = 1) Ta có: p= K N q= L N - Cấu trúc di truyền quần thể trạng thái cân 1/2XX : 1/2 (p XYA : q XYa) 1.3.3 Xét gen nằm vùng tương đồng NST X Y Xét gen gồm alen A a nằm vùng tương đồng X Y Gọi p, q tần số alen A a Khi cấu trúc di truyền quần thể xác định trường hợp gen nằm NST thường Ta có cấu trúc di truyền quần thể trạng thái cân di truyền p2 (XAXA + XAYA) : 2pq (XAXa+ XAYa+ XaYA) : q2 (XaXa+ XaYa) VD1: Ở loài mèo nhà, cặp alen D d quy định tính trạng màu lơng nằm NST giới tính X DD: lông đen; Dd: lông tam thể; dd: lông vàng Trong quần thể mèo thành phố Luân Đôn người ta ghi số liệu kiểu hình sau: Mèo đực: 311 lông đen, 42 lông vàng Mèo cái: 277 lông đen, 20 lông vàng, 54 lông tam thể Biết quần thể đạt cân di truyền a Hãy tính tần số alen D d b Viết cấu trúc di truyền quần thể Giải a Áp dụng cơng thức trên, ta có Tần số alen D = x 277 + 54 + 311 = 0,871 x351 + 353 Tần số alen d = x 20 + 54 + 42 = 0,129 x351 + 353 b Cấu trúc di truyền quần thể 1/2(0,8712 XDXD + x 0,871 x 0,129 XDXd + 0,1292 XdXd) + 1/2(0,871 XDY+ 0,129 XdY) = Hay 0,3793205 XDXD + 0,112359 XDXd +0,0083205 XdXd + 0,4355 XDY + 0,0645 XdY = VD2: Biết gen nằm NST giới tính trạng thái cân di truyền Biết tần số alen A/a = 0,7/0,3 Xác định cấu trúc di truyền quần thể Giải: - TH1: Gen nằm NST X alen tương ứng Y Cấu trúc di truyền quần thể 1/2(0,72 XAXA + 2x0,7x0,3 XAXa + 0,32 XaXa) + 1/2(0,7 XAY + 0,3 XaY) = Hay 0,245 XAXA + 0,21 XAXa + 0,045 XaXa + 0,35 XAY + 0,15 XaY = - TH2: Gen nằm NST Y khơng có alen tương ứng X Cấu trúc di truyền quần thể 1/2 XX + 1/2 (0,7 XYA + 0,3 XYa) = Hay 0,5 A a XX + 0,35 XY + 0,15 XY = - TH3: Gen nằm vùng tương đồng X Y Cấu trúc di truyền quần thể 0,72 (XAXA + XAYA) + 2x0,7x0,3 (XAXa + XAYa + XaYA) + 0,32 (XaXa + XaYa) = Hay 0,49 (XAXA + XAYA) + 0,42 (XAXa + XAYa + XaYA) + 0,09 (XaXa + XaYa) = BÀI TẬP MẪU Câu 1: Trong quần thể người tỉ lệ nam mắc bệnh mù màu 1% Khả nữ giới mắc bệnh mù màu là: A 0,01% B 0,05% C 0,04% D 1% a a Hướng dẫn: Ta có q(X ) = q(X Y) = 0,01 Vậy tỉ lệ nữ mù màu q 2(aa) = 0,012 = 0,01% Câu 2: Trong quần thể người điều tra thấy 12% bị mù màu Xác định tỉ lệ nam, nữ mù màu? Biết quần thể người trạng thái cân di truyền A 12% nam mù màu, 4% nữ mù màu B 20% nam mù màu, 4% nữ mù màu C 2% nam mù màu, 4% nữ mù màu D 20% nam mù màu, 2% nữ mù màu a a a Hướng dẫn: Ta có q(X Y) + q (X X ) = 2.0,12 => q(a) = 0,2 Tỉ lệ nam mù màu q(XaY) =20%, tỉ lệ nữ mù màu q2(XaXa) = 0,22 = 4% Câu 3: Ở quần thể côn trùng ngẫu phối trạng thái cân di truyền, giới đực có 10% mắt trắng Hãy xác định tần số tương đối alen tần số phân bố kiểu gen quần thể Biết giới đực XY Hướng dẫn: -Theo ta có q(Xa)=0,1 +Tỉ lệ kiểu gen giới đực là: 0,9XAY : 0,1XaY + Tỉ lệ kiểu gen giới cái: 0,81XAXA: 0,18XAXa : 0,01XaXa + Tỉ lệ kiểu gen chung hai giới : 0,45XAY + 0,05XaY + 0,405XAXA + 0,09XAXa + 0,05XaXa = BÀI TẬP TỰ GIẢI Câu 1: Ở người gen đột biến lặn (m: qui định mù màu) NST X khơng có alen tương ứng Y Alen M không gây mù màu Trong quần thể người trạng thái cân Hardy – Weinberg bệnh mù màu có tần số người bị mù màu 5,25% Xác định cấu trúc di truyền quần thể A nam: 0,95XAY; 0,05XaY; nữ: 0,9025XAXA: 0,095XAXa: 0,0025XaXa B nam: 0,05XAY; 0,95XaY; nữ: 0,9025XAXA: 0,095XAXa: 0,0025XaXa C nam: 0,95XAY; 0,05XaY; nữ: 0,095XAXA: 0,95XAXa: 0,025XaXa D nam: 0,95XAY; 0,05XaY; nữ: 0,925XAXA: 0,095XAXa: 0,25XaXa HSG 12 Vĩnh Phúc 2008 Ở người bệnh mù màu gen m qui định nằm NST X khơng có alen tương ứng NST Y, alen M qui định bình thường Một quần thể người trạng thái cân di truyền có 5% nam mù màu Xác định tỉ lệ nữ mù màu quần thể ĐA: Tỉ lệ nữ mù màu q2(XaXa) = (0,05)2 1.4 Đối với gen có nhiều alen - Đối với gen có nhiều alen có tần số tương ứng p(A), q(a’), r(a) Thì cấu trúc di truyền quần thể cân là: [p(A) + q(a’) + r(a) + ]2 = 1.4.1 Trường hợp gen di truyền theo kiểu đồng trội -Xét di truyền nhóm máu người có ba alen IA, IB, IO với tần số tương ứng p, q, r Khi quần thể cân di truyền cấu trúc di truyền quần thể [p(IA) + q(IB) + r(IO)] = -Tần số nhóm máu A là: p2(IAIA) + 2pr(IAIO) -Tần số nhóm máu B là: q2(IBIB) + 2qr(IBIO) -Tần số nhóm máu AB là: 2pq(IAIB) -Tần số nhóm máu O là: r2 (IOIO) BÀI TẬP MẪU Câu 1: Trong quần thể người nhóm máu O chiếm 4%, nhóm máu B chiếm 21% Xác định tỉ lệ nhóm máu A quần thể, biết cấu trúc di truyền trạng thái cân A 0,45 B 0,30 C 0,25 D 0.15 O O O B B Hướng dẫn: Ta có r (I I ) = 0,04 => r(I ) = 0,2 (1) q (I I ) + 2qr(IBIO) =0,21 (2) Từ (1), (2) suy q(IB) = 0,3, p(IA) = 0,5 Vậy tần số nhóm máu A quần thể p2(IAIA) + 2pr(IAIO) =0,45 Câu 2: Trong quần thể người cân kiểu gen người ta thấy xuất 1% có nhóm máu O 28% nhóm máu AB Tỉ lệ người có nhóm máu A B quần thể Biết tần số nhóm máu A cao nhóm máu B A 56%; 15% B 62%; 9% C 49%; 22% D 63%; 8% O O O B O Hướng dẫn: Ta có r (I I ) = 0,01 => r(I ) = 0,1 (1) 2pq(I I ) =0,28 (2) P + q+ r =1 (3) Từ (1), (2, (3) suy q(IB) = 0,2, p(IA) = 0,7 Vậy tần số nhóm máu A quần thể p2(IAIA) + 2pr(IAIO) =0,63, tần số nhóm máu B 0,08 1.4.2 Trường hợp gen di truyền theo kiểu thứ tự trội lặn khác -Xét lơcut A có alen a 1, a2, a3 theo thứ tự trội lặn hoàn toàn a 1>a2> a3 với tần số tương ứng p,q, r Cấu trúc di truyền quần thể cân là: p2(a1a1) + 2pq(a1a2) + 2pr(a1a3) + q2(a2a2) + 2qr(a2a3) +r2(a3a3) = Tần số kiểu hình 1: p2(a1a1) + 2pq(a1a2) + 2pr(a1a3) Tần số kiểu hình 2: q2(a2a2) + 2qr(a2a3) Tần số kiểu hình lặn: r2(a3a3) BÀI TẬP MẪU Câu 1: Màu sắc vỏ ốc sên gen có alen kiểm sốt: C 1: nâu, C2: hồng, C3: vàng Alen qui định màu nâu trội hoàn toàn so với alen kia, alen qui định màu hồng trội hoàn toàn so với alen qui định màu vàng Điều tra quần thể ốc sên người ta thu số liệu sau: Màu nâu có 360 con; màu hồng có 550 con; màu vàng có 90 Xác định tần số alen C 1, C2, C3? Biết quần thể cân di truyền A 0,4; 0,4; 0,2 B 0,2 ; 0,5; 0,3 C 0,3; 0,5; 0,2 D 0,2; 0,3; 0,5 Hướng dẫn: Ta có tần số kiểu hình nâu : hồng : vàng tương ứng 0,36 : 0,55 : 0,09 Ta có r2(C3C3) = 0,09 => r(C3) = 0,3 Ta có q2(C2C2) + 2qr(C2C3) =0,55 = q(C3) = 0,5 => p(C1) = 0,2 1.5 Xác định tần số alen trường hợp có tác động chọn lọc tự nhiên 1.5.1 Ở quần thể tự thụ phấn Đối với quần thể tự thụ phấn có gen gây chết (hoặc khơng có khả sinh sản) phải xác định lại cấu trúc di truyền quần thể sau có chọn lọc VD Một quần thể thực vật tự thụ phấn có kiểu gen hệ P: 0,45AA: 0,30Aa: 0,25aa Biết có kiểu gen aa khơng có khả sinh sản Tính theo lí thuyết, tỉ lệ kiểu gen thu hệ F1 là: A 0,7AA: 0,2Aa : 0,1aa B 0,36AA: 0,24Aa : 0,40aa C 0,36AA: 0,48Aa : 0,16aa D 0,525AA: 0,150Aa : 0,325aa Hướng dẫn: Cấu trúc di truyền quần thể sau có chọn lọc là: AA = 0,45 / (0,45+0,3) = 0,6 Aa = 1- 0,6 = 0,4 Vậy sau hệ tự thụ phấn tần số kiểu gen aa = 0,4.1/4=0,1; Aa=0,2; AA=1-0,1-0,2=0,7 1.5.2 Ở quần thể giao phối - Giả sử hệ số chọn lọc kiểu gen AA, Aa, aa tương ứng h 1, h2, h3 Xác định tần số alen sau hệ chọn lọc f(AA)= p ( AA).h1 p ( AA).h1 + pq ( Aa).h2 + q (aa).h3 pq ( Aa).h f(Aa)= p ( AA).h + pq( Aa).h + q (aa).h aa = 1-[f(AA) + f(Aa)] -Nếu kiểu gen đồng hợp tử lặn gây chết tần số alen lặn sau hệ chọn lọc q/(1+q) pq q q q(a) = p + pq = p + 2q = + q -Nếu ban đầu quần thể trạng thái cân di truyền, điều kiện sống thay đổi làm kiểu gen đồng hợp tử lặn gây chết tần số alen lặn sau n hệ chọn lọc q0/(1+n.q0) BÀI TẬP MẪU Câu 1: Quần thể bướm bạch dương ban đầu có pB = 0,01 qb = 0,99, với B alen đột biến gây màu đen, b màu trắng Do nhiễm bụi than thân mà lồi bướm đậu bị nhuộm đen, nên kiểu hình trội ưu kiểu hình lặn (chim ăn sâu khó nhìn thấy bướm màu đen mơi trường màu đen) Nếu trung bình 20% bướm đen sống sót sinh sản, bướm trắng sống sót đến sinh sản 10%, sau hệ tần số alen là: A p = 0,02; q = 0,98 B p= 0,004, q= 0,996 C p = 0,01; q = 0,99 D p= 0,04 ; q = 0,96 Hướng dẫn: Tần số alen qB: qB = (0,992.10% + 0,01.0,99.20%) / [0,012.20% + 2.0,01.0,99.20% + 0,992.10%]=0,96 Câu 2: Quần thể ban đầu cân di truyền có q(a)=0,01, đồng hợp tử lặn chết Hãy tính tần số alen sau hệ? A p(A)=0,9901; q(a)=0,0099 B p(A)=0,9001; q(a)=0,0999 C p(A)=0,9801; q(a)=0,0199 D p(A)=0,901; q(a)=0,099 Hướng dẫn: q(a) = q0/(1+q0) = 0,0099, p(A) = 0,9901 Câu 3: Sau quần thể đạt trạng thái cân di truyền có cấu trúc di truyền p02(AA) : 2p0.q0(Aa) : q02(aa), điều kiện sống thay đổi, cá thể có kiểu gen aa trở nên khơng có khả sinh sản Hãy xác định tần số alen q(a) quần thể sau hệ ngẫu phối? A q0/(1+5q0) B (1/5.q0)n C q0-(1/5.q0)n D (1-q0)n/2 Hướng dẫn: Áp dụng công thức qn = q0/(1+n.q0) BÀI TẬP TỰ GIẢI ĐH 2010 Một quần thể ngẫu phối, hệ xuất phát có thành phần kiểu gen 0,36BB+0,48Bb+0,16bb=1 Khi quần thể này, cá thể có kiểu gen dị hợp có sức sống khả sinh sản cao hẳn so với cá thể có kiểu gen đồng hợp A alen trội có xu hướng bị loại bỏ hồn tồn khỏi quần thể B tần số alen trội tần số alen lặn có xu hướng C tần số alen trội tần số alen lặn có xu hướng khơng thay đổi D alen lặn có xu hướng bị loại bỏ hoàn toàn khỏi quần thể Chứng minh: ĐH 2011 Trong quần thể thực vật giao phấn, xét lơcut có hai alen, alen A quy định thân cao trội hoàn toàn so với alen a quy định thân thấp Quần thể ban đầu (P) có kiểu hình thân thấp chiếm tỉ lệ 25% Sau hệ ngẫu phối không chịu tác động nhân tố tiến hóa, kiểu hình thân thấp hệ chiếm tỉ lệ 16% Tính theo lí thuyết, thành phần kiểu gen quần thể (P) là: A 0,45AA : 0,30Aa : 0,25aa B 0,25AA : 0,50Aa : 0,25aa C 0,30AA : 0,45Aa : 0,25aa D 0,10AA : 0,65Aa : 0,25aa 1.6 Xác định tần số alen trường hợp xảy đột biến gen 1.6.1 Với gen có alen - Sự thay đổi tần số alen phụ thuộc vào tần số đột biến thuận (u) tần số đột biến nghịch (v): ∆p = vq-up; ∆q = up – vq Cơ sở: Nếu u ≠ v; u > 0, v > → nghĩa xảy đột biến thuận đột biến nghịch Sau hệ, tần số tương đối alen A là: p1 = po – upo + vqo Kí hiệu biến đổi tần số alen A ∆p Khi ∆p = p1 – po = (po – upo + vqo) – po = vqo - upo Câu 1: Một quần thể có p = 0,8, q = 0,2 Nếu tần số đột biến thuận u = 5.10 -5, tần số đột biến nghịch v=2.10-5 Hãy tính tần số alen sau hệ: Hướng dẫn: ∆p = vq-up = -3,6.10-5 Vậy p1 = 0,8 - 3,6.10-5 q1 = 0,2 + 3,6.10-5 1.6.2 Tần số đột biến thuận (u) không thay đổi qua thể hệ -Tần số đột biến gen A thành a sau hệ u -Sau hệ, tần số alen A: p(A)= p(A) - p(A).u=p(A).(1-u) Câu 1: Quần thể ban đầu có p(A) = q(a) = 0,5 Tần số đột biến A -> a sau hệ 10-6 Sau hệ tần số alen a tăng lên 1,5% Hướng dẫn: Ban đầu p(A) = q(a) = 0,5 F1: p(A)1 = 0,5 - 0,5.10-6 = 0,5(1-10-6) F2: p(A)2 = p(A)1 – p(A)1.10-6 =0,5(1-10-6)2 Fn: p(A)n = p(A)n-1 – p(A)n-1.10-6 = 0,5(1-10-6)n lg(0,5 − 0,5.1,5%) Theo ta có: p(A)n = 0,5(1-10-6)n = 0,5 – 0,5.1,5% => n= lg[0,5(1 − 10 −6 )] 1.7 Xác định tần số alen trường hợp xảy nhập cư *Tốc độ di-nhập gen: m=Số giao tử mang gen di nhập / Số giao tử hệ quần thể m=Số cá thể nhập cư / tổng số cá thể quần thể -Nếu gọi: q0 : tần số alen trước có di nhập qm: tần số alen phận di nhập q’: tần số alen sau di nhập m: kích thước nhóm nhập cư -Thì: q’ = q0 - m(q0-qm) Câu 1: Trong quần thể gồm 900 bướm, tần số alen quy định cấu tử chuyển động nhanh enzyme (p) 0,7, tần số alen quy định cấu tử chuyển động chậm (q) 0,3 90 bướm từ quần thể nhập cư đến quần thể có q=0,8 Tính tần số alen quần thể Hướng dẫn: Ta tính m= 90/ 900 = 0,1 Ta có q’ = q - m(q0-qm) = 0,8 – 0,1 (0,8-0,3) = 0,75 p’ = – 0,75 = 0,25 Câu 2: Một quần thể cho có q(a) = 0,4 phát tán với tốc độ m=0,1 vào quần thể I: qa=0,9, II: qa=0,1 Thì sau khoảng 30 hệ quần thể nhận I, II có q a xấp xỉ qa quần thể cho Xác định cấu trúc di truyền quần thể 2.1 Quần thể tự thụ phấn Quần thể tự phối ban đầu có cấu trúc di truyền x(AA) + y(Aa) + z(aa) = Sau n hệ tự thụ phấn liên tiếp, cấu trúc di truyền quần thể là: AA = x + y.[1-(1/2)n]/2 Aa = y.(1/2)n Aa = z + y.[1-(1/2)n]/2 = - [ AA + Aa] BÀI TẬP TỰ GIẢI Câu 1: Ở ngô, gen A: hạt đỏ, gen a: hạt trắng Trong quần thể ban đầu toàn Aa Xác định tỉ lệ phân li kiểu hình hệ F3 tự thụ phấn? A 62,5% hạt đỏ: 37,5% hạt trắng B 50% hạt đỏ : 50% hạt trắng C 56,25% hạt đỏ : 43,75% hạt trắng D 75% hạt đỏ : 25% hạt trắng Câu 2: Cho biết tỉ lệ kiểu gen quần thể sau: 1%AA: 64%Aa: 35%aa Xác định cấu trúc di truyền quần thể sau hệ tự phối ? A 65%AA: 4% Aa: 31% aa B 1%AA: 64%Aa: 35%aa C 31%AA: 4%Aa: 65%aa D 46,875%AA: 6,25%Aa: 46,875%aa ĐH 2007 Ở quần thể có 100% cá thể có kiểu gen Aa tự thụ phấn liên tiếp qua hệ Tính theo lí thuyết, tỉ lệ kiểu gen hệ thứ A 0,2AA: 0,4Aa: 0,4aa B 0,4375AA: 0,125Aa: 0,4375aa C 0,25AA: 0,5Aa: 0,25aa D 0,375AA: 0,25Aa: 0,375aa ĐH 2010 Một quần thể thực vật có tỉ lệ kiểu gen hệ xuất phát (P) 0,25AA : 0,40Aa : 0,35aa Tính theo lí thuyết, tỉ lệ kiểu gen quần thể sau ba hệ tự thụ phấn bắt buộc (F3) là: A 0,375AA : 0,100Aa : 0,525aa B 0,25AA : 0,40Aa : 0,35aa C 0,425AA : 0,050Aa : 0,525aa D 0,35AA : 0,20Aa : 0,45aa ĐH 2011 Ở loài thực vật, alen A quy định hoa đỏ trội hoàn toàn so với alen a quy định hoa vàng Thế hệ xuất phát (P) quần thể tự thụ phấn có tần số kiểu gen 0,6AA: 0,4Aa Biết khơng có yếu tố làm thay đổi tần số alen quần thể, tính theo lí thuyết, tỉ lệ hoa đỏ F1 là: A 64% B 90% C 96% D 32% ĐH 2011: Từ quần thể thực vật ban đầu (P), sau hệ tự thụ phấn thành phần kiểu gen quần thể 0,525AA : 0,050Aa : 0,425aa Cho quần thể 10 Câu 1: Trong quần thể ngẫu phối có: Giới đực : 0,8A :0,2a Giới có: 0,4A: 0,6a Gen qui định tính trạng NST thường Sau hệ quần thể cân di truyền? A hệ B hệ C hệ D 5-6 hệ Câu 2: Cấu trúc di truyền quần thể: ♀0,2XAXA : 0,6XAXa : 0,2XaXa ♂0,2XAY : 0,8XaY Hướng dẫn: ♀ p(XA) = 0,5 q(Xa) = 0,5 ♂ p(XA) = 0,2 q(Xa) = 0,8 ==> Quần thể chưa đạt trạng thái cân di truyền -Khi quần thể cân tần số alen xác định sau: p(XA) = 1/3.0,2 + 2/3.0,5 = 0,4 q(Xa) = 1-0,4 = 0,6 -Cấu trúc di truyền quần thể cân bằng: ♀: 0,16XAXA : 0,48XAXa : 0,36XaXa ♂: 0,4XAY : 0,6XaY *Sau hệ quần thể đạt cân di truyền: Thế Xuất hệ phát ♂ 0,2XA 0,5XA 0,35XA 0,425XA 0,3875XA 0,40625XA 0,39785XA ♀ 0,5XA 0,35XA 0,425XA 0,3875XA 0,40625XA 0,39785XA 0,4XA Vậy sau 5-6 hệ quần thể đạt trạng thái cân di truyền Bài tập di truyền xác suất quần thể 4.1 Xác định tỉ lệ kiểu hình trội thơng qua tỉ lệ kiểu hình lặn Cơ sở: Tỉ lệ kiểu hình trội = 100% - tỉ lệ kiểu hình lặn Câu 1: Trong quần thể người nhóm máu O chiếm 4%, nhóm máu B chiếm 21% Hai vợ chồng có nhóm máu B Tính xác suất họ sinh trai đầu lòng có nhóm máu B? A 45/98 B 45/49 C 3/16 D 47/49 A B Hướng dẫn: Ta tính tần số alen tương ứng I = 0,5, I = 0,3, IO = 0,2 Tần số nhóm máu B 0,21 Xác suất người có nhóm máu B có kiểu gen I BIO là: 2pr / (q2 + 2qr) = 0,12 / 0,21 = 4/7 Vậy xác suất cặp vợ chồng sinh đầu lòng có máu O là: 4/7.4/7.1/4= 4/49 Vậy xác suất họ sinh trai đầu lòng có nhóm máu A (1- 4/49).1/2 = 45/98 4.2 Xác suất kiểu gen dị hợp số cá thể có kiểu hình trội 2pq/(p2 + 2pq) BÀI TẬP MẪU Câu 1: Ở quần thể ruồi giấm có thân xám trội so với thân đen Quần thể có tần số thân đen 36% Chọn ngẫu nhiên 10 cặp thân xám giao phối với theo cặp Tính xác suất để 10 cặp cá thể có kiểu gen dị hợp tử? A (2/3)10 B (3/4)20 C (3/4)10 D (2/3)20 Hướng dẫn : Ta có q2(aa) = 0,36 => q(a) = 0,6, p(A) = 0,4 14 Xác suất cá thể có kiểu hình trội có kiểu gen dị hợp : 2pq/(p2 + 2pq) = 0,48/0,64=3/4 Xác suất để 10 cặp cá thể thân xám có kiểu gen dị hợp tử : (3/4)2.10 Câu 2: Ở quần thể người tỉ lệ bị bệnh bạch tạng 1/10.000 Xác suất để cặp vợ chồng bình thường mang gen gây bệnh bao nhiêu? A 4% B 0,04% C 1% D 0,01% Hướng dẫn: ta có q (aa) = 1/10.000 => q(a) = 0,01; p(A) = 0,99 Xác suất để cặp vợ chồng bình thường mang gen gây bệnh (có kiểu gen dị hợp Aa) là: [2pq/(p2 + 2pq)]2 = 0,04% Câu 3: Ở lơcut NST thường có n+1 alen Tần số alen ½, tần số alen lại là 1/2n Giả sử quần thể trạng thái cân HardyWeinberg Xác định tần số cá thể dị hợp tử? A (3n-1)/4n B (2n-1)/3n C (3n-1)/2n D (3n-1)/2n Hướng dẫn : Tần số alen ½ Vậy tần số alen lại 1/2n Tần số kiểu gen đồng hợp : ¼ + n.(1/2n)2 Tần số kiểu gen dị hợp : – (¼ + n.(1/2n)2) = (3n-1)/4n Câu : Ở người gen đột biến lặn (m) nằm NST X khơng có alen Y Alen trội tương ứng (M) không gây mù màu Trong quần thể người trạng thái cân Hacđi-Vanbec bệnh mù màu có tần số nam giới bị mù màu 5% Xác định tỉ lệ người mang gen lặn qui định bệnh bạch tạng kiểu gen ? A 14,75% B 7,375% C 0,25% D 9,75% A Hướng dẫn: Ta có q(X ) = 0,05 Tỉ lệ người mang gen lặn qui định bệnh bạch tạng kiểu gen : [q(XAY) + 2pq (XAXa) + q2(XaXa)]/2 = 0,07375 BÀI TẬP TỰ GIẢI ĐH 2008 Ở người, gen lặn qui định bệnh bạch tạng nằm NST thường, gen trội tương ứng qui định da bình thường Giả sử quần thể người 100 người da bình thường có người mang gen bạch tạng Một cặp vợ chồng bình thường, xác suất bị bạch tạng họ A 0,0125% B 0,025% C 0,25% D 0,0025% ĐH 2012 Ở người, gen NST thường có alen: A qui định thuận phải trội hoàn toàn so với a qui định thuận trái Một quần thể người trạng thái cân di truyền có 64% số người thuận tay phải Một người phụ nữ thuận tay trái kết hôn với người phụ nữ thuận tay phải thuộc quần thể Xác suất để người đầu lòng cặp vợ chồng thuận tay phải A 37,5% B 50% C 43,75% D 62,5% 5: Tính số loại kiểu gen quần thể 5.1 Đối với quần thể loài đơn bội: VD: Vi khuẩn, rêu Số loại kiểu gen số loại alen gen VD: Gen A có r alen quần thể có tối đa r kiểu gen gen A 15 5.2 Đối với quần thể lưỡng bội: 5.2.1 Nêú gen nằm NST thường PLĐL - Trường hợp gen A có r alen thì: + Số kiểu gen dị hợp gen A Cr2 = r (r − 1) + Số kiểu gen đồng hợp gen A số alen = r + Tổng số kiểu gen tối đa gen A quần thể: = số KGĐH + số KGDH = r+ r (r − 1) r (r + 1) = 2 - Trường hợp có nhiều gen mà gen có nhiều alen Gen I có n alen Gen II có m alen - Số KGĐH = n - số KGĐH = m n(n − 1) n(n + 1) - tổng số KG = m(m − 1) m(m + 1) - tổng số KG = - Số KGDH = - số KGDH = + Sổ kiểu gen tối đa quần thể = n(n + 1) m(m + 1) mn(m.n + 1) = 2 + Số kiểu gen đồng hợp tất gen= n.m + Số kiểu gen dị hợp tất gen = n(n − 1) m(m − 1) 2 + Số kiểu gen dị hợp= ∑ số kiểu gen quần thể - Số kiểu gen đồng hợp Bài 1: Trong quần thể ngẫu phối lồi động vật 2n Xét gen có alen nằm NST thường Biết khơng có đột biến xảy Số loại KG tối đa xảy quần thể là: A.15 B C D 10 Hướng dẫn: ∑ KG = 5(5 + 1) = 15 Bài 2: Gen thứ I có alen, gen thứ II có alen, gen nằm NST thường Quá trình ngẫu phối có kiểu gen dị hợp gen là: A.12 B 15 C 18 D 24 Hướng dẫn: Số KG dị hợp gen: 3(3 − 1) 4(4 − 1) x = x = 18 2 Bài 3: Với cặp gen dị hợp Aa, Bb, Dd nằm cặp NST khác Khi thể tự thụ phấn số loại KG dị hợp tối đa có hệ sau: A 27 B 19 C 16 D Hướng dẫn: Số KG dị hợp tối đa: 2(2 + 1) 2(2 + 1) 2(2 + 1) - 2.2.2 = 27 – = 19 2 Bài 4: Ở người gen quy định màu mắt có alen ( A a), gen quy định dụng tóc có alen (B b), gen quy định nhóm máu có alen ( IA, IB, IO) Cho biết gen nằm 16 NST thường khác Số KG tối đa có th.ể tạo từ gen nói quần thể người là: A 54 B 24 C 10 D 64 Hướng dẫn: gen nằm cặp NST khác - Số KG tối đa: 2(2 + 1) 2(2 + 1) 3(3 + 1) + + = 3.3.6 = 54 2 Cần nhớ: Các gen nằm NST khác nhau: Gen có a alen; gen có b alen; gen có c alen: số KG tối đa = a (a + 1) b(b + 1) c(c + 1) 2 5.2.2 Nêú gen nằm NST thường liên kết hoàn toàn: Số kiểu gen tối đa quần thể = nm(nm + 1) VD: Gen A có hai alen A a, gen B có hai alen B b nằm nst số kiểu gen tối đa quần thể TL: Số kiểu gen tối đa quần thể 2.2(2.2+1)/2= 10 Cụ thể: có kiểu gen sau: AB/AB, AB/Ab, Ab/Ab, AB/aB, AB/ab,Ab/aB, Ab/Ab, aB/aB, aB/ab, ab/ab 5.2.3 Nêú gen nằm NST giới tính: * Gen nằm X khơng có alen tương ứng Y: Trên XX Trên XY r (r + 1) Số KG = r số KG = ( giống NST thường) ( Y khơng có alen tương ứng) r (r + 1) r (r + 3) Tổng quát: Số KG tối đa = +r= 2 Cần nhớ: ∑ KG = (∑ KGXX + ∑ KGXY ).∑ KGNST thường Bài 1: Một quần thể ĐV, xét gen có alen NST thường gen có alen NST giới tính X, khơng có alen tương ứng Y Quần thể có số loại kiểu gen tối đa gen là? A 30 B 60 C 18 D 22 Hướng dẫn: 3(3 + 1) =6 2(2 + 1) Số KG NST giới tính là: +2 = Số KG NST thường là: Số KG tối đa = 6.5 = 30 17 Bài 2: Ở người gen a quy định mù màu Gen A quy định bình thường NST giới tính X khơng có alen Y Gen quy định nhóm máu có alen IA, IB, IO, số KG tối đa có người gen là: A 20 B 30 C D 18 Hướng dẫn: Xét gen quy định bệnh mắt: alen NST X Kiểu gen tối đa: 2(2 + 1) +2=5 Xét gen quy định nhóm máu: alen NST thường Số KG tối đa: 3(3 + 1) =6 ⇒ tổng số KG tối đa quần thể là: x = 30 Bài 3: Bệnh mù màu bệnh máu khó đơng người gen lặn NST giới tính X, khơng có alen tương ứng Y Xác định số KG tối đa quần thể người gen gây bệnh máu khó đơng mù màu là: A B 10 C 12 D 14 Hướng dẫn: Số KG tối đa gen gây bệnh máu khó đơng mù màu là: 2.2(2.2 + 1) + 2.2 = 14 Bài 4: Bệnh mù màu bệnh máu khó đơng người gen lặn NST giới tính X, khơng có alen Y Bạch tạng lại gen lặn khác nằm NST thường quy định Số KG tối đa quần thể người gen gây bệnh máu khó đơng mù màu số KG tối đa quần thể người gen là: A 36 B 14 30 C 12 28 D 14 42 Hướng dẫn: - Số KG gen mù màu máu khó đơng NST X = - Số KG tối đa cuả gen = 14 2(2 + 1) = 42 2.2(2.2 + 1) + 2.2 = 14 Bài 5: Nhóm máu gồm alen nằm NST thường Máu khó đơng gồm alen NST X khơng có alen Y, dính ngón gồm alen nằm Y Số KG tối đa là: A 42 B 90 C 150 D 27 Hướng dẫn: 3(3 + 1) =6 2(2 + 1) - Số KG NST giới tính = + 2.2 = - Số KG NST thường = → tổng số KG là: x = 42 Bài 6:( Đề TSĐH 2011): Trong quần thể lồi thú, xét locut có alen A1, A2, A3 Locut có alen B b Cả locut nằm đoạn không tương đồng NST giới tính X alen locut liên kết khơng hồn tồn Biết khơng xảy đột biến, tính theo lý thuyết số KG tối đa locut quần thể là: 18 A 18 B 36 C 30 Hướng dẫn: Mỗi locut gen Số lượng KG tối đa = D 27 2.3(2.3 + 1) + 2.3 = 27 Bài 7: Gen I, II III có số alen 2, 3, Gen I II nằm NST X khơng có alen tương ứng Y Gen III nằm cặp NST thường Tính số KG tối đa có quần thể: A 210 B 270 C 190 D 186 Hướng dẫn: Số KG tối đa: 2.3(2.3 + 1) + 2.3 x 4(4 + 1) = 270 Bài 8: Ở người xét gen: gen I có alen NST thường, gen II, III có alen NST X khơng có alen Y Các gen X liên kết hoàn toàn với nhau, gen thứ có alen NST giới tính Y khơng có alen X, theo lý thuyết số KG tối đa locut quần thể người là: A 142 B 115 C 84 D 132 Hướng dẫn: 3(3 + 1) =6 2.2(2.2 + 1) - Tổng số KG NST giới tính = + 2.2.3 = 22 - Tổng số KG NST thường = → tổng số KG là: x 22 = 132 Bài ( CĐ – 2009): Một quần thể động vật, xét gen có alen NST thường gen có alen NST giới tính X khơng có alen tương ứng Y Quần thể có số loại KG tối đa gen là: A 60 B 30 C 32 D 18 Hướng dẫn: 3(3 + 1) =6 2(2 + 1) - Tổng số KG NST giới tính = +2=5 - Tổng số KG NST thường = → Tổng số KG là: x = 30 Bài 10 ( ĐH – 2010): Ở quần thể ngẫu phối, xét gen, gen thứ có alen, nằm đoạn khơng tương đồng NST giới tính X Gen thứ có alen nằm NST thường Trong trường hợp không xảy đột biến Số loại kiểu gen tối đa gen tạo quần thể là: A 45 B 90 C 15 D 135 Hướng dẫn: 3(3 + 1) +3=9 5(5 + 1) - Tổng số KG NST thường = = 15 - Tổng số KG NST giới tính = → ∑ KG = 15 = 135 * Gen nằm Y khơng có alen tương ứng X: - Giới XX, có kiểu gen 19 - Giới XY, có r kiểu gen - Số kiểu gen tối đa là: r+1 VD: Một gen có alen nằm NST Y khơng có alen X Tìm số kiểy gen quần thể Hướng dẫn: -KG XX = -KG XY = ∑ kiểu gen =1.5=5 * Gen nằm X Y (Ở vùng tương đồng NST giới tính): * NST (XX): ∑ kiểu gen XX = r (r + 1) * NST (XY): X: r cách chọn Y: r cách chọn → ∑ kiểu gen XY = r2 → tổng số KG tối đa = r (r + 1) r (3r + 1) +r = 2 Bài 1: ( ĐH - 2012): Trong quần thể loại động vật lưỡng bội, xét locut có alen nằm vùng tương đồng NST giới tính X Y Biết không xảy đột biến, theo lý thuyết, số loại KG tối đa locut trình là: A.12 B 15 C D Hướng dẫn: - Gen nằm vùng tương đồng X Y - Áp dụng công thức: ∑ KG = r (r + 1) 3(3 + 1) + r2 = + = 15 2 Bài 2: (ĐH 2013): Ở loài động vật,xét locut gen vùng tương đồng NST giới tính X Y Locut I có alen, locut II có alen Trên NST thường xét locut III có alen Quá trình ngẫu phối tạo quần thể loại tối đa có loại KG locut trên: A 570 B 270 C 210 D 180 Hướng dẫn: - Tổng số KG NST thường = 4(4 + 1) = 10 - Tổng số NST giới tính = số XX + số XY + Số KG NST XX = 2.3(2.3 + 1) = 21 + Số KG NST XY: Chiếc X mang alen: locut locut Locut (2 alen) có cách chọn Locut (3 alen) có cách chọn → số cách chọn cho X: x = Chiếc Y: Tương tự X ( gen nằm vùng tương đồng X Y nghĩa X Y mang gen) → số cách chọn cho Y = → tổng số KG XY = 6.6 = 36 20 → tổng số KG tối đa = ( số KG NST thường) x ( số XX + số XY) = 10 (21 + 36) = 570 5.2.4 Trường hợp gen có n alen NST X; gen có m alen NST Y ∑ kiểu gen = ∑ KGXX + ∑ KGXY Bài 1: Gen I có alen; gen II có alen; gen III có alen Biết gen I II nằm NST X khơng có alen Y, gen III nằm Y khơng có alen X Số KG tối đa quần thể: A 154 B 184 C 138 D 214 Hướng dẫn: Cách : Gen I II Gen III 3.4(3.4 + 1) - KG XX = - Số KG XX = = 78 - Số KG XY = 3.4 = 12 - KG XY = ∑ kiểu gen = ∑ KGXX + ∑ KGXY = 78 + ( 12.5) = 138 Cách 2: Số KG tối đa quần thể là: 3.4(3.4 + 1) + 3.4.5 = 138 Bài 2: Gen A có alen, gen b có alen Cả gen nằm NST giới tính X ( khơng có alen tương ứng Y) Gen B nằm NST giới tính Y ( khơng có alen X) có alen Số loại KG tối đa tạo quần thể là: A 125 B 85 C 1260 D 2485 Hướng dẫn: Cách 1: Gen A b Gen B 5.2(5.2 + 1) - Số KG XX = - Số KG XX = = 55 - Số KG XY = 5.2 = 10 - Số KG XY = ∑ kiểu gen = ∑ KGXX + ∑ KGXY = 55 + (10 3) = 85 Cách 2: Số KG tối đa quần thể là: 5.2(5.2 + 1) + 5.2.3 = 85 5.2.5 Trường hợp gen nằm NST khác Gen có a alen Gen có b alen → tổng số KG = a (a + 1) b(b + 1) c(c + 1) 2 Gen có c alen Cần nhớ: ∑ KG = (∑ KGXX + ∑ KGXY ).∑ KGNST thường Bài 1: Ở người, xét gen, gen thứ có alen nằm NST thường, gen gen có alen nằm NST X ( khơng có alen Y) gen X liên kết hoàn toàn với Theo lý thuyết số KG tối đa locut quần thể người là: 21 A 30 B 15 Hướng dẫn: C 84 D 42 - Số KG NST thường là: - Số KG NST giới tính: 3(3 + 1) =6 2.2(2 + 1) + 2.2 = 14 ⇒ số KG tối đa: x 14 = 84 Cần nhớ: ∑ KG = (∑ KGXX + ∑ KGXY ).∑ KGNST thường Bài 2: Bệnh mù màu bệnh máu khó đơng người alen lặn nằm NST giới tính X khơng có alen tương ứng Y Bệnh bạch tạng lại gen lặn khác nằm NST thường quy định Số KG tối đa quần thể người gen nói là: A 42 B 36 C 30 D 28 Hướng dẫn: 2.2( 2.2 + 1) + 2.2 = 14 2(2 + 1) - Số KG NST thường = =3 - Số KG NST giới tính: Tổng số KG = 14 =42 Bài 3: Ở người bệnh mù màu gen NST giới tính X quy định, bạch tạng gen lặn nằm NST thường, nhóm máu gen gồm alen nằm cặp NST thường quy định Xác định số KG tối đa số kiểu giao phối tối đa quần thể A 84 1478 B 90 1944 C 112 1548 D 72 2420 Hướng dẫn: *Số KG tối đa: 2(2 + 1) 3(3 + 1) = 18 2 2(2 + 1) - Số KG NST giới tính = +2=5 - Số KG NST thường = → số KG tối đa = 18.5 = 90 *Số kiểu giao phối: -∑ KGXX = 2(2 + 1) 3.6 = 54 -∑ KGXY = 2.3.6 = 36 → số kiểu giao phối = 54.36 = 1944 Bài 4: Ở ruồi giấm: A quy định mắt đỏ, a quy định mắt trắng; B quy định cánh dài, b quy định cánh cụt Gen quy định màu mắt nằm vùng không tương đồng NST X Gen quy định dạng cánh nằm NST thường Số kiểu giao phối có quần thể ruồi giấm về tính trạng bao nhiêu: A.15 B C 27 D 54 Hướng dẫn: 22 - ∑ KG/ NST thường = - ∑ KG XX = 2(2 + 1) =3 2(2 + 1) x3=9 - ∑ KG XY = x = → tổng số kiểu giao phối = x = 54 Bài 5: Xét gen lồi, gen có alen Gen thứ gen thứ hai nằm cặp NST thường Gen lại nằm NST giới tính X đoạn khơng tương đồng với Y Số kiểu giao phối nhiều có quần thể là: A 486 B 600 C 810 D 360 Hướng dẫn: - ∑ KG/ NST thường = - ∑ KG XX = 2.2(2.2 + 1) = 10 2(2 + 1) x 10 = 30 - ∑ KG XY = x 10 = 20 → tổng số kiểu giao phối = 30 x 20 = 600 Bài 6: Một quần thể động vật: Gen A có alen, gen B có alen phân li độc lập trình ngẫu phối tạo quần thể số loại KG là: A 80 B 60 C 20 D 40 Hướng dẫn: Gen A B phân li độc lập nên nằm NST khác KG tối đa quần thể = 3(3 + 1) 4(4 + 1) = 60 2 5.3 Đối với quần thể lồi có NST tam bội (3n): - Số kiểu gen đồng hợp : r - Số kiểu gen có alen khác là: 2.C2r= r(r-1) - Số kiểu gen có alen khác là: C3r= - Tổng số kiểu gen là: r+ r(r-1)+ r (r − 1)(r − 2) 1.2.3 r (r − 1)(r − 2) r (r + 1)(r + 2) = 1.2.3 1.2.3 5.4 Đối với quần thể lồi có NST tứ bội (4n): - Số kiểu gen đồng hợp :r 3r (r − 1) r ( r − 1)(r − 2) - Số kiểu gen có alen khác là: 3C3r= 1.2.3 r (r − 1)(r − 2)(r − 3) - Số kiểu gen có alen khác là: C4r= 1.2.3.4 - Số kiểu gen có alen khác là: 3.C2r= 23 - Tổng số kiểu gen là: r+ r (r + 1)(r + 2)(r + 3) 1.2.3.4 3r (r − 1) 3r (r − 1)(r − 2) r (r − 1)(r − 2)(r − 3) + + 1.2.3 1.2.3.4 = E BÀI TẬP VẬN DỤNG: BÀI TẬP TỰ GIẢI Câu 1: Một quần thể thực vật, xét gen có alen, alen A: hoa đỏ, a: qui định hoa trắng Ở hệ xuất phát (P) có thành phần kiểu gen 1AA : 3Aa Cho cá thể hệ (P) giao phấn ngẫu nhiên với Tính theo lí thuyết, tỉ lệ hoa đỏ có kiểu gen dị hợp A 6/11 B 15/32 C 15/64 D 55/64 ĐH 2011 Một loài thực vật, alen A quy định hoa đỏ trội hoàn toàn so với alen a quy định hoa trắng Thế hệ ban đầu (P) quần thể có tần số kiểu gen 0,5Aa: 0,5aa Các cá thể quần thể ngẫn phối khơng có yếu tố làm thay đổi tần số alen, tính theo lí thuyết, tỉ lệ kiểu hình hệ F1 là: A hoa đỏ : hoa trắng B hoa đỏ : hoa trắng C hoa đỏ : hoa trắng D hoa đỏ : hoa trắng ĐH 2012: Ở loài thực vật lưỡng bội, lai hai hoa trắng chủng với nhau, thu F1 toàn hoa trắng Cho F1 giao phấn với thu F2 gồm 81,25% hoa trắng 18,75% hoa đỏ Cho F1 giao phấn với tất hoa đỏ F2 thu đời Biết không xảy đột biến, theo lí thuyết, đời số có kiểu gen đồng hợp tử lặn hai cặp gen chiếm tỉ lệ A 1/12 B 1/16 C 1/8 D 1/24 ĐH 2013 Ở loài động vật, gen qui định độ dài cánh có alen, alen A qui định cánh dài trội hoàn toàn so với alen a qui định cánh ngắn Cho đực cánh dài giao phối ngẫu nhiên với cánh ngắn (P), thu F gồm 75% cánh dài : 25% cánh ngắn Tiếp tục cho F1 giao phối ngẫu nhiên thu F2 Tính theo lí thuyết, F2 số cánh ngắn chiếm tỉ lệ A 25/64 B 39/64 C 1/4 D 3/8 ĐH 2014.Một quần thể thực vật lưỡng bội, alen A quy định thân cao trội hoàn toàn so với alen a quy định thân thấp Ở hệ xuất phát (P) gồm 25% thân cao 75% thân thấp Khi (P) tự thụ phấn liên tiếp qua hai hệ, F 2, thân cao chiếm tỉ lệ 17,5% Theo lí thuyết, tổng số thân cao (P), chủng chiếm tỉ lệ A 5% B 25% C 20% D 12,5% ĐH 2014: Ở loài thực vật, alen A quy định hoa đỏ trội hoàn toàn so với alen a quy định hoa trắng Cho hai có kiểu hình khác giao phấn với nhau, thu F1 Cho F1 giao phấn ngẫu nhiên, thu F gồm 56,25% hoa 24 trắng 43,75% hoa đỏ Biết không xảy đột biến, tổng số thu F2, số hoa đỏ dị hợp tử chiếm tỉ lệ A 37,5% B 12,5% C 25% D 18,55% ĐH 2014: Một quần thể động vật, hệ xuất phát (P) có thành phần kiểu gen giới 0,1AA: 0,2Aa: 0,7aa; giới đực 0,36AA: 0,48Aa: 0,16aa Biết quần thể không chịu tác động nhân tố tiến hóa Sau hệ ngẫu phối hệ F1 A có kiểu gen đồng hợp tử trội chiếm tỉ lệ 16% B có kiểu gen dị hợp tử chiếm tỉ lệ 56% C đạt trạng thái cân di truyền D có kiểu gen đồng hợp tử lặn chiếm tỉ lệ 28% ĐH 2014: Ở lồi động vật, xét lơcut nằm nhiễm sắc thể thường có hai alen, alen A quy định thực quản bình thường trội hồn tồn so với alen a quy định thực quản hẹp Những thực quản hẹp sau sinh bị chết yểu Một quần thể hệ xuất phát (P) có thành phần kiểu gen giới đực giới nhau, qua ngẫu phối thu F1 gồm 2800 con, có 28 thực quản hẹp Biết khơng xảy đột biến, theo lí thuyết, cấu trúc di truyền quần thể hệ (P) A 0,9AA: 0,1Aa B 0,8AA: 0,2Aa C 0,6AA: 0,4Aa D.0,7AA: 0,3Aa F KẾT QUẢ TRIỂN KHAI Ở ĐƠN VỊ -Sau dạy nội dung chuyên đề học sinh trường THPT Bến Tre nhận thấy học sinh thường cảm thấy khó khăn tiếp cận dạng tập di truyền đặc biệt tập di truyền quần thể -Tuy nhiên, với nỗ lực học sinh, em cố gắng tìm hiểu giải tập di truyền quần thể đề thi Đại học, Cao đẳng G KIẾN NGHỊ -Tuỳ đối tượng học sinh mà giáo viên lồng ghép dạng tập di truyền quần thể vào tiết dạy ơn thi Đại học -Có thể sử dụng nội dung viết cho đối tượng học sinh thi Học sinh giỏi giải toán TÀI LIỆU THAM KHẢO Đinh Đoàn Long, Đỗ Lê Thăng 2009 Cơ sở di truyền học phân tử tế bào Nxb ĐHQG HN Đỗ Lê Thăng 2006 Giáo trình di truyền học Nxb GD Chuyên đề hội thảo trường THPT Chuyên khu vực Duyên hải Đồng Bắc Bộ 25 MỤC LỤC A ĐẶT VẤN ĐỀ B PHẠM VI CHUYÊN ĐỀ C NỘI DUNG I KHÁI QUÁT VỀ QUẦN THỂ 1 Các đặc trưng di truyền quần thể .1 1.1 Khái niệm .1 1.2 Đặc trưng di truyền quần thể Cấu trúc di truyền quần thể tự thụ phấn 2.1 Quần thể tự thụ phấn 2.2 Giao phối cận huyết (Giao phối gần) Cấu trúc di truyền quần thể ngẫu phối .2 3.1 Định luật Hardy-Weinberg II HỆ THỐNG CÁC DẠNG BÀI TẬP ĐẶC TRƯNG VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP Xác định tần số alen 1.1 Xác định tần số alen biết cấu trúc di truyền quần thể 1.2 Đối với gen NST thường - Nếu quần thể trạng thái cân di truyền tần số alen lặn bậc hai tần số kiểu hình lặn.3 1.3 Đối với gen NST giới tính 1.3.1 Xét gen NST giới tính X (Khơng có alen tương ứng Y) 1.3.2 Xét gen NST giới tính Y (Khơng có alen tương ứng X) - Cấu trúc di truyền quần thể trạng thái cân 1/2XX : 1/2 (p XYA : q XYa) 1.3.3 Xét gen nằm vùng tương đồng NST X Y 1.4 Đối với gen có nhiều alen .6 26 1.4.1 Trường hợp gen di truyền theo kiểu đồng trội 1.4.2 Trường hợp gen di truyền theo kiểu thứ tự trội lặn khác 1.5 Xác định tần số alen trường hợp có tác động chọn lọc tự nhiên 1.5.1 Ở quần thể tự thụ phấn 1.5.2 Ở quần thể giao phối 1.6 Xác định tần số alen trường hợp xảy đột biến gen 1.7 Xác định tần số alen trường hợp xảy nhập cư .9 Xác định cấu trúc di truyền quần thể .10 2.1 Quần thể tự thụ phấn 10 2.2 Quần thể ngẫu phối cân Hardy – Weinberg 11 2.3 Sự cân quần thể có hay nhiều gen phân li độc lập 12 Xác định trạng thái cân di truyền quần thể 13 3.1 Dấu hiệu xác định quần thể cân di truyền 13 3.2 Nếu quần thể chưa cân di truyền 13 - Nếu quần thể chưa cân di truyền sau hệ quần thể cân di truyền? .13 Bài tập di truyền xác suất quần thể 14 4.1 Xác định tỉ lệ kiểu hình trội thơng qua tỉ lệ kiểu hình lặn 14 4.2 Xác suất kiểu gen dị hợp số cá thể có kiểu hình trội 2pq/(p2 + 2pq) .14 5: Tính số loại kiểu gen quần thể 15 5.1 Đối với quần thể loài đơn bội: VD: Vi khuẩn, rêu .15 5.2 Đối với quần thể lưỡng bội: .16 5.2.1 Nêú gen nằm NST thường PLĐL 16 5.2.2 Nêú gen nằm NST thường liên kết hoàn toàn: 17 5.2.3 Nêú gen nằm NST giới tính: 17 5.2.4 Trường hợp gen có n alen NST X; gen có m alen NST Y 21 5.3 Đối với quần thể lồi có NST tam bội (3n): 23 5.4 Đối với quần thể lồi có NST tứ bội (4n): .23 27 E BÀI TẬP VẬN DỤNG: 24 F KẾT QUẢ TRIỂN KHAI Ở ĐƠN VỊ 25 G KIẾN NGHỊ 25 TÀI LIỆU THAM KHẢO 25 MỤC LỤC 26 28 ... định quần thể cân di truyền 13 3.2 Nếu quần thể chưa cân di truyền 13 - Nếu quần thể chưa cân di truyền sau hệ quần thể cân di truyền? .13 Bài tập di truyền xác suất quần thể. .. hình quần thể II HỆ THỐNG CÁC DẠNG BÀI TẬP ĐẶC TRƯNG VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP Xác định tần số alen 1.1 Xác định tần số alen biết cấu trúc di truyền quần thể -Theo định nghĩa: Tần số alen... chưa cân di truyền sau hệ quần thể cân di truyền? -Trường hợp 1: Nếu tần số alen giới quần thể chưa cân di truyền, cần sau hệ quần thể đạt trạng thái cân di truyền -Trường hợp 2: Nếu tần số alen