II phương pháp giải nhanh các dạng bài tập image marked

CHUYÊN ĐỀ BÀI TẬP DI TRUYỀN QUẦN THỂ II PHƯƠNG PHÁP GIẢI NHANH CÁC DẠNG BÀI TẬP Các công thức giải nhanh số loại kiểu gen quần thể Cơng thức tính số loại kiểu gen gen quần thể: a) Gen A nằm NST thường có n alen số loại kiểu gen = n  (n  1) b) Gen B nằm vùng không tương đồng NST giới tính X có m alen số loại kiểu gen = m  (m  3) c) Gen D nằm vùng khơng tương đồng NST giới tính Y có r alen số kiểu gen = r + d) Gen E nằm vùng tương đồng NST giới tính X có t alen số loại kiểu gen = t  (3t  1) Đặt mua file Word link sau https://tailieudoc.vn/phankhacnghe/ Chứng minh: a) Gen A nằm NST thường có n alen số loại kiểu gen = n  (n  1) - Ở thể lưỡng bội, gen tồn thành cặp alen dạng thể đồng hợp thể dị hợp - Gen A có n alen số kiểu gen đồng hợp gen A n Ví dụ, gen A có alen Al, A2, A3 số kiểu gen đồng hợp là: A1A1, A2A2, A3A3 - Gen A có n alen số loại kiểu gen dị hợp gen A tổ hợp chập n phần tử = Cn2  Số loại kiểu gen = số kiểu gen đồng hợp + số kiểu gen dị hợp: n  Cn2  n  n  (n  1) n  (n  1)  2 b) Gen B nằm vùng khơng tương đồng NST giới tính X có m alen số loại kiểu gen = m  (m  3) - Khi gen nằm vùng khơng tương đồng NST giới tính X có nghĩa gen nằm X mà khơng có Y Do đó, thể XX, gen tồn thành cặp alen; Ở thể XY, gen tồn thành alen riêng rẽ - Ở giới tính XX, gen tồn thành cặp alen số kiểu gen = m  (m  1) - Ở thể XY, gen tồn dạng đơn gen gen B có m alen có số kiểu gen = m Trang  Tổng số kiểu gen hai giới tính = m  m  (m  1) m  (m  3)  2 c) Gen D nằm vùng không tương đồng NST giới tính Y có r alen số loại kiểu gen = r + - Khi gen D nằm vùng khơng tương đồng NST giới tính Y có nghĩa gen nằm Y mà khơng có X Do đó, thể XX khơng có gen D; Ở thể XY, gen D tồn thành alen riêng rẽ - Ở giới tính XX, khơng có gen D số kiểu gen = - Ở thể XY, gen tồn dạng đơn gen gen D có r alen có số kiểu gen = r  Tổng số kiểu gen hai giới tính = + r d) Gen E nằm vùng tương đồng NST giới tính X có t alen số loại kiểu gen = t  (3t  1) - Khi gen nằm vùng tương đồng NST giới tính có nghĩa gen vừa nằm X vừa nằm Y Do đó, thể XX, gen tồn thành cặp alen; Ở thể XY, gen tồn thành cặp alen - Ở giới tính XX, gen tồn thành cặp alen số kiểu gen = t  (t  1) - Ở thể XY, gen tồn thành cặp alen đồng thời gen X khác với gen Y nên số kiểu gen = r.r = r2  Tổng số kiểu gen hai giới tính = t  t  (t  1) t  (3t  1)  2 Ví dụ vận dụng: Ví dụ 1: Gen A nằm NST thường có 10 alen tạo tối đa loại kiểu gen? Đáp án = n  (n  1) 10  (10  1)   55 kiểu gen 2 Ví dụ 2: Gen B nằm vùng không tương đồng NST giới tính X có alen tạo tối đa loại kiểu gen? Đáp án = m  (m  3)  (3  3)   kiểu gen 2 Ví dụ 3: Gen D nằm vùng không tương đồng NST giới tính Y có alen tạo tối đa loại kiểu gen? Đáp án = r + l = + l = kiểu gen Ví dụ 4: Gen E nằm vùng tương đồng NST giới tính X có alen tạo tối đa loại kiểu gen? Đáp án = t  (3 t  1)  (3   1)   77 kiểu gen 2 Số loại kiểu gen nhiều gen: a) Các gen phân li độc lập với số loại kiểu gen tích số loại kiểu gen gen Ví dụ Trang gen A có m alen, gen B có n alen, gen phân li độc lập với số loại kiểu gen = m  (m  1) n  (n  1)  2 b) Các gen nằm NST xem tất gen gen có số alen tích số alen tất gen Sau đó, tính số loại kiểu gen theo gen có tất alen Ví dụ gen A có m alen, gen B có n alen, gen D có t alen, gen nằm cặp NST thường số loại kiểu gen = m  n  t  (m  n  t  1) c) Trường hợp nhiều gen nằm cặp NST giới tính số loại kiểu gen tính theo giới tính, sau cộng lại Ở giới tính, cách tính số loại kiểu gen áp dụng giống trường hợp gen nẳm NST Ví dụ minh họa: a) Các gen phân li độc 1'ập vói số loại kiểu gen tích số loại kiểu gen gen Ví dụ: Gen A nằm NST số có alen; Gen B nằm NST số có alen Quần thể có tối đa loại kiểu gen hai gen A B? Hướng dẫn giải: - Số loại kiểu gen gen A =  (5  1)  15 kiểu gen - Số loại kiểu gen gen B =  (8  1)  36 kiểu gen  Số loại kiểu gen hai gen A B = 15 × 36 = 540 kiểu gen b) Các gen nằm NST xem tất gen gen có số alen tích số alen tất gen Sau đó, tính số loại kiểu gen theo gen có tất aỉen Ví dụ: Gen A gen B nằm NST số 1, gen A có alen, gen B có alen Quần thể có tối đa loại kiểu gen hai gen A B? Hướng dẫn giải: - Hai gen A B nằm cặp NST số alen gen = × = 12 alen - Có alen số kiểu gen = 12  (12  1)  78 kiểu gen - Dùng phương pháp đặt ẩn phụ để xác định số loại kiểu gen tất gen nhóm liên kết Nếu có gen A, B D nằm NST thường gen A có m alen, gen B có n alen, gen D có p alen đặt gen M = A.B.D; gen M có số alen m.n.p Số loại kiểu gen gen A, B, D m.n p.(m.n p  1) c) Trường hợp gen nằm cặp NST giới tính X Y số loại kiểu gen tính theo giới tính, sau cộng lại Ở giới tính, số loại kiểu gen tính theo chế gen nằm NST Trang Ví dụ: Gen A nằm vùng khơng tương đồng NST giới tính X có alen; Gen B nằm vùng tương đồng NST giới tính X Y có alen, Gen D nằm vùng không tương đồng NST giới tính Y có alen Quần thể có tối đa loại kiểu gen? Hướng dẫn giải: - Xét theo NST giới tính: Ở NST giới tính X có gen A B; Ở NST giới tính Y có gen A D - Tính số loại kiểu gen theo giới tính: + Ở giới XX có gen A B với số alen = 3×5 = 15 alen  Số kiểu gen = 15  (15  1)  120 + Ở giới XY: Trên NST giới tính X có gen A B với 15 alen; Trên NST giới tính Y có gen A D với số alen = 3×2 = alen  Số kiểu gen giới XY = 15×6 = 90 - Số kiểu gen hai giới = 120 + 90 = 210 kiểu gen Số loại kiểu gen dị hợp nhiều gen a) Trường hợp gen phân li độc lập số loại kiểu gen dị hợp tất gen = tích số loại kiểu gen dị hợp gen Ví dụ, có gen A, B, D, E nằm cặp NST thường khác nhau, gen A có n alen; gen B có m alen; gen D có t alen; gen E có r alen số loại kiểu gen dị hợp gen: Cn2  Cm2  Ct2  Cr2  n  (n  1)  m  (m  1)  t  (t  1)  r  (r  1) 2 2 2 b) Trường hợp có x gen nằm cặp NST thường xếp theo trật tự định số loại kiểu gen dị hợp = trường hợp phân li độc lập 2 x1 Ví dụ, có gen A, B, D nằm cặp NST thường xếp theo trật tự định, gen A có n alen; gen B có m alen; gen D có t alen Số loại kiểu gen dị hợp gen: Cn2  Cm2  Ct2  231  n  (n  1)  m  (m  1)  t  (t  1) Chứng minh: a) Các gen phân li độc lập: -Với gen có n alen số loại kiểu gen dị hợp = Cn2  n  (n  1) - Kiểu gen dị hợp tất cặp gen có nghĩa cặp gen dạng dị hợp + Gen A có n alen số loại kiểu gen dị hợp gen A = Cn2  n  (n  1) + Gen B có m alen số loại kiểu gen dị hợp gen B = Cm2  m  (m  1) Trang + Gen D có t alen số loại kiểu gen dị hợp gen D = Ct2  t  (t  1) + Gen E có r alen số loại kiểu gen dị hợp gen E = Cr2  r  (r  1) - Vì gen A, B, D E di truyền phân li độc lập với số loại kiểu gen dị hợp gen = tích số loại kiểu gen dị hợp gen Cn2  Cm2  Ct2  Cr2  n  (n  1)  m  (m  1)  t  (t  1)  r  (r  1) 2 2 2 b) Các gen nằm cặp NST: - Đối với trường hợp hai cặp gen phân li độc lập, với cặp alen Aa Bb có kiểu gen AaBb; Nhưng cặp alen này, nằm cặp NST có kiểu gen, AB Ab ab aB - Đối với trường hợp ba cặp gen phân li độc lập, với cặp alen Aa, Bb Dd có kiểu gen AaBbDd; Nhưng cặp alen này, nằm cặp NST phân bố theo trật tự ABD có kiểu gen, ABD ABd AbD Abd ; ; abd abD aBd aBD - Đối với trường hợp bốn cặp gen phân li độc lập, với cặp alen Aa, Bb, Dd Ee có kiểu gen AaBbDdEe; Nhưng cặp alen này, nằm cặp NST phân bố theo trật tự ABDE có kiểu gen, ABDE ABDe ABdE AbDE ABde AbDe AbdE Abde ; ; ; ; ; ; abde abdE abDe aBde abDE aBdE aBDe aBDE  Như vậy, với x cặp gen dị hợp gen nằm cặp NST theo trật tự xác định có số loại kiểu gen = x1 trường hợp - Với gen A, B, D nằm cặp NST thường xếp theo trật tự định, gen A có n alen; gen B có m alen; gen D có t alen Thì số loại kiểu gen dị hợp gen A, B D =  Cn2  Cm2  Ct2 Tổng quát: Nếu có x gen nằm cặp NST xếp theo trật tự định số loại kiểu gen dị hợp tất gen = x1 nhân với số loại kiểu gen dị hợp tất gen Ví dụ minh họa: Ví dụ 1: Xét gen A, B D nằm cặp NST thường khác Trong đó, gen A có alen, gen B có alen, gen D có alen Quần thể có tối đa loại kiểu gen dị hợp gen nói trên? Hướng dẫn giải: C32  C42  C62   (3  1)   (4  1)   (6  1)  270 kiểu gen 2 2 Ví dụ 2: Xét gen A, B, c D nằm cặp NST thường xếp theo trật tự ABCD Trong đó, gen A có alen, gen B có alen, gen C có alen, gen D có alen Quần thể có tối đa loại kiểu gen dị hợp gen nói trên? Trang Hướng dẫn giải: 241  C52  C62  C72  C82   (5  1)   (6  1)   (7  1)   (8  1)  705600 Số loại kiểu gen đột biến lệch bội: Một lồi có NST lưỡng bội 2n, cặp NST xét gen có m alen - Trong dạng đột biến lệch bội thể lồi này, tối đa có số loại kiểu gen  m  m  1  = n m    n 1 - Trong dạng đột biến lệch bội thể ba loài này, tối đa có số loại kiểu gen m.(m  1)(m  2)  m  m  1  = n   1    n 1 Chứng minh: a) Lệch bội thể có NST kí hiệu 2n - - Tức tổng số n cặp NST có (n-1) cặp NST có gen tồn theo cặp alen; Ở cặp NST đột biến có nên gen dạng đơn bội - Ở cặp NST khơng đột biến, cặp xét gen có m alen nên có số kiểu gen: m.(m  1)  m.(m  1)  - Có (n-1) cặp NST tồn theo cặp tương đồng có số loại kiểu gen:     n 1 - Trong tổng số n cặp NST bị đột biến cặp nên số trường hợp = Cn1  n - Ở cặp NST bị đột biến lệch bội lại NST gen tồn dạng đơn bội Do đó, NST có gen với m alen số kiểu gen = m  m  m  1   Số loại kiểu gen = n  m      n 1 b) Lệch bội thể ba có NST kí hiệu 2n + - Tức tổng số n cặp NST có (n-1) cặp NST có gen tồn theo cặp alen; Ở cặp NST đột biến có nên gen dạng tam bội - Ở cặp NST không đột biến, cặp xét gen có m alen nên có số kiểu gen m.(m  1)  m.(m  1)  - Có (n-1) cặp NST tồn theo cặp tương đồng có số loại kiểu gen:     n 1 - Trong tổng số n cặp NST bị đột biến cặp nên số trường hợp = Cn1  n - Ở cặp NST bị đột biến lệch bội có NST gen tồn dạng tam bội Do đó, NST có gen với m alen số kiểu gen = m.(m  1)(m  2) 1  Trang m.(m  1)(m  2)  m  m  1   Số loại kiểu gen = n    1    n 1 Ví dụ vận dụng: Một lồi thực vật có NST lưỡng bội 2n = 14, cặp NST xét gen có alen a) Ở đột biến lệch bội thể có tối đa loại kiểu gen? b) Ở đột biến lệch bội thể ba có tối đa loại kiểu gen? Hướng dẫn giải: a) Áp dụng cơng thức giải nhanh, ta có số kiểu gen:  3.(3  1)  5 3     1  15     19440 kiểu gen b) Áp dụng cơng thức giải nhanh, ta có số kiểu gen: 3.(3  1)(3  2)  3.(3  1)  5   1    1  10     64800 kiểu gen Cơng thức số dòng chủng: - Gen A có x alen tạo x dòng gen A - Gen A có x alen, gen B có y alen, gen D có z alen q trình tự phối liên tục tạo số dòng = x.y.z Chứng minh: a) Gen A có x alen tạo x dòng gen A - Dòng tập hợp cá thể có kiểu gen giống đồng hợp tất cặp gen Vì vậy, số dòng số loại kiểu gen đồng hợp - Khi gen A có x alen số kiểu gen đồng hợp = x  số dòng = x b) Gen A có x alen, gen B có y alen, gen D có z alen trình tự phối liên tục tạo số dòng = x.y.z - Các gen A, B D nằm NST hay nằm NST khác số kiểu gen đồng hợp = tích số kiểu gen đồng hợp gen A, B, D - Gen A có x alen có số kiểu gen đồng hợp = x - Gen B có y alen có số kiểu gen đồng hợp = y - Gen D có z alen có số kiểu gen đồng hợp = z  Số dòng gen = x.y.z Ví dụ vận dụng: Ví dụ 1: Gen A nằm NST thường có 10 alen Trong quần thể tự thụ phấn, có tối đa dòng gen A? Hướng dẫn giải: 10 dòng Trang Ví dụ 2: Trong quần thể tự phối, xét gen A, B, c D nằm cặp NST thường khác Trong đó, gen A có alen, gen B có alen, gen C có alen, gen D có alen Trong quần thể có tối đa dòng gen? Hướng dẫn giải: 2×3×4×7 = 168 dòng Ví dụ 3: Trong quần thể tự phối, xét gen A, B, C, D E nằm cặp NST thường Trong đó, gen A có alen, gen B có alen, gen C có alen, gen D có 10 alen, gen E có alen Trong quần thể có tối đa dòng gen? Hướng dẫn giải: 2×3×4×5×10 = 1200 dòng Các cơng thức tìm tần số alen quần thể Phương pháp xác định tần số alen quần thể: - Với quần thể cho biết tỉ lệ kiểu gen xAA + yAa + zaa = tần số alen A = x  a= z y ; tần số y - Với quần thể cân di truyền thì: + Tần số alen lặn a = aa + Nếu có alen trội lặn theo thứ tự  A1  A2  A3  A4  A5  tần số alen A3 = kieu hinh A3  kieu hinh A4  kieu hinh A5  kieu hinh A4  kieu hinh A5 Chứng minh: a) - Vì tần số alen = tỉ lệ alen tổng số alen có quần thể - Với quần thể cho biết tỉ lệ kiểu gen xAA + yAa + zaa = tần số alen A = x  tần số a = z  y ; y b) Khi quần thể cân di truyền tần số a = aa - Quần thể cân di truyền tỉ lệ kiểu gen tuân theo công thức định luật Hacđi-Vanbec - Theo cơng thức Hacđi-Vanbec kiểu gen aa có tỉ lệ = bình phương tần số a  Tần số a = aa c) Khi gen có nhiều alen tính tần số alen lặn, sau suy tần số alen trội Nếu có alen trội lặn theo thứ tự  A1  A2  A3  A4  A5  tần số alen A3 = kieu hinh A3  kieu hinh A4  kieu hinh A5  kieu hinh A4  kieu hinh A5 Trang so với thứ tự trội lặn A1  A2  A3  A4  A5 Một quần thể trạng thái cân di truyền có kiểu hình A2 chiếm tỉ lệ x; kiểu hình A3 chiếm tỉ lệ y; kiểu hình A4 chiếm tỉ lệ z; kiểu hình A5 chiếm tỉ lệ t Xác định tần số alen A3 Cách tính: - Kiểu hình A5 có kiểu gen A5A5  Tần số A5 = t - Kiểu hình A4 gồm có kiểu gen A4A4 kiểu gen A4A5  Kiểu hình A4 + kiểu hình A5 gồm có kiểu gen A4A4 ; A4A5 A5A5 +) Vì quần thể cân di truyền nên tỉ lệ kiểu gen là: (A4)2; 2.A4.A5 ; (A5)2 +) Tổng tỉ lệ kiểu gen = (A4)2 + 2.A4.A5 + (A5)2 = (A4 + A5)2  Tần số A4 + A5 =  Tần số A4 = kieu hinh A4  kieu hinh A5  z  t z t  t - Kiểu hình A3 gồm có kiểu gen A3A3, A3A4 A3A5  Kiểu hình A3 + kiểu hình A4 + kiểu hình A5 gồm có kiểu gen là: A3 A3; A3A4; A3A5; A4A4; A4A5 A5A5 + Vì quần thể cân di truyền nên tỉ lệ kiểu gen là: (A3)2; 2.A3.A4 ; 2.A3.A5 ; (A4)2; 2.A4.A5 ; (A5)2 + Tổng tỉ lệ kiểu gen là: (A3)2 + 2.A3.A4 + 2.A3.A5 + (A4)2 + 2.A4.A5 + (A5)2 = (A3 + A4 + A5)2 kieu hinh A3  kieu hinh A4  kieu hinh A5   Tần số A3 +A4 + A5 =  Tần số A3 = y z t y z t  z t Ví dụ vận dụng: Một loài thú, gen A nằm NST thường quy định màu lơng có alen Al, A2, A3, A4, A5 Trong alen Al quy định hoa tím trội hồn tồn so với alen lại; Alen A2 quy định hoa đỏ trội hoàn toàn so với alen A3, A4, A5; Alen A3 quy định hoa hồng trội hoàn toàn so với alen A4, A5; Alen A4, quy định hoa vàng trội hoàn toàn so với alen A5 quy định hoa trắng Một quần thể trạng thái cân di truyền có 51 % hoa tím, 24% hoa đỏ, 16% hoa hồng, 5% hoa vàng, 4% hoa trắng Hãy xác định tần số alen Al, A2, A3, A4, A5 Cách tính: - Tần số A5 = 0, 04  0, - Tần số A4 + A5 = 0, 04  0, 05  0, 09  0,3 Mà A5 = 0,2  A4 = 0,3 - 0,2 = 0,1 - Tần số A3 +A4 + A5 = 0, 04  0, 05  0,16  0, 25  0,5 Mà A4 + A5 = 0,3  A3 = 0,5 - 0,3 = 0,2 - Tần số A2 + A3 + A4 + A5 = 0, 04  0, 05  0,16  0, 24  0, 49  0, Mà A3 + A4 + A5 = 0,5  A2 = 0,7 - 0,5 = 0,2  Tần số Al = - 0,7 = 0,3 Trang Gen có alen quần thể cân di truyền, - Tỉ lệ kiểu gen AA x lần tỉ lệ kiểu gen aa Thì tần số alen a = - Tỉ lệ kiểu gen AA y lần tỉ lệ kiểu gen Aa tần số a = 1 x 1 y Chứng minh: Khi quần thể có alen cấu trúc di truyền trạng thái cân có tỉ lệ kiểu gen p2AA + 2pqAa + q2aa = - Tỉ lệ kiểu gen AA = x lần tỉ lệ kiểu gen aa có nghĩa p  x.q  p  x q - Vì p + q = l (1) Thay p  x q vào phưong trình (1) ta  q x q  q   q ( x  1)  1 1 x - Tỉ lệ kiểu gen AA = y lần tỉ lệ kiểu gen Aa có nghĩa p2 = y.2.p.q  p = 2yq - Vì p + q = (2) Thay p = 2yq vào phương trình (2) ta 2yq + q =  q(2y+1) =1  q 1 y Ví dụ vận dụng: Ví dụ 1: Một quần thể trạng thái cân di truyền có tỉ lệ kiểu gen AA 16 lần tỉ lệ kiểu gen aa Hãy xác định tần số alen A quần thể Cách tính: Áp dụng cơng thức ta có: Tần số a = 1  16  1   0, 1  Tần số A = - 0,2 = 0,8 Ví dụ 2: Một quần thể trạng thái cân di truyền có tỉ lệ kiểu gen đồng hợp tử trội 81 lần tỉ lệ kiểu gen đồng hợp tử lặn Hãy xác định tần số alen A quần thể Cách tính: Áp dụng cơng thức ta có: Tần số a = 1  81  1   0,1  10  Tần số A = - 0,1 = 0,9 Ví dụ 3: Một quần thể trạng thái cân di truyền có tần số kiểu gen đồng hợp tử trội lần tần số kiểu gen dị hợp Hãy xác định tần số alen a quần thể Cách tính: Áp dụng cơng thức, ta có: Tần số a = 1    0, 1 y 1 2 Trang 10 Ví dụ 4: Một quần thể trạng thái cân di truyền có tần số kiểu gen dị hợp lần tần số kiểu gen đồng hợp tử trội Hãy xác định tần số alen a quần thể Cách tính: - Theo ra, tần số kiểu gen dị hợp lần tần số kiểu gen đồng hợp tử trội  Tần số kiểu gen đồng hợp tử trội = 0,5 lần tần số kiểu gen dị hợp tử - Áp dụng cơng thức, ta có: Tần số a = 1    0,5  y   0,5 Ví dụ 5: Một quần thể trạng thái cân di truyền có tần số kiểu gen đồng hợp tử lặn lần tần số kiểu gen dị hợp Hãy xác định tần số alen a quần thể Cách tính: Áp dụng cơng thức, ta có: Tần số A = 1    z   11  Tần số a =  10  11 11 Ví dụ 6: Một quần thể trạng thái cân di truyền có tần số kiểu gen dị hợp lần tần số kiểu gen đồng hợp lặn Hãy xác định tần số alen a quần thể Cách tính: Tần số kiểu gen dị hợp lần tần số kiểu gen đồng hợp lặn, có nghĩa tần số kiểu gen đồng hợp lặn =1/6 lần tần số kiểu gen dị hợp Áp dụng công thức, ta có: Tần số A = 1    13 1 2z 1  13 6  Tần số a =   13 13 Thế hệ xuất phát quần thể có tần số alen giới đực khác với tần số alen giới - Thế hệ xuất phát có tần số alen A giới đực x, tần số A giới y phải sau hệ ngẫu phối (đến F2) quần thể đạt trạng thái cân di truyền - Lúc quần thể cân bằng, tần số alen Aquần thể = x y Chứng minh: a) Tần số alen trung bình cộng tần số alen hai giới - Bản chất giao phối ngẫu nhiên tổ hợp tự loại giao tử với - Thế hệ P có tần số A giới đực x  Giới đực có tỉ lệ giao tử A = x  Ở giới đực có tỉ lệ giao tử a = - x - Thế hệ P có tần số A giới y  Giới có tỉ lệ giao tử A = y Trang 11  Ở giới có tỉ lệ giao tử a = - y - Quá trình ngẫu phối, thu tỉ lệ kiểu gen F1 sau: xA (1-x)a yA xyAA y(1-x)Aa (1-y)A x(1-y)Aa (1-x)(1-y)aa Tỉ lệ kiểu gen F1 xyAA + (x+y-2xy)Aa + (l-x)(l-y)aa = Tần số alen F1: - Tần số A = xy  x  y  xy x  y  2 b) Vì tần số alen A = x y  x y lúc đạt trạng thái cân di truyền, kiểu gen AA có tỉ lệ =     Ví dụ vận dụng: Thế hệ xuất phát quần thể có đực AA, Aa Hãy xác định tần số alen quần thể đạt cân di truyền Cách tính: Vì có đực AA  Tần số A đực = Có Aa  Tần số A = 0,5  Tần số A quần thể =  0,5  0, 75  Tần số a quần thể = - 0,75 = 0,25 Khi kiểu gen dị hợp biểu kiểu hình phụ thuộc giới tính quần cân di truyền tỉ lệ kiểu hình tần số alen quy định kiểu hình Ví dụ: Ở cừu AA quy định có sừng, aa quy định khơng sừng, kiểu gen Aa quy định có sừng đực, không sừng Một quần thể cân di truyền có tỉ lệ kiểu hình 60% có sừng : 40% không sừng Hãy xác định tần số alen A, a Theo cơng thức giải nhanh, ta có tần số A = 0,6; a = 0,4 Chứng minh: Gọi x tần số alen A;  Tần số alen a = - x Kiểu gen AA có tỉ lệ = x2; Kiểu gen Aa có tỉ lệ = 2.x(l-x) Con đực có sừng có kiểu gen AA + Aa có tỉ lệ = x2 + 2.x(l-x) Con có sừng có kiểu gen AA có tỉ lệ = x2 Kiểu hình có sừng có tỉ lệ kiểu gen: x  2.x.(1  x)  x 2 x  2.x  x  x 2 Như vậy, kiểu hình có sừng có tỉ lệ tần số alen A 10 Tần số alen bị thay đổi aa bị chọn lọc loại bỏ giai đoạn phôi: Trang 12 - Một quần thể ngẫu phối, hệ xuất phát có tần số alen a = q0 hệ Fn, tần số a = - Một quần thể tự phối, hệ xuất phát có tần số alen a = x hệ Fn, tần số a = q0  n.q x (1  x)  x n Chứng minh: - Vì aa bị loại bỏ giai đoạn phôi quần thể có loại kiểu gen AA Aa - Thế hệ xuất phát có tần số a = x Có nghĩa tỉ lệ kiểu gen Aa = 2x  Kiểu gen AA có tỉ lệ = - 2x - Sau n hệ tự thụ phấn, kiểu gen Aa Fn =  Kiểu gen AA có tỉ lệ =  x   1 x   Tỉ lệ kiểu gen hệ Fn là:  Tần số a = 2x ; 2n 2x 2x 2x  4x  2x  n  2x  n n   2 2 2x  x 2n  x.2n  x  2n 2n 2n  x.2n  x 2x AA : n Aa=2n  x.2n  xAA : xAa n 2 x x x  n  n n  x.2  x  2n  x.2  x (1  x.)  x n n * Nếu hệ xuất phát có 100% Aa, tức x = thay số vào ta có tần số a hệ 1 Fn =  n 1 1 2n (1  )  2 Ví dụ vận dụng cơng thức: Ví dụ 1: Ở loài động vật, gen A nằm NST thường quy định lơng đen trội hồn tồn so với a quy định lông trắng, kiểu gen aa bị chết giai đoạn non Thế hệ xuất phát quần thể có tỉ lệ kiểu gen 0,8AA + 0,2Aa = Đến hệ F6, tần số a bao nhiêu? Cách tính: - Thế hệ xuất phát quần thể có tỉ lệ kiểu gen 0,8AA : 0,2Aa Tần số a = 0,1 - Ở hệ F6, tần số a = 0,1 0,1    6.0,1 1, 16 Ví dụ 2: Thế hệ xuất phát quần thể tự phối có tần số kiểu gen 0,2AA + 0,8Aa = Giả sử kiểu gen aa bị chết giai đoạn phôi đến hệ F4, tần số a bao nhiêu? Cách tính: Ở tốn này, tần số a hệ xuất phát 0,4  x = 0,4 Trang 13 Áp dụng cơng thức tính tần số a =  Ở F4, tần số a = x (1  x)  x n 0, 0, 0,    0, 04 (1  0, 4)  0, 9,  0, 10 Ví dụ 3: Thế hệ xuất phát quần thể tự phối có 100% Aa Giả sử kiểu gen aa bị chết giai đoạn phơi đến hệ F6, tần số a bao nhiêu? Cách tính: Ở tốn này, tần số a hệ xuất phát 0,5  x = 0,5.  Áp dụng cơng thức tính tần số a =  Ở F6, tần số a = x (1  x)  x n 0,5 0,5 0,5    (1  0,5)  0,5 32  0,5 32,5 65 Cơng thức tìm tỉ lệ kiểu gen, tỉ lệ kiểu hình quần thể Khi tìm tỉ lệ kiểu gen quần thể cần phải xem quần thể tự phối hay quần thể ngẫu phối - Đối với quần thể tự phối, dựa vào tỉ lệ kiểu gen Aa để tìm tỉ lệ kiểu gen lại - Đối với quần thể ngẫu phối, dựa vào tần số alen để tìm tỉ lệ kiểu gen 11 Cho biết quần thể tự phối tỉ lệ kiểu gen P là: xAA + yAa + zaa = Hãy xác định tỉ lệ kiểu gen hệ Fn:   y.(2n  1)  y y.(2n  1)  x  AA: Aa: z      aa 2n 1  2n 2n 1    Cách làm: - Thế hệ xuất phát có tỉ lệ kiểu gen Aa y  Sau n hệ tự thụ phấn hệ Fn, tỉ lệ kiểu gen Aa = y 2n - Ban đầu, Aa có tỉ lệ y, đến hệ Fn lại  Tỉ lệ Aa bị = y  y 2n y 2n - Khi Aa tự thụ phấn sinh AA, Aa aa Do đó, tỉ lệ Aa bị sinh AA aa y y n n  y (2  1)  Lượng AA tăng thêm = lượng aa tăng thêm = 2n 1 y (2n  1) - Do đó, Fn, tỉ lệ kiểu gen AA = x  2n 1 Tỉ lệ kiểu gen aa = z  y (2n  1) 2n 1 Chú ý: Mặc dù có cơng thức tính tỉ lệ kiểu gen Fn thầy khuyên em không nên nhớ cơng thức mà cần nhớ cách tính tần số kiểu gen Aa Fn, sau suy tỉ lệ kiểu gen AA tỉ lệ kiễu Trang 14 gen aa Ví dụ vận dụng: Thế hệ xuất phát quần thể tự phối có cấu trúc di truyền: 0,lAA + 0,4Aa + 5aa = Hãy xác định tỉ lệ kiểu gen F3 Ở F3, Aa có tỉ lệ = y 9, Aa= Aa  0, 05 n 2 0,  0, 05    Tỉ lệ kiểu gen AA =  0,1    0, 275   0,  0, 05   Tỉ lệ kiểu gen aa =  0,5    0, 675    Tỉ lệ kiểu gen F3 là: 0,275AA : 0,05Aa : 0,675aa 12 Một quần thể tự phối có cấu trúc di truyền Fn là: xAA + yAa + zaa = Cách tính tỉ lệ kiểu gen hệ xuất phát AA  x  y 2n  2n  Aa = y.2n.aa = z - y 2 Tìm tỉ lệ kiểu gen hệ P: - Vì cá thể tự thụ phấn tỉ lệ kiểu gen Aa hệ Fn y hệ P, kiểu gen Aa có tỉ lệ = y.2n Nguyên nhân qua hệ tự thụ phấn tỉ lệ kiểu gen Aa giảm  Qua n hệ tỉ lệ kiểu gen Aa giảm n Vì vậy, suy ngược hệ P có tỉ lệ kiểu gen Aa = y.2n - Ban đầu, kiểu gen Aa có tỉ lệ = y.2n; Ở hệ Fn, kiểu gen Aa có tỉ lệ = y  Tỉ lệ kiểu gen Aa bị giảm = y.2n - y = y.(2n - 1) - Mặt khác, trình tự thụ phấn hệ, hiệu số tỉ lệ kiểu gen AA với kiểu gen aa không thay đổi Do đó, hệ Fn, hiệu số AA - aa = x - z  Ở hệ P, hiệu số AA - aa = x - z Ở hệ P, kiểu gen Aa chiếm tỉ lệ = y.2n  Tổng tỉ lệ AA + aa = - y.2n Như vậy, tỉ lệ AA tỉ lệ aa trở thành số hạng có tổng = - y.2n có hiệu = x - z  Tỉ lệ kiểu gen AA = Tỉ lệ kiểu gen aa =  y.2n  x  z  y.2n  x  z Ví dụ 1: Ở hệ F5 quần thể tự phối có tỉ lệ kiểu gen 0,4AA + 0,01Aa + 0,59aa Hãy xác định tỉ lệ kiểu gen hệ P Cách tính tỉ lệ kiểu gen hệ P (thế hệ xuất phát): Kiểu gen Aa có tỉ lệ = 0,01 × 25 = 0,32 Kiểu gen AA có tỉ lệ =  0,32  (0,  0,59)  0, 245 Trang 15 Kiểu gen aa có tỉ lệ =  0,32  (0,  0,59)  0, 435  Tỉ lệ kiểu gen hệ P là: 0,245AA : 0,32Aa : 0,435aa = 13 Dựa vào tỉ lệ kiểu hình để tìm tỉ lệ kiểu gen quần thể tự phối: - Nếu hệ xuất phát có kiểu hình lặn (aa) chiếm tỉ lệ x, đến hệ Fn có kiểu hình lặn (aa) chiếm tỉ lệ y (y ≥ x) kiểu gen Aa hệ xuất phát có tỉ lệ = (y  x).2n 1 2n  - Nếu hệ xuất phát có kiểu hình trội, đến hệ Fn có kiểu hình lặn (aa) chiếm tỉ lệ y kiểu y.2n 1 gen Aa hệ xuất phát có tỉ lệ = n 1 Chứng minh: - Thế hệ xuất phát có aa = x; Đến Fn có aa = y  Lượng aa tăng thêm = y - x  Lượng aa tăng thêm theo tỉ lệ = 2n  2n1 2n  (y  x).2n 1  Tỉ lệ kiểu gen Aa ban đầu = (y  x) : n 1  2n  Ví dụ vận dụng: Ví dụ 1: Một quần thể thực vật lưỡng bội, xét cặp gen Aa nằm nhiễm sắc thể thường, alen A quy định to trội hoàn toàn so với alen a quy định nhỏ Thế hệ xuất phát (P) quần thể có số cá thể nhỏ chiếm 20% Sau hai hệ tự thụ phấn, thu F2 có số cá thể nhỏ chiếm 35% Hãy xác định tỉ lệ kiểu gen hệ P Cách tính: Vận dụng cơng thức, ta có: - Lượng aa tăng thêm = 0,35 - 0,2 = 0,15 , 1  0,15 :  0,  40% 1 - Tỉ lệ Aa hệ P = (0,15) : - Quả to gồm kiểu gen AA kiểu gen Aa Ở hệ xuất phát có 80% to, có 40% Aa  Kiểu gen AA có tỉ lệ = 0,8 - 0,4 = 0,4  Tỉ lệ kiểu gen hệ P là: 0,4AA : 0,4Aa : 0,2aa Ví dụ 2: Một quần thể thực vật lưỡng bội, xét cặp gen Aa nằm nhiễm sắc thường, alen A quy định hoa đỏ trội hoàn toàn so với alen a quy định hoa trắng Thế hệ xuất phát (P) quần thể có số cá thể hoa trắng chiếm 10% Sau ba hệ tự thụ phấn, thu F3 có số cá thể nhỏ chiếm 45% Hãy xác định tỉ lệ kiểu gen hệ P Cách tính: Vận dụng cơng thức, ta có: - Lượng aa tăng thêm = 0,45 - 0,1 = 0,35 - Tỉ lệ Aa hệ P = (0,35) : 23   0,3 :  0,8  80% 31 16 - Quả to gồm kiểu gen AA kiểu gen Aa Ở hệ xuất phát có 80% to, có 40% Aa Trang 16  Kiểu gen AA có tỉ lệ = 0,8 - 0,4 = 0,4 Tỉ lệ kiểu gen hệ P là: 0,4AA : 0,4Aa : 0,2aa 14 Phương pháp tính tỉ lệ kiểu gen hệ Fn quần thể tự phối có nhiều cặp gen Bước 1: Tìm kiểu gen đời bố mẹ sinh kiểu gen cần xác định Bước 2: Tính tỉ lệ loại kiểu gen cần xác định - Dựa vào tỉ lệ kiểu gen dị hợp để suy tỉ lệ kiểu gen cần tìm - Phải tách riêng hệ số kiểu gen hệ bố mẹ Ví dụ: Thế hệ xuất phát quần thể tự thụ phấn có tỉ lệ kiểu gen gồm: 0,2AABB + 0,lAaBB + 0,2AaBb + 0,2AAbb + 0,2Aabb + 0,laabb Hãy xác định tỉ lệ kiểu gen Aabb hệ F5 Bước 1: Tìm kiểu gen sinh đời có Aabb Trong kiểu gen hệ p có kiểu gen sinh đời có Aabb, 0,2AaBb; 0,2Aabb Bước 2: Tính tỉ lệ kiểu gen Aabb F5 0,2AaBb sinh Aabb với tỉ lệ =   25  0,   31  31 25 64  211 1 Vì Aa qua hệ tự thụ phấn đến F5, kiểu gen Aa có tỉ lệ = 25 25 1 Vì Bb qua hệ tự thụ phấn đến F5, kiểu gen bb có tỉ lệ = 0,2Aabb sinh Aabb với tỉ lệ = 0,  1 1  5  25 Vì Aa qua hệ tự thụ phấn đến F5, kiểu gen Aa có tỉ lệ = 25 Vì bb qua hệ tự thụ phấn đến F5, kiểu gen bb có tỉ lệ =  Tỉ lệ kiểu gen Aabb F5 = 31 95 19    11 11 11 5 5 5 2 15 Một quần thể có tỉ lệ kiểu gen xAA + yAa + zaa = Quần thể đạt trạng thái cân di truyền y2 = 4.x.z x  z 1 Chứng minh: - Quần thể có tỉ lệ kiểu gen xAA + yAa + zaa =  Tần số A = x   Tần số a = z  y y - Quần thể đạt trạng thái cân di truyền tỉ lệ kiểu gen tuân theo công thức Hacđi-Vanbec  Kiểu y y2  gen AA có tỉ lệ =  x    x  xy  2   Quần thể có tỉ lệ kiểu gen xAA + yAa + zaa = đạt trạng thái cân di truyền thỏa mãn biểu thức: Trang 17 x  x  xy  y2  x  x  xy  y  4x - 4x2 = 4xy + y2 4x(l-x) = 4xy + y2 Vì x + y + z= l  l - x = y + z  4x(l-x) = 4x(y+z) = 4xy + 4xz = 4xy + y2  4xz = y2 Như vậy, thỏa mãn biểu thức: 4xz = y2 quần thể đạt trạng thái cân di truyền Ví dụ minh họa: Quần thể có cấu trúc di truyền sau trạng thái cân di truyền? I Quần thể có 0,3 AA : 0,4Aa : 0,3aa II Quần thể có 0,0225AA : 0,255Aa : 0,7225aa III Quần thể có 0,36AA : 0,42Aa : 0,22aa IV Quần thể có 0,2AA : 0,6Aa : 0,2aa Vận dụng cơng thức 4xz = y2 ta có có quần thể II thỏa mãn  Quần thể II cân di truyền 16 Tỉ lệ loại kiểu gen quần thể đạt trạng thái cân di truyền - Khi quần thể đạt trạng thái cân di truyền kiểu gen đồng hợp có tỉ lệ = bình phương tần số alen tạo nên kiểu gen đó; Kiểu gen dị hợp có tỉ lệ = lần tích tần số alen có kiểu gen - Khi quần thể trạng thái cân di truyền tỉ lệ kiểu gen tích tỉ lệ cặp gen có kiểu gen Ví dụ minh họa: a) Gen A có alen Al, A2, A3 Trong quần thể cân di truyền có tần số alen Al, A2, A3 0,3; 0,5; 0,2 - Kiểu gen A1A1 có tỉ lệ = (0,3)2 = 0,09 - Kiểu gen A1A2 có tỉ lệ = 2×0,3×0,5 = 0,3 b) Gen B có alen B b; Gen D có alen D1, D2, D3 Trong quần thể cân di truyền có tần số B = 0,4; tần số b = 0,6; Tần số D1, D2, D3 lần luợt 0,1; 0,3; 0,6 - Kiểu gen BBD1D3 có tỉ lệ = tỉ lệ kiểu gen BB × tỉ lệ kiểu gen D1D3 = (0,4)2 × (2×0,1×0,6) = 0,0192 - Kiểu gen BbD2D3 có tỉ lệ = tỉ lệ kiểu gen Bb × tỉ lệ kiểu gen D2D3 = (2×0,4×0,6) × (2×0,3×0,6) = 0,1728 17 Một quần thể ngẫu phối, hệ xuất phát P có kiểu hình aa chiếm tỉ lệ m Khi quần thể đạt cân di truyền có kiểu hình aa chiếm tỉ lệ = n hệ P, kiểu gen Aa chiếm tỉ lệ =  n m  Chứng minh: Kiểu hình aa có tỉ lệ = m Nên ta có tỉ lệ kiểu gen hệ P x AA + y Aa + m aa =  Tần số a = m  y 2 y  Quần thể cân di truyền tỉ lệ kiểu gen aa =  m    n 2  Trang 18 m y y  n   n  m  y  2.( n  m) 2 Ví dụ vận dụng cơng thức: Ở lồi thực vật, A quy định thân cao trội hoàn toàn so với a quy định thân thấp Thế hệ xuất phát quần thể có 98% cá thể thân cao, 2% cá thể thân thấp Qua trình ngẫu phối, quần thể đạt trạng thái cân di truyền có 84% thân cao; 16% thân thấp Hãy xác định tỉ lệ kiểu gen hệ P Cách tính: - Tỉ lệ kiểu gen Aa hệ P = 2.( 0,16  0, 02)  0, 76  76% - Ở hệ P có 98% thân cao, có 76% mang kiểu gen Aa  Cây AA có tỉ lệ = 98% - 76% = 22% = 0,22  Tỉ lệ kiểu gen hệ P là: 0,22AA + 0,76Aa + 0,02aa 18 Tìm tỉ lệ kiểu hình quần thể có tương tác bổ sung tương tác cộng gộp a) Khi tính trạng di truyền theo tương tác bổ sung kiểu hình A-B- có tỉ lệ = (l-aa)(l-bb) b) Khi tính trạng di truyền theo quy luật tương tác cộng gộp tỉ lệ kiểu hình tong tỉ lệ kiểu gen quy định kiểu hình Ví dụ vận dụng cơng thức: Ví dụ 1: Ở lồi thực vật, tính trạng màu hoa cặp gen Aa, Bb Dd nằm cặp NST khác tương tác bổ sung Khi kiểu gen có gen trội A, B D quy định hoa đỏ; kiểu gen lại quy định hoa trắng Một quần thể cân di truyền có tần số alen A, B D 0,3; 0,4; 0,5 Hãy xác định tỉ lệ kiểu hình quần thể Cách tính: - Vì tần số alen A, B, D 0,3; 0,4; 0,5 nên tần số a, b, d là: 0,7; 0,6; 0,5 - Kiểu hình hoa đỏ (A-B-D-) có tỉ lệ: (l-aa)(l-bb)(l-dd) = (1 - 0,49)(l - 0,36)(l - 0,25) = 0,51 × 0,64 × 0,75 = 0,2448  Kiểu hình hoa trắng chiếm tỉ lệ = - 0,2448 = 0,7552 Ví dụ 2: Ở lồi thực vật, chiều cao cặp gen Aa, Bb Dd nằm cặp NST khác tương tác cộng gộp Kiểu gen đồng hợp lặn (aabbdd) có độ cao 80cm; Cứ có alen trội cao thêm 10cm Một quần thể cân di truyền có tần số alen A, B, D 0,5; 0,6; 0,7 Trong quần thể này, loại cao 90cm chiếm tỉ lệ bao nhiêu? Cách tính: - Cây cao 90cm mà kiểu gen có alen trội - Kiểu gen có alen trội gồm có loại Aabbdd; aaBbdd; aabbDd - Tỉ lệ loại kiểu gen: + Kiểu gen Aabbdd có tỉ lệ = 0,5 × 0,16 × 0,09 = 0,0072 + Kiểu gen aaBbdd có tỉ lệ = 0,25 × 0,48 × 0,09 = 0,0108 + Kiểu gen aabbDd có tỉ lệ = 0,25 × 0,16 × 0,42 = 0,0168 - Kiểu hình cao 90cm có tỉ lệ = 0,0072 + 0,0108 + 0,0168 = 0,0348 = 3,48% 19 Gen A có n alen, có m alen đồng trội so với trội hoàn tồn so với (n-m) alen Trang 19 lại Theo lí thuyết, quần thể có số loại kiểu hình = n + Cm2 Chứng minh: - Tất kiểu gen đồng hợp kiểu gen có kiểu hình riêng biệt Gen A có n alen có số kiểu gen đồng hợp = n → Có n kiểu hình - Có m alen đồng trội so với Vì tổng số m alen có số kiểu gen mang alen = Cm2 Vì alen đồng trội so với cho nện kiểu gen có kiểu hình đồng trội → Số kiểu hình đồng trội = Cm2 → Tổng số kiểu hình = n + Cm2 Ví dụ vận dụng cơng thức: Một gen có alen Al, A2, A3, A4, A5 Trong Al A2 trội hồn tồn so với alen A3, A4 A5 lại đồng trội so với Alen A3 trội hoàn toàn so với A4 A5; Alen A4 trội hoàn toàn so với alen A5 Quần thể có tối đa loại kiểu gen Cách tính: Có alen có kiểu hình; alen đồng trội so với có thêm số kiểu hình đồng trội = C22 =1 Tổng số kiểu hình = + = kiểu hình Phương pháp tìm xác suất quần thể: Muốn tìm xác suất, thường tiến hành theo bước: - Bước 1: Tìm tỉ lệ loại biến cố cần tính xác suất Muốn tìm tỉ lệ loại biến cố đó, thường phải dựa vào cấu trúc di truyền quần thể - Bước 2: Sử dụng toán tổ hợp để tính xác suất Các ví dụ minh họa: Ví dụ 1: Ở loài thực vật, A quy định thân cao trội hoàn toàn so với a quy định thân thấp Một quần thể cân di truyền có tần so A = 0,4 tần số a = 0,6 Lấy ngẫu nhiên thân cao, xác suất để thu chủng bao nhiêu? Hướng dẫn giải: Bước 1: Tìm tỉ lệ loại biến cố cần tính xác suất: Ở tốn này, biến cố cần tính xác suất tỉ lệ chủng số thân cao - Xác định cấu trúc di truyền quần thể đạt cân di truyền Khi quần thể cân di truyền có tần số A = 0,4; a = 0,6 cấu trúc di truyền (0,4)2AA + 2.(0,4).(0,6)Aa + (0,6)2aa = → 0,16AA + 0,48Aa+ 0,36aa = - Tìm tỉ lệ chủng số thân cao + Cây thân cao gồm có 0,16AA 0,48Aa → Tỉ lệ 0,16 0, 48 AA : Aa= AA : Aa 0,16  0, 48 0,16  0, 48 4 + Như chủng chiếm tỉ lệ = Trang 20 + Cây không chủng chiếm tỉ lệ = Bước 2: Sử dụng toán tổ hợp để tính xác suất Lấy ngẫu nhiên thân cao, xác suất để thu cá thể chủng là: 1 3 C32            64 Ví dụ 2: Một quần thể lồi thực vật trạng thái cân di truyền, xét gen A B nằm hai cặp NST khác nhau, gen A có alen A1, A2 A3; gen B có alen B b Trong quần thể này, tần số B 0,6; tần số A2 0,2; tần số A3 0,4 Lấy ngẫu nhiên cá thể, xác suất để thu cá thể mang kiểu gen A1A3bb bao nhiêu? Hướng dẫn giải: Bước 1: Tìm tỉ lệ loại biến cố cần tính xác suất: Ớ tốn này, biến cố cần tính xác suất tỉ lệ kiểu gen A1A2bb quần thể - Xác định tần số alen A1 b +) Alen A1 có tần số = 0,2; alen A2 có tần số = 0,4 → alen A3 = 0,3 +) Alen B có tần số = 0,6 → Tần số b = - 0,6 = 0,4 - Vì quần thể cân di truyền nên tỉ lệ kiểu gen: A1A3bb = 2x×0,2×0,4× (0,4)2 = 0,0256 → Cá thể khơng có kiểu gen A1A3bb chiếm tỉ lệ = - 0,0256 = 0,9744 Bước 2: Sử dụng tốn tổ hợp để tính xác suất Lấy ngẫu nhiên cá thể, xác suất để thu cá thể mang kiểu gen A1A3bb là: C31  (0, 0256)  (0,9744)  0, 0729  7, 29% Bài tập tổng hợp Ví dụ 1: Một quần thể thực vật tự thụ phấn, A quy định hoa đỏ trội hoàn toàn so với a quy định hoa trắng Thế hệ xuất phát có 60% hoa đỏ; 40% hoa trắng Ở F3, hoa trắng chiếm 45% Hãy xác định: a Tần số kiểu gen hệ P b Tần số alen A, a hệ P c Tỉ lệ kiểu hình F1 d Tỉ lệ kiểu hình F2 e Nếu P giao phấn ngẫu nhiên tỉ lệ kiểu hình F3 nào? g Nếu F3, cá thể giao phấn ngẫu nhiên tỉ lệ kiểu hình F4 nào? Hướng dẫn giải - Đối với dạng toán này, phải tìm tỉ lệ kiểu gen hệ xuất phát (P); Sau dựa vào tỉ lệ kiểu gen P để tiến hành làm nội dung theo u cầu tốn.  - Để tìm tỉ lệ kiểu gen hệ xuất phát P, sử dụng công thức giải nhanh: “Nếu hệ xuất phát có kiểu hình lặn (aa) chiếm tỉ lệ x, đến hệ Fn có kiểu hình lặn (aa) chiếm tỉ lệ y (y ≥ x) kiểu gen Aa hệ xuất phát có tỉ lệ = ( y  x).2n 1 ” 2n  Ở này, x = 0,4; y = 0,45 n = Trang 21 → Ở hệ xuất phát, kiểu gen Aa có tỉ lệ = Vì aa = 0,4 Aa = 4 17 → Kiểu gen AA có tỉ lệ =  0,   35 35 35 - Tỉ lệ kiểu gen hệ P : b Tần số alen A = (0, 45  0, 4).231 0, 05  24   23  35 17 14 AA : Aa : aa 35 35 35 17 19 19 16   ; Tần số a =   35 35 35 35 35 c Tỉ lệ kiểu hình F1 : P có tỉ lệ kiểu gen 17 14 AA : Aa : aa 35 35 35 → Khi tự thụ phấn tỉ lệ kiểu gen F1 →Tỉ lệ kiểu hình F1 18 15 AA : Aa : aa 35 35 35 20 15 hoa đỏ : hoa trắng 35 35 d Tỉ lệ kiểu hình F2 là: Tỉ lệ kiểu gen F1 18 15 AA : Aa : aa 35 35 35 → Khi tự thụ phấn tỉ lệ kiểu gen F2 →Tỉ lệ kiểu hình Fl 37 31 AA : Aa : aa 70 35 70 39 31 hoa đỏ : hoa trắng 70 70 e Nếu P giao phấn ngẫu nhiên tỉ lệ kiểu gen tính theo định luật Hacđi -Vanbec 256  16  → Kiểu hình hoa trắng =   =  35  1225 → Cây hoa đỏ có tỉ lệ = 1- 256 969 = 1225 1225 g Nếu đến F3 giao phấn ngẫu nhiên tỉ lệ kiểu hình giống trường hợp cho giao phấn ngẫu nhiên từ hệ P 256  16  → Kiểu hình hoa trắng =   =  35  1225 → Cây hoa đỏ có tỉ lệ = 1- 256 969 = 1225 1225 Ví dụ 2: Một quần thể thực vật tự thụ phấn, A quy định hoa đỏ trội hoàn toàn so với a quy định hoa trắng Thế hệ xuất phát có tỉ lệ kiểu hình hoa đỏ : hoa trắng Ở F2, có tỉ lệ kiểu hình 27 hoa đỏ : 13 hoa trắng Hãy xác định : a Tần số kiểu gen hệ P b Tần số alen A, a hệ P Trang 22 c Tỉ lệ kiểu hình F1 d Nếu P giao phấn ngẫu nhiên tỉ lệ kiểu hình F2 nào? e Nếu F2, cá thể giao phấn ngẫu nhiên tỉ lệ kiểu hình F3 nào? Hướng dẫn giải Nếu hệ xuất phát có kiểu hình lặn (aa) chiếm tỉ lệ x, đến hệ Fn có kiểu hình lặn (aa) chiếm tỉ ( y  x).2n 1 lệ y (y ≥ x) kiểu gen Aa hệ xuất phát có tỉ lệ = 2n  Ở này, X = 13  0,1 ; y =  0,325 n = 10 40 → Ở hệ xuất phát, kiểu gen Aa có tỉ lệ: (0,325  0,1).221 0, 225  23   0, 22  Vì aa = 0,1 Aa = 0,6 → Kiểu gen AA có tỉ lệ = - 0,6 - 0,1 = 0,3 → Tần số kiểu gen hệ P là: 0,3AA : 0,6Aa : 0,1 aa b Tần số alen A = 0,3  0,  0, → Tần số A = 0,6, tần số alen a = - 0,6 = 0,4 c Tỉ lệ kiểu hình F1 P có tỉ lệ kiểu gen 0,3AA : 0,6Aa : 0,1 aa Sau tiến hành tự thụ phấn F1 có tỉ lệ kiểu gen là: 0,45AA : 0,3 Aa : 0,25aa → Tỉ lệ kiểu hình F1 là: 75% hoa đỏ : 25% hoa trắng = hoa đỏ : hoa trắng d Nếu P giao phấn ngẫu nhiên tỉ lệ hoa trắng = bình phương tần số alen a: (0,4)2 = 0,16 =16% → Kiểu hình hoa đỏ = 100% - 16% = 84% → Tỉ lệ kiểu hình là: 21 hoa đỏ : hoa trắng e Bắt đầu từ F2, cá thể giao phấn ngẫu nhiên tỉ lệ kiểu hình giống P giao phấn ngẫu nhiên → Tỉ lệ kiểu hình là: 21 hoa đỏ : hoa trắng Ví dụ 3: Một quần thể động vật giao phối, màu sắc cánh gen gồm alen nằm nhiễm sắc thể thường quy định Trong đó, alen A1 quy định cánh đen trội hồn tồn so với alen A2 alen A3; Alen A2 quy định cánh xám trội hoàn toàn so với alen A3 quy định cánh trắng Một quần thể trạng thái cân di truyền có 51% cánh đen; 40% cánh xám; 9% cánh trắng Biêt không xảy đột biến Hãy xác định: a Tần số alen Al, A2, A3 b Cá thể cánh đen dị hợp chiếm tỉ lệ bao nhiêu? c Lấy ngẫu nhiên cá thể cánh xám, xác suất thu cá thể chủng bao nhiêu? Trang 23 d Nếu có cá thể cánh xám giao phối ngẫu nhiên thu đời có tỉ lệ kiểu hình bao nhiêu? e Nếu có cá thể cánh đen giao phối ngẫu nhiên thu đời có số cá thể cánh xám chủng chiếm tỉ lệ bao nhiêu? g Nếu có cá thể cánh đen giao phối ngẫu nhiên thu đời có số cá thể cánh đen chủng chiếm tỉ lệ bao nhiêu? h Nếu loại bỏ toàn cá thể cánh trắng, sau cho cá thể lại giao phối ngẫu nhiên thu đời có số cá thể cánh đen chủng chiếm tỉ lệ bao nhiêu? i Nếu loại bỏ toàn cá thể cánh xám, sau cho cá lại giao phối ngẫu nhiên thu đời có số cá thể cánh xám chủng chiếm tỉ lệ bao nhiêu? Hướng dẫn giải: a Tần số alen Al, A2, A3 Áp dụng công thức giải nhanh, ta có: Quần thể cân di truyền có 9% cánh trắng → A3 = 0, 09  0,3 Tổng tỉ lệ cá thể cánh trắng + tỉ lệ cá thể cánh xám = 9% + 40% = 49% = 0,49 → A3 + A2 = 0, 49  0, Vì A3 = 0,3 → A2 = 0,7 - 0,3 = 0,4 → Tần số alen A1 = - 0,4 - 0,3 = 0,3 Vậy, tần số alen là: 0,3A1 : 0,4A2 : 0,3A3 b Cá thể cánh đen dị hợp chiếm tỉ lệ bao nhiêu? Cá thể cánh đen dị hợp = tỉ lệ cá thể cánh đen - tỉ lệ cá thể cánh đen đồng hợp: 0,51 - (0,3)2 - 0,42 = 42% c Lấy ngẫu nhiên cá thể cánh xám, xác suất thu cá thể chủng là: A2 A2 0,16   40% 0, 40 0, 04 d Nếu có cá thể cánh xám giao phối ngẫu nhiên thu đời có tỉ lệ kiểu hình bao nhiêu? Các kiểu gen quy định cánh xám gồm A2A2 A2A3 vớì tỉ lệ là: 0,16A2 A2 0, 24 A2 A3  A2 A2 A2 A3 5 → Các cá thể lông xám trở thành quần thể với tỉ lệ kiểu gen là: A2 A2 A2 A3 5 → Giao tử A3 = → Khi cá thể cánh xám giao phối ngẫu nhiên thu đời có kiểu hình 10  3 cánh trắng chiếm tỉ lệ =     10  100 → Cá thể cánh xám có tỉ lệ =  91  100 100 Trang 24 → Đời có tỉ lệ kiểu hình là: 91 cá thể cánh xám: cá thể cánh trắng e Nếu có cá thể cánh đen giao phối ngẫu nhiên thu đời có số cá thể cánh xám chủng chiếm tỉ lệ bao nhiêu? Trong số cá thể cánh đen quần thể gồm có kiểu gen AlA1; A1A2; A1A3 Vì vậy, số cá thể cánh đen tần số A2 = 0,3  0, 4  0,51 17 → Nếu cho cá thể cánh đen giao phối ngẫu nhiên đời con, cá thể cánh xám chủng (A2A2) 16  4 chiếm tỉ lệ =    289  17  g Nếu có cá thể cánh đen giao phối ngẫu nhiên thu đời có số cá thể cánh đen chủng chiếm tỉ lệ bao nhiêu? Trong số cá thể cánh đen quần thể gồm có kiểu gen A1A1; A1A2; A1A3 Vì vậy, số cá thể cánh đen tần số A1 = 0, 09  0,12  0, 09 10  0,51 17 Nếu cho cá thể cánh đen giao phối ngẫu nhiên đời con, cá cánh đen chủng (A1A1)  10  100 chiếm tỉ lệ:    289  17  h Nếu loại bỏ toàn cá thể cánh trắng, sau cho cá thể lại giao phối ngẫu nhiên thu đời có số cá thể cánh đen chủng chiếm tỉ lệ bao nhiêu? Khi loại bỏ cá thể cánh trắng quần thể gồm có: A1A1; A1A2; A1A3; A2A2; A2A3.  Vì vậy, số cá thể lại tần số A1 = 0,3 0,3 30    0, 09 0,91 91 900  30  → Cá thể cánh đen chủng chiếm tỉ lệ =     91  8281 i Nếu loại bỏ toàn cá thể cánh xám, sau cho cá thể lại giao phối ngẫu nhiên thu đời có số cá thể cánh xám chủng chiếm tỉ lệ bao nhiêu? Khi loại bỏ toàn cá thể cánh xám quần thể lại kiểu gen A1A1; A1A2; A1A3; A3A3.  Vì vậy, số cá thể lại tần số A2 = 0,12 0,12   0,  0, 0, → Cá thể cánh xám chủng chiếm tỉ lệ = (0,2)2 = 0,04 = 4% Trang 25 ... loại kiểu gen? Hướng dẫn giải: a) Áp dụng cơng thức giải nhanh, ta có số kiểu gen:  3.(3  1)  5 3     1  15     19440 kiểu gen b) Áp dụng công thức giải nhanh, ta có số kiểu gen:... gen E có alen Trong quần thể có tối đa dòng gen? Hướng dẫn giải: 2×3×4×5×10 = 1200 dòng Các cơng thức tìm tần số alen quần thể Phương pháp xác định tần số alen quần thể: - Với quần thể cho biết... 0,4Aa : 0,3aa II Quần thể có 0,0225AA : 0,255Aa : 0,7225aa III Quần thể có 0,36AA : 0,42Aa : 0,22aa IV Quần thể có 0,2AA : 0,6Aa : 0,2aa Vận dụng công thức 4xz = y2 ta có có quần thể II thỏa mãn