Chuyên đề môn Sinh: PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH SỐ KIỂU GEN VÀ SỐ KIỂU GIAO PHỐI TRONG QUẦN THỂ

Trong các đề thi đại học, cao đẳng những năm gần đây và một số đề thi giải toán bằng máy tính casio cũng như đề thi học sinh giỏi đều có nội dung liên quan đến các bài tập di truyền biến dị trong đó có đề cập đến bài tập di truyền quần thể: xác định số kiểu gen và số kiểu giao phối trong quần thể. Sách giáo khoa sinh học 12 Ban nâng cao đưa ra công thức tính số kiểu gen và số kiểu giao phối trong quần thể trong trường hợp các gen phân li độc lập và nằm trên NST thường. Tuy nhiên cho đến nay chưa có một tài liệu nào xây dựng công thức tổng quát cho tất cả các trường hợp: trường hợp một gen trên NST thường, một gen trên NST giới tính, hai hay nhiều gen cùng nằm trên một cặp NST, hai hay nhiều gen nằm trên các cặp NST tương đồng khác nhau.... Vì vậy, việc xây dựng một số công thức liên quan tới bài tập ở nội dung này rất có ý nghĩa thực tiễn trong việc rèn luyện tư duy logic và kỹ năng phân tích, đánh giá vấn đề của học sinh. Chính vì vậy, trong quá trình dạy học và tham khảo rất nhiều tài liệu, thông qua một số cách giải bài toán cụ thể tôi đã xây dựng một số công thức trên cơ sở suy luận toán học thông qua đề tài: Phương pháp xác định số kiểu gen và số kiểu giao phối trong quần thể.

Chuyên đề môn Sinh PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH SỐ KIỂU GEN VÀ SỐ KIỂU GIAO PHỐI TRONG QUẦN THỂ Tên tác giả: Nguyễn Thị Quyến – Giáo viên Sinh học trường THPT Phúc Yên Đối tượng: Chuyên đề áp dụng cho đối tượng học sinh lớp 12 Dự kiến số tiết bồi dưỡng: tiết I ĐẶT VẤN ĐỀ Trong đề thi đại học, cao đẳng năm gần số đề thi giải toán máy tính casio đề thi học sinh giỏi có nội dung liên quan đến tập di truyền biến dị có đề cập đến tập di truyền quần thể: xác định số kiểu gen số kiểu giao phối quần thể Sách giáo khoa sinh học 12 Ban nâng cao đưa công thức tính số kiểu gen số kiểu giao phối quần thể trường hợp gen phân li độc lập nằm NST thường Tuy nhiên chưa có tài liệu xây dựng công thức tổng quát cho tất trường hợp: trường hợp gen NST thường, gen NST giới tính, hai hay nhiều gen nằm cặp NST, hai hay nhiều gen nằm cặp NST tương đồng khác Vì vậy, việc xây dựng số công thức liên quan tới tập nội dung có ý nghĩa thực tiễn việc rèn luyện tư logic kỹ phân tích, đánh giá vấn đề học sinh Chính vậy, trình dạy học tham khảo nhiều tài liệu, thông qua số cách giải tốn cụ thể tơi xây dựng số cơng thức sở suy luận tốn học thơng qua đề tài: Phương pháp xác định số kiểu gen số kiểu giao phối quần thể II NỘI DUNG Kiến thức sử dụng chuyên đề - Các quy luật di truyền: + Quy luật phân li độc lập: Các cặp alen quy định tính trạng khác nằm cặp NST tương đồng khác phân li độc lập tổ hợp tự (ngẫu nhiên) trình hình thành giao tử + Đặc điểm di truyền liên kết gen: Các gen NST phân li làm thành nhóm gen liên kết Số nhóm liên kết loài tương ứng với số NST đơn bội (n) lồi Số nhóm tính trạng liên kết tương ứng với số nhóm gen liên kết + Hốn vị gen: Trong q trình giảm phân, NST tương đồng trao đổi đoạn tương đồng cho dẫn đến hoán vị gen, làm xuất tổ hợp gen - NST giới tính đặc điểm di truyền gen nằm NST giới tính + NST giới tính: Là loại NST có chứa gen quy định giới tính (có thể chứa gen khác) Cặp NST giới tính XX gồm tương đồng, cặp XY có vùng tương đồng, có vùng khơng tương đồng + Một số chế tế bào học xác định giới tính NST: * Kiểu XX, XY: Cái XX, đực XY: đv có vú, ruồi giấm, người Cái XY, đực XX: chim, bướm, cá, ếch nhái * Kiểu XX, XO: Cái XX, đực XO: châu chấu, rệp, bọ xít Cái XO, đực XX: bọ nhậy + Đặc điểm di truyền gen NST X: Di truyền chéo + Đặc điểm di truyền gen NST Y: Di truyền thẳng - Đặc điểm di truyền quần thể ngẫu phối : + Các cá thể giao phối tự với + Quần thể giao phối đa dạng kiểu gen kiểu hình Các cá thể quần thể giống nét bản, chúng sai khác nhiều chi tiết Nếu gọi r số alen thuộc gen (locut), n số gen khác nhau, gen phân li độc lập số kiểu gen khác quần thể tính theo cơng thức [ r (r  1) ] Trong quần thể loài giao phối số gen kiểu gen cá thể lớn, số gen có nhiều alen khơng phải ít, quần thể đa hình + Tạo nguồn biến dị tổ hợp đa dạng phong phú nguồn nguyên liệu tiến hoá chọn giống Phương pháp xác định số kiểu gen số kiểu giao phối quần thể 2.1 Trường hợp gen có nhiều alen nằm NST thường * Cách xác định Gen có r alen - Số loại kiểu gen đồng hợp số alen gen = r r! r (r  1) - Số loại kiểu gen dị hợp: Cr2 = 2!(r  2)! = - Tổng số loại kiểu gen tổng số loại kiểu gen đồng hợp số loại kiểu gen dị hợp: =r+ r (r  1) r (r  1) = 2 - Số kiểu giao phối có quần thể: + Có tính trường hợp vai trò giới đực giới thay đổi kiểu giao phối: (số kiểu gen giới đực nhân với số kiểu gen giới cái) + Khơng tính trường hợp thay đổi vai trò giới tính đực kiểu giao phối: r (r  1) + tổ hợp chập r (r  1) 2 * Bài tập vận dụng Bài 1(CĐ 2010): Trong quần thể ngẫu phối loài động vật lưỡng bội, xét gen có alen nằm nhiễm sắc thể thường Biết khơng có đột biến xảy ra, số loại kiểu gen tối đa tạo quần thể là: A B C 15 D 10 Giải: Với r = ta ADCT có số kiểu gen tối đa quần thể là: = r (r  1) = 5(5+1)/2 = 15 Bài Ở loài thực vật, màu sắc hoa gen có alen nằm NST thường quy định; alen quan hệ trội – lặn hồn tồn Trong quần thể có kiểu giao phấn gen để đời xuất loại kiểu gen? Giải: Đời xuất loại kiểu gen bên P cho loại giao tử hay nói cách khác hai bên P đồng hợp tử Xét gen quy định màu sắc hoa có alen số kiểu gen đồng hợp tối đa → Số kiểu giao phấn tối đa mà đời xuất loại kiểu gen là: 4x4 = 16 Bài Ở lồi có NST lưỡng bội, xét gen có alen nằm NST thường; alen quan hệ trội – lặn hồn tồn Trong quần thể có kiểu tự phối gen để đời xuất loại kiểu gen? Giải: Để đời xuất loại kiểu gen thể tự phối mang kiểu gen dị hợp Gen có alen nằm NST thường số kiểu gen dị hợp quần thể = 10 → Số kiểu tự phối gen để đời xuất loại kiểu gen 10 2.2 Trường hợp gen có nhiều alen nằm NST giới tính a Gen nằm X khơng có alen tương ứng Y * Cách xác định Gen có r alen - Ở giới XX: Số loại kiểu gen đồng hợp số alen gen = r r (r  1) r (r  1) → Tổng số loại kiểu gen = Số loại kiểu gen dị hợp = C2r = - Ở giới XY: Số loại kiểu gen = r - Xét chung giới: Tổng số loại kiểu gen = số loại kiểu gen giới XX + số loại kiểu gen giới XY =r+ r (r  1) r ( r  3) = 2 - Số kiểu giao phối có gen là: r × r (r  1) * Bài tập vận dụng Bài Xét gen có alen nằm NST giới tính X khơng có alen tương ứng Y Hãy xác định số kiểu gen số kiểu giao phối tối đa quần thể? Giải: Theo đề có r = →ADCT ta có: r (r  3) = 6(6 + 3)/2 = 27 - Số kiểu giao phối tối đa quần thể = r × r (r  1) = × 6(6 + 1)/2 = 126 - Số kiểu gen tối đa quần thể = Bài Xét gen có alen nằm NST X khơng có alen tương ứng Y Trong quần thể có tối đa loại giao tử khác gen này? Giải: - Gen có alen nằm NST X → Số loại giao tử giới XX Số loại giao tử giới XY có giao tử trùng với giới XX → Số loại giao tử tối đa quần thể giao tử Bài Xét gen có alen nằm NST X khơng có alen tương ứng Y Trong quần thể có tối đa loại kiểu gen mà thể giảm phân tạo loại giao tử? Giải: - Các loại kiểu gen cho loại giao tử bao gồm cá thể đực cá thể có kiểu gen dị hợp + Số loại kiểu gen giới XY + Số loại kiểu gen dị hợp giới XX r (r  1) = 4(4-1)/2 = - Tổng số kiểu gen quần thể giảm phân tạo loại giao tử là: + = 10 Bài Xét gen có alen nằm NST X khơng có alen tương ứng Y Trong quần thể có kiểu giao phối khác gen để thu đời có kiểu gen phân li theo tỉ lệ 1: 1: 1: 1? Giải: Để thu đời có tỉ lệ phân li 1: 1: 1: bố mẹ bên phải cho hai loại giao tử → Cá thể XX phải có kiểu gen dị hợp + Số loại kiểu gen giới XY + Số loại kiểu gen dị hợp giới XX r (r  1) = 5(5-1)/2 = 10 Số kiểu giao phối khác gen để thu đời có kiểu gen phân li theo tỉ lệ 1: 1: 1: là: x10 = 50 b Gen nằm X có alen tương ứng Y * Cách xác định Gen có r alen - Ở giới XX: Số loại kiểu gen đồng hợp = r Số loại kiểu gen dị hợp = C2r = r (r  1) → Số loại kiểu gen = r (r  1) - Ở giới XY : kiểu gen kết hợp alen X Y với → Số loại kiểu gen = r2 r (r  1) r (3r  1) + r2 = 2 r (r  1) - Số kiểu giao phối quần thể × r2 - Tổng số loại kiểu gen quần thể: * Bài tập vận dụng Bài (ĐH 2012): Trong quần thể lồi động vật lưỡng bội, xét lơcut có alen nằm vùng tương đồng NST giới tính X Y Biết không xảy đột biến, theo lí thuyết, số loại kiểu gen tối đa lôcut quần thể A B 15 C 12 D Giải: Theo đề ta có r = ADCT ta có số loại kiểu gen tối đa quần thể: r (3r  1) = 3(3.3 + 1)/2 = 15 → Đáp án B Bài Ở loài động vật lưỡng bội, locut có alen nằm vùng tương đồng NST giới tính X Y Số loại giao tử khác gen tạo quần thể bao nhiêu? Giải: - Locut gen có alen → Số loại giao tử giới XX = r = - Số loại giao tử giới XY = × = 10 có giao tử giống giới XX → Số loại giao tử khác gen tạo quần thể là: + = 10 Bài Ở loài động vật lưỡng bội, locut có alen nằm vùng tương đồng NST giới tính X Y Số kiểu giao phối tối đa quần thể thu đời có kiểu gen bao nhiêu? Giải: Để thu đời có kiểu gen giới XX phải có kiểu gen đồng hợp - Số kiểu gen đồng hợp giới = r = - Số kiểu gen giới đực = r2 = 62 = 36 → Số kiểu giao phối tối đa quần thể để thu đời có kiểu gen là: × 36 = 216 Bài Trong quần thể loài động vật lưỡng bội, locut có alen nằm vùng tương đồng NST giới tính X Y Biết khơng xảy đột biến, theo lí thuyết, số dòng khác có gen bao nhiêu? Giải: - Số kiểu gen đồng hợp giới XX = r = - Số kiểu gen đồng hợp giới XY = r = Số dòng khác có gen + = c Gen nằm Y khơng có alen tương ứng X * Cách xác định Gen có r alen → Số kiểu gen giới XY số alen = r - Ở giới XX có kiểu gen XX → Số kiểu giao phối tối đa quần thể là: × r = r * Bài tập vận dụng Bài Một locut gen có alen nằm NST giới tính Y khơng có alen tương ứng X Hãy xác định kiểu gen số loại giao tử có quần thể? Giải: Vì locut gen nằm nhiễm sắc thể giới tính Y khơng có alen tương ứng X, tính trạng biểu giới dị giao tử XY nên giới XY xác định kiểu gen số kiểu gen số alen = - Số loại giao tử có quần thể Bài Một locut gen có 10 alen nằm NST giới tính Y khơng có alen tương ứng X Hãy xác định kiểu gen số kiểu giao phối quần thể? Giải: Chỉ giới XY xác định kiểu gen số kiểu gen số alen = 10 → Số kiểu giao phối quần thể là: × r = × 10 = 10 2.3 Trường hợp hai hay nhiều gen nằm cặp NST tương đồng a Hai hay nhiều gen nằm cặp NST thường * Cách xác định Giả sử có n gen nằm NST thường, gen có số alen r1, r2, r3, ., rn - Ta coi n gen locut lớn có N alen N = r1 r2 r3 rn - Số kiểu gen đồng hợp tất gen có là: C1N = N - Số kiểu gen dị hợp nhiều cặp gen có là: C2N = - Số kiểu gen dị hợp cặp gen là: r2.r3 rn + r1.r3 rn + + r1.r2.r3 rn-1 - Số kiểu gen tối đa tất gen là: - Số kiểu giao phối tối đa quần thể là:[ ].[ ] - Số kiểu giao phối quần thể khơng tính trường hợp thay đổi vai trò giới tính đực kiểu giao phối: + tổ hợp chập * Bài tập vận dụng Bài Xét hai gen nằm 1cặp NST thường, gen có alen gen có alen Trong quần thể có tối đa kiểu giao phối locut này? Giải: Hai gen nằm 1cặp NST thường nên ta coi hai gen locut có số alen N = × = 12 - Số kiểu gen tối đa tất gen = = = 78 - Số kiểu giao phối tối đa quần thể là: 78 × 78 = 6084 Bài Xét hai gen nằm 1cặp NST thường có xảy hốn vị gen, gen có alen gen có alen Trong quần thể có tối đa kiểu gen mà thể giảm phân tạo loại giao tử? Giải: Để giảm phân cho giao tử thể mẹ phải dị hợp cặp gen, cặp gen lại đồng hợp tử - Số kiểu gen dị hợp tử cặp alen là: 4.C23 + 3.C24 = 30 → Quần thể có tối đa số kiểu gen mà thể giảm phân tạo loại giao tử 30 Bài Xét ba gen nằm 1cặp NST thường khơng xảy hốn vị gen, gen có alen, gen có alen gen có alen Trong quần thể có tối đa kiểu giao phối kiểu gen giới khác nhau? Giải: Coi ba gen locut có số alen N = 3×4×5 = 60 - Số kiểu gen tối đa tất gen = = = 1830 - Số kiểu giao phối tối đa quần thể là: 1830×1830 = 3348900 - Số kiểu giao phối kiểu gen giới giống 1830 → Số kiểu giao phối kiểu gen giới khác 3348900 – 1830 = 3347070 Bài Xét hai gen nằm 1cặp NST thường có xảy hốn vị gen, gen có alen gen có alen Trong quần thể có tối đa kiểu giao phối thu đời có loại kiểu gen? Giải: Coi hai gen locut có số alen N = 5×6 = 30 - Để đời thu có loại kiểu gen hệ P phải có kiểu gen đồng hợp tử → Kểu gen cá thể quần thể đen giao phối phải đồng hợp - Số kiểu gen đồng hợp tất gen = N = 30 - Trong quần thể có tối đa số kiểu giao phối để thu đời có loại kiểu gen: 30×30 = 900 b Hai hay nhiều gen nằm NST giới tính X khơng có alen tương ứng Y * Cách xác định Giả sử có n gen nằm NST X, gen có số alen r 1, r2, r3, ., rn Ta có: - Ở giới XX có tổng số kiểu gen là: - Ở giới XY có tổng số kiểu gen là: r1 r2 r3 rn - Tổng số kiểu gen quần thể: + r1 r2 r3 rn - Tổng số kiểu giao phối có tối đa n gen là: × r1 r2 r3 rn * Bài tập vận dụng Bài 1(ĐH 2011) Trong QT loài thú, xét hai lơcut: lơcut có alen A 1, A2, A3; lơcut hai có alen B b Cả hai lôcut nằm đoạn không tương đồng nhiễm sắc thể giới tính X alen hai lơcut liên kết khơng hồn tồn Biết khơng xảy đột biến, tính theo lí thuyết, số KG tối đa hai lơcut QT là: A.18 B 36 C.30 D 27 Giải: Cả alen A va B nằm NST X nên xem tổ hợp alen gen (gọi gen M)… Khi gen M có số alen tích số alen A B=3x2=6 alen - Ở giới XX số KG 6(6+1)/2=21 KG ( ADCT NST thường r(r+1)/2 r số alen - Ở giới XY số KG = r = Số alen=6 Vậy số KG tối đa hai lôcut QT là: 21+6 = 27 đáp án D Bài Xét hai lơcut: lơcut có alen Cả hai lôcut nằm đoạn không tương đồng nhiễm sắc thể giới tính X alen hai lơcut liên kết khơng hồn tồn Biết khơng xảy đột biến, tính theo lí thuyết, số loại giao tử tối đa hai lôcut tạo QT là: A 18 B 19 C 30 D 45 Giải: Cả locut nằm NST X nên xem tổ hợp gen gen (gọi gen N có N alen)… Khi gen N có số alen tích số alen locut N = 3×3 = alen - Số loại giao tử giới XX : = N = - Số loại giao tử giới XY : = N + = 10(trong có N giao tử giống giới XX) → có giao tử Y khác giới XX → Số loại giao tử tối đa hai lôcut tạo QT là: + = 10 Bài Xét hai lơcut: lơcut có alen Cả hai lôcut nằm đoạn không tương đồng nhiễm sắc thể giới tính X alen hai lơcut liên kết hồn tồn Trong quần thể có tối đa kiểu gen mà giảm phân tạo loại giao tử? A 70 B 45 C 60 D 30 Giải: Cả locut nằm NST X nên xem tổ hợp gen gen (gọi gen N có N alen)… Khi gen N có số alen tích số alen locut N = 3×3 = alen - Những kiểu gen quần thể giảm phân cho loại giao tử kiểu gen dị hợp giới XX (vì locut gen liên kết hoàn toàn) tất kiểu gen giới XY - Số kiểu gen dị hợp giới XX : = = 36 - Số kiểu gen giới XY = r1 r2 r3 rn = 3×3 = → Trong quần thể có tối đa số kiểu gen mà giảm phân tạo loại giao tử là: 36 + = 45 c Hai hay nhiều gen nằm NST giới tính X có alen tương ứng Y * Cách xác định Giả sử có n gen nằm NST X, gen có số alen r 1, r2, r3, ., rn Ta có: - Ở giới XX có số kiểu gen là: - Ở giới XY có số kiểu gen là: (r1 r2 r3 rn)2 - Tổng số kiểu gen: + (r1 r2 r3 rn)2 - Tổng số kiểu giao phối có tối đa n gen là: × (r1 r2 r3 rn)2 * Bài tập vận dụng Bài Trong QT loài thú, xét hai lơcut: lơcut có alen; lơcut hai có alen Cả hai lôcut nằm đoạn tương đồng cặp nhiễm sắc thể giới tính XY alen hai lơcut liên kết khơng hồn tồn Biết khơng xảy đột biến, tính theo lí thuyết, số KG tối đa hai lôcut QT là: A.756 B 126 C.57 D 27 Giải: Cả locut nằm NST X nên xem tổ hợp gen gen (gọi gen N)… Khi gen N có số alen tích số alen locut = 3×2 = alen - Số KG tối đa hai lôcut QT là: + (r1 r2 r3 rn)2 = 6(6+1)/2 + 62 = 57 Bài Xét hai gen nằm đoạn tương đồng NST giới tính XY, gen có alen, gen có alen Trong quần thể có tối đa kiểu giao phối XX có kiểu gen đồng hợp, đực XY có kiểu gen dị hợp? A.46500 B 900 C.418500 D 26100 Giải: Cả locut nằm NST X nên xem tổ hợp gen gen (gọi gen N)… Khi gen N có số alen tích số alen locut N = 5×6 = 30 alen - Số kiểu gen đồng hợp XX = N = 30 - Số kiểu gen đồng hợp đực XY = N = 30 → Số kiểu gen dị hợp đực XY: 302 – 30 = 870 - Số kiểu giao phối XX có kiểu gen đồng hợp, đực XY có kiểu gen dị hợp: 30×870 = 26100 Bài Xét hai lơcut, lơcut hai có alen Cả hai lôcut nằm đoạn tương đồng cặp nhiễm sắc thể giới tính XY alen hai lơcut liên kết hồn tồn Số KG tối đa hai lôcut mà giảm phân tạo loại giao tử? A.72 B 376 C.318 D 80 Giải: Do alen locut liên kết hoàn toàn nên kiểu gen giảm phân cho loại giao tử kiểu gen dị hợp giới XX tất kiểu gen giới XY - Số kiểu gen dị hợp giới XX: = 120 - Số kiểu gen giới XY: (4.4)2 = 256 → Số KG tối đa hai lôcut mà giảm phân tạo loại giao tử: 120 + 256 = 376 Bài Xét hai gen nằm đoạn tương đồng cặp nhiễm sắc thể giới tính XY có xảy hốn vị gen, gen có alen, gen có alen Trong quần thể có tối đa kiểu giao phối thu đời có kiểu gen nhất? A.225 B 15 C.18 D 80 Giải: Để giao phối đời thu kiểu gen giới XX có kiểu gen đồng hợp, giới XY đồng hợp cặp gen - Số kiểu gen đồng hợp XX = 3×5 = 15 - Số kiểu gen đồng hợp đực XY = 3×5 = 15 → Trong quần thể có tối đa số kiểu giao phối thu đời có kiểu gen 15×15 = 225 2.4 Trường hợp hai hay nhiều gen nằm cặp NST tương đồng khác * Cách xác định Khi locut gen nằm cặp NST tương đồng khác chúng có phân li độc lập tổ hợp tự trình phát sinh giao tử trình thụ tinh tạo hợp tử Vì vậy, để xác định số loại kiểu gen, ta xét riêng số kiểu gen ứng với cặp NST sau thực phép tính nhân kết có Cách xác định số kiểu gen ứng với cặp NST trình bày phần Trong trường hợp đồng thời xét locut gen nằm NST giới tính locut gen nằm NST thường tính số loại kiểu gen chung giới (bằng cách xét riêng số loại kiểu gen ứng với cặp NST sau thực phép tính nhân kết có) Sau tính số loại kiểu gen tối đa quần thể cách thực phép tính cộng cho loại kiểu gen chung giới * Bài tập vận dụng Bài (ĐH 2009): Ở người, gen A quy định mắt nhìn màu bình thường, alen a quy định bệnh mù màu đỏ lục; gen B quy định máu đơng bình thường, alen b quy định bệnh máu khó đơng Các gen nằm nhiễm sắc thể giới tính X, khơng có alen tương ứng Y Gen D quy định thuận tay phải, alen d quy định thuận tay trái nằm nhiễm sắc thể thường Số kiểu gen tối đa locut quần thể người là: A 36 B 27 C 42 D 39 Giải: 10 Số kiểu gen tối đa locut quần thể người = Số kiểu gen cặp NST thường × Số kiểu gen cặp NSTgiới tính - Số kiểu gen cặp NST thường = r(r + 1)/2 = 2(2 + 1)/2 = 3(gen nằm NST thường có alen D, d → r = 2) - Số kiểu gen cặp NSTgiới tính: = Số kiểu gen giới XX + Số kiểu gen giới XY Trên NST giới tính có locut gen, locut có alen nên ta coi locut locut có số alen N = × = → Số kiểu gen giới XX =4(4 + 1)/2 = 10 Số kiểu gen giới XY = N = → Số kiểu gen cặp NSTgiới tính = 10 + = 14 → Số kiểu gen tối đa locut quần thể người = 14 × = 42 Bài (CĐ 2009): Một quần thể động vật, xét gen có alen nhiễm sắc thể thường gen có alen nhiễm sắc thể giới tính X, khơng có alen tương ứng Y Quần thể có số loại kiểu gen tối đa hai gen là: A 30 B 60 C 18 D 32 Giải: Số kiểu gen tối đa locut quần thể = Số kiểu gen cặp NST thường × Số kiểu gen cặp NSTgiới tính - Số kiểu gen cặp NST thường = r(r + 1)/2 = 3(3 + 1)/2 = (đầu cho r = 3) - Số kiểu gen cặp NSTgiới tính: = Số kiểu gen giới XX + Số kiểu gen giới XY = r (r  3) = 2(2 + 3)/2 = → Số kiểu gen tối đa locut quần thể = × = 30 Bài (đề thi HSG 12 năm 2012) Trong quần thể giao phối, xét gen: gen I có alen; gen II có alen, hai gen nằm cặp nhiễm sắc thể thường; gen III có alen nằm cặp nhiễm sắc thường khác Xác định số kiểu gen tối đa quần thể số kiểu giao phối quần thể (khơng tính trường hợp thay đổi vai trò giới tính đực kiểu giao phối) Giải: Theo đề, locut (I) có số alen r1 =2; locut (II) có số alen r2 =3 nằm cặp NST thường nên coi locut locut chung có số alen = N = r × r2 = 2×3 = → Số kiểu gen tối đa cặp NST r(r + 1)/2 = 6(6 + 1)/2 = 21 Locut (III) số alen r3 = 4, NST thường khác → Số kiểu gen tối đa cặp NST r(r + 1)/2 = 4(4 + 1)/2 = 10 Số kiểu gen tối đa quần thể là: 21×10 = 210 Số kiểu giao phối quần thể: 210 + C2210 = 22155 Bài (ĐH 2013) Ở lồi động vật, xét hai lơcut gen vùng tương đồng nhiễm sắc thể giới tính X Y, lơcut I có alen, lơcut II có alen Trên nhiễm sắc thể thường, xét lơcut III có alen Q trình ngẫu phối tạo quần thể loài tối đa loại kiểu gen ba lôcut trên? A 570 B 270 C 210 D 180 Giải: Lôcut I II nằm X Y xem gen có : 2x3 =6 alen 11 - Số kiểu gen giới XX : (6×7)/2 =21 - Số kiểu gen giới XY là: 6×6 =36 - Tổng số kiểu gen NST giới tính : 21+36 =57 - Trên NST thường số kgen tối đa : 4(4+1)/2 =10 Như tổng số kgen tối đa có quần thể locut 10×57 =570 Bài (Đề HSG 2012 - chuyên) Trong quần thể ruồi giấm xét cặp nhiễm sắc thể: cặp số I có hai locut (locut có alen, locut có alen), cặp số II có locut với alen Trên nhiễm sắc thể X vùng khơng tương đồng có locut, locut có alen Biết gen liên kết khơng hồn tồn Tính số kiểu gen tối đa tạo thành quần thể liên quan đến locut Giải: - Số kiểu gen tối đa tạo thành quần thể cặp NST thường sô I là: �3(2 �3  1)  21 - Số kiểu gen tối đa tạo thành quần thể cặp NST thường sô II là: 5(5+1)/2 = 15 - Số kiểu gen tối đa tạo thành quần thể cặp NST giới tính là: �2(2 �2  1)  �2  14 - Tổng số loại kiểu gen là: 21 x 15 x 14 = 4410 (kiểu gen) Bài Ở lồi trùng ( XX; đực XY) Xét locut gen, locut thứ (I) có alen locut thứ hai (II) có alen nằm NST giới tính X khơng có alen tương ứng Y; locut thứ ba (III) có alen, nằm NST Y, khơng có alen X Hãy xác định: a Số loại kiểu gen tối đa giới cái? b Số loại kiểu gen tối đa giới đực? c Tổng số loại kiểu gen tối đa quần thể? d Tổng số kiểu giao phối tối đa quần thể? Giải: Lồi trùng ( XX; đực XY) Theo đề, locut (I) có m =2 alen, locut (II) có n =5 alen, liên kết X khơng có alen Y Locut (III) có r = alen, Y khơng có alen X a Số loại kiểu gen tối đa giới XX: Vì giới khơng có NST Y → xét locut (I) (II) → số loại kiểu gen giới = m.n + C2mn = 5.2 + C210 = 55 b Số loại kiểu gen tối đa giới đực XY: Vì giới đực có NST Y → loại kiểu gen phải xét locut Số loại kiểu gen theo locut (I, II) liên kết X= m.n = 2.5 = 10 Số loại kiểu gen theo locut (III) Y = r = Vì NST X Y phân li độc lập → số loại kiểu gen tối đa giới đực = 10.3 = 30 c Tổng số loại kiểu gen tối đa quần thể: = Số loại kiểu gen giới + Số kiểu gen giới đực = 55 + 30 = 85 d Tổng số kiểu giao phối tối đa quần thể: = 55 × 30 = 1650 12 Bài tập tự giải Bài gen nằm cặp NST thường liên kết khơng hồn tồn, gen có alen Cho trình tự gen nhóm liên kết khơng đổi, số loại kiểu gen giao tử nhiều sinh từ gen loài A.110 kiểu gen 18 loại giao tử B 110 kiểu gen 32 loại giao C 528 kiểu gen 18 loại giao tử D 528 kiểu gen 32 loại giao tử Bài Nếu ta xét locut gen ; gen gồm alen A a ; gen hai gồm alen B b ; gen gồm alen D d , gen nằm NST Nếu xét gen quần thể có tối đa kiểu gen? Bài Gen I có alen, gen II có alen , gen III có alen Biết gen I II nằm X khơng có alen Y gen III nằm Y khơng có alen X Số kiểu gen tối đa quần thể A 154 B 184 C 138 D 214 Bài Ở người, gen qui định dạng tóc alen A a nhiễm sắc thể thường qui định ; bệnh máu khó đơng alen M m nằm nhiễm sắc thể X đoạn không tương đồng với Y.Gen qui định nhóm máu 3alen NST thường gồm : IA ; IB (đồng trội ) IO (lặn) Số kiểu gen kiểu hình tối đa quần thể tính trạng : A 90 kiểu gen 16 kiểu hình B 54 kiểu gen 16 kiểu hình C 90 kiểu gen 12 kiểu hình D 54 kiểu gen 12 kiểu hình Bài Quan hệ trội, lặn alen gen sau: gen I : A1=A2> A3 ; gen II: B1>B2>B3>B4; gen III: C1=C2=C3=C4>C5 Gen I II nằm cặp NST thường, gen III nằm NST X đoạn không tương đồng với Y Số kiểu gen kiểu hình nhiều có quần thể với locus nói A 1.560 KG 88 KH B 560 KG 88 KH C 1.560 KG 176 KH D.560 KG 176 KH Bài (Đề HSG 2011 chuyên) Ở loài xét locut gồm alen (a1, a2, a3), locut gồm alen (b1, b2, b3, b4) Biết locut nằm cặp nhiễm sắc thể thường Hãy xác định số kiểu giao phối khác có lồi Bài Xét locut gen, locut thứ (I) có alen nằm cặp NST thường số Locut thứ hai (II) có alen locut thứ ba (III) có alen nằm cặp NST thường số Hãy cho biết: a Số loại kiểu gen đồng hợp cặp gen trên? b Số loại kiểu gen dị hợp cặp gen trên? c Số loại kiểu gen tối đa locut gen quần thể? Bài Ở người gen a: quy định mù màu; A: bình thường Các gen nằm NST X khơng có alen NST Y Gen quy định nhóm máu nằm NST thường có alen IA, IB, IO Số KG tối đa có người gen là: A 27 B 30 C D 18 Bài Gen I,II III có số alen 2,3 Gen I II nằm cặp NST thường, gen III nằm cặp NST thường khác Tính số KG tối đa có quần thể A 156 B 210 C 184 D 242 13 Bài 11 Gen I,II III có số alen 3,4 Các gen nằm NST thường khơng nhóm gen liên kết Số KGĐH số KGDH tất gen là: A 60 90 B 60 180 C 120 180 D 30 60 Bài 12 Ở lồi thú, lơcut gen quy định màu sắc lơng gồm alen, kiểu gen khác lơcut quy định kiểu hình khác nhau; lôcut gen quy định màu mắt gồm alen, alen trội trội hồn tồn Hai lơcut nằm cặp nhiễm sắc thể thường Cho biết khơng xảy đột biến, theo lí thuyết, số loại kiểu gen số loại kiểu hình tối đa hai lôcut A 10 kiểu gen kiểu hình B kiểu gen kiểu hình C 10 kiểu gen kiểu hình D kiểu gen kiểu hình Bài 13 Ở người, genquy định màu mắt có alen (A a), gen quy định dạng tóc có alen (B b), gen quy định nhóm máu có alen (I A, IB v Io) Cho biết gen nằm cặp nhiễm sắc thể thường khác Tính số kiểu gen tối đa tạo từ gen nói quần thể người Bài 14 Gen I,II,III có 3,4,5 alen Tính số KG tối đa có quần thể (2n) locus trường hợp: Cả gen nằm NST thường, gen II III nằm cặp NST Gen I nằm NST thường, gen II III NST giới tính X (khơng có Y) Mỗi gen nằm cặp NST thường Cả ba gen nằm cặp NST thường Bài 15 Ở người, nhóm máu gồm alen NST thường quy định Bệnh máu khó đơng gồm alen NST X quy định Tật dính ngón gồm alen/ Y quy định Xác định số kiểu gen tối đa quần thể người Bài 16 Số alen tương ứng gen I, II, III IV 2, 3, Gen I II nằm NST X đoạn không tương đồng với Y, gen III IV nằm cặp NST thường Số kiểu gen tối đa QT: A 181 B 187 C 5670 D 237 III KẾT LUẬN Phương pháp xác định số kiểu gen số kiểu giao phối quần thể có ý nghĩa việc giải tập di truyền biến dị phần: “Di truyền quần thể”của chương trình Sinh học 12 Giúp học sinh khơng cảm thấy dạng tập q khó rắc rối, giải toán có nhiều gen, gen có nhiều alen nằm cặp NST tương đồng khác phân li độc lập Phương pháp giải tập có khả áp dụng tập di truyền học trắc nghiệm đồng thời sử dụng tập di truyền giải theo phương pháp tự luận Phương pháp có ưu điểm học sinh cần nắm cơng thức tính việc thay số vào để tính tốn chưa phải phương pháp tối ưu, cần kết hợp với nhiều phương pháp khác để kết dạy – học tốt Bài viết chắn khơng tránh khỏi thiếu sót, cách chia dạng tập 14 theo suy nghĩ chủ quan cho khoa học chưa khoa học Rất mong nhận nhận xét, góp ý thầy để nội dung hình thức viết hồn thiện 15 TÀI LIỆU THAM KHẢO Nguyễn Thành Đạt cộng (2008), Sách sinh học 12 chương trình chuẩn, NXB Giáo dục Nguyễn Thành Đạt cộng (2008), Sách giáo viên sinh học 12 chương trình chuẩn, NXB Giáo dục Vũ Văn Vụ cộng (2008), Sách sinh học 12 chương trình nâng cao, NXB Giáo dục Vũ Văn Vụ cộng (2008), Sách giáo viên sinh học 12 chương trình nâng cao, NXB Giáo dục Các trang web thuviensinhhoc.com violet.vn 16 ... tồn Trong quần thể có kiểu tự phối gen để đời xuất loại kiểu gen? Giải: Để đời xuất loại kiểu gen thể tự phối mang kiểu gen dị hợp Gen có alen nằm NST thường số kiểu gen dị hợp quần thể = 10 → Số. .. gen (locut), n số gen khác nhau, gen phân li độc lập số kiểu gen khác quần thể tính theo cơng thức [ r (r  1) ] Trong quần thể loài giao phối số gen kiểu gen cá thể lớn, số gen có nhiều alen... cặp gen có là: C2N = - Số kiểu gen dị hợp cặp gen là: r2.r3 rn + r1.r3 rn + + r1.r2.r3 rn-1 - Số kiểu gen tối đa tất gen là: - Số kiểu giao phối tối đa quần thể là:[ ].[ ] - Số kiểu giao phối quần