Chuyên đề bài tập di truyền quần thể rất hay đầy đủ, chi tiết

Chuyên đề bài tập di truyền quần thể rất hay đầy đủ, chi tiết Chuyên đề bài tập di truyền quần thể rất hay đầy đủ, chi tiết Chuyên đề bài tập di truyền quần thể rất hay đầy đủ, chi tiết Chuyên đề bài tập di truyền quần thể rất hay đầy đủ, chi tiết Chuyên đề bài tập di truyền quần thể rất hay đầy đủ, chi tiết Chuyên đề bài tập di truyền quần thể rất hay đầy đủ, chi tiết Chuyên đề bài tập di truyền quần thể rất hay đầy đủ, chi tiết Chuyên đề bài tập di truyền quần thể rất hay đầy đủ, chi tiết Chuyên đề bài tập di truyền quần thể rất hay đầy đủ, chi tiết Chuyên đề bài tập di truyền quần thể rất hay đầy đủ, chi tiết Chuyên đề bài tập di truyền quần thể rất hay đầy đủ, chi tiết

I CƠ SỞ CỦA "PHƯƠNG PHÁP GIẢI MỘT SỐ DẠNG BÀI TẬP PHẦN DI TRUYỀN HỌC QUẦN THỂ" Cơ sở phương pháp cách xác định tần số alen loại quần thể, áp dụng định luật Hacđi - Vanbec đối các gen nhiễm sắc thể thường nhiễm sắc thể giới tính xét thay đổi tần số alen quần thể áp lực nhân tố tiến hố II CÁC DẠNG THƯỜNG GẶP Dạng 1: Cách tính tần số len, tần số kiểu gen xác định cấu trúc di truyền loại quần thể I Xét gen gồm alen NST thường Cách xác định tần số alen, tần số kiểu gen cấu trúc di truyền quần thể Xét gen gồm alen, alen trội (A) alen lặn (a) Khi đó, QT có KG khác AA, Aa, aa Gọi N tổng số cá thể QT D số cá thể mang KG AA H số cá thể mang KG Aa R số cá thể mang KG aa Khi N = D + H + R Gọi d tần số KG AA  d = D/N h tần số KG Aa  h = H/N r tần số KG aa  r = R/N (d + h + r = 1)  Cấu trúc di truyền QT d AA : h Aa : r aa Gọi p tần số alen A q tần số alen a Ta có: p= h 2D  H =d+ ; 2N q= 2R  H h =r+ 2N VD1: Xét QT gồm 1000 cá thể, có 500 cá thể có KG AA, 200 cá thể có KG Aa, số cịn lại có kiểu gen aa a Tính tần số alen A a QT b Tính tần số KG QT, từ suy cấu trúc di truyền QT Giải: a Ta có Số cá thể có kiểu gen aa = 1000 – (500 + 200) = 300 Tổng số alen quần thể = 2x1000 = 2000 Tần số alen A = Tần số alen a = x500  200 = 0,6 x1000 x300  200 = 0,4 x1000 b Tần số kiểu gen - Tần số kiểu gen AA = 200 = 0,2 1000 - Tần số kiểu gen Aa = - Tần số kiểu gen aa = 500 = 0,5 1000 300 = 0,3 1000 => Cấu trúc di truyền quần thể 0,5 AA : 0,2 Aa : 0,3 aa VD2: Một quần thể có cấu trúc di truyền 0,7 AA : 0,2 Aa : 0,1 aa Tính tần số alen A, a quần thể Giải Ta có: Tần số alen A = 0,7 + 0,2/2 = 0,8 Tần số alen a = 0,1 + 0,2/2 = 0,2 VD3: Một quần thể sóc gồm 1050 sóc lơng nâu đồng hợp tử, 150 sóc lơng nâu dị hợp tử 300 sóc lơng trắng Biết tính trạng màu lơng gen gồm hai alen quy định Tính tần số kiểu gen tần số alen quần thể Giải: Ta có tổng số sóc quần thể = 1050 + 150 + 300 = 1500 Quy ước: A: lông nâu A: lông trắng Tần số kiểu gen xác định sau 1050/1500 AA + 150/1500Aa + 300/1500 aa = Hay 0,7 AA + 0,1 Aa + 0,2 aa = Từ suy ra: Tần số kiểu gen AA, Aa aa 0,7, 0,1 0,2 Tần số alen A = 0,7 + 0,1/2 = 0,75 Tần số alen a = 0,2 + 0,1/2 = 0,25 Cấu trúc di truyền loại quần thể 2.1 Cấu trúc di truyền quần thể tự phối (nội phối) QT tự phối QT thực vật tự thụ phấn, QT động vật tự thụ tinh, QT động vật giao giao phối gần a Nếu quần thể khởi đầu có KG Aa (P0: 100% Aa) Số Tỉ lệ thể dị Tỉ lệ thể đồng hợp Tỉ lệ thể đồng hợp hệ tự hợp Aa (AA+aa) tạo AA aa phối lại 0 (1/2)1 - (1/2)1 [1 - (1/2)1] : 2 (1/2)2 - (1/2)2 [1 - (1/2)2] : (1/2)3 - (1/2)3 [1 - (1/2)3] : … … … … n (1/2)n - (1/2)n [1 - (1/2)n] : Suy ra: - Sau hệ tự phối, tỉ lệ thể dị hợp Aa giảm so với hệ trước - Khi n  ∞ tỉ lệ thể dị hợp Aa = lim [(1/2)n] = Tỉ lệ thể đồng hợp AA = aa = lim [1 - (1/2)n] : 2] = 1/2  Cấu trúc di truyền QT hệ xuất phát P0 : AA : Aa : aa Cấu trúc di truyền QT hệ n Pn:1/2 AA : Aa : 1/2 aa hay 0,5 AA : 0Aa : 0,5aa b Nếu quần thể tự phối khởi đầu có cấu trúc di truyền P0: d AA : h Aa : r aa Số hệ (d + h + r = 1) Tỉ lệ KG QT tự phối Aa AA aa h d r (1/2)1 h d + [h - (1/2)1 h] : r + [h - (1/2)1 h] : (1/2)2 h d + [h - (1/2)2 h] : r + [h - (1/2)2 h] : (1/2)3 h d + [h - (1/2)3 h] : r + [h - (1/2)3 h] : … … … … n (1/2)n h d + [h - (1/2)n h] : r + [h - (1/2)n h] : Chú ý: - Quá trình tự phối làm cho QT phân thành dịng có kiểu gen khác - Cấu trúc di truyền QT tự phối biến đổi qua hệ theo hướng giảm dần tỉ lệ dị hợp, tăng dần tỉ lệ đồng hợp không làm thay đổi tần số alen VD: Cho Quần thể: QT1: 100% Aa QT2: 0,7AA + 0,2 Aa + 0,1 aa = a Tính tần số alen A a QT b Xác định tỉ lệ thể dị hợp lại tỉ lệ thể đồng hợp tạo QT sau hệ tự phối Giải: a - QT1: Tần số alen A = a = 1/2 = 0,5 - QT2: Tần số alen A = 0,7 + 0,2/2 = 0,8 Tần số alen a = 0,1 + 0,2/2 = 0,2 b - QT1: Tỉ lệ thể dị hợp lại sau hệ tự phối 1/25 = 0,03125 Tỉ lệ thể đồng hợp tạo AA = aa = [1 - (1/2)5] : = 0,484375 - QT2: Tỉ lệ thể dị hợp lại sau hệ tự phối 0,2x1/25 = 0,00625 Tỉ lệ thể đồng hợp AA tạo = 0,7 + [0,2 - (1/2)5 0,2] : = 0,796875 Tỉ lệ thể đồng hợp aa tạo = 0,1 + [0,2 - (1/2)5 0,2] : = 0,196875 * Chú ý: Nếu trình nội phối diễn yếu việc xác định thành phần KG QT xác định sau Gọi H1 tần số thể dị hợp Aa bị giảm nội phối qua hệ F hệ số nội phối Ta có F = (2pq – H1)/2pq Từ suy Tần số KG AA = p2 + pqF = p2 (1 - F) + pF Tần số KG Aa = H1 = 2pq (1 - F) Tần số KG aa = q2 + pqF = q2 (1 - F) + qF 2.2 Cấu trúc di truyền quần thể ngẫu phối a Quần thể ngẫu phối - Là QT mà cá thể QT lựa chọn bạn tình để giao phối cách ngẫu nhiên - QT ngẫu phối trì tần số alen tần số KG qua hệ  trì đa dạng di truyền - QT giao phối tạo vơ số biến dị tổ hợp, làm cho QT đa hình KG, dẫn đến đa hình KH b Trạng thái cân di truyền quần thể Quần thể đạt trạng thái cân di truyền có tần số kiểu gen thỗ mãn cơng thức p2AA + 2pq Aa + q2 aa = Trong p tần số alen A q số alen a (p + q = 1) Hoặc Quần thể có cấu trúc di truyền dạng d AA : h Aa : r aa đạt cân di truyền thoã mãn biểu thức dr = (h/2)2 VD1: Quần thể sau đạt cân di truyền DT QT1: 0,36AA + 0,60 Aa + 0,04 aa = QT2: 0,64AA + 0,32 Aa + 0,04 aa = QT3: 0,7AA + 0,2 Aa + 0,1 aa = QT4: 0,36AA + 0,48 Aa + 0,16 aa = Giải: Áp dụng công thức ta thấy QT có cấu trúc di truyền đạt cân QT2 QT4 VD2: Một QT ngẫu phối cân di truyền có tần số alen A/a = 0,3/0,7 Xác định cấu trúc di truyền QT Giải: Cấu trúc di truyền quần thể 0,09AA + 0,42 Aa + 0,49 aa = VD3: Chứng bạch tạng người đột biến gen lặn NST thường gây nên Tần số người bạch tạng QT người 1/10000 Biết quần thể đạt cân di truyền Xác định tần số alen cấu trúc di truyền QT Giải: Từ giả thuyết suy ra: Tần số người bạch tạng quần thể q2 = 1/10000 = 0,0001 > q = 0,01 > Tần số alen lặn (b) gây bạch tạng = 0,01 > Tần số alen trội (B) p = - 0,01 = 0,99 > Cấu trúc di truyền quần thể 0,992 BB + 2x0,99x0,01 Bb + 0,012 bb = Hay 0,9801 BB + 0,0198 Bb + 0,0001 bb = c Định luật Hacđi – Vanbec - Nội dung: Đối với quần thể ngẫu phối, điều kiện định thành phần KG tần số alen trì ổn định qua hệ - Chứng minh Định luật: Xét gen với alen, quần thể có kiểu gen AA, Aa, aa với tần số tương ứng d, h, r Trong quần thể, ngẫu phối diễn cá thể có hay khác kiểu gen với Như vậy, quần thể có nhiều cặp lai khác Tần số kiểu lai tích tần số hai kiểu gen cặp lai Ví dụ: AA x AA = d.d = d2 Kết ngẫu phối quần thể phản ảnh bảng Kiểu lai Tần số kiểu Thế hệ lai AA AA x AA d2 d2 AA x Aa 2dh dh Aa aa dh Aa x AA AA x aa 2dr 2dr aa x AA Aa x Aa h2 Aa x aa 2hr 1/4h2 1/2h2 1/4h2 hr hr aa x Aa aa x aa Tổng r2 (d+h+r)2 = r2 (d+1/2h)2 = p2 2(d+1/2h)(r+1/2h)=2pq (r+1/2h)2 = q2 Từ bảng ta thấy, phần hệ sản sinh từ kiểu lai tương ứng với tần số kiểu lai, ví dụ: Aa x Aa = h2 hệ lai có kiểu gen AA, Aa, aa với tần số tương ứng 1/4h2, 1/2h2, 1/4h2 Qua bảng cho thấy hệ con, tỉ lệ AA p2, Aa 2pq, aa q2 Như vậy, qua ngẫu phối tần số kiểu gen quần thể khởi đầu d, h, r thành p2, 2pq, q2 tương ứng hệ Từ tần số kiểu gen xác định tần số alen hệ sau: Giả thiết p1 tần số alen A hệ thì: p1 = p2 + 1/2(2pq) = p2 + pq = p (p+q) = p Với tần số alen a xác định tương tự Quần thể p2 : 2pq : q2 ngẫu phối (pA+qa)x(pA+qa) = p2AA : 2pq Aa : q2 aa Từ cho thấy tần số tương đối alen tần số kiểu gen có khuynh hướng khơng đổi qua hệ có ngẫu phối diễn - Ứng dụng định luật Hacđi - Vanbec + Xét QT có cấu trúc di truyền trạng thái cân P0: 0,36 AA : 0,48 Aa : 0,16 aa Suy ra: pA = tỉ lệ % số loại giao tử mang A QT = 0,6 qa = tỉ lệ % số loại giao tử mang A QT = 0,4 Ở hệ ngẫu phối tiếp theo, cấu trúc di truyền QT xác định sau 0,6A 0,4a 0,6A 0,36 AA 0,24 Aa 0,4a 0,24 Aa 0,16 aa  cấu trúc di truyền QT là: 0,36 AA : 0,48 Aa : 0,16 aa  thành phần KG tần số alen không thay đổi so với hệ trước + Xét QT có cấu trúc di truyền không đạt cân P0: 0,68 AA : 0,24 Aa : 0,08 aa Suy ra: pA = tỉ lệ % số loại giao tử mang A QT = 0,8 qa = tỉ lệ % số loại giao tử mang A QT = 0,2 Ở hệ ngẫu phối tiếp theo, cấu trúc di truyền QT xác định sau 0,8A 0,2a 0,8A 0,64 AA 0,16 Aa 0,2a 0,16 Aa 0,04 aa  Cấu trúc di truyền QT hệ đạt cân di truyền là: 0,64 AA : 0,32 Aa : 0,04 aa  Nếu hệ xuất phát QT không đạt trạng thái cân di truyền qua hệ ngẫu phối QT đạt cân (ĐL giao phối ổn định) VD: Cho QT có cấu trúc DT 0,7AA + 0,2 Aa + 0,1 aa = Xác định cấu trúc DT QT sau hệ ngẫu phối Giải: Ta có: Tần số alen A = 0,7+0,2/2 = 0,8 Tần số alen a = 0,1+0,2/2 = 0,2 Cấu trúc di truyền hệ thứ (P1) 0,64 AA + 0,32 Aa + 0,04 aa = P1 đạt cân di truyền nên P6 có cấu trúc di truyền P1 * Điều kiện nghiệm định luật Hacđi - Vanbec + QT phải có kích thước lớn + Các cá thể phải ngẫu phối + Sức sống khả sinh sản cá KG khác phải + Khơng có ĐB (hoặc ĐB thuận = ĐB nghịch), CLTN, di nhập gen… II Xét gen đa alen nằm NST thường Ví dụ: Gen quy định tính trạng nhóm máu người gồm alen IA, IB, Io Trong IA = IB> Io Gọi p, q, r tần số alen IA, IB, Io (p + q + r = 1) Sự ngẫu phối tạo trạng thái cân di truyền tính trạng nhóm máu sau (pIA : qIB : rIo)2 = p2IAIA : 2pq IAIB : q2IBIB : 2qr IBIo : r2IoIo : 2pr IAIo Kiểu gen Tần số kiểu gen Kiểu hình IAIA p2 Máu A IAIo 2pr Máu A IBIB q2 Máu B IBIo 2qr Máu B IAIB 2pq Máu AB Io Io r2 Máu O Gọi a, b, o tần số kiểu hình nhóm máu A, B, O Tần số alen Io = r = o Tần số alen IA: Ta có: p2+2pr+r2 = a + o  (p+r)2 = a+o p= ao - r = ao - o Tần số alen IB = – p – r tính tương tự tính tần số IA q2+2qr+r2 = b + o  (q+r)2 = b+o q= bo - r = bo - o Do p + q + r =  a  o - o + b  o - o + o = Từ đó, suy cơng thức p = - bo q = - ao r= o VD1: Một quần thể người đạt cân di truyền Xét gen quy định tính trạng nhóm máu gồm alen IA, IB Io Biết tần số alen IA , IB, Io 0,3; 0,5; 0,2 Xác định cấu trúc di truyền quần thể Giải: Tần số kiểu gen quần thể xác định qua bảng sau pIA = 0,3 qIB = 0,5 rIo = 0,2 pIA = 0,3 0,09IAIA 0,15IAIB 0,06IAIo qIB = 0,5 0,15IAIB 0,25IBIB 0,10 IBIo rIo = 0,2 0,06IAIo 0,10 IBIo 0,04 IoIo  Quần thể có cấu trúc di truyền trạng thái cân 0,09IAIA : 0,3 IAIB : 0,25IBIB : 0,2 IBIo : 0,04IoIo : 0,12 IAIo VD2: Tần số tương đối nhóm máu QT người là: Máu A: 0,45; B: 0,21; AB: 0,3; O: 0,04 Biết quần thể đạt cân di truyền a Tính tần số alen IA, IB Io b Xác định cấu trúc di truyền quần thể Giải: a Gọi tần số alen IA, IB Io p, q, r Ta có p = - 0,21  0,04 = 0,5; q = - 0,45  0,04 = 0,3; r = 0,04 = 0,2 b Cấu trúc di truyền quần thể trạng thái cân 0,25IAIA : 0,3 IAIB : 0,09IBIB : 0,12 IBIo : 0,04IoIo : 0,2 IAIo III Xét gen NST giới tính Xét gen NST giới tính X (Khơng có alen tương ứng Y) Xét gen NST giới tính X gồm alen A a Q 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: 10 p= xD  R  K xN  N q= xH  R  L xN  N - Cấu trúc di truyền quần thể trạng thái cân 1/2(p2 XAXA : 2pq XAXa : q2 XaXa) : 1/2(p XAY : q XaY) Xét gen NST giới tính Y (Khơng có alen tương ứng X) - Xét gen NST giới tính Y gồm alen A a Quá trình ngẫu phối tạo kiểu gen giới đực sau: XYA XYa Gọi N tổng số cá thể đực K 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) 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: lơng đen; Dd: lơng tam thể; dd: lơng vàng Trong quần thể mèo thành phố Luân Đôn người ta ghi số liệu kiểu hình sau: Mèo đực: 311 lơng đen, 42 lơng 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 11 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(0,8712XDXD +2x0,871x0,129 XDXd +0,1292 XdXd)+1/2(0,871 XDY+0,129XdY) = 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 khơng có 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 1/2XX + 1/2 (0,7 XYA + 0,3 XYa) = Hay 0,5 XX + 0,35 XYA + 0,15 XYa = - 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) = Dạng 2: Sự cân di truyền quần thể có khác tần số alen phần đực Xét gen với alen A a Giả sử, hệ xuất phát (Po) Tần số alen A phần đực QT p' Tần số alen a phần đực QT q' Tần số alen A phần QT p'' Tần số alen a phần QT q'' 12 Khi cấu trúc DT QT hệ sau (P1) P1: (p'A + q'a) (p''A + q''a) = p'p''AA + (p'q'' + p''q') Aa + q'q'' aa = Lúc này, tần số alen A a QT P1 tính Tần số alen A = pN = p'p'' + (p'q'' + p''q')/2 Thay q = – p vào ta pN = p'p'' + [p'(1-p'') + p''(1-p')]/2 = (p'+p'')/2 Tương tự, ta tính Tần số alen a = qN = (q’+q’’)/2 Khi cấu trúc DT QT hệ (P2) p2N AA + pNqN Aa + q2N aa = KL Nếu QT có tần số alen phần đực phần khác cân DT đạt sau hệ ngẫu phối - Ở hệ thứ diễn san tần số alen giới - Ở hệ thứ đạt cân di truyền - Tần số cân alen tổng tần số alen giao tử đực VD1 Giả sử QT khởi đầu (Po)có p' = 0,8; q' = 0,2; p'' = 0,4; q'' = 0,6 Khi P1 có cấu trúc DT P1: 0,32 AA + 0,56 Aa + 0,12 aa = (P1 chưa đạt cân DT) Từ công thức (hoặc từ P1) ta xác định pN = 0,6; qN = 0,4  P2: 0,36 AA + 0,48 Aa + 0,16 aa = (P2 đạt cân DT) VD2: Ở hệ thứ quần thể giao phối, tần số alen A cá thể đực 0,9 Qua ngẫu phối, hệ thứ QT có cấu trúc DT là: P2: 0,5625 AA + 0,375 Aa + 0,0625 aa = Nếu khơng có ĐB, di nhập gen CLTN xảy QT cấu trúc DT QT hệ thứ (P1) nào? 13 Giải: Theo giả thuyết, phần đực có tần số alen A a p'A = 0,9, q'a = 0,1 Gọi tần số alen A a phần p'' q'' Ta có pN = 0,5625 + 0,375/2 = 0,75 Mà pN = (p'+p'')/2 => p'' = 2pN - p' = 2x0,75 - 0,9 = 0,6 Tương tự tính qN = 0,4 Vậy cấu trúc di truyền hệ P1 (0,9A + 0,1a) (0,6A + 0,4a) Hay P1: 0,54 AA + 0,42 Aa + 0,04 aa = VD3: Ở loài động vật ngẫu phối, xét gen gồm alen A a nằm NST thường Tần số alen A giới đực 0,6 giới 0,8 Xác định cấu trúc di truyền quần thể trạng thái cân di truyền Giải: Tần số alen a giới đực - 0,6 = 0,4; giới - 0,8 = 0,2 Cấu trúc di truyền quần thể F1 sau ngẫu phối (0,6A : 0,4a) (0,8A : 0,2a) = 0,48 AA : 0,44 Aa : 0,08 aa F1 chưa đạt cân di truyền Tần số alen F1: p(A) = 0,48 + 0,22 = 0,7; q(a) = - 0,7 = 0,3 Cấu trúc di truyền quần thể F2 : (0,7A : 0,3a) (0,7A : 0,3a) = 0,49 AA : 0,42 Aa : 0,09 aa F2 đạt cân di truyền Dạng 3: Sự thay đổi tần số alen, tần số kiểu gen quần thể áp lực nhân tố tiến hoá Sự thay đổi tần số alen quần thể áp lực trình đột biến Quá trình đột biến CLTN thường xuyên xảy làm cho tần số alen bị biến đổi, ĐB gen xảy theo chiều thuận nghịch Gọi p0 q0 tần số alen A a QT ban đầu Gọi u tần số ĐB gen trội thành lặn (A  a) Gọi v tần số ĐB gen lặn thành trội (a  A) 14 - Nếu u = v áp lực trình ĐB =  tần số alen không thay đổi - Nếu u >0, v = o tần số alen A giảm, alen a tăng Sau n hệ, tần số alen A lại QT Pn = p0 (1 - u)n - Nếu u  v, n>0, v>0 sức sống A a ngang Sau hệ, tần số alen A p1 = p0 – up0 + vq0 Lượng biến thiên tần số alen A  p = p1 – p0 Thay p1 vào, ta có  p = (p0 – up0 + vq0) – p0 = vq0 – up0 Tần số alen A a đạt cân số lượng ĐB thuận nghịch bù trừ cho nhau, nghĩa  p = o  vq – up, mà q = – p Từ suy p= v u q = vu uv VD1: Trong QT, tần số ĐB gen lặn thành trội 10-6, tần số ĐB gen trội thành lặn gấp lần so với tần số ĐB gen lặn thành trội Xác định tần số alen A a QT đạt cân Giải: Theo giả thuyết, ta có Tần số ĐB gen lặn thành gen trội: v = 10-6 tần số ĐB gen trội thành gen lặn: u = 3v Cân đạt tần số alen a = q = u 3v = = 0,75 uv 3v  v => Tần số alen A = q = – 0,75 = 0,25 VD2: QT ban đầu loài TV có 301 hoa đỏ, 402 hoa hồng, 304 hoa trắng Hãy xác định tỉ lệ KG KH QT sau hệ ngẫu phối biết trình phát sinh giao tử xảy ĐB gen A thành a với tần số 20% QT không chịu tác động CL, sức sống alen A a hoa đỏ trội so với hoa trắng Giải: 15 Cấu trúc di truyền quần thể ban đầu 301/1007 AA : 402/1007 Aa : 304/1007 Hay 0,3 AA : 0,4 Aa : 0,3 aa Tần số alen A = 0,3 + 0,2 = 0,5 > tần số alen a = - 0,5 = 0,5 Từ giả thuyết ta có: Tần số alen A bị đột biến thành alen a 0,5.20% = 0,1 Sau đột biến, tần số alen A = 0,5 - 0,1 = 0,4; Tần số alen a = 0,5 + 0,1 = 0,6 Cấu trúc di truyền quần thể sau hệ ngẫu phối (0,4A : 0,6a) (0,4A : 0,6a) = 0,16 AA : 0,48 Aa : 0,36 aa Từ suy tỉ lệ loại kiểu hình quần thể sau hệ ngẫu phối 16% hoa đỏ : 48% hoa hồng : 36% hoa trắng Sự thay đổi tần số alen quần thể có di nhập gen Gọi M tốc độ di nhập gen p tần số alen A QT nhận p' tần số alen A QT cho Ta có - M = số giao tử mang gen di nhập / số giao tử hệ QT Hoặc M = số cá thể nhập cư / Tổng số cá thể QT nhận - Lượng biến thiên tần số alen A QT nhận sau hệ  p = M (p’ – p) VD: Tần số alen A QT I 0,8 QT II 0,3 Tỉ lệ số cá thể nhập cư từ QT II vào QT I 0,2 Sau hệ nhập cư, lượng biến thiên tần số alen A QT I bao nhiêu? Giải: Sau hệ nhập cư, lượng biến thiên tần số alen A QT nhận (I)  p = 0,2 (0,3 – 0,8) = - 0,1 Giá trị cho thấy tần số alen A quần thể nhận (I) giảm 0,1, nghĩa lại p = 0,7 Sự thay đổi tần số alen quần thể áp lực trình CLTN Trong trình làm thay đổi tần số alen QT, áp lực CLTN lớn gấp nhiều lần so với áp lực trình ĐB VD1: Xét gen gồm alen A a, A trội hoàn toàn so với a 16 Trong QT cân di truyền, tần số alen A a 0,01 0,99 Nếu sau thời gian chọn lọc, cịn 20% cá thể mang tính trạng trội 10% cá thể mang tính trạng lặn cịn sống sót sinh sản Tính tần số alen A a lại sau chọn lọc Giải: Ta có, cấu trúc di truyền QT ban đầu 0,0001 AA + 0,0198 Aa + 0,9801 aa = Tần số KG lại sau CL 20%(0,0001 AA : 0,0198 Aa) : 10% 0,9801 aa 0,00002 AA : 0,00396 Aa : 0,09801 aa  Sau chọn lọc Số alen A lại = 0,00002 + 0,00396 = 0,004 Số alen a lại = 0,09801 + 0,00396 = 0,19998 Mặt khác, tổng số alen QL sau CL 0,00002 + 0,00396 + 0,09801 = 0,20398 Vậy, tần số alen sau CL Tần số alen A = 0,004 = 0,02 0,20398 Tần số alen a = 0,19998 = 0,98 0,20398 VD2: Một quần thể có cấu trúc di truyền 0,49 AA : 0,42 Aa : 0,09 aa Do điều kiện sống thay đổi nên tất cá thể có kiểu gen đồng hợp lặn aa khơng có khả sinh sản Xác định cấu trúc di truyền quần thể sau hệ ngẫu phối Giải: Áp dụng công thức: qn = q  nq Trong đó, qn tần số alen a hệ n, q tần số alen a trước chon lọc, n số hệ ngẫu phối Ta có : qn = 0,3 = 0,16 > pn = - 0,16 = 0,84  3.0,3 > Cấu trúc di truyền hệ thứ 0,7056AA : 0,2688Aa : 0,0256aa 17 III TỔ CHỨC THỰC HIỆN Với nội dung phương pháp trình bày trên, tơi áp dụng giảng dạy bồi dưỡng cho học sinh lớp khối 12 tiết thu kết tốt Đối tượng áp dụng học sinh lớp 12 trường THPT Lê Văn Linh Năm học: 2010 - 2011 Học sinh lớp 12 nhóm I áp dụng cơng thức giải dạng tập trên, cịn nhóm II khơng giới thiệu áp dụng Kết sau Tổng HS Giỏi Số Khá % Số % lượng lượng Yếu TB Số % lượng Số Kém % lượng Số % lượng Nhóm I 45 11,1 30 66,7 20,0 2,2 0 Nhóm II 45 0 10 22,2 28 62,2 11,1 4,4 Ngoài lần kiểm tra, đánh giá lấy kết để so sánh trên, theo dõi, so sánh trực tiếp kiểm tra lớp qua giảng thông qua câu hỏi vấn đáp Mức độ nắm vững bài, biết vận dụng kiến thức học sinh nhóm có kết tương tự kiểm tra Như vậy, với việc vận dụng phương pháp giải số dạng tập phần di truyền học quần thể với công thức số dạng tập nêu chắn kiến thức bổ ích, mang lại hiệu cao trình giảng dạy học tập phần di truyền học quần thể sinh học 12 CTC NC C KẾT LUẬN Quá trình giảng dạy năm học vừa qua, đặc biệt việc kiểm tra, đánh giá học sinh chuyển sang hình thức kiểm tra TNKQ, nhận thấy: - Kiến thức học sinh ngày củng cố phát triển sau hiểu nắm vững chất công thức học 18 - Trong trình tự học, học sinh tự tìm tịi, phát nhiều phương pháp khác giải tập sinh học tìm thấy đa dạng tập phần di truyền học quần thể - Niềm hứng thú, say mê học tập học sinh phát huy biết sử dụng kiến thức toán học, đặc biệt kiến thức phương pháp giải tập phần di truyền học quần thể - Học sinh nhanh chóng có kết để trả lời câu hỏi TNKQ mà tránh việc bỏ sót trường hợp khác - Sử dụng phương pháp giảng dạy, thầy cô giáo nhiều thời gian việc mô tả tượng, kiến thức lý thuyết làm tập học sinh biết vận dụng lý thuyết hiểu sâu sắc lý thuyết Do lực thời gian có hạn, đề tài chưa bao quát hết tất loại dạng tập Các ví dụ đưa đề tài chưa thực điển hình lợi ích thiết thực phương pháp công tác giảng dạy học tập nên mạnh dạn viết, giới thiệu với thầy cô học sinh Rất mong đóng góp ý kiến bổ sung cho cho đề tài để thực góp phần giúp học sinh học tập ngày tốt Đề tài tham khảo ý kiến đồng nghiệp sau Cô Lê Thị Liên - GV sinh học trường THPT Lê Văn Linh Thầy Nguyễn Trọng Năm - GV sinh học trường THPT Quan Sơn Thầy Hoàng Văn Thân - GV sinh học trường THPT Hà Tông Huân Thầy Chu Văn Đoàn - GV sinh học trường THPT Lê Viết Tạo Thầy Lê Thành Thắng - GV sinh học trường THPT Lương Đắc Bằng Thầy Thiều Viết Dũng - GV sinh học trường THPT Thọ Xuân Thầy Lê Văn Thảo - GV sinh học trường THPT n Định I Cơ Hồng Thị Oanh - GV sinh học trường THPT Trần Ân Chiêm Thầy Nghiêm Mạnh Thắng - GV sinh học trường THPT Yên Định III 10 Cô Đào Thị Hồng - GV sinh học trường THPT cẩm Thuỷ III TÀI LIỆU THAM KHẢO Sách giáo khoa sinh học Lớp 12 CTC NC - NXB GD 2008 Sách Bài tập sinh học Lớp 12 CTC NC - NXB GD 2008 19 Sách giáo viên sinh học 12 CTC NC - NXB GD 2008 Sách hướng dẫn thực chương trình sách giáo khoa lớp 12 mơn sinh học Sách hướng dẫn phương pháp giải tập sinh học - NXB Đại học quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh năm 2004 Sách hướng dẫn giải tập phần di truyền học quần thể tác giả Trần Đức Lợi Đề thi tuyển sinh vào trường Đại học Cao đẳng năm Đề thi chọn học sinh giỏi môn sinh học cấp Tỉnh năm Xin chân thành cảm ơn Thọ xuân, ngày 26/03/2011 Người viết TRỊNH KHẮC HẢI 20 ... di truyền quần thể Quần thể đạt trạng thái cân di truyền có tần số kiểu gen thỗ mãn công thức p2AA + 2pq Aa + q2 aa = Trong p tần số alen A q số alen a (p + q = 1) Hoặc Quần thể có cấu trúc di. .. Cấu trúc di truyền loại quần thể 2.1 Cấu trúc di truyền quần thể tự phối (nội phối) QT tự phối QT thực vật tự thụ phấn, QT động vật tự thụ tinh, QT động vật giao giao phối gần a Nếu quần thể khởi... 300 = 0,3 1000 => Cấu trúc di truyền quần thể 0,5 AA : 0,2 Aa : 0,3 aa VD2: Một quần thể có cấu trúc di truyền 0,7 AA : 0,2 Aa : 0,1 aa Tính tần số alen A, a quần thể Giải Ta có: Tần số alen