CHƯƠNG 3. DI TRUYỀN HỌC QUẦN THỂ.Image.Marked.Image.Marked

CHƯƠNG DI TRUYỀN HỌC QUẦN THỂ A KIẾN THỨC TRỌNG TÂM VÀ CHUYÊN SÂU Khái niệm quần thể Quần thể tập hợp cá thể lồi, sống khoảng khơng gian xác định, vào thời điểm xác định có khả sinh để trì nịi giống Tần số tương đối alen kiểu gen - Mỗi quần thể có vốn gen đặc trưng, thể tần số alen tần số kiểu gen quần thể - Tần số alen = số lượng alen đó/tổng số alen gen quần thể thời điểm xác định - Tần số loại kiểu gen = Số cá thể có kiểu gen Tổng số cá thể quần thể Đặt mua file Word link sau https://tailieudoc.vn/phankhacnghe/ Quần thể tự phối - Cấu trúc di truyền quần thể tự phối biến đổi qua hệ theo hướng giảm dần tỉ lệ thể dị hợp, tăng dần tỉ lệ thể đồng hợp - Giao phối không ngẫu nhiên gồm tự phối (tự thụ phấn) giao phối có chọn lọc + Tần số tương đối alen không đổi qua hệ tự phối Quá trình tự phối làm cho quần thể phân hóa thành dịng có kiểu gen khác + Tần số tương đối alen thay đổi qua hệ giao phối có chọn lọc Quần thể giao phối ngẫu nhiên a Dấu hiệu đặc trưng quần thể giao phối ngẫu nhiên: + Các cá thể giao phối tự ngẫu nhiên với + Quần thể giao phối đa dạng kiểu gen kiểu hình + Mỗi quần thể xác định phân biệt với quần thể khác loài vốn gen, thể tần số alen, tần số kiểu gen + Tần số tương đối alen vài gen điển hình dấu hiệu đặc trưng cho phân bố kiểu gen kiểu hình quần thể + Quần thể ngẫu phối trì tần số kiểu gen khác quần thể không đổi qua hệ điều kiện định b Định luật Hacđi - Vanbec: - Nội dung định luật Hacđi - Vanbec: Trong điều kiện định, tần số tương đối alen thành phần kiểu gen quần thể ngẫu phối trì ổn định qua hệ Trang Khi xảy ngẫu phối, quần thể đạt trạng thái cân theo định luật Hacđi - Vanbec Khi thỏa mãn đẳng thức: p AA  2pqAa  q aa  Trong đó: p tần số alen A, q tần số alen a, p  q  - Điều kiện nghiệm định luật: + Quần thể phải có kích thước lớn + Các cá thể quần thể phải giao phối với cách ngẫu nhiên + Khơng có tác động chọn lọc tự nhiên (các cá thể có kiểu gen khác có sức sống khả sinh sản nhau) + Khơng có đột biến (đột biến khơng xảy xảy tần số đột biến thuận phải tần số đột biến nghịch) + Quần thể phải cách li với quần thể khác (khơng có di - nhập gen quần thể) Số loại kiểu gen quần thể a Đối với quần thể lồi đơn bội (ví dụ vi khuẩn, rêu,…) Số loại kiểu gen số loại alen gen Gen A có r alen quần thể có tối đa r kiểu gen gen A b Đối với quần thể lưỡng bội * Nếu gen A nằm NST thường có r alen thì: - Số kiểu gen đồng hợp gen A r - Số kiểu gen dị hợp gen A C2r  - Tổng số kiểu gen A r  r  r  1 r  r  1 1.2  r  r  1 1.2 * Nếu gen A nằm NST giới tính X (khơng có alen Y) - Ở giới XX, gen tồn theo cặp alen nên số kiểu tính giống trường hợp gen nằm r  r  1 NST thường Ở giới XX có số kiểu gen - Ở giới XY, gen tồn NST X (khơng có Y) nên có n kiểu gen gen A - Ở hai giới có tối đa số loại kiểu gen gen A r r  r  1 r  r  3  1.2 1.2 * Nếu gen A nằm NST giới Y (khơng có alen X) - Ở giới XX, có kiểu gen - Ở giới XY, có r kiểu gen - Số kiểu gen hai giới r + * Nếu gen A nằm NST giới tính X Y (ở vùng tương đồng NST giới tính) - Ở giới XX, gen tồn theo cặp alen nên số kiểu gen tính giống trường hợp gen nằm r  r  1 NST thường Ở giới XX có số kiểu gen 1.2 Trang - Ở giới XY, gen tồn theo cặp tương đồng kiểu gen XAYa khác với kiểu gen XaYA số loại kiểu gen tích số loại giao tử đực với số loại giao tử r2 - Ở hai giới có tối đa số lại kiểu gen gen A r2  r  r  1 r  3r  1  1.2 1.2 c Đối với quần thể loài có NST tam bội (3n) - Số kiểu gen đồng hợp gen A (ví dụ A1A1A1, A2A2A2, A3A3A3, ……) n - Số kiểu gen có alen khác (ví dụ A1A1A2 A1A2A2) 2.C2r  r  r  1 - Số kiểu gen có alen khác (ví dụ A1A2A3) C3r  r  r  1 r   1.2.3 - Tổng số kiểu gen r  r  1 r    r  r  1  r 1.2.3 r  3r  2r r  3r  2r r  r  1 r    r rr   1.2.3 1.2.3 1.2.3 d Đối với quần thể lồi có NST tứ bội (4n) - Số kiểu gen đồng hợp gen A r - Số kiểu gen có alen khác (ví dụ A1A2A2A2 A1A1A2A2 A1A1A1A2) 3.C2r  3.r  r  1 - Số kiểu gen có alen khác (ví dụ A1A2A3A3 A1A2A2A3 hoặcA1A1A2A3) 3.C3r  3.r  r  1 r   1.2.3 - Số kiểu gen có alen khác (ví dụ A1A2A3A4) C4r  r  r  1 r   r  3 1.2.3.4 - Tổng số kiểu gen là: r 3.r  r  1 r  3.r  r  1 r   2.3  r  r  1 r   r  3 1.2.3.4 3r  3r 3r  9r  6r r  6r  11r  6r   2.3 1.2.3.4  24r  36r  36r  12r  36r  24r  r  6r  11r  6r 1.2.3.4  r  6r  11r  6r r  r  1 r   r  3  1.2.3.4 1.2.3.4 Tổng quát: Loại quần thể Số loại kiểu gen gen có r alen Quần thể loài r Trang đơn bội (n) Quần thể loài lưỡng bội (2n) Gen nằm NST thường r  r  1 1.2 Gen nằm NST giới tính Y (khơng có X) Gen nằm NST giới tính X (khơng có Y) Gen nằm NST giới tính X Y (ở vùng tương đồng) r+1 r  r  3 1.2 r  3r  1 1.2 Quần thể loài tam bội (3n) r  r  1 r   1.2.3 Quần thể loài tứ bội (4n) r  r  1 r   r  3 1.2.3.4 Quần thể loài ngũ bội (5n) r  r  1 r   r  3 r   1.2.3.4.5 B CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP ÔN LUYỆN Câu hỏi Câu 1: Tại tần số alen lại đặc trưng cho quần thể? Hướng dẫn trả lời Tần số alen đặc trưng cho quần thể vì: - Tần số alen quần thể thay đổi: điều kiện khơng có tác động nhân tố tiến hóa tần số alen quần thể không thay đổi - Tần số alen quần thể khác so với tần số alen quần thể khác: Mỗi quần thể sống điều kiện định nên chọn lọc tự nhiên tích lũy kiểu gen định  có cấu trúc di truyền đặc trưng  Tần số alen đặc trưng cho quần thể sinh vật Câu 2: Ở loài giao phối, quần thể có kích thước nhỏ thường khơng đạt trạng thái cân di truyền theo định luật Hacđi – Vanbec? Hướng dẫn trả lời Có điều kiện để quần thể đạt trạng thái cân di truyền, có điều kiện liên quan đến kích thước quần thể số lượng cá thể phải đủ lớn Số lượng cá thể khơng đủ lớn quần thể khơng đạt trạng thái cân di truyền vì: - Trong quần thể, thường xuyên chịu tác động yếu tố ngẫu nhiên làm giảm số lượng cá thể quần thể Nếu quần thể có số lượng cá thể đủ lớn tác động yếu tố ngẫu nhiên (làm loại bỏ số cá thể) không ảnh hưởng lớn đến tỉ lệ kiểu gen quần thể Sự tỉ lệ cá thể nhỏ sau sinh sản bổ sung quần thể điều chỉnh trạng thái cân Nếu quần thể có số lượng tác động yếu tố ngẫu nhiên làm cho loại alen biến hoàn toàn khỏi quần thể  Làm cân di truyền khó khơi phục trở lại trạng thái ban đầu - Khi quần thể có số lượng cá thể đủ lớn giao phối cá thể diễn ngẫu nhiên Tuy nhiên số lượng q diễn giao phối gần (giao phối không ngẫu nhiên) làm phá bỏ trạng thái cân di truyền quần thể Trang Câu 3: Tại quần thể có cấu trúc di truyền ln ổn định khơng tiến hóa? Hướng dẫn trả lời Tiến hóa q trình làm biến đổi thành phần kiểu gen tần số alen quần thể dẫn tới hình thành lồi Vì điều kiện để tiến hóa cần có biến đổi thành phần kiểu gen tần số alen Nếu quần thể có cấu trúc di truyền ln ổn định khơng tiến hóa cấu trúc di truyền ổn định quần thể trì ổn định đặc điểm thích nghi vốn có, khơng hình thành đặc điểm thích nghi khơng thể hình thành lồi Chính vậy, quần thể sống mơi trường có tính ổn định cao cấu trúc di truyền thường trì ổn định tiến hóa trở thành hóa thạch sống Ví dụ lồi cá lưỡng tiêm sống đáy biển, nơi có điều kiện mơi trường thay đổi nên ngày cịn trì đặc điểm cổ xưa (gọi hóa thạch sống) Câu 4: Tại điều kiện mơi trường thay đổi quần thể giao phối ngẫu nhiên có khả thích nghi cao quần thể tự phối? Hướng dẫn trả lời - Khả thích nghi quần thể phụ thuộc vào độ đa dạng kiểu gen kiểu hình quần thể Quần thể ngẫu phối có độ đa dạng cao quần thể tự phối nên có khả thích nghi cao - Quần thể ngẫu phối có độ đa dạng cao trình ngẫu phối làm cho quần thể trở thành kho dự trữ biến dị tổ hợp, làm cho quần thể có tính đa dạng cao kiểu gen kiểu hình Trong cấu trúc di truyền quần thể tự phối chủ yếu dòng độ đa dạng di truyền thấp - Vì quần thể ngẫu phối có khả thích nghi cao mơi trường có điều kiện sống thường xun thay đổi có quần thể sinh sản ngẫu phối sinh sống mà gặp quần thể sinh sản tự phối Nguyên nhân quần thể tự phối có khả thích nghi thấp nên bị chọn lọc tự nhiên loại bỏ Câu 5: Trong tự nhiên, có quần thể giao phối ngẫu nhiên lý chuyển sang giao phối có lựa chọn? Sự thay đổi hình thức giao phối có dẫn tới làm thay đổi tần số alen quần thể hay khơng? Giải thích Hướng dẫn trả lời - Quần thể giao phối ngẫu nhiên lý chuyển sang giao phối có lựa chọn vì: Khi quần thể có số lượng cá thể đủ lớn cá thể sinh sản giao phối ngẫu nhiên, cá thể cặp đôi giao phối ngẫu nhiên với Nhưng có tác động điều kiện tự nhiên làm cho số lượng cá thể quần thể giảm mạnh dẫn tới cá thể quần thể giao phối gần (giao phối cận huyết, hay gọi giao phối khơng ngẫu nhiên) - Sự thay đổi hình thức giao phối không trực tiếp làm thay đổi tần số alen quần thể gián tiếp làm thay đổi tần số alen Nguyên nhân thay đổi từ hình thức giao phối ngẫu nhiên sang hình thức giao phối khơng ngẫu nhiên làm thay đổi thành phần kiểu gen quần thể theo hướng làm tăng tần số kiểu gen đồng hợp làm giảm tần số kiểu gen dị hợp Tuy nhiên tỉ lệ kiểu gen đồng hợp lặn tăng lên cung cấp kiểu hình lặn cho chọn lọc tự nhiên chọn lọc tự nhiên làm thay đổi tần số kiểu gen (Cơ chế tác động chọn lọc tự nhiên trình bày phần tiến hóa) Bài tập Bài 1: Ở hệ xuất phát quần thể ngẫu phối có 0,4AA: 0,4Aa: 0,2aa a Xác định tần số A a b Xác định thành phần kiểu gen hệ F1, F2, Fn Có nhận xét thành phần kiểu gen hệ F1, F2, Fn? Trang Hướng dẫn giải a Tần số A  0,  0,  0, Tần số a  0,  0,  0, b Vì quần thể giao phối ngẫu nhiên nên thành phần kiểu gen đời tích tỉ lệ loại giao tử đực với tỉ lệ loại giao tử - Tỉ lệ loại giao tử đực loại giao tử tần số alen Như giới đực có 0,6A 0,4a Ở giới có 0,6A 0,4a - Quá trình giao phối ngẫu nhiên giao tử kết hợp với theo bảng sau: 0,6A 0,4a 0,6A 0,36AA 0,24Aa 0,4a 0,24Aa 0,16aa ♀ ♂  Thành phần kiểu gen F1 0,36AA: 0,48Aa: 0,16aa - Các cá thể F1 tiếp tục giao phối ngẫu nhiên thành phần kiểu gen F2 là: Giao tử F1: 0,36AA tạo 0,36 giao tử A 0,48Aa tạo 0, 48 0, 48 giao tử A giao tử a 2 0,16aa tạo 0,16 giao tử a Vậy giao tử A có tỉ lệ  0,36  Giao tử a có tỉ lệ  0,16  0, 48  0, 0, 48  0, Giao phối ngẫu nhiên 0,6A 0,4a 0,6A 0,36AA 0,24Aa 0,4a 0,24Aa 0,16aa ♀ ♂ Thành phần kiểu gen F2 0,36AA: 0,48Aa: 0,16aa - Tiếp tục giao phối ngẫu nhiên thành phần kiểu gen đời F3, F4, F5,… Fn ln trì khơng đổi 0,36AA: 0,48Aa: 0,16aa Sự trì thành phần kiểu gen khơng đổi qua hệ theo công thức p AA  2pqAa  q aa  gọi trạng thái cân di truyền quần thể Như vậy, trình giao phối ngẫu nhiên trì tỉ lệ kiểu gen quần thể trạng thái cân Khi trạng thái cân tần số a  q - Nếu có đột biến, có q trình chọn lọc tự nhiên, có di nhập gen, cá thể không giao phối ngẫu nhiên thành phần kiểu gen quần thể khơng trạng thái cân Bài 2: Một quần thể tự phối hệ xuất phát có 0,1AA: 0,4Aa: 0,5aa a Tính tần số A, a Quần thể có cân di truyền hay khơng? b Xác định thành phần kiểu gen hệ F1, F2, Fn Từ có nhận xét q trình tự phối? Hướng dẫn giải Trang a Tần số A  0,1  0,  0,3 Tần số a  0,5  0,  0, Quần thể nói khơng trạng thái cân trạng thái cân kiểu gen AA có tỉ lệ bình phương tần số 0,32  0, 09 b Khi cá thể tự phối 0,1AA sinh 0,1AA 0,5aa sinh 0,5aa 1  1 0,4Aa sinh loại kiểu gen với tỉ lệ 0,  AA : Aa : aa   4 AA  0,1  0,  0, - Vậy thành phần kiểu gen F1 là: aa  0,5  0,  0, Aa  0,  0, 1  1 - Ở đời F2, thể Aa tự phối sinh loại kiểu gen với tỉ lệ 0,  AA : Aa : aa   4 AA  0,  0,  0, 25 Do tỉ lệ loại kiểu gen F2 là: aa  0,  0,  0, 65 Aa  0,  0,1 - Qua trình tự phối, Aa tạo loại kiểu gen AA, Aa, aa Trong đến hệ tự phối thứ n 0, 0, Aa  0, n  n Vậy số lượng kiểu gen AA aa sinh từ kiểu gen Aa 0,  n 2  Tự phối đến hệ thứ Fn thì: Kiểu gen Aa tự phối tạo loại kiểu gen (Aa; AA aa) với tỉ lệ loại 0,  0, Aa , 2n 0, 2n AA , 0,  0, 2n aa Vậy Fn, tỉ lệ kiểu gen là: AA  0,1  0,  0, 2n , 0, Aa  n , aa  0,5  0,  0, 2n 0, 0, tiến tới (khi n  lim n  ) Khi tỉ lệ kiểu gen Aa = 0, cho n 2 nên thành phần kiểu gen quần thể là: Nếu n tiến tới ∞ AA  0,1  0,   0,3 aa  0,5  0,   0,  Thành phần kiểu gen quần thể 0,3AA: 0,7aa Bài 3: Gen A B nằm cặp NST thứ nhất, gen A có alen (A a), gen B có alen (B b) Gen D nằm cặp NST số có alen Hãy cho biết: a Trong quần thể có tối đa loại kiểu gen? Trang b Trong quần thể có tối đa loại kiểu hình? Biết tính trạng gen quy định alen trội hoàn toàn so với Hướng dẫn giải a Muốn xác định số loại kiểu gen phải xét nhóm liên kết - Trong thể, NST tồn theo cặp tương đồng nên gen tồn theo cặp alen Số loại kiểu gen gồm có kiểu gen đồng hợp kiểu gen dị hợp Gen D có alen (từ D1 đến D5) có kiểu gen đồng hợp (D1D1, D2D2, D3D3, D4D4, D5D5), số   1 kiểu gen dị hợp tổ hợp chập phần tử ( C52  ) số alen, kiểu gen dị hợp có chứa số alen Tổng số loại kiểu gen gen D    1   1   15 kiểu gen 2  Mỗi gen nằm NST thường có n alen có n kiểu gen đồng hợp, có tổng số loại kiểu gen n  n  1 kiểu gen dị hợp n  n  1 - Chúng ta xác định số loại kiểu gen gen A, B theo cách sau: + Cách 1: Tính theo kiểu gen đồng hợp, dị hợp Số kiểu gen đồng hợp gen A B: Có kiểu gen AB Ab aB ab , , , AB Ab aB ab Số kiểu gen dị hợp cặp gen: Có kiểu gen Số kiểu gen dị hợp cặp gen: AB AB aB Ab , , , aB Ab ab ab Có kiểu gen AB Ab , ab aB Tổng số kiểu gen hai gen A B + + = 10 kiểu gen + Cách 2: Gen A gen B nằm nhóm liên kết Vì hai gen nằm NST nên xem A B gen M (đặt ẩn phụ M = A.B) số alen M tích số alen gen A với số alen gen B = 2.2 = alen M1 = AB, M2 = Ab, M3 = aB, M4 = ab Khi ta có: AB Ab aB ab AB  M 1M ,  M 2M ,  M 3M ,  M 4M ,  M 1M , AB Ab aB ab Ab AB AB Ab Ab aB  M 1M ,  M 1M ,  M 2M 3,  M 2M ,  M 3M aB ab aB ab ab  Như số loại kiểu gen gen M số loại kiểu gen gen A B (Trong hai cách tính số kiểu gen nói trên, cách hai thực đơn giản cho nhóm gen liên kết có nhiều gen, gen có nhiều alen) Như tốn trở thành gen M nằm NST thứ có alen, gen D nằm NST số có alen số loại kiểu gen tích số loại kiểu gen gen M với số loại kiểu gen gen D Trang Số kiểu gen gen M   1  10 Số kiểu gen gen D   1  15 - Gen M gen D nằm cặp NST khác nên số loại kiểu gen cặp gen tích số loại kiểu gen gen M với số loại kiểu gen gen D 10 15  150 Như số kiểu gen gen A, B, D số kiểu gen hai gen M D (vì gen M = A.B) 150 kiểu gen b Xác định số loại kiểu hình có quần thể: Trong trường hợp khơng có tương tác gen, alen trội hồn tồn so với số loại kiểu hình tính trạng số loại alen gen quy định tính trạng - Gen A có alen nên tính trạng gen A quy định có kiểu hình - Gen B có alen nên tính trạng gen B quy định có kiểu hình - Gen D có alen nên tính trạng gen D quy định có kiểu hình Vậy số loại kiểu hình tính trạng 2.2.5 = 20 kiểu hình Bài 4: Ở người, gen A nằm NST thường quy định da đen trội hoàn toàn so với a quy định da trắng Một quần thể người cân di truyền có tỉ lệ người da đen chiếm 64% a Tính tần số A a b Một cặp vợ chồng có da đen sinh đứa đầu lịng có da trắng Nếu họ sinh đứa thứ xác suất để đứa thứ có da trắng %? c Một cặp vợ chồng khác quần thể có da đen, xác suất để đầu lịng họ có da đen bao nhiêu? Hướng dẫn giải a Người có da trắng chiếm tỉ lệ 100% - 64% = 36% Vì quần thể cân di truyền nên thành phần kiểu gen p AA : 2pqAa : q aa Nên tần số a q  q  0,36  0,  Tần số A = – 0,6 = 0,4 b Cặp vợ chồng có da đen đầu lịng họ có da trắng chứng tỏ bố mẹ có kiểu gen dị hợp Aa Cả hai bố mẹ có kiểu gen dị hợp nên sinh đứa thứ xác suất để có da trắng là: Aa  Aa cho aa Vậy xác suất để cặp vợ chồng sinh có có da trắng  25% c Thành phần kiểu gen quần thể 0,16AA: 0,48Aa: 0,36aa Vậy số người da đen, người dị hợp Aa chiếm tỉ lệ 0, 48  0,16  0, 48 3  Xác suất để hai vợ chồng có da đen có kiểu gen dị hợp      16 Khi hai vợ chồng có kiểu gen Aa xác suất sinh da trắng (aa) Trang Vậy cặp vợ chồng có da đen quần thể sinh có da trắng với xác suất  Xác suất để cặp vợ chồng sinh có da đen (da khơng trắng)  9  16 64 55  64 64 Bài 5: Ở loài giao phối, A quy định thân cao trội hoàn toàn so với a quy định thân thấp, B quy định hoa đỏ trội hoàn toàn so với b quy định hoa trắng; hai cặp gen nằm cặp NST khác Ở quần thể cân di truyền có tần số A 0,6; a 0,4 tần số B 0,7; b 0,3 a Theo lí thuyết, tỉ lệ kiểu gen aaBb đời có tỉ lệ %? b Trong quần thể này, có kiểu hình thân cao hoa trắng có tỉ lệ %? Hướng dẫn giải a Tỉ lệ kiểu gen tích tỉ lệ cặp gen có kiểu gen - Đây quần thể giao phối ngẫu nhiên nên theo lí thuyết thành phần kiểu gen trạng thái cân di truyền, tỉ lệ cặp gen theo công thức định luật Hacđi – Vanbec Xét cặp gen kiểu gen aa có tỉ lệ  0,   0,16 Kiểu gen Bb có tỉ lệ   0,  0,3  0, 42 Hai cặp gen phân li độc lập nên tỉ lệ kiểu gen aaBb tích tỉ lệ kiểu gen aa với tỉ lệ kiểu gen Bb quần thể  0,16  0, 42  0, 0672 b Cây thân cao hoa trắng có kiểu gen AAbb, Aabb Trong tỉ lệ kiểu gen là: Kiểu gen AAbb có tỉ lệ  0,   0,3  0, 0324 2 Kiểu gen Aabb có tỉ lệ  2.0, 6.0,   0,3  0, 0432 Vậy quần thể này, thân cao hoa trắng có tỉ lệ  0, 0324  0, 0432  0, 0756  7,56% Bài 6: Ở hệ xuất phát quần thể giao phối ngẫu nhiên có xAA, yAa Nếu tất hợp tử aa bị chết giai đoạn phơi tần số alen A a hệ Fn bao nhiêu? Hướng dẫn giải Gọi p tần số alen A, q tần số alen a quần thể hệ xuất phát - Q trình ngẫu phối F1 có thành phần kiểu gen p AA : 2pqAa : q aa Do aa bị chết giai đoạn phôi nên tần số a F1 pq pq q q q     (Vì p  q  ) p  2pq p(p  2q) p  2q p  q  q  q  Tần số A   q 1 q  q   1 q 1 q 1 q - Thành phần kiểu gen hệ F2 2    q  q Aa:    AA:2  aa 1 q 1 q  1 q   1 q  = 1  q  AA: 2q q2 Aa: aa (1  q) (1  q) Vì aa bị chết giai đoạn phôi nên tỉ lệ kiểu gen F2 Trang 10 = 1  q  AA: 2q 2q Aa  AA: Aa (1  q)  2q  2q  Tần số a hệ F2 Tần số A F2   q  2q q  2q  q  q    2q  2q  2q - Quá trình ngẫu phối sinh F3 có thành phần kiểu gen 2  1 q   q  1 q q Aa:    AA:2  aa  2q  2q   2q    2q  = (1  q) 1  2q  AA: 2.q.(1  q) q2 Aa: aa (1  2q) (1  2q) Vì aa bị chết giai đoạn phơi nên tỉ lệ kiểu gen (1  q) 1  2q  AA: 2.q.(1  q) Aa  1  q  AA:2q 1  q  Aa= 1  2q  q  AA:  2q  2q  Aa (1  2q)  Tỉ lệ kiểu gen (1  q) 2q  2q AA: Aa 3q  4q  3q  4q  Vì 3q  4q    q  1 q  3 nên ta có (1  q) 2q  2q 1 q 2q  AA: Aa  AA: Aa q3 q3  q  1 q  3  q  1 q  3  Tần số a hệ F3 q q3 Tương tự suy hệ Fn, tần số a Tần số A q  nq p  nq  nq Tổng quát: Thế hệ xuất phát quần thể có tần số a q; tần số A p kiểu gen aa bị chết giai đoạn trước sinh sản (hoặc giai đoạn phơi) tần số alen a alen A hệ Thế hệ F1 F2 F3 F4 Fn Tần số a q 1 q q  2q q  3q q  4q q  nq Bài 7: Thế hệ xuất phát quần thể có 0,5AA:0,4Aa:0,1aa Hãy xác định tỉ lệ kiểu gen hệ F2 trường hợp: a Quần thể ngẫu phối cá thể có khả sống, khả sinh sản b Quần thể tự phối cá thể có khả sống, khả sinh sản Trang 11 c Quần thể ngẫu phối cá thể có kiểu hình lặn khơng có khả sinh sản d Quần thể tự phối cá thể có kiểu hình lặn khơng có khả sinh sản Hướng dẫn giải a Quần thể ngẫu phối cá thể có khả sống, khả sinh sản cấu trúc di truyền đạt trạng thái cân theo định luật Hacđi – Vanbec - Tần số A  0, 7;a  0,3 - Tỉ lệ kiểu gen hệ hệ F2  0, 49AA:0,42Aa:0,09aa b Quần thể tự phối cá thể có khả sống, khả sinh sản cấu trúc di truyền tính theo tỉ lệ dị hợp Aa Ở hệ F2 có: Aa  0,  0,1 22 AA  0,5  aa  0,1  0,  0,1  0, 65 0,  0,1  0, 25 Tỉ lệ kiểu gen hệ F2 0, 65AA:0,1Aa:0,25aa c Quần thể ngẫu phối cá thể có kiểu hình lặn khơng có khả sinh sản tỉ lệ kiểu gen tính theo cách sau: Cách 1: Thiết lập theo hệ - Ở hệ P, kiểu hình lặn (aa) khơng sinh sản nên tỉ lệ cá thể tham gia sinh sản 0,5AA 0,4Aa  AA: Aa 9  Giao tử A  ; Giao tử a  9 - Thế hệ F1 có tỉ lệ kiểu gen  49 28 AA: Aa: aa 81 81 81 Vì aa khơng sinh sản nên có  Giao tử A  49 28 AA Aa  AA: Aa 81 81 11 11 ; Giao tử a  11 11 - Thế hệ F2 có tỉ lệ kiểu gen  81 36 AA: Aa: aa 121 121 121 Cách 2: Dựa vào cơng thức tính để làm: - Vì kiểu gen aa khơng sinh sản nên khơng truyền gen cho đời sau Vì xem trường hợp tương đương với aa bị chết giai đoạn phôi, khác kiểu gen aa sống hệ - Vì aa khơng sinh sản (xem bị chết) nên kiểu gen hệ P 0,5AA 0,4Aa  AA: Aa 9  Tần số a hệ ban đầu  Trang 12 q - Sang hệ F1, tần số a     q  11 - Tỉ lệ kiểu gen F2  81 36 AA: Aa: aa 121 121 121 (Với cách tính nhanh này, tìm đến hệ Fn) Ví dụ tính tỉ lệ kiểu gen hệ F6: q 17 - Ở hệ F5, tần số a     A  5q  19 19 19 9 2 17  17   2 - Tỉ lệ kiểu gen F6    AA:2 Aa:   aa 19 19  19   19  d Quần thể tự phối cá thể có kiểu hình lặn khơng có khả sinh sản - Ở hệ P, kiểu hình lặn (aa) không sinh sản nên tỉ lệ cá thể tham gia sinh sản 0,5AA 0,4Aa  AA: Aa 9 Ở F1, kiểu gen Aa  Kiểu gen AA  x  9 4 2   :2  9 9 4 2 Kiểu gen aa     :  9 9 - Tỉ lệ kiểu gen F1 AA: Aa: aa 9 Vì aa khơng sinh sản nên có Ở F2 có Aa  AA Aa  AA Aa 9 4 1 x  AA  1 1 13   :2   8 16 1 1 Aa     :  16  8 - Tỉ lệ kiểu gen F2 13 1 AA: Aa: aa 16 16 Bài 8: Thế hệ xuất phát quần thể có 200 đực mang kiểu gen AA, 200 mang kiểu gen Aa, 100 mang kiểu gen aa a Hãy xác định tỉ lệ kiểu gen hệ F1 b Hãy xác định tỉ lệ kiểu gen quần thể đạt trạng thái cân di truyền Trang 13 Hướng dẫn giải Ở giới đực: 100% AA, cho giao tử A  Ở giới cái: 1 Aa: aa , cho giao tử A  , a  3 3 a Tỉ lệ kiểu gen hệ F1 là: ♂ ♀ 1A A a AA Aa AA: Aa 3  , a  1  b Tần số alen quần thể đạt trạng thái cân di truyền là: A  3 1 Tỉ lệ kiểu gen quần thể đạt trạng thái cân di truyền: 4 AA: Aa : aa 9 Bài 9: Ở loài thực vật lưỡng bội sinh sản tự thụ phấn, gen A quy định hoa đỏ trội hoàn toàn so với a quy định hoa trắng Thế hệ xuất phát quần thể có 100% hoa đỏ Ở hệ F2, tỉ lệ hoa trắng 9% a Xác định cấu trúc di truyền hệ xuất phát b Xác định cấu trúc di truyền hệ F2 c Nếu F2, cá thể giao phấn ngẫu nhiên theo lí thuyết, tỉ lệ kiểu hình F3 nào? Hướng dẫn giải a - Gọi tỉ lệ kiểu gen hệ xuất phát xAA: 1  x  Aa - Ở hệ F2 có tỉ lệ hoa trắng  9%  0, 09 Vì quần thể tự thụ phấn (tự phối) nên kiểu gen aa F2 1  x  1   1  4  0, 09  1  1  x  1    0,18  1  x   0,18  4   x  0, 24  x  0, 76  76% Vậy cấu trúc di truyền quần thể hệ xuất phát 0,76AA+0,24Aa  b Cấu trúc di truyền hệ F2 - Cấu trúc di truyền hệ P là: 0,76AA+0,24Aa  - Cấu trúc di truyền hệ F2 là: 0,85AA+0,06Aa  0, 09aa  c Các cá thể F2 giao phấn ngẫu nhiên F3 có tỉ lệ kiểu gen tuân theo định luật Hacdi – Vanbec Trang 14 - Ở F2, tần số A  0,85  0, 06  0,88 tần số a   0,88  0,12 Cấu trúc di truyền quần thể F3 là:  0,88  AA+2  0,88  0,12Aa   0,12  aa  2  0, 7744AA+0,2112Aa  0, 0144aa  Tỉ lệ kiểu hình F3 98,56% hoa đỏ: 1,44% hoa trắng Bài 10: Ở người, tính trạng hói đầu gen quy định Gen B quy định hói đầu, alen b quy định kiểu hình bình thường Kiểu gen Bb quy định hói đầu nam bình thường nữ Trong quần thể cân di truyền, trung bình 10000 người có 100 người bị hói a Xác định cấu trúc di truyền quần thể b Người vợ bị hói đầu kết với người chồng khơng bị hói quần thể Xác suất để đứa đầu lòng họ bị hói bao nhiêu? c Người chồng bị hói đầu kết với người vợ bị hói quần thể Xác suất để đứa đầu lịng họ bị hói bao nhiêu? d Người chồng bị hói đầu kết với người vợ khơng bị hói quần thể Xác suất để đứa đầu lòng họ trai bị hói bao nhiêu? Hướng dẫn giải a Xác định cấu trúc di truyền quần thể - Gọi tần số alen b q  Tần số alen B – q - Người bị hói gồm có: + Người nam bị hói gồm q BB  2q 1  q  Aa + Người nữ bị hói gồm q BB Tính chung quần thể người bị hói có tỉ lệ q  2q 1  q  q q  q  2q 1  q      q  q 1  q   q 2 Trong quần thể này, người bị hói chiếm tỉ lệ q  100  0, 01 10000  Tần số B = 0,01; tần số b = 0,99 Cấu trúc di truyền quần thể: 0,0001 BB+ 0,0198Bb+ 0,9801bb=1 b Người vợ bị hói có kiểu gen BB Người chống khơng bị hói có kiểu gen bb BB  bb sinh đời có kiểu gen Bb Nếu trai người bị hói cịn gái khơng bị hói Vì xác suất để đứa đầu lịng họ bị hói 50% c Người chồng bị hói có kiểu gen BB Bb với tỉ lệ 198 BB : Bb 199 199 Người vợ bị hói có kiểu gen BB Trang 15 Ta có sơ đồ lai: 1 BB  BB sinh đời có BB  Tất bị hói 199 199 198 99 99 Bb  BB sinh đời có BB BB 199 199 199  Tất trai bị hói 50% gái bị hói  Tỉ lệ bị hói  99    1   199   Xác suất để đứa đầu lịng họ bị hói  99     1    199 199    298  149 199 398 199  99 d Người chồng bị hói có kiểu gen BB Bb với tỉ lệ  Tần số alen B giới đực  99 100 99    Tần số b  199 199 199 199 Người vợ khơng bị hói có kiểu gen Bb bb với tỉ lệ Tần số alen B giới  198 BB : Bb 199 199 99 Bb : bb 101 101 100  Tần số b  101 101 Ta có sơ đồ lai: 100 B 199 99 b 199 B 101 100 BB 20099 99 Bb 20099 100 b 101 10000 Bb 20099 9900 bb 20099 ♂ ♀ Tỉ lệ kiểu gen đời 100 10099 9900 BB : Bb : bb 20099 20099 20099 9900 4950  Con trai khơng bị hói có kiểu gen bb chiếm tỉ lệ   20099 20099 Vậy xác suất sinh đầu lòng trai khơng bị hói 4950 20099 Bài 11: Cho biết tính trạng màu hoa căp gen Aa Bb nằm cặp NST tương tác theo kiểu bổ sung Khi kiểu gen có A B có hoa đỏ, kiểu gen cịn lại có hoa trắng Một quần thể cân di truyền có tần số A 0,3 B 0,6 a Hãy xác định tỉ lệ kiểu hình quần thể? b Trong số hoa đỏ, chủng chiếm tỉ lệ bao nhiêu? Hướng dẫn giải a - Quần thể cân di truyền nên áp dụng định luật Hacđi – Vanbec cho gen Gen A: có 0,09AA: 0,42Aa: 0,49aa Trang 16 Gen B: có 0,36BB: 0,48Bb: 0,16bb - Tỉ lệ kiểu gen quần thể gen A B là:   0, 09AA : 0, 42Aa : 0, 49aa  0,36BB : 0, 48Bb : 0,16bb   0, 0324AABB : 0, 0432AABb : 0,1512AaBB : 0, 2016AaBb : 0, 0144AAbb : 0, 0672Aabb : 0,1764aaBB : 0, 2352aaBb : 0, 0784aabb Vì A-B- có hoa đỏ, kiểu gen cịn lại có hoa trắng nên ta có: Cây hoa đỏ  0, 0324AABB  0, 0432AABb  0,1512AaBB  0, 2016AaBb  0, 4384  43,84% Cây hoa trắng = – hoa đỏ = – 0,4384 = 0,5716 = 57,16%  Tỉ lệ kiểu hình quần thể là: 43,84% hoa đỏ: 57,16% hoa trắng b Trong số hoa đỏ, chủng chiếm tỉ lệ  0, 0324  0, 4384 119 Bài 12: Cho biết tính trạng màu hoa cặp gen Aa Bb nằm cặp NST tương tác theo kiểu bổ sung Khi kiểu gen có A B có hoa đỏ; Khi có gen trội A B có hoa vàng; Kiểu gen đồng hợp lặn có hoa trắng Một quần thể cân di truyền có tần số A 0,5 tỉ lệ hoa trắng 12,25% a Xác định tần số alen B b Xác định tỉ lệ loại kiểu hình cịn lại Hướng dẫn giải a Gọi tần số alen b x - Cây hoa trắng có kiểu gen aabb chiếm tỉ lệ = 12,25% - Vì quần thể cân di truyền nên kiểu gen aabb có tỉ lệ   0,5  x  0, 25.x  0,1225  x  0, 49  x  0, Vậy tần số alen b = 0,7  Tần số alen B = 0,3 b Xác định tỉ lệ loại kiểu hình cịn lại: - Kiểu hình hoa đỏ (A-B-) = (1 – aa)(1 – bb) = (1 – 0,25)(1 – 0,49) = 0,3825 - Kiểu hình hoa vàng có tỉ lệ = – hoa đỏ – hoa trắng = – 0,3825 – 0,1225 = 0,495 Như hoa đỏ có tỉ lệ 38,25%; Cây hoa trắng có tỉ lệ 49,5% Bài 13: Ở quần thể thực vật có kích thước lớn, alen A quy định thân cao trội hoàn toàn so với alen a quy định thân thấp; alen B quy định hoa đỏ trội hoàn toàn so với alen b quy định hoa trắng, gen phân li độc lập Sau hệ ngẫu phối, thu F1 có 27% thân cao, hoa đỏ; 9% thân cao, hoa trắng; 48% thân thấp, hoa đỏ; 16% thân thấp, hoa trắng Biết quần thể không chịu tác động nhân tố tiến hóa a Xác định tần số A B? b Trong thân cao, hoa đỏ F1, đồng hợp tử cặp gen chiếm tỉ lệ bao nhiêu? c Cho tất thân cao, hoa trắng giao phấn ngẫu nhiên Xác định tỉ lệ kiểu hình đời con? Hướng dẫn giải Trang 17 a Xác định tần số A B - Tìm tần số alen A: Tỉ lệ kiểu hình tính trạng chiều cao thân Thân cao: thân thấp = (27% + 9%): (48% + 16%) = 36%: 64% Cây thân thấp (aa) có tỉ lệ = 0,64  Tần số a  0, 64  0,8  Tần số A = 0,2 - Tìm tần số alen B: Tỉ lệ kiểu hình tính trạng màu sắc hoa Hoa đỏ: hoa trắng = (27% + 48%): (9% + 16%) = 75%: 25% Cây hoa trắng (bb) có tỉ lệ = 0,25  Tần số b  0, 25  0,5  Tần số B = 0,5 b Ở F1, AABB chiếm tỉ lệ   0,    0,5   0, 01 2 Trong thân cao, hoa đỏ F1, đồng hợp tử cặp gen chiếm tỉ lệ  0, 01  0, 27 27 c Cho tất thân cao, hoa trắng giao phấn ngẫu nhiên Kiểu gen AAbb có tỉ lệ   0,    0,5   0, 01 2 Kiểu gen Aabb có tỉ lệ   0,  0,8   0,5   0, 08 Các thân cao, hoa trắng có kiểu gen với tỉ lệ Các cho loại giao tử với tỉ lệ AAbb : Aabb 9 Ab ab 9   16 Ở đời con, thân thấp, hoa trắng (aabb) chiếm tỉ lệ       81  Cây thân cao, hoa trắng (A-bb) chiếm tỉ lệ   16 65  81 81 Tỉ lệ kiểu hình đời là: 65 thân cao hoa trắng : 16 thân thấp hoa trắng Bài 14: Ở loài thực vật, A quy định hoa đỏ trội hoàn toàn so với a quy định hoa trắng Có quần thể cân mặt di truyền, có 64% số hoa cho màu đỏ a Tìm tần số tương đối alen A, a b Lấy ngẫu nhiên 10 hoa đỏ, xác suất để 10 chủng? Hướng dẫn giải a - Cây hoa đỏ chiếm tỉ lệ 64%  Cây hoa trắng chiếm tỉ lệ 36% - Vì quần thể cân di truyền nên tần số a  0,36  0, - Vậy tần số alen a 0,6; alen A 0,4 b Trang 18 - Tỉ lệ đồng hợp AA   0,   0,16 - Trong số hoa đỏ, chủng chiếm tỉ lệ  0,16 0,16   0,16  0, 48 0, 64 10 1 Xác suất để 10 chủng    10 4 Bài 15: Trong quần thể người cân di truyền có 21% số người mang nhóm máu B; 30% số người có nhóm máu AB; 4% số người có nhóm máu O a Hãy xác định tần số tương đối alen quy định nhóm máu cấu trúc di truyền quần thể? b Một cặp vợ chồng thuộc quần thể có nhóm máu B sinh người Xác suất để có đứa có nhóm máu giống bố mẹ Hướng dẫn giải a - Người máu O có kiểu gen IOIO Có 4% số người có nhóm máu O  Tần số IO  0, 04  0, - Người máu B có kiểu gen IBIB IBIO Có 21% số người mang nhóm máu B   I B    I B  0,  0, 21   I B   0,  I B  0, 21  2 1 Giải phương trình (1) ta I B  0,3  Tần số I A   0,  0,3  0,5 Vậy tần số I A  0,5; I B  0,3; IO  0, Cấu trúc di truyền quần thể là: 0,25IAIA: 0,2IAIO: 0,09IBIB: 0,12IBIO: 0,3IAIB: 0,04IOIO b Một cặp vợ chồng thuộc quần thể có nhóm máu B - Người máu B có kiểu gen IBIB IBIO với tỉ lệ 0, 09I B I B : 0,12I B IO  0, 09 B B 0,12 B O B B B O I I : I I  I I : I I 0, 21 0, 21 7 - Trong số người nhóm máu B, tần số alen I B  , tần số alen IO  7 2 Xác suất sinh có nhóm máu O cặp vợ chồng     49 7 Xác suất sinh có nhóm máu B   45  49 49 Cặp vợ chồng sinh người con, xác suất để có đứa nhóm máu giống bố mẹ    45  360  C12       49   49  2401 Bài 16: Quần thể ruồi giấm trạng thái cân di truyền Xét lôcut A nằm đoạn không tương đồng nhiễm sắc thể giới tính X có alen A a Biết tần số alen lặn a 0,2 a Trong quần thể này, số cá thể mang kiểu hình lặn, tỉ lệ đực: bao nhiêu? Trang 19 b Lấy ngẫu nhiên cá thể có kiểu hình trội Xác suất để thu cá thể chủng? Hướng dẫn giải a - Tỉ lệ kiểu gen quần thể là: Ở giới cái: 0, 64X A X A : 0,32X A X a : 0, 04X a X a Ở giới đực: 0,8X A Y: 0, 2X a Y  Trong số cá thể mang kiểu hình lặn, tỉ lệ đực : 0,2 : 0,04  đực : b Lấy ngẫu nhiên cá thể có kiểu hình trội Xác suất để thu cá thể chủng 0, 64    0, 64  0,32     Trang 20 ... phối cá thể di? ??n ngẫu nhiên Tuy nhiên số lượng di? ??n giao phối gần (giao phối không ngẫu nhiên) làm phá bỏ trạng thái cân di truyền quần thể Trang Câu 3: Tại quần thể có cấu trúc di truyền ln ổn... Trong cấu trúc di truyền quần thể tự phối chủ yếu dòng độ đa dạng di truyền thấp - Vì quần thể ngẫu phối có khả thích nghi cao mơi trường có điều kiện sống thường xun thay đổi có quần thể sinh... 76  76% Vậy cấu trúc di truyền quần thể hệ xuất phát 0,76AA+0,24Aa  b Cấu trúc di truyền hệ F2 - Cấu trúc di truyền hệ P là: 0,76AA+0,24Aa  - Cấu trúc di truyền hệ F2 là: 0,85AA+0,06Aa 