Mà trong những năm gần đây, khi thi tốt nghiệp, hay thi đại học Bộ giáo dục đều cho ra bài tập phần này, mà đối với học sinh ở trường THPT ở vùng sâu, vùng xa của chúng tôi đa phần là h[r]
(1)A Quần thể tự phối.
1 Cơ sở khoa học : Phần tập quần thể tự phố dạng tập hồn tồn mới, địi hỏi học sinh phải hiểu rõ sở khoa học để vận dụng vào giải tập Trong học sinh trường vùng sâu, vùng xa nhận thức lí thuyết chưa vững, phải có số phương pháp để giải tập cho học sinh dễ hiểu, dễ nhớ, vận dụng phát huy khả độc lập suy nghĩ trình học tập
2 Nội dung cụ thể :
2.1 Kinh nghiệm giải tập tự phối.
* Để giải tập phần yêu cầu học sinh phải nắm vững lí thuyết, khái niệm quần thể tự phối, quần thể giao phối, thể đồng hợp trội, thể đồng hợp lặn, thể dị hợp, kiểu gen, kiểu hình, alen, kiến thức di truyền
* Vận dụng lí thuyết để giải số tập quần tự phối 2.2 Các phương pháp giải.
Nếu gọi x thể đồng hợp trội (AA) Nếu gọi y thể dị hợp (Aa)
Nếu gọi z thể đồng hợp lặn (aa) Gọi n số hệ tự phối
Cấu trúc di truyền quần thể có dạng : xAA: yAa : zaa ( với x + y + z = )
a) Dạng thứ I : Quần thể ban đầu có kiểu gen : * Nếu quần thể ban đầu có kiểu gen có loại
- Loại kiểu gen AA : Khi tự thụ phấn cho dòng chủng trội - Loại kiểu gen aa : Khi tự thụ phấn cho dòng chủng lặn - Loại kiểu gen Aa :
+ Nếu quần thể tự phối ban đầu có kiểu gen dị hợp : Tỉ lệ dị hợp = )n
2 (
Tỉ lệ đồng hợp = - )n
2 (
n: số hệ tự phối
VD1 : Ở quần thể thực vật hệ P0 có 100% thể dị hợp kiểu gen Aa bắt buộc tự tự tụ qua hệ có tỉ lệ dị hợp thể đồng hợp
Giải Áp dụng công thức : Tỉ lệ dị hợp )n
2 (
Tỉ lệ đồng hợp : - )n
2 (
Vậy tỉ lệ thể dị hợp, đồng hợp, hệ theo bảng sau: Tỉ lệ
Thế hệ
Tỉ lệ % thể đồng hợp (Aa) Tỉ lệ % thể dị hợp (AA+aa)
P0 )0
2
( .100% = 100% %
P1 )1
2
( 100% = 50%
)1
2 (
1 .100% = 50%
P2 )2
2
( 100%= 25%
)2
2 (
1 .100% = 75%
P3 )3
2
( .100% = 12,5%
)3
2 (
1 .100% = 87,5%
b) Dạng thứ :
Nếu quần thể ban đầu có kiểu gen AA Aa AA; Aa, aa Aa aa ta đưa dạng tổng quát:
xAA : yAa : zaa = tự phơi qua n hệ : thể dị hợp (Aa) = )y
(2)Thể đồng hợp trội (AA)= x + ) ( y y n
Thể đồng hợp lăn (aa) = z +
2 ) ( y y n
VD1 : Một quần thể thực vật có số lượng cá thể với tỉ lệ đồng hợp trội (AA) Chiếm 50%, tỉ lệ dị hợp (Aa) chiếm 50% Nếu cho tự thụ qua hệ tỉ lệ dị hợp trội, đồng hợp trội, thể đồng hợp lặn %
GIẢI - Tỉ lệ dị hợp Aa = ) 50% 6,25%
2 ( )
( 3
y
- Tỉ lệ đồng hợp trội AA = x + y - ) 50%
2
(
y +
2 % 50 ) ( % 50 = 71,75%
- Tỉ lệ đồng hợp lặn aa = z + y - )
1
( y +
2 % 50 ) ( 50
= 21,875%
VD : Một quần thể thể động vật có 70% thể dị hợp ( Aa), 20% thể đồng hợp lặn (aa) cho tự phụ phấn qua lớp hệ tỉ lệ % thể động hợp trội, thể dị hợp, đồng hợp lặn %
GIẢI
- Tỉ lệ thể đồng hợp trội AA = x+ 2) 70% 33,90625% ( % 70 )
( 5
y y
- Tỉ lệ dị hợp Aa = ) 70% 2,1875% ( )
( 5
y
- Tỉ lệ thể dị hợp aa = z + 30%
2 ) (
y y + % 70 ) ( % 70 63,90625%
VD3: Một quần thể thực vật hệ ban đầu có 25% kiểu gen AA,50% kiểu gen AA, 50% kiểu gen Aa, 25% kiểu gen lặn aa cho tự thụ phấn bắt buộc qua hệ tỉ lệ thể dị hợp, thể đồng hợp trội, đồng hợp lặn %
Giải - Tỉ lệ thể dị hợp Aa = ) 50% 6,25%
2
(
- Tỉ lệ thể đồng hợp trội AA = 25% +
2 % 50 ) ( % 50 = 46,875% - Tỉ lệ thể đồng hợp lặn aa = 25% + 46,875%
2 % 50 ) ( % 50
B Dạng tập giao phối tự ngẫu nhiên. I Cơ sở khoa học.
Dạng sách giáo khoa sinh học 12 tập sinh học 12 hồn tồn khơng có cơng thức hay tập tiết phân phối chương trình khơng có tiết dùng để luyện tập giải dạng tập Mà năm gần đây, thi tốt nghiệp, hay thi đại học Bộ giáo dục cho tập phần này, mà học sinh trường THPT vùng sâu, vùng xa đa phần học sinh yếu, việc giáo viên hướng dẫn giải tập dạng thường gặp khó khăn mà hiệu lại khơng cao, phải có phương pháp để giải tập dạng cho học sinh dễ hiểu, dễ nhớ, dễ vận dụng phát huy khả tự lực độc lập tư sáng tạo lĩnh hội tri thức
(3)1.Kinh nghiệm giảng dạy phần tập quần thể giao phối loại tập yêu cầu học sinh phải nắm vững khái niệm quần thể tự phối, quần thể giao phối đặc trưng mặt di truyền quần thể, định luật Hacđi - Vanbéc, phương pháp chứng minh định luật, kiến thức di truyền học
2 Các phương pháp giải. * Một số quy ước
Gọi P tần số alen A
với p+q = (PA + qa)2 = Gọi q tần số alen a
Ở quần thể giao phối trạng thái cân di truyền phù hợp với công thức : P2Aa: q2aa = 1.
Gọi N tổng số cá thể quần thể Gọi D tỉ lệ số cá thể đồng hợp trội : AA Gọi H tỉ lệ số cá thể đồng hợp lặn : aa Gọi R tỉ lệ số cá thể dị hợp : Aa
2.1 Dạng thứ : Cách tính tần số alen quần thể :
* Để tính tần số alen quần thể biết tỉ lệ kiểu hình tỉ lệ kiểu gen dạng số lớn ta nên đưa dạng tỉ lệ phần trăm dạng thập phân để dễ tính áp dụng công thức tổng quát : P2 AA : 2pqAa = 1
Cách tính tần số p,q : p = N
R D
2
2
q = N
R H
2
2
a) Hai alen nằm NST thường a.1 Trội hồn tồn:
Thí dụ A trội hoàn toàn so với a
Nếu hai alen trội hồn tồn cá thể có kiểu gen đồng hợp AA hay dị hợp Aa có kiểu hình trội Như khơng thể tính số cá thể trội có kiểu gen AA hay Aa Mà mang tính trạng lặn biết chắn kiểu gen aa cá thể man tính trạng lặn để tính tần số gen
Nếu quần thể có cân kiểu gen
Tần số kiểu gen aa q2 q = aa p = 1-q.
VD Trong quần thể thực vật cân di truyền có 20.000 có 450 thân thấp Biết A quy định cao, a quy định thấp Hãy xác định tần số tương đối alen
Bài giải Lúa thân thấp có kiểu gen aa =
20000 450
x 100% = 0,0225 Vậy q2(aa) = 0,0225 q
(a) = 0,0225 = 0,15 P(A) = 1-0,15 = 0,85
a.2 Trội khơng hồn toàn :
Dạng cần biết tỉ lệ kiểu hình ta biết tỉ lệ kiểu gen, tính tần số ta áp dụng cơng thức
VD : Ở bò, kiểu gen AA quy định bị lơng đen, aa quy định bị lơng trắng, Aa quy định bị lơng lang trắng đen
Một quần thể bị gồm có 108 lơng đen, 48 lơng trắng, 144 lơng lang trắng đen Tính tần số alen A a quần thể bị nói
Giải Cấu trúc di truyền quần thể bò :
P : 108 AA : 144Aa : 48 aa= 300 0,36AA : 0,48Aa : 0,16aa= Áp dụng công thức P(A) =
6 ,
48 , 36 , 2
2
R x D
q(a) = 0,4
2 48 , 16 , 2
2
x
N R H
b Hai alen nằm NST giới tính. b.1 Trội lặn hồn tồn.
(4)VD : Ở ruồi giấm gen A quy định mắt đỏ trội hoàn toàn so với a quy định mắt trắng, gen liên kết với nhiễm sắc thể giới tính X khơng có alen Y Một quần thể ruồi giấm có : 250 ruồi đực mắt trắng, 250 con đực mắt đỏ, 250 mắt đỏ chủng, 250 mắt đỏ dị hợp tìm tần số alen quần thể
Giải Theo giả thiết ta có :
- 250 đực mắt trắng có kiểu gen Xa Y có 250alen Xa - 250 mắt đỏ dị hợp có kiểu gen AAXa có 250 alen XA
và 250 alen Xz - 250 đực mắt đỏ có kiểu gen XAY có 250 alen XA
-250 mắt đỏ chủng có kiểu gen XA XA có 500 alen XA Vậy tổng số alen quần thể : 500alen Xa +1000alen XA =1500 Tần số alen a quần thể : 500/1500 = 0,03
Tần số alen A quần thể : 1000/1500 = 0,67 b.2 Trội không hồn tồn
Dạng thường có nhiều kiểu gen kiểu hình số gen liên kết NST giới tính X khơng có alen Y nên đực cần alen biểu thành kiểu hình
VD : Ở lồi mèo nhà, cặp gen D,d quy định màu lông nằm t rên nhiễm sắc thể giới tính X (DD : lơng đen; dd; lông vàng;Dd : tham thể ) Trong quần thể mèo Đôn người ghi số liệu kiểu sau:
Loại Đen Vàng Tham thể Tổng số
Mèo đực 311 42 353
Mèo 277 54 338
Tính tần số alen điều kiện cân Giải
Quy ước gen : XDXD: Lông đen
Mèo đực XDY : Lômg đen Mèo XDXd : Tam thể XdY : Lông vàng XdXd : Lông vàng Gọi p tần số alen D,q tần số alen d :
p = x Số mèo đen + Số mèo + tam thể + số mèo đực đen x số mèo + số mèo đực
p= 2x số mèo vàng + số mèo tam thể + số mèo đực vàng 2x số mèo + số mèo đực
Tổng số alen D kiểu gen mèo đen mèo đực đen : 311+ 2(227) + 54 = 919
Tổ số alen quần thể : 353 + 2(338)= 1029 Do : Tần số alen D : 919 : 1029 = 0,893
Tần số alen d : 1-0,893 = 0,107
2.2 Dạng thứ : + Biết số tương đối alen, xác định cấu trúc di truyền quần thể, tỉ lệ kiểu hình :
+ Chứng minh cấu trúc quần thể cân hay chưa cân di truyền /
Cách giải :
+ Lập bảng tổ hợp giao tử đực theo tần số tương đối cho ta suy kết tần số di truyền tần số kiểu hình
+ Trạng thái cân quần thể biểu thị qua tương quan : p2p2 = )2
2
( Pq
+ Điều kiện để quần thể đạt trạng thái cân di Truyền : Cho ngâu phấn đến lúc tần số tương đối alen khơng đổi
Ví dụ : Trong quần thể giao phối : A quy định ngọt, a quy định chua Viết cấu trúc di truyền quần thể xác định tỉ lệ kiểu hình cho biết trạng thái cân di truyền quần thể trường hợp sau :
(5)Giải
a) P1 (pA + qa) x (PA + qa) F1 : P2 (AA) + 2pq(Aa) + q2(aa) =1 0,81AA+ 0,18Aa + 0,1aa=
Tỉ lệ kiểu hình quần thể : 99%
1% chua Cấu trúc di truyền quần thể cân :
0,81 x 0,01 = )2
2 18 ,
( = 0,0081
b) Tương tự, ta có đáp số :
- Cấu trúc di truyền quần thể : 0,64AA + 0,32Aa + 0,04aa = - Tỉ lệ kiểu hình quần : 96%
: 4% chua - Quần thể đạt trạng thái cân di truyền
Ví dụ : Lúc đạt trạng thái cân di truyền quần thể có tần số tương đối alen A= 0,6 ; quần thể có tần số tương đối alen a = 0,3 Quần thể có tỉ lệ cá thể dị hợp tử cao cao %?
Giải
- Xét, quần thể : Tần số tương đối P(A) = 0,6 q(a)=1-0,6 = 0,4 Cấu trúc di truyền quần thể : 0,36 AA + 0,48Aa + 0,16aa= - Xét quần thể : Tần số tương đối q(a) = 0,3 PA=1-0,3=0,7 Cấu trúc di truyền quần thể : 0,49AA +0,42Aa +0,09aa=1 Vậy tỉ lệ dị hợp tử quần thể cao quần thể :
0,48-0,42= 0,06= 6%
Ví dụ3 : Cho quần thể giao phối có cấu trúc di truền sau : Quần thể : 0,6AA + 0,2Aa + 0,2 aa
Quần thể :0,225 AA _ 0,0550Aa : 0,7225aa a) Quần thể đạt trạng thái cân di truyền
b) Muốn quần thể chưa cân di truyền đạt trạng thái cân di truyền phải có điều kiện ? Lúc cấu trúc di truyền quần thể ?
Giải a) Quần thể :Chưa cần di truyền :
0,6 x 0,2 # )2
2 ,
( 0,12 # 0,01 Quần thể đạt cân di truyền :
0,0225x 0,7225 = )2
2 2250 ,
( = 0,01625625
b) - Muốn quần thể đạt trạng thái cân di truyền ta cho ngẫu phối - Tần số tương đối alen quần thể : p(A)= 0,6 +
2 ,