Đang tải... (xem toàn văn)
Tuy nhiên trong quá trình hướng dẫn giải bài tập học sinh vẫn gặp nhiều khó khăn bởi lẽ các tài liệu đưa ra công thức tổng quát nhưng không đưa ra cách xây dựng công thức làm học sinh [r]
(1)SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO QUẢNG TRỊ TRƯỜNG THPT CHUYÊN LÊ QUÝ ĐÔN
ĐỀ TÀI SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM
XÁC ĐỊNH TẦN SỐ TƯƠNG ĐỐI CÁC ALEN VÀ CẤU TRÚC DI TRUYỀN CỦA QUẦN THỂ
NGẪU PHỐI Ở THẾ HỆ THỨ n (Pn)
Tác giả: Nguyễn Từ
Đơn vị công tác: THPT chuyên Lê Quý Đôn Môn: Sinh học
(2)PHẦN A LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI
Phần tập di truyền quần thể gồm nhiều thể loại Thể loại nghiệm định luật Hacđi-Vanbec tương đối đơn giản, song thể loại không nghiệm định luật Hacđi-Vanbec lại phức tạp Ví dụ trường hợp alen trội lặn tồn sức sống hợp tử không ngang hệ có tượng đột biến việc xác định tần số alen hệ tương đối khó rắc rối Trong số tài liệu tham khảo như: Bài tập di truyền hay khó - Vũ Đức Lưu; Phương pháp giải tập sinh học - Nguyễn Văn Sang, Nguyễn Thảo Nguyên, Nguyễn Thị Vân; Di truyền học – Hoàng Trọng Phán; Di truyền quần thể - Đỗ Lê Thăng… đưa công thức để giải thể loại
Tuy nhiên trình hướng dẫn giải tập học sinh gặp nhiều khó khăn lẽ tài liệu đưa công thức tổng quát không đưa cách xây dựng công thức làm học sinh áp dụng có băn khoăn, thiếu niềm tin, mặt khác loại tài liệu đưa vài ba công thức song không rõ phạm vi áp dụng vào giải cụ thể học sinh lúng túng vận dụng cơng thức từ dẫn tới nhầm lẫn Những điều hạn chế kết học tập học sinh
Từ điều phân tích dành nhiều thời gian nghiên cứu đưa giải pháp nâng cao hiệu học tập học sinh
(3)PHẦN B NỘI DUNG ĐỀ TÀI
Bài toán tổng quát: Trong quần thể ngẫu phối xét gen có hai alen A, a
nằm NST thường tương đồng, có cấu trúc di truyền hệ xuất phát Po là: P0: p2o AA + 2poqo Aa + qo2aa = 1
Trong đó: po tần số tương đối alen A hệ Io qo tần số tương đối alen a hệ Io po, qo po +qo =
Tính tần số tương đối alen cấu trúc di truyền quần thể ở thế
hệ thứ n (Pn) trường hợp sau:
a Kiểu gen aa khơng có khả sinh sản lý người ta khơng cho cá thể có kiểu gen aa tham gia sinh sản áp lực chọn lọc loại bỏ hoàn toàn kiểu gen aa khỏi quần thể
b Kiểu gen aa gây chết giai đoạn phôi bị loại bỏ sau sinh
c Trong trường hợp đột biến theo chiều thuận (alen A bị biến đổi thành alen a tần số u)
d Trong trường hợp đột biến theo chiều nghịch (alen a bị biến đổi thành alen A tần số v)
e Trong trường hợp đột biến chiều f Trong trường hợp có di, nhập gen
g Trong trường hợp bị áp lực chọn lọc, giá trị thích nghi khác kiểu gen
Cách giải toán trên: Xây dựng cơng thức để tính tần số tương đối
alen cấu trúc di truyền quần thể hệ thứ n
I.Trường hợp 1: Kiểu gen aa khơng có khả sinh sản hoặc lý
người ta khơng cho cá thể có kiểu gen aa tham gia sinh sản hoặc áp lực chọn lọc loại bỏ hoàn toàn kiểu gen aa khỏi quần thể :
1 Công thức:
(4)pn = 1− qo 1+nqo
b Tần số tương đối alen a hệ thứ n: qn=
qo
1+nqo
c Cấu trúc di truyền quần thể hệ thứ n là:
Pn :
qo 1+nqo¿
2aa
=1
1− qo 1+nqo¿
2
AA + (1- qo
1+nqo)(
qo
1+nqo)Aa+¿
¿
2.Chứng minh:
Do kiểu gen aa khơng có khả sinh sản không tham gia sinh sản bị chọn lọc loại bỏ nên quần thể có loại kiểu gen AA Aa giảm phân tạo giao tử tham gia sinh sản
=> Tần số tương đối (TSTĐ) alen a: 2poqo
po2+2poqo
:2= poqo
po2+2poqo p poqo
o2+poqo+poq0
= poqo
po(po+q)+poqo=
poqo
po(1+qo) =
qo
1+qo
( Do po + qo = 1)
=> TSTĐ alen A P’o là: - qo
1+qo
Do tần số tương đối alen A a P’o tham gia tạo hệ P1 nên TSTĐ A a Po' TSTĐ A, a P1 hay
p1 = - qo
1+qo ; q1 =
qo
1+qo
Từ ta có CTDT hệ là: P1: p12AA + 2p1q1Aa + q21 aa = 1
Do kiểu gen aa khơng có khả sinh sản không tham gia sinh sản bị chọn lọc loại bỏ nên quần thể có loại kiểu gen AA Aa giảm phân tạo giao tử tham gia sinh sản Vì cấu trúc di truyền (CTDT) P1: => P'1: p
21 p12+2p1q1
AA+ 2p1q1
p12+2p1q1 Aa=1
Làm tương tự ta có TSTĐ alen a P'1 là: q1
1+q thay q1 =
q0
(5)Ta có: TSTĐ alen a P'1 = qo
1+2qo Đólà TSTĐ alen a hệ thứ
Bằng cách làm tương tự ta tính đựợc hệ Pn
Pn :Tần số tương đối alena: qn =
qo
1+nqo
Từ => Tần số tương đối alen A: pn= 1−
qo
1+nqo (do pn + qn = 1)
=> Cấu trúc di truyền hệ Pn là:
qo 1+nqo
¿2aa=1
1− qo 1+nqo¿
2
AA + (1- qo
1+nqo)(
qo
1+nqo)Aa+¿
¿
3 Ví dụ:
1. Một nhà chọn giống chồn Vizon cho chồn giao phối với Ơng phát điều trung bình 9% chồn lơng ráp Loại lơng bán tiền Vì ơng trọng chọn tới việc chọn giống chồn lông mượt cách không cho chồn lơng ráp giao phối Tính trạng lông ráp alen lặn NST thường quy định
a Tỷ lệ chồn lông ráp mà ông ta nhận hệ sau %? b Tỷ lệ chồn lông ráp mà ông ta nhận sau 15 hệ %?
Bài giải:
Quy ước A – Lông mượt: a – lơng ráp => chồn lơng ráp có kiểu gen aa = 9% => qo2 = 0,09 => qo = 0,3=> po = 0,7
a Thế hệ sau (n = 1) => áp dụng công thức ta có: q1= 1 0,3
+1 0,3 ≈ 0,230769 từ suy q1
2 (chồn lông ráp ở hệ tiếp theo) (0,230769)2 ≈ 0,053255
Tức gần 5,3%
b Thế hệ 15 số chồn lông ráp mà ông ta nhận là: q15= 1+15 0,30,3 ≈ 0,0545
Suy chồn lông ráp hệ 15 mà ông ta nhận là: (q15)2 = (0,0545 )2≈ 0,002975
(6)2 Để làm giảm TSTĐ alen a từ 0,96 xuống 0,03 áp lực chọn lọc tự nhiên loại bỏ hoàn toàn kiểu gen aa cần hệ
Bài giải:
Theo đề ta có qo = 0,96; qn = 0,03 Áp dụng cơng thức ta có: 0,03 = 1 0,96
+n 0,96 => n =
0,96−0,03
0,96 0,03 ≈ 32,29…thế
hệ
II Trường hợp 2: Kiểu gen aa gây chết giai đoạn phôi bị loại bỏ ngay sau sinh
1 Công thức:
*Tần số tương đối alen A hệ thứ n:
pn = 1−
qo
1+(n+1)qo *Tần số tương đối alen a hệ thứ n:
qn =
qo 1+(n+1)qo
* Cấu trúc di truyền quần thể hệ n là:
Pn :
1− q0 1+nq0
¿2 ¿ 1− q0
1+nqo¿
2
+2(1− q0
1+nq0)(
q0
1+nq0)
¿ 1+ q0
1+nq0¿
2
+2(1− q0
1+nq0)(
q0
1+nq0)
¿ ¿ ¿ ¿ ¿
2 Chứng minh:
Do kiểu gen aa chết hợp tử chết sinh nên quần thể có loại kiểu gen AA Aa giảm phân tạo giao tử tham gia sinh sản
Vì cấu trúc di truyền (CTDT) Po trước loại bỏ kiểu gen aa là: Po: po2AA + 2poqo Aa + q2oaa = 1
Sau loại bỏ: Po': po2
po2+2poqo
AA+ 2poqo
(7)Tần số tương đối (TSTĐ) alen a sau loại bỏ là: q'o = qo
1+1qo TSTĐ alen a P1 chưa loại bỏ kiểu gen
aa
=> P1 chưa loại bỏ có thành phần kiểu gen là: P1: p12AA + 2p1q1Aa+ q12 aa = 1
Sau loại bỏ: P'1: p12
p12+2p1q1
AA+ 2p1q1
p12+2p1q1
Aa=1
TSTĐ alen a I1 sau loại bỏ kiểu gen aa là: q1 = q0
1+2q0 cách lập luận tương tự ta có:
TSTĐ alen a In là: qn = q0
1+(n+1)q0 => pn= -
q0 1+(n+1)q0
=> CTDT quần thể sau loại bỏ kiểu gen aa là:
Pn :
1− q0 1+nq0
¿2 ¿ 1− q0
1+nqo ¿
2
+2(1− q0
1+nq0)(
q0 1+nq0)
¿ 1+ q0
1+nq0¿
2
+2(1− q0
1+nq0)(
q0
1+nq0)
¿ ¿ ¿ ¿ ¿
3 Ví dụ: Một quần thể giao phối ngẫu nhiên có cấu trúc di truyền hệ ban đầu
là: P0 : 0,49AA + 0,42Aa + 0,09aa =
Giả sử từ hệ trở chon lọc tự nhiên loại bỏ hoàn toàn kiểu gen aa vừa sinh Xác định tần số tương đối alen A, a cấu trúc di truyền quần thể sau hệ
Bài giải:
Theo ta có q0 = 0,3; p0 = 0,7
=>Áp dụng cơng thức ta có: q9 = 1 0,3
+(9+1)0,3 = 0,075=>p9 = 0,925
(8)III Trường hợp 3: Đột biến gen theo chiều thuận (alen A bị biến đổi thành alen a):
1 Công thức
a Công thức 3.1: Khi tần số u lớn
* Tần số tương đối alen A hệ thứ n:
pn = p0(1-u)n
* Tần số tương đối alen a hệ thứ n:
qn = 1- p0(1-u)n
* Cấu trúc di truyền quần thể hệ n:
Pn: [p0(1-u)n ]2AA + 2[p0(1-u)n ][1- p0(1-u)n ]Aa + [1- p0(1-u)n ]2aa = 1
b Công thức 3.2: Khi tần số u bé tiến đến zero (u -> 0)
*Tần số tương đối alen A hệ thứ n:
pn = p0e-un
*Tần số tương đối alen a hệ thứ n:
qn = 1- p0e-un
*Cấu trúc di truyền quần thể hệ n:
Pn: (p0e-un)2 AA + 2(p0e-un) (1- p0e-un) Aa + (1- p0e-un)2aa = 1
2.Chứng minh:
Ở hệ Po sau bị đột biến lượng A u.po Từ suy TSTĐ alen A sau bị đột biến cịn lại là: po - upo
Đây TSTĐ alen A P1,
Hay p1 = po – upo = po (1-u) => q0 = - po (1-u) Cấu trúc di truyền quần thể hệ thứ là: P1: p21 AA + 2p1q1 Aa + q12aa = 1
Lập luận tương tự ta có: p2 = p1 - up1 thay p1 = po (1-u) vào ta có p2 = po(1-u) - u [po (1-u)] p2 = po (1 - u)2
Từ suy ra: pn = p0(1 - u)n (3.1)
Tuy nhiên tự nhiên tần số đột biến u bé (10-4 ->10-6) coi dần đến cơng thức (3.1) tương đương với cơng thức sau:
Pn = P0 e-un vì theo đẳng thức u -> 1- u = e-u Limu->0 1e−u− u = => 1-u = e
(9)pn = p0 e-un
( Limu->0 1−u
e− u = lấy mũ trừ n số nguyên dương)
* Công thức (3.2) áp dụng trường hợp tần số đột biến bé (có thể xem gần - tần số đột biến tự nhiên)
3 Ví dụ: Ở loài động vật giao phối lưỡng bội Gen A quy định lơng xám trội
hồn tồn so với alen a quy định lông trắng Một quần thể loài trạng thái cân di truyền người ta thấy có 16% số cá thể lông trắng Nếu đột biến thuận ( A->a) với tần số u = 10% sau hệ ngẫu phối số cá thể lông trắng chiếm %?
Bài giải:
Vì A > a quần thể cân di truyền nên ta có qo2 = 0,16 => qo = 0,4=> P0 = 0,6
+ Vì u = 10% nên áp dụng công thức 3.1 ta
P3= P0(1-0,1)3 = 0,6 x 0,93= 0,4374 => q3 = 0,5626=> % số cá thể lông trắng là:q32 = (0,5626)2 = 0,316519, tức gần 32%
+ Nếu áp dụng cơng thứuc 3.2 ta có:
P3 = P0e-o,1x3 = 0,6xe-o,3≈ 0,4445 =>q3 = 0,5555 => % số cá thể lông trắng là: q32 = ( 0,5555 )2 ≈0,30858 tức gần 31% Như trường hợp này việc sử dụng hai công thức 3.1 3.2 có sai số 1%
IV Trường hợp 4: Đột biến theo chiều nghịch (alen a bị biến đổi thành alen A):
1 Công thức
1.1 Công thức 4.1: Khi tần số v lớn
* Tần số tương đối alen a: qn = q0(1-u)n * Tần số tương đối alen A: pn = 1- q0(1-u)n * Cấu trúc di truyền quần thể hệ n:
Pn: [1- p0(1-u)n ]2AA + [q0(1-u)n ][1- q0(1-u)n ]Aa + [q0(1-u)n ]2aa = 1
1.2 Công thức 4.2: Khi tần số u bé tiến đến zero (u -> 0)
*Tần số tương đối alen a: qn = q0e-un
*Tần số tương đối alen A: pn = 1- q0e-un *Cấu trúc di truyền quần thể hệ n:
(10)2.Chứng minh: Như công thức 3
3 Ví dụ: Quần thể ban đầu có TSTĐ alen a 0,4 để tần số gảm 1/2
do áp lực trình đột biến theo chiều nghịch (a->A) cần hệ Biết tốc độ đột biến v = 10-5
(Bài 16 ,Tr185 - Bài tập di truyền hay khó : Vũ Đức Lưu – NXBGD, 1998)
Bài giải:
Theo ta có qn = 0,2; q0 = 0,4 Áp dụng công thức 3.4 ta 0,2=0,4e−10
−5
n =>
n=−
ln0,2 0,4 10−5
= 69.000 hệ
V Trường hợp 5. Đột biến diễn theo chiều: Đột biến thuận (A -> a) tần số u, đột biến nghịch (a -> A) tần số v
1 Công thức:
+ Nếu u = v tần số tương đối alen giữ nguyên không đổi + Nếu v = u > → xảy đột biến thuận
+ Nếu u = v > → xảy đột biến nghịch
+ Nếu u ≠ v; u > 0, v > → nghĩa xảy đột biến thuận đột biến nghịch, lúc đó:
* Tần số tương đối alen A , a sau hệ:
p1 = p (uq – vp) q1 = q (vp – uq)
Dấu phụ thuộc vào (uq – vp) hay (vp – uq).
+ Nếu uq – vp > vp – up < cơng thức là: p1 = p + (uq – vp) q1 = q - (vp – uq)
+ Nếu uq – vp < vp – up > công thức là: p1 = p - (uq – vp) q1 = q + (vp – uq)
*Tần số tương đối alen A đạt trạng thái cân bằng:
p= v
u+v ;
*Tần số tương đối alen a đạt trạng thái cân bằng:
q= u
u+v
2 Chứng minh:
(11)p1 = po – upo + vqo
Kí hiệu biến đổi tần số alen A ∆p
Khi ∆p = p1 – po = (po – upo + vqo) – po = vqo - upo
Tần số tương đối p alen A q alen a đạt cân số lượng đột biến A→ a a → A bù trừ cho nhau, nghĩa ∆p = vq = up
Mà q = 1- p
→ up = v(1 – p) ↔ up + vp = v ↔ p= v
u+v→q=
u u+v 3.Ví dụ:
Bài 1: Một quần thể động vật 5.104 Tính trạng sừng dài gen A quy định,
sừng ngắn gen a quy định Trong quần thể có số gen A đột biến thành a ngược lại, với số lượng bù trừ Tìm số đột biến Biết A đột biến thành a với tần số v, với u = 3v = 3.10-3
Bài giải:
Gọi : p tần số alen A q tần số alen a -Tổng số alen quần thể: 5.104 x = 105 (alen) -Tần số alen trội, lặn có cân thiết lập: +Tần số alen a : qa =
3
u v
u v v u = 0,75
+Tần số alen A : pA = 1- 0,75 = 0,25 -Số lượng alen quần thể:
+Số lượng alen A là: 0,25 105 = 2,5.104 +Số lượng alen a là: 0,75 105 = 7,5.104
-Số lượng đột biến thuận đột biến nghịch
3.10-3 x 2,5.104 = 75 (alen) 10-3 x 7,5.104 = 74 (alen)
Bài 2: Quần thể ban đầu có 1000000 alen A a Tốc độ đột biến alen A
3.10-5, alen a 10-5 Khi cân quần thể có số lượng alen là bao nhiêu?
(12)Trong quần thể gồm 2.105 alen Tần số alen a 25% Khi quần thể có 7 alen A bị đột biến thành a 11 alen a đột biến thành A tần suất đột biến trường hợp bao nhiêu?
Bài 3: Trong quần thể có 106 cá thể Tần số alen a = 15 % Trong quần thể có alen A bị đột biến thành a alen a đột biến thành A tần số đột biến trường hợp Giả thiết quần thể ban đầu cân
VI Trường hợp Di nhập gen:
1 Công thức :
a Tổng quát: Trong trường hợp quần thể vừa có cá thể di, vừa có cá thể nhập.
*Tần số alen A quần thể I mới: p’ = [p(M-x) +yr]/(M-x+y) *Tần số alen a quần thể I mới: q’ = [q(M-x) +ys]/(M-x+y) *Tần số alen A quần thể II mới: r’ = [r(N-y) +xp]/(N-y+x) *Tần số alen a quần thể II mới: s’ = [s(N-y) +xq]/(N-y+x) b Nếu bên nhập, bên xuất
Nếu quần thể I quần thể nhập nhận y cá thể quần thể xuât II (x=0) Ta goi quần thể I quần thể hổn hợp
Từ công thức p’ = [p(M-x) +yr]/(M-x+y) ta biến đổi:
p’ = (pM +yr)/(M+y) 2 Chứng minh:
Quần thể I có kích thước M cá thể, tần số alen A, a p, q ; quần thể II có kích thước N cá thể, tần số alen A, a r, s
Trong lúc, có x cá thể quần thể I chuyển qua quần thể II; y cá thể quần thể II chuyển sang I
Hỏi cấu trúc di truyền quần thể ? - Cấu trúc di truyền quần thể I : p2 AA : 2pqAa : q2 aa - Cấu trúc di truyền quần thể II : r2 AA : 2rs Aa : s2 aa
- Số cá thể quần thể I chuyển sang II x tương ứng với kiểu gen:
+ Kiểu gen AA = xp2
+ Kiểu gen Aa = x2pq + Kiểu gen aa = xq2
(13)+ Kiểu gen AA = yr2
+ Kiểu gen Aa = y2rs + Kiểu gen aa = ys2
- Số cá thể kiểu gen quần thể
+ Quần thể I có (M-x+y) cá thể, tương ứng với kiểu gen: (Mp2 - xp2 + yr2) AA : 2(Mpq - xpq + yrs) Aa : (Mq2 - xq2 + ys2) aa + Quần thể II có (N+x-y) cá thể, tương ứng với kiểu gen: (Nr2 - yr2 + xp2) AA : 2(Nrs - yrs + xpq) Aa : (Ns2 - ys2 + xq2) aa
- Tần số p’ alen A quần thể I là:
p’ = [2(Mp2 - xp2 + yr2) +2(Mpq - xpq + yrs)]/2(M-x+y) = p’ = Mp2 - xp2 +yr2 +Mpq - xpq + yrs)/M-x+y =
p’ = [Mp(p+q) – xp(p+q) +yr(r+s)]/M-x+y = p’ = (Mp – xp +yr)/M-x+y =
p’ = [p(M-x) +yr]/(M-x+y)
- Tần số q’ alen a quần thể I là: Cách làm tương tự ta có q’ = [q(M-x) +ys]/(M-x+y)
Ta có p’ + q’ = {[p(M-x) +yr] +[q(M-x) +ys]}/(M-x+y)=
[(M-x)(p+q) + y(r+s)]/(M-x+y) = (M-x+y)/(M-x+y) =1 Thỏa mãn điều kiện
- Tương tự ta tìm tần số r’ alen A quần thể II là: r’ = [r(N-y) +xp]/(N-y+x)
s’ = [s(N-y) +xq]/(N-y+x) 2 Ví dụ :
Quần thể I có 1000 cá thể, tần số alen p(A) = 0,7 ; q(a) = 0,3 Quần thể II có 500 cá thể, tần số alen r(A) = 0,4 ; s(a) = 0,6
a Nếu có 100 cá thể quần thể I nhập cư vào quần thể II 50 cá thể quần thể II nhập cư vào quần thể I Thì tần số alen quần thể hổn hợp ?
b Nếu có 50 cá thể quần thể II nhập cư vào quần thể I Thì tần số alen quần thể hổn hợp ?
Giải : a)
(14)[0,7(1000-100) + (50 x 0,4)]/(1000-100+50) = (630 + 20)/950 = 0,6842 *Tần số alen a quần thể I mới: q’ = [q(M-x) +ys]/(M-x+y)
[0,3(1000-100) + (50 x 0,6)]/(1000-100+50) = (270 + 30)/950 = 0.3157 *Tần số alen A quần thể II mới: r’ = [r(N-y) +xp]/(N-y+x)
[0,4(500-50) + (100 x 0,7)]/(500-50+100) = (180 + 70)/450 = 0,5555 *Tần số alen a quần thể II mới: s’ = [s(N-y) +xq]/(N-y+x)
[0,6(500-50) + (100 x 0,3)]/(500-50+100) = (270 + 30)/450 = 0,4445
b) p’ = (pM +yr)/(M+y) = [(0,7 x 1000)+(50 x 0,4)]/(1000+50) = 0,6857
q’= - 0,6857 = 0, 0,3143
VII Một số tập tự luyện:
VII.1 Bài tập có hướng dẫn:
Bài 1 Quần thể ban đầu có tần số tương đối alen a 0,4 Để tần số giảm
đi 1/2 áp lực trình đột biến diễn theo chiều phải cần hệ? Cho biết tần số đột biến 10 -5.
Hướng dẫn giải
Thay số vào công thức 1/2 q0 = q0 e – vn ta có: 1/2 = 1/e vn →
1
5
10
1
2 n
e → n ≈ 69000 hệ
Bài 2 Quần thể ban đầu có tần số tương đối alen A = 0,96 Tính số hệ
cần thiết để áp lực trình đột biến làm giảm tần số alen A quần thể xuống 0,03 Biết rằng, tần số đột biến gen A → a 10 -5.
Hướng dẫn giải
Ta biết pn = p0 e – un, lấy log vế ta có logpn = - unlogp0.e Suy n =
log
.log
n p
u p e
Thay u = 10 – 5 tính n = 365.580 hệ.
Bài 3 Quần thể ban đầu 1.000.000 alen A a Tần số đột biến alen A
(15)Hướng dẫn giải
Áp dụng công thức p =
5 5
10
0, 25
10 3.10
v v u
→ q = 0,25
→ Số lượng alen A = 0,25 x 106 = 25.104 → Số lượng alen a = 0,75 x 106 = 75 104
Bài 4 Trong quần thể, tần số đột biến alen a lần tần số đột biến
alen A Tại điểm cân tần số alen bao nhiêu? Cho biết khơng tính áp lực nhân tố khác làm biến đổi cấu trúc di truyền quần thể
Hướng dẫn giải
pA =
3
0, 75
4
v u
v u u
qa = – 0,75 = 0,25
Bài 5 Quần thể I có tần số alen A 0,9 Quần thể II có số alen A 0,4 Một
nhóm cá thể từ quần thể II hệ nhập cư vào quần thể I làm cho tần số alen A quần thể I 0,75 Xác định tỉ lệ số cá thể nhập cư
Hướng dẫn giải
∆p = 0.75 – 0.9 = - 0,15
Thay số vào công thức ∆p = m(P – p) → m =
0,15
0,3 0, 0,5 p
P p
Bài 6 20 cá thể có khả sinh sản từ quần thể cho (I) di nhập vào quần thể
nhận (II) có 20.000 cá thể Quần thể I có tần số alen a 0,3 Tần số alen a quần thể II 0,1 Hãy xác định tần số alen a quần thể II sau hệ di nhập sau hệ di nhập
Hướng dẫn giải
m =
20
0, 001
20.000
Thay số vào công thức ∆q = m (Q – q) = 0,001 (0,3 – 0,1) = 0,0002 q1 = q + ∆q = 0,1 + 0,0002 = 0,1002
(16)Bài 7. Trong quần thể tần số trước chọn lọc giao tử mang alen a 0,6 hệ số chọn lọc 0,34 Xác định lượng biến thiên tần số alen a qua chọn lọc
Hướng dẫn giải
- Xác định lượng biến thiên: Áp dụng công thức ∆q =
(1 )
1
sq q
sq
, thay số ta có: ∆q =
0,34.0,6(1 0,6) 0,1 0,34.0,6 ,
- Xác định tần số alen a qua chọn lọc = 0,6 – 0,1 = 0,5
Bài 8. Để làm giảm tần số alen a từ 0,96 xuống 0,03 áp lực
trình chọn lọc pha lưỡng bội phải cần hệ? Cho biết hệ số chọn lọc S =
Hướng dẫn giải
Thay số vào công thức n =
1
n
q q ta có n =
1
32
0,03 0,96 hệ
Bài 9 Tần số alen a ban đầu 0,96 Quá trình chọn lọc pha lưỡng bội diễn qua
16 hệ làm tần số alen a giảm xuống bao nhiêu? Cho biết hệ số chọn lọc S =
Hướng dẫn giải
Từ công thức n =
1
n
q q →
1 1
16 0,96 n
n
q q
→ qn =
1
0,06 16 1,04
VII.2 Bài tập tự giải.
VII.2.1 Bài tập đột biến.
Bài Một quần thể giao phối có 0,8A ; 0,2a.Cho xảy đột biến A-> a với
tần số
(17)Bài Một quần thể giao phối có 0,3 a Cho xảy đột biến A-> a với tần số 10-4 , đột biến a-> A với tần số 10-6 và ko xét đến tác động nhân tố tiến hóa khác.Tính tần số alen A, a sau hệ đột biến nhận xét biến thiên tần số A, a.
Bài QT ban đầu có CTDT 0,49AA + 0,42 Aa + 0,09aa = Cho xảy
ra đột biến A-> a với tần số 10-4 không xét đến tác động nhân tố tiến hóa khác Sau hệ đột biến quần thể có cấu trúc di tuyền nào?
Bài 4. Ở quần thể giao phối sau hệ ĐB có tần số A = 0,8 Cho xảy
ra đột biến A-> a với tần số 10-5 Tính tần số alen A, a trước ĐB xác định lượng biến thiên tần số A, a
Bài Một quần thể giao phối trước đột biến có 0,3 a; cho lượng biến thiên
tần số a có đột biến hệ - 0,0001.Tính tần số đột biến a-> A trường hợp
VII.2 Bài tập di nhập gen.
Bài Cho QT lồi động vật giao phối có tần số alen là: QT1: 0,9A; QT2:
0,2A
Cho xảy tượng nhập cư từ QT2 vào QT1, sau sóng nhập cư người ta xác định cá thể QT1 có nguồn gốc từ QT2 10% Xác định CTDT QT1 sau nhập cư tính lượng biến thiên tần số alen QT1
Bài 2 Ở loài động vật giao phối, giả sử sau nhập cư QT có 0,7A Xác định
CTDT QT trước có tượng nhập cư Cho tỉ lệ cá thể nhập cư 0,2 QT cho có tần số a alen a 0,5
Bài 3 Ở loài động vật giao phối, giả sử QT nhận trước nhập cư có 0,6 A, lượng
biến thiên tần số A có nhập cư +0,1.Tính tần số alen A, a quần thể cho, biết tỉ lệ nhập cư 0,4
Bài Ở quần thể giao phối có tần số alen a = 0,7; sau có nhập cư tần số alen
a = 0,5 Cho QT cho có tần số alen A = 0,6 Tính tỉ lệ số cá thể nhập cư vào quần thể
Bài Quần thể I có tần số alen A 0,9; quần thể II có tần số alen A 0,4 Một
nhóm cá thể từ quần thể II hệ nhập cư vào quần thể I làm cho tần số alen A quần thể I 0,75
(18)VII.2 Bài tập CLTN.
Bài Một quần thể thực vật giao phấn có cấu trúc di truyền là: 0,36AA+0,48Aa+0,16aa =1 Do điều kiện sống thay đổi làm chết 50% số cá thể có kiểu hình lặn giai đoạn cịn non Hãy cho biết tần số alen A, a sau hệ chọn lọc nhận xét biến thiên tần số alen A, a quần thể
Bài Một quần thể cân di truyền có alen T t, kiểu hình trội
chiếm 51% Đột nhiên điều kiện sống thay đổi làm chết tất cá thể có kiểu hình lặn trước trưởng thành Hãy cho biết tần số alen t sau hệ chọn lọc lượng biến thiên t qua chọn lọc bao nhiêu?
Bài Một quần thể thực vật có cấu trúc di truyền sau:
0,25AA+0,5 Aa+0,25 aa =1
a Xác định cấu trúc di truyền quần thể sau hệ chọn lọc nếu: - Xảy CL chống lại Aa với hệ số CL 0,5 (1)
- Xảy CL chống lại AA aa với hệ số CL 0,5 0,2 (2) - Xảy CL chống lại aa với hệ số CL 0,4 (3)
b Điểm sai khác hình thức CL (1), (2) (3)
Bài Giá trị thích nghi kiểu gen QT sau:
Kiểu gen AA Aa aa
Giá trị thích nghi
0,00 1,00 0,00
Quân thể chịu tác động hình thức CL nào? Nêu đặc điểm hình thức CL
Bài 5 Một quần thể thực vật có cấu trúc di truyền là:
0,64AA+ 0,32 Aa+ 0,04 aa =1 Cấu trúc DT QT sau hệ giao phối cho giá trị thích nghi kiểu gen QT là:
Kiểu gen AA Aa aa
Giá trị thích nghi
0,5 1,00 0,00
Bài Một QT giao phối có CTDT 0,09AA + 0,42Aa + 0,49aa = Cho giá trị
thích nghi loại kiểu gen tương ứng là: 0,4 : : 0,6 Xác định hướng chọn lọc tính tỉ lệ loại kiểu gen tần số alen sau hệ chọn lọc
Bài CTDT QT giao phối sau hệ chọn lọc là:
(19)a Xác định tần số alen A, a QT trước xảy chọn lọc, biết hệ số chọn lọc 0,6 : :
b Xác định hình thức chọn lọc nêu đặc điểm hình thức CL
Bài Một quần thể thực vật có CT di truyền sau: 0, 5AA+ 0,4 Aa+ 0,1aa =1
Sau xảy CL hệ tỉ lệ loại KG QT lúc là: 0,3AA: 0,4 Aa: 0,05 aa
Xác định hướng CL hệ số CL loại KG QT
Bài 9 Một quần thể giao phối trước CL có 0,5 a; cho lượng biến thiên tần số
a có CL hệ - 0,1 Xác định hướng CL hệ số CL
Bài 10 Cho quần thể giao phối:
- Quần thể 1: Có 0,6A 0,4a; cho quần thể xảy đào thải kiểu gen aa với hệ số CL
- Quần thể 2: Có cấu trúc di truyền quần thể 1, xảy đột biến theo hướng thuận, nghịch với tần số 10-4 10-5
a- Tính tần số alen a sau hệ chọn lọc đột biến quần thể b-So sánh kết rút kết luận
Bài 11 Giả sử có quần thể mèo hoang Man-xơ hình thành hịn
đảo với tần số alen Man-xơ quần thể xuất phát (thế hệ 0) 0,2 Tần số alen sau hệ? Biết hệ số thích nghi với mơi trường đảo mèo có kiểu hình man-xơ kiểu dại tương đương
Bài 12 Trong quần thể đặc biệt, tần số kiểu gen đợc tính trớc sau chọn
läc s¶y lµ:
a1a1 a1a2 a2a2
Tríc chän läc(F0) 0,25 0,5 0,25
Sau chän läc(F1) 0,35 0,48 0,17
a.Tính hệ số chọn lọc kiểu gen b Kiểu gen bị chọn lọc mạnh nhÊt?
(20)Trong trình giảng dạy áp dụng cách làm nhiều đối tượng khác như: học sinh trung bình, học sinh khá, giỏi thu kết tốt Các em không làm tập sách giáo khoa mà biết vận dụng cách linh hoạt việc giải tập khó Đặc biệt kì thi học sinh giỏi tỉnh, Đại học, Cao đẳng kể đề Olympic Quốc tế Trên cách làm mang lai hiệu tốt Rất mong góp ý chân thành bạn đọc
(21)1 Nguyễn Thành Đạt, Phạm Văn Lập, Đặng Hữu Lanh (2008), Sinh học 12 – Ban bản, Nxb Giáo dục
2 Vũ Đức Lưu (1998), Bài tập di truyền hay khó, Nxb Giáo dục
3 Đỗ Lê Thăng (2001), Di truyền học quần thể, Nxb Đại học Quốc gia Hà Nội Vũ Văn Vụ, Nguyễn Như Hiền, Vũ Đức Lưu, Trịnh Đình Đạt, Chu Văn Mẫn, Vũ Trung Tạng (2008), Sách giáo khoa sinh học 12 – Ban nâng cao, Nxb Giáo dục
5 Kỹ yếu hội thảo khoa học lần thứ III, lần thứ IV khu vực Duyên hải Đồng Bắc (2010, 2011) Tài liệu lưu hành nội
Đông Hà, ngày 19 tháng năm 2012
info@123doc.org
MỤC LỤC
Nội dung Trang
(22)Phần B Nội dung đề tài
I Trường hợp 1: Kiểu gen aa khơng có khả sinh
sản lý người ta khơng cho cá thể có kiểu gen aa tham gia sinh sản áp lực chọn lọc loại bỏ hoàn toàn kiểu gen aa khỏi quần thể:
3 II Trường hợp 2: Kiểu gen aa gây chết giai đoạn phôi bị loại
bỏ sau sinh
III Trường hợp 3: Đột biến gen theo chiều thuận (alen A bị biến đổi thành
alen a)
IV Trường hợp 4: Đột biến theo chiều nghịch (alen a bị biến đổi thành
alen A)
V Trường hợp Đột biến diễn theo chiều 10
VI Trường hợp Di nhập gen: 11
VII Một số tập 14
PHẦN C KẾT LUẬN 20
TÀI LIỆU THAM KHẢO 21
MỤC LỤC 22
Nhận xét, đánh giá Tổ chuyên môn:
(23)………
Kết luận HĐKH trường:
(24)Nhận xết tổ chuyên môn:
……… ……… ……… ……… ……… ……… ………
Kết luận HĐKH trường: