Xác định tần số alen, tần số kiểu gen và trạng thái cân bằng di truyền của quần thể ở trạng thái cân bằng di truyền cho 2 lôcut gen a, Cách xác định tần số alen Tần số mỗi alen là tần số[r]
(1)Lý thuyết nâng cao di truyền quần thể Written By Võ Văn Đạt on Thứ tư, ngày 07 tháng mười năm 2012 | 16:22 BÀI TẬP NÂNG CAO VỀ DI TRUYỀN QUẦN THỂ Xác định số kiểu gen quần thể a, Khi các gen nằm trên NST thường - Một gen có nhiều alen có số kiểu gen tính sau: + Số kiểu gen đồng hợp gen = n (n là số alen gen) Trong đó n là số alen gen trên - Nếu gen có n1 alen, gen có n2 alen, gen có n3 alen…gen n có nn alen, và các gen này nằm trên các NST thường khác Thì ta có: + Tổng số kiểu gen quần thể n gen trên là: + Số kiểu gen đồng hợp n gen là: n1 x n2 x…x nn + Số kiểu gen dị hợp n gen là: Ví dụ: Ở loài động vật gen có alen, gen có alen, gen có alen Mỗi gen nằm trên NST khác a, Tính số kiểu gen tối đa có thể có quần thể gen trên b, Tính số kiểu gen đồng hợp Giải: a, Số kiểu gen tối đa: {2(2 + 1)/2}x{3(3 + 1)/2}x{5(5 + 1)/2} = 270 kiểu gen b, Số kiểu gen đồng hợp: 2x3x5 = 30 kiểu gen Nhiều gen liên kết với trên nhiễm sắc thể, gen có số lượng alen khác thì số kiểu gen quần thể tính sau: Tính số alen nhiễm sắc thể chứa các gen liên kết = tích số các alen các gen liên kết Sau đó dùng số alen nhiễm sắc thể tính áp dụng vào các công thức cho các trường hợp khác Với n, m, k là số alen các gen liên kết => n.m.k là số alen nhiễm sắc thể, ta có các công thức sau: + Các gen liên kết trên nhiễm sắc thể thường: (2) b Khi các gen nằm trên NST giới tính X Các gen liên kết trên nhiễm sắc thể giới tính X, không có alen tương ứng trên nhiễm sắc thể giới tính Y: + Các gen liên kết trên nhiễm sắc thể giới tính Y, không có alen tương ứng trên nhiễm sắc thể giới tính X: số kiểu gen = n.m.k Xác định tần số alen và tần số kiểu gen các gen nằm trên NST giới tính a, Khi tần số các alen hai giới và quần thể cân - Tần số các alen tần số các kiểu gen giới dị giao tử - Tần số kiểu gen giới đồng giao tử là: p2XAXA + 2pqXAXa + q2XaXa - Tần số kiểu gen giới dị giao tử là: pXAY + qXaY Ví dụ: Bệnh mù màu gen lặn nằm trên NST giới tính X không có alen tương ứng trên Y Trong quần thể người, tần số nam bị bệnh mù màu là 0,08 Tỉ lệ loại kiểu gen này nữ là bao nhiêu? Giải: Tần số alen nam giới chính là tần số các kiểu gen nên ta có: qXa = 0,08; pXA = – 0,08 = 0,92 Tần số các alen nữ đó là: (0,92)2XAXA + 2.0,92.0,08XAXa + (0,08)2XaXa hay 0,4864XAXA + 0,1472XAXa + 0,0064XaXa b, Khi tần số các alen không hai giới (quần thể không cân bằng) - Tần số alen giới đồng giao tử trung bình cộng các tần số alen tần số alen hệ trước - Tần số alen giới dị giao tử tần số alen giới đồng giao tử hệ trước - Quần thể cân khi: Tần số alen hai giới pA = 1/3p♂ + 2/3p♀ - Không giống gen trên NST thường, gen trên NST giới tính X cần nhiều hệ ngẫu phối cân bằng, điều này tùy thuộc vào chênh lệch tần số alen hai giới Ví dụ: Ở loài thú ngẫu phối, xét gen có hai alen A và a nằm trên NST giới tính X không có alen tương ứng trên Y Biết quần thể khởi đầu có tỉ lệ kiểu gen là: 0,2X AY + 0,8XaY phần đực và 0,2XAXA + 0,6XAXa + 0,2XaXa phần cái Hãy xác định: a, Tần số alen mà đó quần thể đạt trạng thái cân di truyền Khi đó tần số kiểu gen giới là bao nhiêu? b, Tần số alen giới sau hệ ngẫu phối Giải: Tần số alen phần đực quần thể khởi đầu là pXA = 0,2; qXa = 0,8 Tần số alen phần cái quần thể khởi đầu là: pXA = 0,5; qXa = 0,5 (3) a, Tần số alen mà đó quần thể cân là: pXA = 0,2 x 1/3 + 0,5x2/3 = 0,4 à qXa = – 0,4 = 0,6 Khi đó, tần số kiểu gen hai giới là: Đực: 0,4XAY + 0,6XaY Cái: 0,16XAXA + 0,48XAXa + 0,36XaXa b, Tần số các alen giới sau hệ ngẫu phối Ở giới đực: pXA = pXA = 0,5 à qXa = – 0,5 = 0,5 (Bên cái hệ trước) Ở giới cái: pXA = (0,5 + 0,2)/2 = 0,35 qXa = – 0,35 = 0,65 Định luật Hacdi – Vanbec cho các gen có nhiều alen Nếu lôcut gen có alen là A1, A2 và A3 với tần số tương ứng là p, q và r và quần thể trạng thái cân di truyền thì tần số các kiểu gen là kết triển khai đa thức (p + q + r)2 = p2A1A1 + q2A2A2 + r2A3A3 + 2pqA1A2 + 2qrA2A3 + 2prA1A3 Tương tự, công thức tổng quát để xác đinh trạng thái cân cho gen có n alen, kí hiệu A 1, A2, A3, An với tần số tương ứng p1, p2, p3, pn là kết triển khai biểu thức (p1 + p2 + p3 +…pn)2 Xác định tần số alen, tần số kiểu gen và trạng thái cân di truyền quần thể trạng thái cân di truyền cho lôcut gen a, Cách xác định tần số alen Tần số alen là tần số các giao tử mang alen đó Ví dụ: Quần thể có cấu trúc: 0,64AABb + 0,32aabb + 0,04aaBb Hãy xác định tần số các alen quần thể Giải: Ta có tần số giao tử AB = 0,64/2 = 0,32 tần số giao tử Ab = 0,64/2 = 0,32 tần số giao tử ab = 0,32 + 0,04/2 = 0,34 tần số giao tử aB = 0,04/2 = 0,02 Vậy, tần số alen A: pA = tần số giao tử AB + tần số giao tử Ab = 0,32 + 0,32 = 0,64 Tần số alen a: qa = tần số giao tử ab + tần số giao tử aB = 0,34 + 0,02 = 0,36 (hay qa = – 0,64 = 0,36) Tần số B: rB = tần số giao tử AB + tần số aB = 0,32 + 0,02 = 0,34 Tần số alen b: sb = tần số giao tử Ab + tàn số ab = 0,32 + 0,34 = 0,66 (hay sb = – 0,34 = 0,66) b, Xác định trạng thái di truyền quần thể Quần thể cân di truyền khi: - Có đủ loại giao tử (AB, Ab, aB, ab) - Tích tần số các giao tử “đồng trạng thái” (AB, ab) tích tần số các giao tử “đối trạng thái” (Ab, aB): fABxfab = fAbxfaB Ví dụ: Xét hai quần thể: (4) Quần thể 1: 0,36AABb + 0,48aabb + 0,16Aabb Quần thể 2: 0,25AABB + 0,5AaBb + 0,25aabb Quần thể nào đã cân bằng, quần thể nào chưa cân bằng? Giải: Xét quần thể 1: Quần thể có loại giao tử: AB, Ab, ab là quần thể không cân Xét quần thể 2: Quần thể có đầy đủ loại giao tử: AB, Ab, aB, ab với các tần số fAB = 0,25 + 0,5/4 = 0,375 fAb = 0,5/4 = 0,125 faB = 0,54/4 = 0,125 fab = 0,54/4 + 0,25 = 0,375 Ta có; fAB x fab = 0,375x0,375 = 0,140625 fAb x faB = 0,125x0,125 = 0,15625 c, Xác định tần số các kiểu gen - Đối với quần thể trạng thái cân di truyền Tần số các kiểu gen quần thể là kết triển khai đa thức (p = q)2x(r + s)2, đó p, q, r và s là tần số alen A, a, B và b Ví dụ: Xác định cấu trúc di truyền quần thể ngẫu phối có các alen A, a, B, b tương ứng là: 0,8; 0,2 0,7 và 0,3 Biết quần thể trạng thái cân di truyền Giải: Cấu trúc di truyền quần thể là kết triển khai đa thức: (0,8A + 0,2a)2 x (0,7B + 0,3b)2 = (0,64AA + 0,32Aa + 0,04aa) x (0,49BB + 0,42Bb + 0,09bb) Vậy quần thể có cấu trúc di truyền là: 0,3136AABB + 0,2688AABb + 0,0576Aabb + 0,1568AaBB + 0,1344AaBb + 0,0288Aabb + 0,0196aaBB + 0,0168aaBb + 0,0036aabb - Đối với quần thể không đạt trạng thái cân di truyền Tần sô kiểu gen quần thể là tổng các tích tần số các giao tử tạo nên kiểu gen đó Ví dụ: Cho quần thể có cấu trúc di truyền: 0,36AaBB + 0,48aabb + 0,16aaBb Xác định cấu trúc di truyền quần thể sau hệ ngẫu phối Giải: Ta có tần số các loại giao tử quần thể ban đầu là: fAB = 0,36/2 = 0,18 faB = 0,36/2 + 0,16/2 = 0,26 fab = 0,48 + 0,16/2 = 0,56 Cấu trúc di truyền quần thể sau hệ ngẫu phối là: (0,18AB + 0,26aB + 0,56ab) x (0,18AB + 0,26aB + 0,56ab) hay 0,0324AABB + 0,0936AaBB + 0,2016AaBb + 0,0676aaBB + 0,2912aaBb + 0,3136aabb Nguồn bài viết: http://www.sinhk33.com/2012/11/quan-the-1000.html#ixzz2PBElC5EK (5)