2.1. Đối với 1 gen có 2 alen nằm trên NST thƣờng
- Phƣơng pháp giải 1:
CTDT của quần thể là: d AA + h Aa + r aa=1
+ Nếu d.r = (h/2)2 => Quần thể đạt trạng thái cân bằng. + Nếu d.r ≠ (h/2)2 => Quần thể không đạt trạng thái cân bằng.
- Phƣơng pháp giải 2:
Từ cấu trúc di truyền của quần thể tìm tần số tƣơng đối của các alen, sau đó thay vào công thức: p2
AA + 2pqAa + q2 aa= 1.
+ Nếu quần thể ban đầu đã cho nghiệm đúng công thức định luật (tức trùng công thức định luật) => Quần thể đạt trạng thái cân bằng.
+ Nếu quần thể ban đầu đã cho không nghiệm đúng công thức định luật (tức không trùng công thức định luật) => quần thể không đạt trạng thái cân bằng.
2.2. Đối với gen có 2 alen nằm ở vùng không tƣơng đồng trên NST X
Xét một gen có 2 alen nằm ở vùng không tƣơng đồng trên NST giới tính X
Quần thể đạt trạng thái cân bằng di truyền khi tần số alen ở cả hai giới bằng nhau. Khi đó, nếu XA
= p; Xa = q thì cấu trúc di truyền của quần thể là:
+ Tần số alen ở giới dị giao là: XAY = p; XaY = q + Tần số alen ở giới đồng giao là: p2AA + 2pqAa + q2aa = 1
+ Nếu tỉ lệ ♂ : ♀= 1:1 thì quần thể có cấu trúc di truyền là:
p/2XAY + q/2XaY + p2/2XAXA + pqXAXa + q2XaXa = 1
2.3. Đối với 1 gen có nhiều alen
- Xét 1 gen có 3 alen là A1, A2 và A3 với tần số tƣơng ứng là p, q và r
Quần thể đạt trạng thái cân bằng di truyền đối với gen trên nếu tần số các kiểu gen của quần thể là kết quả triển khai đa thức (p + q + r)²
30 - Tƣơng tự, đối với một gen có n alen, kí hiệu A1, A2, A3,…An với tần số alen tƣơng ứng p1, p2, p3,…pn, quần thể sẽ đạt trạng thái cân bằng di truyền đối với gen trên nếu tần số các kiểu gen của quần thể là kết quả triển khai biểu thức: (p1 + p2 + p3 +…pn)².
2.4. Đối với 2 lôcut gen
Xét 2 lôcut gen: lôcut gen 1 có 2 alen A và a, lôcut gen 2 có 2 alen B và b Quần thể cân bằng di truyền khi có đủ 2 điều kiện sau:
- Có đủ 4 loại giao tử (AB, Ab, aB, ab)
- Tích tần số các giao tử “đồng trạng thái” (AB, ab) bằng tích tần số các giao tử “đối trạng thái” (Ab, aB): f(AB) x f(ab) = f(Ab) x f(aB)
2.5. Nếu quần thể chƣa cân bằng di truyền thì sau bao nhiêu thế hệ quần thể sẽ cân bằng di truyền? bằng di truyền?
- Nếu tần số alen 2 giới bằng nhau nhƣng quần thể chƣa cân bằng di truyền, thì chỉ cần sau 1 thế hệ quần thể sẽ đạt trạng thái cân bằng di truyền.
- Nếu tần số alen 2 giới khác nhau:
+ Nếu gen trên NST thƣờng thì sau 2 thế hệ quần thể sẽ cân bằng di truyền.
+ Nếu gen trên NST giới tính X cần nhiều thế hệ ngẫu phối mới cân bằng, điều này tùy thuộc vào sự chênh lệch tần số alen ở hai giới.
Ví dụ mẫu
Trong các quần thể dƣới đây, số quần thể đạt trạng thái cân bằng di truyền là
(1) 0,49AA : 0,42Aa : 0,09aa.
(2) 0,25XAXA : 0,5XAXa : 0,25XaXa và 0,5XAY : 0,5XaY (3) 0,2IAIA : 0,2IBIB : 0,2IOIO : 0,1IAIO : 0,1IBIO : 0,2IAIB (4) 0,25AABB + 0,5AaBb + 0,25aabb
A. 1 B. 2 C. 3 D. 4 - Áp dụng phƣơng pháp 2.1 đối với quần thể (1) - Áp dụng phƣơng pháp 2.1 đối với quần thể (1)
d . r = 0,49 x 0,09 = 0,0441 (h/2)2 = (0,42 : 2)2 = 0,0441 => d . r = (h/2)2
=> Quần thể (1) đạt trạng thái cân bằng di truyền. - Áp dụng phƣơng pháp 2.2 đối với quần thể (2)
31 + Tần số alen bên giới dị giao: f(A) = 0,5 , f(a) = 0,5
=> Tần số alen ở hai giới là bằng nhau.
=> Quần thể (2) đạt trạng thái cân bằng di truyền. - Áp dụng phƣơng pháp 2.3 đối với quần thể (3) 0,2IAIA : 0,2IBIB : 0,2IOIO : 0,1IAIO : 0,1IBIO : 0,2IAIB Tần số alen trong quần thể (3) là:
f(IA) = 0,2 + 0,1/2 + 0,2/2 = 0,35 f(IB) = 0,2 + 0,1/2 + 0,2/2 = 0,35 f(IO) = 0,2 + 0,1/2 + 0,1/2 = 0,3
Nếu quần thể (3) ở trạng thái cân bằng di truyền thì cấu trúc di truyền của quần thể (3) phải là kết quả triển khai của đa thức (0,35 + 0,35 + 0,3)2
= 0,1225IAIA : 0,1225IBIB : 0,09IOIO : 0,21IAIO : 0,21IBIO : 0,245IAIB ≠ Cấu trúc của quần thể (3) mà đề bài cho.
=> Quần thể (3) không đạt trạng thái cân bằng di truyền. - Áp dụng phƣơng pháp 2.4 đối với quần thể (4)
+ Quần thể có đầy đủ 4 loại giao tử: AB, Ab, aB, ab + Tần số alen của từng loại giao tử là:
f (AB) = 0,25 + 0,5/4 = 0,375 f (Ab) = 0,5/4 = 0,125 f (aB) = 0,54/4 = 0,125 f (ab) = 0,54/4 + 0,25 = 0,375 => f(AB) x f(ab) = 0,375 x 0,375 = 0,140625 => f(Ab) x f(aB) = 0,125 x 0,125 = 0,15625 => f(AB) x f(ab) ≠ f(Ab) x f(aB)
=> Quần thể (4) không đạt trạng thái cân bằng di truyền. Vậy có 2 quần thể đạt trạng thái cân bằng di truyền. => Đáp án B.
DẠNG 5: XÁC ĐỊNH TẦN SỐ KIỂU GEN, TẦN SỐ KIỂU HÌNH ĐỜI SAU KHI QUẦN THỂ ĐẠT TRẠNG THÁI CÂN BẰNG QUẦN THỂ ĐẠT TRẠNG THÁI CÂN BẰNG
Phƣơng pháp
3.1. Đối với gen có 2 alen trên NST thƣờng
32 => Tần số alen lặn = 2
q => Tần số alen trội = 1 - q
- Nếu đầu bài cho tần số kiểu hình trội => Tần số kiểu hình lặn = 1 - tần số kiểu hình trội - Tính tỉ lệ cá thể bình thƣờng mang gen gây bệnh phải tính trên tổng số cá thể bình thƣờng do đó Aa có xác suất là: 22
( 2 )
pq p pq
3.2. Đối với gen có 2 alen trên NST giới tính
Xét một gen có 2 alen nằm trên vùng không tƣơng đồng trên NST X và không có alen tƣơng ứng trên Y
- Nếu quần thể ở trạng thái cân bằng di truyền thì tần số các alen tần số các alen bằng nhau ở cả hai giới và bằng tần số kiểu gen ở giới dị giao.
- Nếu quần thể không cân bằng thì tần số các alen không bằng nhau ở hai giới + Tần số một alen ở giới đồng giao bằng trung bình cộng các tần số alen tần số alen ở thế hệ trƣớc.
+ Tần số alen của giới dị giao bằng tần số alen của giới đồng giao tử ở thế hệ trƣớc. + Quần thể cân bằng khi: Tần số alen ở hai giới bằng nhau pA = 1/3p♂ + 2/3p♀
Ví dụ mẫu
VD1: Ở ngƣời, một gen trên NST thƣờng có hai alen: alen A quy định thuận tay phải trội hoàn toàn so với alen a quy định thuận tay trái. Một quần thể ngƣời đang ở trạng thái cân bằng di truyền có 64% số ngƣời thuận tay phải. Một ngƣời phụ nữ thuận tay trái kết hôn với một ngƣời đàn ông thuận tay phải thuộc quần thể này. Xác suất để ngƣời con đầu lòng của cặp vợ chồng này thuận tay phải là
A. 37,5%. B. 43,75%. C. 62,5%. D. 50%.
Hướng dẫn giải:
A – thuận tay phải trội hoàn toàn so với a – thuận tay trái
- Quần thể đang ở trạng thái cân bằng di truyền có 64% số ngƣời thuận tay phải => Trong quần thể này số ngƣời thuận tay trái (aa) chiếm tỉ lệ là: 1 – 64% = 36%
=> Tần số alen a trong quần thể trên là: 0,36 0, 6 => Tần số alen A trong quần thể trên là: 1 – 0,6 = 0,4
=> Cấu trúc di truyền của quần thể trên là: 0,16AA : 0,48Aa : 0,36aa - Ngƣời phụ nữ thuận tay trái chắc chắn có kiểu gen là aa.
33 0, 48
0, 75 0,16 0, 48
=> Xác suất để sinh ra đƣợc 1 đứa con thuận tay trái của cặp vợ chồng trên là: 1
0, 75 0,375 2
=> Xác suất để sinh đƣợc 1 đứa con thuận tay phải của cặp vợ chồng trên là: 1 – 0,375 = 0,625 = 62,5%
=> Đáp án C
VD2: Một quần thể động vật, ở thế hệ xuất phát (P) có thành phần kiểu gen ở giới cái là 0,1AA:0,2Aa:0,7aa; ở giới đực là 0,36AA:0,48Aa:0,16aa. Biết rằng quần thể không chịu tác động của các nhân tố tiến hóa. Sau một thế hệ ngẫu phối thì thế hệ F1
A. có kiểu gen dị hợp tử chiếm tỉ lệ 56%.
B. có kiểu gen đồng hợp tử lặn chiếm tỉ lệ 28%.