- Trị số trung bỡnh (m): được xem như năng suất trung bỡnh của một giống.
1- [(tần số dị hợp tử quan sỏt được)/(tần số dị hợp tử theo lý thuyết)]
DẠNG 10: SỰ CÂN BẰNG CỦA QUẦN THỂ VỚI NHỮNG GEN NẰM TRấN NHI ỄM SẮC THỂ GIỚI TÍNH.
III……..1: Phương phỏp giải:
+ Xột một gen cú 2 alen là A và a nằm trờn nhiễm sắc thể giới tớnh X (Y khụng mang gen tương ứng), con đực là XY, con cỏi là XX thỡ trong quần thể sẽ hỡnh thành 5 kiểu gen là:XAXA, XAXa, XaXa, XAY, XaY.
Gọi p là tần số alen A, q là tần số alen a.
NST X phõn bố khụng đồng đều: 2/3 ở cơ thể ♀, 1/3 ở cơ thể ♂.Cho nờn, cỏc alen tương ứng trong quần thể cũng phõn bố khụng đồng đều ở cơ thể đực và cỏi.
+ Cơ thể ♀: XAXA, XAXa, XaXa với tần số alen tương ứng là p2, 2pq, q2. + Cơ thể ♂: XAY, XaY cú tần số tương ứng là p,q.
+ Tần số alen A ở cỏ thể ♀: p2 + pq; Tần số alen a ở cỏ thể ♀: pq + q2 + Tần số alen A ở cỏ thể ♂: p; Tần số alen a ở cỏ thể E: q
Tần số chung của alen trong quần thể ở cả giới cỏi và đực là: pA = 3 1 pA♂ + 3 2 pA♀ = (p♂ + 2p♀)/3 => qa = 1 - pA
+ Nếu giỏ trị pA♂ = pA♀ => thỡ quần thể đạt trạng thỏi cõn bằng hoặc cõn bằng sau một thế hệ ngẫu phối.
+ Nếu pA♂╪ pA♀ => thỡ quần thể sẽ khụng đạt trạng thỏi cõn bằng ngay ở
thế hệ thứ nhất, thứ hai mà phải qua nhiều thế hệ ngẫu phối mới đạt trạng thỏi cõn bằng.
Lưu ý: Giỏ trị chung pA trờn NST giới tớnh khụng thay đổi nếu thỏa món cỏc điều kiện nghiệm đỳng của định luật Hardy – Weinberg. Tuy nhiờn, tần số alen ở mỗi giới bị dao động qua cỏc thể hệ và sự giao động này diễn ra theo quy luật: p'♂,q'♂ (con) = p,q (mẹ).
p'♀,q'♀ (con) = 2 1 (p♂ + p♀), 2 1 (q♂ + q♀),
+ Bài tập về sự cõn bằng di truyền của quần thể với những gen nằm trờn NST giới tớnh trong trường hợp tần số alen trội và lặn giống nhau ở hai giới
Ngụ Hà Vũ-Nghĩa Hưng A- http://violet.vn/ngohavu/
- Xỏc định tần số alen, tần số phõn bố cỏc kiểu gen trong quần thể. - Xỏc định trạng thỏi cõn bằng di truyền của quần thể.
- Xỏc định số lượng gen lặn trong quần thể.
- Xỏc định tỉ lệ kiểu hỡnh, số lượng cỏ thể đực, cỏi trong quần thể…
+ Bài tập về sự cõn bằng di truyền của quần thể với những gen nằm trờn NST giới tớnh trong trường hợp tần số alen trội và lặn khỏc nhau ở hai giới
III...2: Cỏc vớ dụ:
Vớ dụ 1: Ở một quần thể cụn trựng ngẫu phối, giới đực cú 10% con mắt trắng, ở giới cỏi cú 1% con mắt trắng, cũn lại là những con mắt đỏ.
Hóy xỏc định tần số tương đối của cỏc alen và tần số phõn bố của cỏc kiểu gen trong quần thể. Biết giới đực là XY.
Giải:Theo bài ra trong quần thể cụn trựng kiểu hỡnh mắt trắng biểu hiện nhiều ở con đực (XY) → chứng tỏ sự di truyền màu mắt liờn kết với giới tớnh và gen quy định tớnh trạng mắt là gen lặn. Quy ước: Gen A quy định mắt đỏ
Gen a quy định mắt trắng
- Trong quần thể cú 10% con đực mắt trắng cú kiểu gen XaY; 1% con cỏi mắt trắng cú kiểu gen XaXa. Ta cú 10%XaY = 0,1Xa x Y (1)
1%XaXa = 0,1Xa x 0,1Xa (2)
- Từ (1) và (2) suy ra: Tần số alen a ở giới đực và giới cỏi đều là 0,1, Tần số alen A là: 1 – 0,1 = 0,9.
Cấu trỳc di truyền của quần thể cụn trựng trờn là:
0,9XA 0,1Xa 0,9XA 0,81XAXA 0,09XAXa 0.1Xa 0,09XAXa 0,01XaXa
Y 0,9XAY 0,1XaY
+Tỉ lệ kiểu gen ở giới đực là: 0,9XAY : 0,1XaY
+ Tỉ lệ kiểu gen ở giới cỏi: 0,81XAXA : 0,18XAXa : 0,01XaXa + Tỉ lệ kiểu gen chung ở cả hai giới :
0,45XAY + 0,05XaY + 0,405XAXA + 0,09XAXa + 0,05XaXa = 1.
Vớ dụ 2: Một quần thể cú cấu trỳc di truyền: pAE= 0,8; qaE= 0,2. pA♀= 0,4; qa♀= 0,6 Xỏc định cấu trỳc di truyền của quần thể ở thế hệ thứ nhất.
Sau bao nhiờu thế hệ thỡ quần thể đạt trạng thỏi cõn bằng di truyền.
Giải: Tần số chung của cỏc alen trong quần thể là: qa= 3 2 .0,6 + 3 1 .0,2 = 0,467 => pA = 0,533 pAE= 0,8 qaE= 0,2 pA♀= 0,4 0,32 AA 0,08 Aa qa♀= 0,6 0,48 Aa 0,12 aa Tần số kiểu gen ở giới đực (con) bằng tần số alen ở alen ở giới cỏi (mẹ):
pAE = pA♀ = 0,4; qaE = qa♀ = 0,6.
Tần số kiểu gen ở giới cỏi: 0,32 AA + 0,56 Aa + 0,12 aa = 1
+ Tần số alen a ở thế hệ con của giới cỏi là: q'a♀= 0,12 + 0,56/2 = 0,4. + Tần số alen A ở thế hệ con của giới cỏi là: p'A♀= 0,6.
Như vậy, qa♀ ở thế hệ bố mẹ = 0,6 => q'a♀ ( con) = 0,4 = 2 1 (0,2 + 0,6). qaE ở thế hệ bố mẹ = 0,2 => q'aE ( con) = 0,6 . ♀ ♂ ♀ ♂
qa chung = 0,467 =>q'a chung = 3 2 .0,4 + 3 1 .0,6 = 0,467 Kết luận:
+ Tần số alen chung khụng thay đổi. Vỡ vậy qa = q'a + q'E = q♀ ; q'♀ ( con) =
2 1
( qE + q♀ ).
+ q'E > 0,467 > q'♀ , ngược lại q♀ >0,467 > qE. Ở những thế hệ tiếp theo tần số alen ở hai giới đều bị dao động.
+ Hiệu giỏ trị q'E với q'♀ ở thệ hệ con là 0,2 = 2 1
so với qE với q♀ ở thế hệ bố mẹ.
+ Như vậy, sau mỗi thế hệ thỡ sự chờnh lệch tần số giữa hai giới giảm
2 1
và tiến tới 0 – khi đú quần thể đạt trạng thỏi cõn bằng.
Vớ dụ 3. Giả sử một quần thể động vật ngẫu phối cú tỉ lệ cỏc kiểu gen:
- Ở giới cỏi: 0,36 AA : 0,48 Aa : 0,16 aa - Ở giới đực: 0,64 AA : 0,32 Aa : 0,04 aa
a) Xỏc định cấu trỳc di truyền của quần thể ở trạng thỏi cõn bằng.
b) Sau khi quần thể đạt trạng thỏi cõn bằng di truyền, do điều kiện sống thay đổi, những cỏ thể cú kiểu gen aa trở nờn khụng cú khả năng sinh sản. Hóy xỏc định tần số cỏc alen của quần thể sau 5 thế hệ ngẫu phối.
Giải:- Tần số alen của quần thể ở trạng thỏi cõn bằng di truyền:
PA = 1/2 (0,6 + 0,8) = 0,7; qa = 0,3. - Cấu trỳc di truyền của quần thể ở trạng thỏi cõn bằng:
0,49 AA : 0,42 Aa : 0,09 aa
- Tần số cỏc alen sau 5 thế hệ ngẫu phối, do cỏc cỏ thể aa khụng đúng gúp gen vào quần thể kế tiếp (gen a từ cỏc cỏ thể aa bị đào thải):
Áp dụng cụng thức qa = q0 / 1 + nq0 = 0,3 / 1 + 5. 0,3 = 0,12; PA = 0,88
Vớ dụ 4: Một quần thể ở trạng thỏi cõn bằng về 1 gen cú 2 alen A, a. Trong đú tần số p = 0,4. Nếu
quỏ trỡnh chọn lọc đào thải những cơ thể cú kiểu gen aa xảy ra với ỏp lực S = 0,02. Hóy xỏc định cẩu trỳc di truyền của quần thể sau khi xảy ra chọn lọc.
Giải:- Quần thể cõn bằng di truyền, nờn ta cú: pA + qa = 1 → qa = 1 – 0,4 = 0,6 - Cấu trỳc di truyền của quần thể cõn bằng là:
(0,4)2AA + 2(0,4 x 0,6)Aa + (0,6)2aa = 1 → 0,16AA : 0,48Aa : 0,36aa
-Sau khi chọn lọc thỡ tỉ lệ kiểu gen aa cũn lại là: 0,36 (1 – S) = 0,36(1 – 0,02) = 0,3528. Mặt khỏc, tổng tỉ lệ cỏc kiểu gen sau chọn lọc là: 0,16 + 0,48 + 0,36(1 – S) = 0,9928
- Vậy cấu trỳc di truyền của quần thể khi xảy ra chọn lọc là: 0,16
0,9928AA : 0,483Aa :
0,3528
0,9928aa ↔ 0,161AA : 0,483Aa : 0,356aa