III. CẤU TRÚC QUẦN THỂ NGẪU PHỐI 1 Quần thể ngẫu phối.
1- [(tần số dị hợp tử quan sỏt được)/(tần số dị hợp tử theo lý thuyết)]
DẠNG 11: THIẾT LẬP TRẠNG THÁI CÂN BẰNG CHO HAI HAY NHIỀU LOCUT GEN.
CHO HAI HAY NHIỀU LOCUT GEN.
III……..1: Phương phỏp giải:
Xột 2 locut den dị hợp tử Aa và Bb, thỡ trong quần thể sẽ cú 9 kiểu gen (gen cặp gen nằm trờn hai cặp nhiễm sắc thể tương đồng khỏc nhau là :AABB, AABb, AaBB, Aabb, aaBB, aaBb, Aabb, aabb.
Nếu gọi p, q, r và s là tần số của cỏc alen A, a ,B, b thỡ tần số cỏc kiểu gen ở trạng thỏi cõn bằng sẽ là kết quả triển khai của đa thức:
(p + q)2 (r + s)2 = (pr + ps + pr + qs)2 Ta cú: (p2AA + 2pqAa + q2aa) (r2BB + 2rsBb + s2bb)
= p2 r2 AABB + 2 p2rsAABb + p2s2AAbb + 2pqr2AaBB + 4pqrsAaBb + 2s2pqAabb + q2r2aaBB + 2q2rsaaBb + q2s2aabb = 1
Ngụ Hà Vũ-Nghĩa Hưng A- http://violet.vn/ngohavu/
- pr, ps, qr, qs là tần số tương ứng của cỏc giao tử AB, Ab, aB, ab. Khi tần số cỏc giao tử này đạt trạng thỏi cõn bằng thỡ tần số cỏc kiểu gen cũng ở trạng thỏi đú.
Nếu quần thể khởi đầu là cỏc cỏ thể dị hợp tử AaBb với tần số cỏc alen như nhau (nghĩa là p = q = r = s = 0,5) thỡ bốn kiểu giao tử (AB,Ab,aB,ab) được sinh ra với tần số cõn bằng (AB = Ab = aB = ab = 0,25) và chỉ sau 1 thế hệ ngẫu phối là quần thể đạt trạng thỏi cõn bằng di truyền.
Xột 1 vớ dụ khỏc: Nếu quần thể khởi đầu cú cỏc kiểu gen AABB và aabb thỡ chỉ cú 2 loại giao tử được sinh ra (AB và ab), cho nờn trạng thỏi cõn bằng di truyền cho mọi kiểu gen khụng thể đạt ngay ở thế hệ sau và thiếu hầu hết cỏc kiểu gen (như AAbb, aaBB…).
Như vậy, nếu quần thể khởi đầu cú tần số cỏc alen khụng bằng nhau thỡ cần nhiều thế hệ mới thiết lập được tần số cõn bằng cho cỏc giao tử và trạng thỏi cõn bằng di truyền cho quần thể. Trong trường hợp này cú hai cõu hỏi đặt ra là: Tần số nào là tần số cõn bằng cho cỏc giao tử? Tần số này đạt được sau bao nhiờu thế hệ ngẫu phối?
Cỏc loại giao tử cú thể được chia thành hai nhúm: giao tử “đồng trạng thỏi” ( như AB và ab), giao tử “đối trạng thỏi”(như Ab và aB). Vỡ tần số gen ở cỏc giao tử “đồng trạng thỏi” bằng tần số gen ở cỏc giao tử “đối trạng thỏi” khi chỳng đạt trạng thỏi cõn bằng, vậy ta cú: AB x ab = Ab x aB.
Vớ dụ, nếu tần số của mỗi alen A và B là 0,6; a và b là 0,4 thỡ tần số giao tử ở trạng thỏi cõn bằng là: 0,36 x 0,16 = 0,24 x 0,24 hay 0,0576 = 0,0576
Nếu cú sự sai khỏc giữa cỏc giao tử “đồng trạng thỏi” và “đối trạng thỏi” thỡ ngay ở quần thể đầu sự khỏc biệt đú chớnh là sự khỏc biệt về tần số giao tử phải loại bỏ để đạt trạng thỏi cõn bằng. Nếu ta kớ hiệu độ khỏc biệt đú là K và là số dương, nghĩa là (Ab)(aB) – (AB)(ab) = K, thỡ để cõn bằng, mỗi loại giao tử trong nhúm “đồng trạng thỏi” phải được thờm vào một lượng giao tử bằng K. Nếu K õm thỡ ngược lại.
Như vậy, nếu K = 0 thỡ tần số giao tử đạt trạng thỏi cõn bằng.
III........2: Cỏc vớ dụ:
Vớ dụ 1: Một quần thể cú cấu trỳc di truyền là 30%AABB : 30%AAbb : 30%aaBB : 10%aabb. Xỏc
định tần số giao tử cõn bằng?
Giải:
Quần thể khởi đầu Kiểu giao tử Tần số khởi đầu Tần số cõn bằng
30%AABB AB 0,3 0,3+K
30%AAbb Ab 0,3 0,3-K
30%aaBB aB 0,3 0,3-K
10%aabb ab 0,1 0,3+K
Trong trường hợp này K= (Ab) x ( aB) – (AB) x (ab) = 0,06 và trạng thỏi cõn bằng được thiết lập như sau:
Thế hệ
Lượng giao tử thờm vào(AB và ab) hoặc bớt đi
(Ab và aB) AB Ab aB ab 1 2 3 4 5 Cõn bằng 0,5K 0,75K 0,875K 0,9375K K 0,3 0,33 0,345 0,3525 0,35625 0,36 0,3 0,27 0,255 0,2475 0,24375 0,24 0,3 0,27 0,255 0,2475 0,24375 0,24 0,1 0,13 0,145 0,1525 0,15625 0,16 Nhận xột:
+ Sau mỗi thế hệ, mức độ khỏc biệt về tỉ lệ giao tử so với tỉ lệ cuối cựng khi đạt trạng thỏi cõn bằng giảm đi một nửa.
+ Nếu gặp bài tập tương tự, ta chỉ việc xỏc định tỉ lệ cỏc loại giao tử khởi đầu, xỏc định K → giao tử ở trạng thỏi cõn bằng.
Vớ dụ 2 Ở một loài thực vật, alen A quy định hạt vàng, alen a quy định hạt xanh, alen B quy định hạt
trơn, alen b quy định hạt nhăn. Tỉ lệ giao tử: AB = Ab = 0,3
aB = ab = 0,2
Cho biết cỏc gen nằm trờn cỏc nhiễm sắc thể khỏc nhau. Hóy xỏc định tần số cỏc alen và tỉ lệ hạt vàng nhăn và xanh trơn.
Giải:
-Tần số cỏc alen là:
+Tần số alen A: pA = 0,3 + 0,3 = 0,6; Tần số alen a : pa = 0,2 + 0,2 = 0,4 +Tần số alen B: rB = 0,3 + 0,2 = 0,5; Tần số alen b : sb = 0,2 + 0,3 = 0,5 -Tỉ lệ cỏc loại kiểu hỡnh:
+ Kiểu hỡnh vàng, nhăn cú kiểu gen là : A-bb Ta cú: (0,3Ab + 0,2ab) ( 0,3Ab +0,2ab)
→ 0,09AAbb + 0,06Aabb + 0,06Aabb = 0,21 +Kiểu hỡnh xanh, trơn cú kiểu gen là aaB-
Ta cú: (0,2aB + 0,2ab) (0,2aB + 0,2ab) → 0,04aaBB + 0,04aaBb + 0,04aaBb = 0,12 Vậy, tỉ lệ hạt vàng, nhăn là 0,21 và xanh trơn là 0,12.
Vớ dụ 3: Cho CTDT QT như sau: 0,2AABb : 0,2 AaBb : 0,3aaBB : 0,3aabb. Nếu QT trờn giao phối tự do thỡ TL cơ thể mang 2 cặp gen ĐH lặn sau 1 thế hệ là
A. 12,25%. B. 30%. C. 35%. D. 5,25%.
Giải: Tỏch riờng từng cặp gen ta cú:
- 0,2AA + 0,2Aa + 0,6aa→A = 0,3 ; a = 0,7→aa = 49% - 0,3BB + 0,4Bb + 0,3bb→B = 0,5 ; b = 0,5→bb = 25% →aabb = 49/100.25/100 = 12,25%