Tổng hợp kiến thức Sinh học 10 - 11 - 12

ỮA X VÀ Y. III.3.2.11.1: Phương pháp giải: + NST giới tính X và Y ở 1 số loài có đoạn tương đồng, ở đoạn này gen tồn tại thành từng cặp alen. (chứa các locut gen giống nhau). + Nếu P thuần chủng khác nhau ở 1 cặp tính trạng tương phản A và a * Phép lai thuận XX (mang tính trạng a)  F2 PL: 3A:1a (huộc giới tính XX) Ngô Hà Vũ-Nghĩa Hưng A- Ngô Hà Vũ-Nghĩa Hưng A- 64 * Phép lai nghịch XX (mang tính trạng A)  F2 PL: 3A:1a (huộc giới tính XY) III.3.2.11.2: Các ví dụ Ví dụ 1: Ở 1 loài thú gen quy định mầu mắt nằm trên đoạn tương đồng của NST giới tính X, Y. A (mắt đen) trội hoàn toàn với a (mắt nâu). Hãy xác định sự PL ở F2 khi cho các con thuộc giống thuần chủng giao phối với nhau: a. Cái mắt đen x đực mắt nâu b. Xác định kết quả trong phép lai thuận nghịch Bài giải: a. Cái mắt đen, thuần chủng: XAXA , đực mắt nâu thuần chủng XaYa SĐL: Ptc: XAXA x XaYa  F1: XAXa x XAYa  3 (XAXa , XAYa , XAXA ): 1 XaYa KH 3 đen: 1 nâu (nâu thuộc giới tính XY) b. Phép lai nghịch Ptc: XaXa x XAYA  F1: XAXa x XaYA  3 (XAXa , XAXa , XAYA ): 1 XaXa KH 3 đen: 1 nâu (nâu thuộc giới tính XX) III.3.2.12. DẠNG 12- MỘT SỐ BÀI TẬP TỔNG HỢP. III.3.2.12.1: Phương pháp giải: III.3.2.12.2: Các ví dụ Trần tất thắng trang 86.... III.3.2.12.3. Bài tập tự giải Bài 1: Kiểu gen của cá thể đực là aaBbDdXY thì số cách sắp xếp NST kép ở mặt phẳng xích đạo của thoi vô sắc vào kì giữa giảm phân 1 là: A.8 B.16 C.6 D.4 Gợi ý: Mặc dù đề cập đến 4 cặp NST nhưng có một cặp có KG đồng hợp (aa) nên chúng ta chỉ xét 3 cặp. Với một cặp NST sẽ có một cách sắp xếp. Với 2 cặp NST sẽ có 2 cách sắp xếp. Với n cặp NST sẽ có 2n-1 cách sắp xếp. Ngô Hà Vũ-Nghĩa Hưng A- Ngô Hà Vũ-Nghĩa Hưng A- 65 BÀI 17+18: MỨC PHẢN ỨNG-THƯỜNG BIỄN VÀ BÀI TỔNG HỢP 1.2. Dựa vào kết quả phân ly kiểu hình trong phép lai phân tích: Dựa vào kết quả của phép lai để xác định tỷ lệ và loại giao tử sinh ra của các cá thể cần tìm. + Nếu tỉ lệ KH 1:1 thì đó là sự di truyền 1 tính trạng do 1 gen chi phối + Nếu tỉ lệ KH 3:1 thì được di truyền theo quy luật tương tác gen, trong tính trạng có 2 kiểu hình. - Tương tác bổ trợ 9:7 - Tương tác át chế 13:3 - Tương tác cộng gộp 15:1 + Nếu có tỉ lệ KH 1:2:1 thì tính trạng được di truyền theo quy luật tương tác gen trong trường hợp tính trạng có 3 kiểu hình. - Tương tác bổ trợ 9:6:1 - Tương tác át chế lặn 9:3:4 - Tương tác át chế trội 12:3:1 + Tỉ lệ KH 1:1:1:1 là sự di truyền tương tác bổ trợ 1 tính trạng có 4 kiểu hình 9:3:3:1 hoặc là lai 2 cặp tính trạng tuân theo định luật phân ly độc lập có tỉ lệ kiểu hình là 9:3:3:1. 2.Nếu đề bài không xác định tỷ lệ phân li kiểu hình của đời con mà chỉ cho biết 1 kiểu hình nào đó ở con lai. + Khi lai 1 cặp tính trạng, tỉ lệ 1 kiểu hình được biết bằng hoặc là bội số của 25% (hay 4 1 ). + Khi lai 2 cặp tính trạng mà tỉ lệ 1 kiểu hình được biết bằng hoặc là bội số của 6.25% (hay 16 1 ), hay khi lai n cặp tính trạng mà từ tỉ lệ của KH đã biết cho phép xác định được số loại giao tử của bố (hoặc mẹ) có tỉ lệ bằng nhau và bằng 25% hoặc là ước số của 25%. Đó là các bài toán thuộc định luật Menden. Ví dụ: Cho lai 2 cây đậu thuần chủng khác nhau 2 cặp tính trạng tương phản, F1 thu được toàn bộ cây thân cao - hoa đỏ. Cho F1 tạp giao F2 thu được 16000 cây trong đó có 9000 cây thân cao - hoa đỏ. Hai cặp tính trạng trên bị chi phối bởi quy luật di truyền. A. Tương tác át chế C.Tương tác bổ trợ B. Phân li độc lập D. Tương tác cộng gộp Giải: Tỉ lệ cây cao- đỏ thu được ở thế hệ F2 là 16000 9000 = 16 9 = 56.25% là bội số của 6.25% Đó là bài toán thuộc định luật Menden => Chọn đáp án B 3.Tính trạng do 1 hay 2 gen quy định? Xác định kiểu gen tương ứng của cơ thể lai: Tùy vào số tổ hợp ở đời con của từng phép lai và tính trội lặn hoàn toàn hay không hoàn toàn ở thế hệ lai. + Phép lai hai cá thể dị hợp (thường là cho F1 giao phối với nhau) cho số tổ hợp không quá 4 thì thường do 1 gen quy định; số tổ hợp hơn 4 nhưng không quá 16 thường do 2 gen quy định. * Ví dụ Khi lai F1 dị hợp được F2 phân ly tỉ lệ 11: 2: 2: 1 (tổng có 16 tổ hợp) thì chắc chắn không phải là 1 gen quy định. Ngô Hà Vũ-Nghĩa Hưng A- Ngô Hà Vũ-Nghĩa Hưng A- 66 + Phép lai phân tích F1: nếu cho số tổ hợp không quá 4 nhưng không phải 1:1, lúc này lại do 2 gen quy định... * Ví dụ Khi lai phân tích được 3 đỏ: 1 xanh (4 tổ hợp) thì cũng chắc chắn không phải là 1 gen. + Lai F1 với 1 cá thể bất kì: số tổ hợp tối đa khi lai hai cá thể dị hợp với nhau, từ đó có thể loại trừ các khả năng không đúng. *Ví dụ Khi lai hai cá thể bất kì về tính trạng A mà cho con tới 8 tổ hợp thì chắc chắn tính trạng do 2 gen quy định, trong đó 1 cá thể dị hợp cả 2 gen, 1 cá thể dị hợp 1 gen (thường là dị hợp và đồng hợp lặn gen còn lại)... 4. Gen này có gây chết không? Dấu hiệu của kiểu này là số tổ hợp ở đời con không chẵn, có thể là 3, 7,.. thay vì 4, 8... Đây là 1 dấu hiệu ít gặp nhưng vẫn phải nghĩ đến. Nếu đời con phân ly tỉ lệ đặc biệt VD 2:1 thì gần như có thể chắc chắn là gen gây chết, và thường là gây chết ở trạng thái đồng hợp trội. 5. Các trường hợp riêng: + Dựa vào kết quả phân li kiểu hình của F1 lai với cơ thể khác. cần chú ý những tỉ lệ đặc biệt sau đây: 7:1; 4:3:1; 6:1:1; 5:3 đây là tỉ lệ của tính trạng nảy sinh do tương tác gen, tùy từng trường hợp cụ thể mà xác định chính xác tính trạng được xét, di truyền theo quy luật di truyền nào. + Trường hợp đồng trội dựa vào điều kiện như: 1 tính trạng được qui định bởi 1 cặp gen có 3 alen, IA = IB > IO. Số kiểu gen tối đa là 6, số kiểu hình tối đa là 4. Dạng 1: Biến dị không liên tục * Kiến thức cơ bản cần nhớ: - Là loại thường biến về mặt số lượng như: số con được sinh ra trong một lứa ở lợn, gà - Đề thường yêu cầu vẽ đường biểu diễn về tính trạng được nghiên cứu, tính trị số trung bình, độ lệch trung bình. - Dựa vào bảng biến thiên ta ghi các giá trị của biến số v (sự thay biến về năng suất) ở trục hoành; ghi giá trị của tần số p (số cá thể có cùng năng suất) ở trục tung. Sau đó nối các điểm lại sẽ được một đường biểu diễn. - Trị số trung bình (m): được xem như năng suất trung bình của một giống. Biến số nào càng gần trị số trung bình sẽ có tần số càng cao và ngược lại. - Độ lệch chuẩn (S): được tính theo biểu thức: - Độ lệch chuẩn càng lớn thì mức phản ứng của tính trạng càng rộng. Bài 1. Khi nghiên cứu về khả năng sinh sản của một lòi lợn gồm 88 con lợn nái, người ta lập được bảng biến thiên như sau: V 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 P 1 3 6 10 15 25 12 8 5 2 1 v: số lợn con đẻ trong một lứa (là biến số). p: số lợn nái có cùng năng suất (là tần số). a. Vẽ đồ thị biểu diễn khả năng sinh sản của nòi lợn trên. Ngô Hà Vũ-Nghĩa Hưng A- Ngô Hà Vũ-Nghĩa Hưng A- 67 b. Tính trị số trung bình về số lượng lợn con được đẻ trong một lứa. c. Tính độ lệch trung bình về số lợn con trên một lứa đẻ của nòi lợn trên. Bài giải a. Vẽ đồ thị: b. Tính trị số trung bình: - Tổng số lợn con của cả 88 con lợn nái: ∑vp = 5 + 18 + 42 + 80 + 135 + 250 + 132 + 96 + 65 + 28 + 15 = 866. - Vậy trị số trung bình về số lợn con được sinh ra trong một lứa đẻ: m = (866/88) 9,8. c. Độ lệch trung bình: Áp dụng biểu thức: Dạng 2: Biến dị liên tục - Là loại thường biến về mặt chất lượng như tỉ lệ bơ trong một lit sữa; lượng vitamin A có trong nội nhũ của ngô; lượng vitamin C trong cam, quyt - Muốn vẽ đồ thị, ta biểu diễn các biến số thành cột hình chữ nhật và chọn điểm giữa. - Khi tính chỉ số trung bình ta chọn giá trị giữa biến số của một khoảng, sau đó áp dụng công thức tính m như bình thường. Bài 2. Khi khảo sát về tỉ lệ bơ trong sữa của 28 con bò cái, người ta lập được bảng biến thiên sau: v 3,5 3,6 3,7 3,8 3,9 4,0 4,1 4,2 4,3 p 1 1 3 4 7 5 3 2 2 v: Tỉ lệ % bơ trong sữa. p: số bò cái cho tỉ lệ % bơ trong sữa giống nhau. Hãy vẽ đồ thị biểu diễn về tỉ lệ % bơ trong sữa của giống bò trên. Bài giải Đồ thị biểu diễn về tỉ lệ % bơ trong sữa của giống bò nói trên như sau: Ngô Hà Vũ-Nghĩa Hưng A- Ngô Hà Vũ-Nghĩa Hưng A- 68 BÀI 20+21: DI TRUYỀN HỌC QUẦN THỂ PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP DI TRUYỀN HỌC QUẦN THỂ PHẦN 1: CẤU TRÚC QUẦN THỂ CHUNG. Dạng 1: Tính tần số alen, tần số KG, tần số KH của quần thể PHẦN 2: QUẦN THỂ TỰ PHỐI Dạng 2: Thế hệ P 100% dị hợp Aa qua n thế hệ tự phối cấu trúc di truyền của thế hệ Fn Dạng 3: Thế hệ P: 1raahAadAA  , Sau n thế hệ tự phối thì cấu trúc di truyền quần thể: Dạng 4: Xác định cấu trúc di truyền quần thể ban đầu . PHẦN 3: QUẦN THỂ NGẪU PHỐI Dạng 5: Chứng minh quần thể đạt trạng thái cân bằng hay không Dạng 6: Từ tần số alen viết cấu trúc cân bằng của quần thể ngẫu phỗi Dạng 7: Từ số lượng kiểu hình hoặc tần số kiểu gen đã cho xác định cấu trúc di truyền của quần thể hoặc tính tần số alen. Dạng 8: Áp dụng toán xác suất để tính tần số kiểu gen, tần số kiểu hình đời sau. Dạng 9: Bài tập liên quan đến hệ số nội phối Dạng 10: Sự cân bằng của quần thể với những gen nằm trên NST giới tính Dạng 11 Thiết lập trạng thái cân bằng cho hai hay nhiều locut gen Dạng 12: Dạng bài tập tính số lượng và số lợi Kiểu gen và kiểu giao phối PHẦN 4: NHỮNG YẾU TỐ GÂY BIẾN ĐỔI VỐN GEN CỦA QUẦN THỂ NGẪU PHỐI Dạng 13: Nhân tố chọn lọc làm ảnh hưởng tới CTDT QT. Dạng 14: Nhân tố giao phối không ngẫu nhiên làm ảnh hưởng tới CTDT QT. Dạng 15: Ảnh hưởng nhập cư và xuất cư (dòng gen) tới CTDT QT. Dạng 16: Ảnh hưởng ĐB tới CTDT QT Dạng 17: Ảnh hưởng các yếu tố ngẫu nhiên tới CTDT QT. Dạng 18: Tổng hợp khác PHẦN A- TÓM TẮT LÝ THUYẾT QUAN TRỌNG I. CÁC ĐẶC TRƯNG DI TRUYỀN CỦA QUẦN THỂ + Vốn gen: tập hợp các alen trong quần thể tại thời điểm xác định - Đặc điểm vốn gen: tần số alen + tần số KG (cấu trúc DT QT, TPKG, TLKG) - Tần số alen = số lượng alen : tổng số alen - Tần số KG = số cá thể có KG đó : tổng số cá thể + Quần thể là một tập hợp các cá thể cùng loài, chung sống trong một khoảng không gian xác định, ở một thời điểm xác định, có mối quan hệ về mặt sinh sản. + Về mặt di truyền học, người ta phân biệt quần thể tự phối và quần thể giao phối. II. CẤU TRÚC QUẦN THỂ TỰ PHỐI + Quần thể tự thụ phấn, giao phối gần + Cấu trúc di truyền: tăng dần tần số KG đồng hợp giảm dần tần số KG dị hợp III. CẤU TRÚC QUẦN THỂ NGẪU PHỐI 1. Quần thể ngẫu phối. a) Khái niệm: Lựa chọn bạn tình giao phối hoàn toàn ngẫu nhiên (tuỳ thuộc vào tính trạng xét) b) Đặc điểm: + Nổi bật: Tạo nên biến dị di truyền rất lớn nguyên liệu cho tiến hoá và chọn giống. + Quan trọng: Duy trì được sự đa dạng di truyền 2. Trạng thái cân bằng di truyền của quần thể: + Một quần thể có 2 alen cân bằng khi tuân theo công thức: 1 q2pqp 22  (p+q=1) Ngô Hà Vũ-Nghĩa Hưng A- Ngô Hà Vũ-Nghĩa Hưng A- 69 + Định luật Hardy – Weinberg: Trong một quần thể lớn ngẫu phối, nếu không có yếu tố làm thay đổi tần số alen thì TPKG của quần thể sẽ duy trì không đổi từ thế hệ này sang thế hệ khác theo đẳng thức 1 q2pqp 22  - Nếu quần thể có 2 alen: 1 aaq2pqAaAAp 22  (pA+qa=1) - ĐK nghiệm đúng của định luật H-W: * Quần thể có kích thước lớn. * Các cá thể giao phối hoàn toàn ngẫu nhiên. * Cá thể có KG khác nhau phải có sức sống, sức sinh sản như nhau (không có CLTN). * Đột biến không xảy ra hoặc tần số đột biến thuận, nghịch bằng nhau. * Cách ly với QT khác (không có di nhập gen) - Ý nghĩa: từ tần số KH lặn tính được tần số của alen lặn, trội và tần số các KG. PHẦN B- PHÂN DẠNG VÀ PHƯƠNG PHÁP GIẢI CÁC DẠNG BÀI TẬP. PHẦN 1: CẤU TRÚC QUẦN THỂ CHUNG. Dạng 1: Tính tần số alen, tần số KG, tần số KH của quần thể III1: Phương pháp giải: + Nếu cấu trúc ban quần thể ban đầu là tỷ lệ 1raahAadAA  (với d,h,r là tỷ lệ KG lần luợt của AA, Aa, aa) 2 hdp(A)  , 2 hrq(a)  ; p(A) + q(a)=1 + Nếu cấu trúc ban đầu là số lượng thì chuyển ra tỷ lệ và áp dụng các công thức trên. tần số KG= số cá thể mang KG đó : tổng số cá thể PHẦN 2: QUẦN THỂ TỰ PHỐI Dạng 2: Thế hệ P 100% dị hợp Aa qua n thế hệ tự phối cấu trúc di truyền của thế hệ Fn III1: Phương pháp giải: AA = 2 2 11 n       ; Aa = n       2 1 ; aa = 2 2 11 n       Nhà toán học Anh Hardy Bác sỹ người Đức Weinberg Ngô Hà Vũ-Nghĩa Hưng A- Ngô Hà Vũ-Nghĩa Hưng A- 70 - pA = qa= 0,5 và không đổi qua n thế hệ tự thụ Dạng 3: Thế hệ P: 1raahAadAA  , Sau n thế hệ tự phối thì cấu trúc di truyền quần thể: III.3.2.8.1: Phương pháp giải: Aa = hx 2 1 n       = H`; AA = d + 2 H`h  ; aa = r + 2 H`h  * Khi n → ∞ thì H’→ 0 vì lim (1/2)n → 0 Chú ý: Nếu đầu bài cho số lượng thì chuyển thành tỷ lệ III.3.2.8.2: Các ví dụ: Ví dụ 1:1 QT có 0,36AA+0,48Aa+ 0,16aa=1. Xác định CTDT của QT trên qua 3 thế hệ tự phối. A.0,57AA : 0,06Aa : 0,37aa B.0,7AA : 0,2Aa ; 0,1aa C.0,36AA : 0,24Aa : 0,40aa D.0,36AA : 0,48Aa : 0,16aa Giải: TL KG Aa qua 3 thế hệ tự phối = ( 1 / 2 )3 x 0,48 = 0,06. TL KG AA = 0,36 + (0,48 – 0,06)/2 = 0,36 + 0,21 = 0,57. TL KG aa = 0, 16 + 0,21 = 0,37. Vậy: qua 3 thế hệ tự phối QT trên có CTDT là: 0,57AA : 0,06Aa : 0,37aa Chọn A Dạng 4: Xác định cấu trúc di truyền quần thể ban đầu . III..1: Phương pháp giải: + TPKG của quần thể tự phối đã qua n thế hệ tự phối: xnBB + ynBb + znbb=1 TPKG của thế hệ ban đầu P: 1rbbhBbdBB  Bb = n n 2 1 y       = h ; BB = xn - 2 .h 2 1h n       = d ; bb = zn - 2 .h 2 1h n       = r PHẦN 3: QUẦN THỂ NGẪU PHỐI Dạng 5: Chứng minh quần thể đạt trạng thái cân bằng hay không III..1: Phương pháp giải: Cách giải 1: + Cấu trúc di truyền của quần thể d AA + hAa + r aa=1 - d.r= (h/2)2 quần thể cân bằng - d.r≠ (h/2)2 quần thể không cân bằng Cách giải 2: + Từ cấu trúc di truyền quần thể tìm tần số tương đối của các alen Có tần số tương đối của các alen thế vào công thức định luật p2AA + 2pqAa + q2 aa=1 - Nếu quần thể ban đầu đã cho nghiệm đúng công thức định luật (tức trùng công thức định luật) suy ra quần thể cân bằng - Nếu quần thể ban đầu đã cho không nghiệm đúng công thức định luật (tức không trùng công thức định luật) suy ra quần thể không cân bằng + Trong trường hợp tần số các alen của locut/ NST thường ở phần đực và cái như nhau thì sự kết hợp ngẫu nhiên của các loại giao tử ♂, ♀ thì sẽ tạo ra ở ngay thế hệ tiếp theo (chỉ cần 1 thế hệ ngẫu phối) thì quần thể đã đạt trạng thái cân bằng di truyền. + Trong trường hợp tần số các alen của locut/ NST thường ở phần đực và cái là không giống nhau thì sự cân bằng di truyền của quần thể sẽ đạt được sau 2 thế hệ ngẫu phối. Dạng 7: Từ số lượng kiểu hình hoặc tần số kiểu gen đã cho xác định cấu trúc di truyền của quần thể hoặc tính tần số alen. III..1: Phương pháp giải: -Kiểu 1: cho số lượng tất cả kiểu hình có trong quần thể. Cách giải:Cấu trúc di truyền của quần thể Ngô Hà Vũ-Nghĩa Hưng A- Ngô Hà Vũ-Nghĩa Hưng A- 71 -TLKG đồng trội = số lượng cá thể do kiểu gen đồng trội qui định/Tổng số cá thể của quần thể -TLKG dị hợp = số cá thể do kiểu gen dị hợp quy định/ Tổng số cá thể của quần thể -TLKG đồng hợp lặn = Số cá thể do kiểu gen lặn quy định/ Tổng số cá thể của quần thể. - Kiểu 2: chỉ cho tổng số cá thể và số cá thể mang kiểu hình lặn hoặc trội Cách giải: *Nếu tỷ lệ kiểu hình trội=> kiểu hình lặn = 100% - Trội. *Tỷ lệ kiểu gen đồng lặn = Số cá thể do kiểu gen lặn quy định/ Tổng số cá thể của quần thể. -Từ tỷ lệ kiểu gen đồng lặn => Tần số tương đối của alen lặn tức tần số của q => Tần số tương đối của alen trội tức tần số p. - Áp dụng công thức định luật p2 AA + 2pq Aa + q2 aa = 1 => cấu trúc di truyền quần thể. + kiểu 3: cho tần số alen CTDT Dạng 8: Áp dụng toán xác suất để tính tần số kiểu gen, tần số kiểu hình đời sau. III..1: Phương pháp giải: + Từ tần số kiểu hình lặn q2aa tính được qa áp dụng công thức tính tần số KG khác khi quần thể cân bằng + Bài tập liên quan đến 1 cặp gen trên 1 cặp NST tương đồng + Bài tập liên quan đến sức sống của các giao tử hoặc các cá thể trong quần thể + Tính tần số alen + Tính số bình thường mang gen gây bệnh phải tính trên tổng số bình thường Aa có xác suất là 2pq)(p 2pq 2  ; AA=p2; aa=q2 + Thường đầu bài cho tần số KH lặn với điều kiện quần thể CBDT=> tần số alen lặn= 2q từ đó => tần số alen còn lại + Nếu đầu bài cho tần số KH trội thì=> tần số KH lặn=1-tần số KH trội + Nhóm máu: IA=p, IB=q, IO=r ta có (p+q+r)2=1 + Xác suất sinh con trai=con gái=1/2 + Lưu ý: nên chọn tần số KH lặn, không chọn tần số KH trội (vì trội có 2 KG AA và Aa) III........2: Các ví dụ: Ví dụ 1: (MTCT Nam Định 2009) Một quần thể giao phối ở trạng thái cân bằng Hacđi-Vanbec về TPKG quy định kiểu cánh. Trong đó tỉ lệ cá thể cánh xẻ chiếm 12,25%. Biết rằng tính trạng cánh do một gen quy định, kiểu cánh dài trội hoàn toàn so với kiểu cánh xẻ. Chọn ngẫu nhiên 1 cặp (1 con đực và 1 con cái) đều có cánh dài. Hãy tính xác suất để 1 cặp cá thể này đều có kiểu gen dị hợp tử? Giải: - Gọi A - cánh dài, a - cánh xẻ  Cánh xẻ là aa có tỉ lệ bằng 12,25% = q2 → Tần số alen q(a) = 2q = 0,1225 = 0,35 → Tần số alen p(A) = 1 – 0,35 = 0,65 Vì quần thể ở trạng thái cân bằng Hacđi-Vanbec nên thành phần kiểu gen của quần thể thỏa mãn p2AA + 2pq Aa + q2 aa = 1 → Tỉ lệ số cá thể có kiểu gen dị hợp/Tổng số cá thể cánh dài là: Aa= 52.0,65.0,30,65 52.0,65.0,3 2pq)(p 2pq 22    = 0,5185 Xác suất của một cặp đực cái thể dị hợp tử về cặp gen Aa là 0,51852 Dạng 9: BÀI TẬP LIÊN QUAN ĐẾN HỆ SỐ NỘI PHỐI. III..1: Phương pháp giải: Ngẫu phối không hoàn toàn là quần thể vừa ngẫu phối vừa nội phối. Nội phối làm tăng tỷ lệ đồng hợp tử bằng với mức giảm tỷ lệ dị hợp tử. Nội phối có thể làm thay đổi tần số kiểu gen, nhưng không làm thay đổi tần số alen. Tần số các thể đồng hợp tử cao hơn lý thuyết là kết quả của nội phối. Nếu trong một quần thể có f cá thể nội phối thì tần số các kiểu gen bằng (p2 + fpq)AA + (2pq – 2fpq)Aa + (q2 + fpq)aa Hệ số nội phối được tính bằng: 1- [(tần số dị hợp tử quan sát được)/(tần số dị hợp tử theo lý thuyết)] Ngô Hà Vũ-Nghĩa Hưng A- Ngô Hà Vũ-Nghĩa Hưng A- 72 Hay bằng (tần số dị hợp tử theo lý thuyết – tần số dị hợp tử quan sát được)/tần số dị hợp tử theo lý thuyết. Giả sử rằng quần thể gồm 3 kiểu gene AA, Aa và aa được phân tách thành một tỷ lệ nội phối (F) • P = p2 + Fpq • H = 2pq – 2Fpq • Q = q2 + Fpq • Với :q = 1 – p III........2: Các ví dụ: Ví dụ 1. (HSG QG 2012): Thế hệ thứ nhất của một quần thể động vật ở trạng thái cân bằng di truyền có q(a) = 0,2; p(A) = 0,8. Thế hệ thứ hai của quần thể có cấu trúc 0,672AA : 0,256Aa : 0,072aa. Xác định cấu trúc di truyền của quần thể ở thế hệ thứ ba. Biết rằng cách thức giao phối tạo ra thế hệ thứ ba cũng giống như cách thức giao phối tạo ra thế hệ thứ hai. Giải: - Thế hệ thứ nhất có q = 0,2 , p = 0,8 nên CTDT ở CBDT là 0,64 AA : 0,32 Aa : 0,04 aa. - So với quần thể thứ nhất thì thế hệ thứ hai có sự tăng tỉ lệ các thể đồng hợp và giảm tỉ lệ dị hợp. - Thế hệ thứ hai có qa = 0,072 + 0,256/2 = 0,2; → pA = 0,8 chứng tỏ tần số alen không đổi và quần thể đã xảy ra giao phối cận huyết hay nội phối. - Tỉ lệ Aa giảm: 0,32 - 0,256 = 0,064 => 2 Fpq = 0,064 => hệ số nội phối F = 0,064: 0,32 = 0,2. - Thế hệ thứ ba có Aa = 0,256 x 0,8 = 0,2048 => Aa giảm : 0,256 - 0,2048 = 0,0512 => AA và aa tăng thêm 0,0512 : 2 = 0,0256 => AA = 0,672 + 0,0256 = 0,6976 và aa = 0,072 + 0,0256 = 0,0976. Cấu trúc di truyền ở thế hệ thứ ba là 0,6976 AA : 0,2048 Aa : 0,0976 aa DẠNG 10: SỰ CÂN BẰNG CỦA QUẦN THỂ VỚI NHỮNG GEN NẰM TRÊN NHIỄM SẮC THỂ GIỚI TÍNH. III..1: Phương pháp giải: + Xét một gen có 2 alen là A và a nằm trên nhiễm sắc thể giới tính X (Y không mang gen tương ứng), con đực là XY, con cái là XX thì trong quần thể sẽ hình 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 phân bố không đồng đều: 2/3 ở cơ thể ♀, 1/3 ở cơ thể ♂.Cho nên, các alen tương ứng trong quần thể cũng phân bố không đồng đều ở cơ thể đực và cái. + Cơ thể ♀: XAXA, XAXa, XaXa với tần số alen tương ứng là p2, 2pq, q2. + Cơ thể ♂: XAY, XaY có tần số tương ứng là p,q. + Tần số alen A ở cá thể ♀: p2 + pq; Tần số alen a ở cá thể ♀: pq + q2 + Tần số alen A ở cá thể ♂: p; Tần số alen a ở cá thể E: q Tần số chung của alen trong quần thể ở cả giới cái và đực là: pA = 3 1 pA♂ + 3 2 pA♀ = (p♂ + 2p♀)/3 => qa = 1 - pA + Nếu giá trị pA♂ = pA♀ => thì quần thể đạt trạng thái cân bằng hoặc cân bằng sau một thế hệ ngẫu phối. + Nếu pA♂╪ pA♀ => thì quần thể sẽ không đạt trạng thái cân bằng ngay ở thế hệ thứ nhất, thứ hai mà phải qua nhiều thế hệ ngẫu phối mới đạt trạng thái cân bằng. Lưu ý: Giá trị chung pA trên NST giới tính không thay đổi nếu thỏa mãn các điều kiện nghiệm đúng của định luật Hardy – Weinberg. Tuy nhiên, tần số alen ở mỗi giới bị dao động qua các 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 cân bằng di truyền của quần thể với những gen nằm trên NST giới tính trong trường hợp tần số alen trội và lặn giống nhau ở hai giới Ở phần này có thể có những dạng bài tập Ngô Hà Vũ-Nghĩa Hưng A- Ngô Hà Vũ-Nghĩa Hưng A- 73 - Xác định tần số alen, tần số phân bố các kiểu gen trong quần thể. - Xác định trạng thái cân bằng di truyền của quần thể. - Xác định số lượng gen lặn trong quần thể. - Xác định tỉ lệ kiểu hình, số lượng cá thể đực, cái trong quần thể + Bài tập về sự cân bằng di truyền của quần thể với những gen nằm trên NST giới tính trong trường hợp tần số alen trội và lặn khác nhau ở hai giới III........2: Các ví dụ: Ví dụ 1: Ở một quần thể côn trùng ngẫu phối, giới đực có 10% con mắt trắng, ở giới cái có 1% con mắt trắng, còn lại là những con mắt đỏ. Hãy xác định tần số tương đối của các alen và tần số phân bố của các kiểu gen trong quần thể. Biết giới đực là XY. Giải:Theo bài ra trong quần thể côn trùng kiểu hình mắt trắng biểu hiện nhiều ở con đực (XY) → chứng tỏ sự di truyền màu mắt liên kết với giới tính và gen quy định tính trạng mắt là gen lặn. Quy ước: Gen A quy định mắt đỏ Gen a quy định mắt trắng - Trong quần thể có 10% con đực mắt trắng có kiểu gen XaY; 1% con cái mắt trắng có kiểu gen XaXa. Ta có 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 cái đều là 0,1, Tần số alen A là: 1 – 0,1 = 0,9. Cấu trúc di truyền của quần thể côn trùng trên 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 cái: 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. Ví dụ 2: Một quần thể có cấu trúc di truyền: pAE= 0,8; qaE= 0,2. pA♀= 0,4; qa♀= 0,6 Xác định cấu trúc di truyền của quần thể ở thế hệ thứ nhất. Sau bao nhiêu thế hệ thì quần thể đạt trạng thái cân bằng di truyền. Giải: Tần số chung của các 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 cái (mẹ): pAE = pA♀ = 0,4; qaE = qa♀ = 0,6. Tần số kiểu gen ở giới cái: 0,32 AA + 0,56 Aa + 0,12 aa = 1 + Tần số alen a ở thế hệ con của giới cái là: q'a♀= 0,12 + 0,56/2 = 0,4. + Tần số alen A ở thế hệ con của giới cái 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 . ♀ ♂ ♀ ♂ Ngô Hà Vũ-Nghĩa Hưng A- Ngô Hà Vũ-Nghĩa Hưng A- 74 qa chung = 0,467 =>q'a chung = 3 2 .0,4 + 3 1 .0,6 = 0,467 Kết luận: + Tần số alen chung không thay đổi. Vì 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 giá 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 thì sự chênh lệch tần số giữa hai giới giảm 2 1 và tiến tới 0 – khi đó quần thể đạt trạng thái cân bằng. Ví dụ 3. Giả sử một quần thể động vật ngẫu phối có tỉ lệ các kiểu gen: - Ở giới cái: 0,36 AA : 0,48 Aa : 0,16 aa - Ở giới đực: 0,64 AA : 0,32 Aa : 0,04 aa a) Xác định cấu trúc di truyền của quần thể ở trạng thái cân bằng. b) Sau khi quần thể đạt trạng thái cân bằng di truyền, do điều kiện sống thay đổi, những cá thể có kiểu gen aa trở nên không có khả năng sinh sản. Hãy xác định tần số các alen của quần thể sau 5 thế hệ ngẫu phối. Giải:- Tần số alen của quần thể ở trạng thái cân bằng di truyền: PA = 1/2 (0,6 + 0,8) = 0,7; qa = 0,3. - Cấu trúc di truyền của q