Dạng 1: XÁC ĐỊNH TẦN SỐ ALLELE VÀ TẦN SỐ KIỂU GENE
* Xác định tần số kiểu gen khi biết số lượng cá thể
Xét một gene có hai allele nằm trên nhiễm sắc thể thường trong một quần thể lưỡng bội với:
x cá thể có kiểu gene AA;
y cá thể có kiểu gene Aa;
z cá thể có kiểu gene aa.
- Tần số kiểu gene AA = x/(x+y+z); Tần số kiểu gene Aa = y/(x+y+z); Tần số kiểu gene aa = z/(x+y+z).
Câu 1 [594430]: Ở gà cho biết các kiểu gene: AA lông đen; Aa lông đốm; aa lông trắng. Một quần thể gà có 480 con lông đen, 500 con lông đốm và 20 con trắng. Hãy xác định tần số allele và tần số kiểu gene của quần thể?
- Tần số kiểu gene AA = .
- Tần số kiểu gene Aa = .
- Tần số kiểu gene aa = .
Câu 2 [594431]: Tính tần số đối với một gen có 2 allele. Một quần thể có cấu trúc di truyền như sau : 0,6AA : 0,2Aa : 0,2aa. Hãy tính tần số của allele A và allele a trong quần thể trên?
* Cách 1 : Tính theo tổng số allele :
- Tổng số allele A : 0,6 x 2 + 0,2 = 1,4.
- Tổng số allele a : 0,2 x 2 + 0,2 = 0,6.
- Tổng số allele trong quần thể : 1,4 + 0,6 = 2.
- Tỉ lệ allele A = tần số allele A : pA = 1,4 : 2 = 0,7.
- Tỉ lệ allele a = tần số allele a : qa = 0,6 : 2 = 0,3.
* Cách 2 : Tính theo tỉ lệ loại giao tử
- Cơ thể có kiểu gene AA khi giảm phân cho loại giao tử A = 0,6.
- Cơ thể có kiểu gene Aa khi giảm phân cho loại hai giao tử A = a = 0,2 : 2.
- Cơ thể có kiểu gene aa khi giảm phân cho loại giao tử a = 0,2.
Vậy tỉ lệ loại giao tử A= tần số allele A : pA = 0,6 + (0,2 : 2) = 0,7.
Vậy tỉ lệ loại giao tử a = tần số allele a : qa = 0,2 + (0,2 : 2) = 0,3.
Dạng 2: XÁC ĐỊNH TẦN SỐ KIỂU GENE SAU MỘT SỐ THẾ HỆ TỰ THỤ
* Thế hệ xuất phát của quần thể có 100% thể dị hợp
Câu 3 [594432]: Thế hệ xuất phát của một quần thể tự phối có kiểu gen dị hợp chiếm 100%. Hãy cho biết thành phần kiểu gene của quần thể sau một, hai thế hệ tự phối và sau 5 thế hệ tự phối.
Khi quần thể xuất phát có 100% thể dị hợp Aa, để tính thành phần kiểu gene của quần thể qua các thế hệ, học sinh sẽ dễ dàng vận dụng công thức để tính. Cụ thể :
- Ở thế hệ thứ nhất: Aa = 1/2 ; AA = aa = (1 – 1/2)/2 = 1/4.
- Ở thế hệ thứ hai: Aa = = ()2; AA = aa = (1 – ()2)/2 = 3/8.
- Ở thế hệ thứ n: Aa = ()n; AA = aa = (1 – ()n)/2.
Câu 4 [594433]: Ở thế hệ xuất phát của một quần thể tự phối có thành phần kiểu gene 0,4 AA : 0,4Aa : 0,2aa. Hãy cho biết thành phần kiểu gene của quần thể sau một, hai thế hệ tự phối?
Công thức thành phần kiểu gene của quần thể sau các thế hệ tự phối nếu ở thế hệ xuất phát có xAA : yAa : zaa. Cụ thể là :
Khi cho tự phối đến thế hệ thứ n thì thành phần kiểu gene như sau:
+ AA = x + (1 - ()n)y/2.
+ Aa = y/2n.
+ aa = z + (1 - ()n)y/2.
Tuy nhiên, theo hình thức thi trắc nghiệm, công thức này có thể nhiều học sinh không nhớ nên đôi khi áp dụng phương pháp tìm đáp án nhanh hơn.
Cụ thể:
- Sau thế hệ tự phối thứ nhất:
+ Aa = = 0,2.
Như vậy, tỉ lệ kiểu gene dị hợp tử giảm 0,2 thì tỉ lệ kiểu gene đồng hợp tăng 0,2 mà kiểu gene đồng hợp gồm có hai kiểu gene là AA và aa.
Kiểu gene AA = aa tăng 0,1.
Tỉ lệ kiểu gene AA = 0,4 + 0,1 = 0,5 ; aa = 0,2 + 0,1 = 0,3.
Thành phần kiểu gene của quần thể : 0,5AA : 0,2 Aa : 0,3aa.
- Qua thế hệ tự thụ phấn tiếp theo:
+ Aa = = 0,1.
Như vậy, tỉ lệ kiểu gene dị hợp tử giảm 0,1 thì tỉ lệ kiểu gene đồng hợp tăng 0,1 mà kiểu gene đồng hợp gồm có hai kiểu gene là AA và aa. Kiểu gene AA và aa đều tăng 0,05.
Tỉ lệ kiểu gene AA = 0,5 + 0,05 = 0,55 ; aa = 0,3 + 0,05 = 0,35.
Thành phần kiểu gene của quần thể : 0,55AA : 0,1 Aa : 0,35aa.
DẠNG 3: PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH TRẠNG THÁI CÂN BẰNG DI TRUYỀN CỦA QUẦN THỂ
* Xác định trạng thái cân bằng của quần thể khi biết cấu trúc di truyền của quần thể.
Câu 5 [594434]: Cho quần thể có cấu trúc di truyền là : 0,6AA : 0,2 Aa : 0,2 aa. Hãy cho biết quần thể trên đạt trạng thái cân bằng di truyền không?
Áp dụng công thức của định luật Hardy – Weinberg để chứng minh:
- Tần số của allele A: pA = 0,6 + 0,2 : 2 = 0,7.
- Tần số của allele a: qa = 0,2 + 0,2 : 2 = 0,3.
Khi quần thể đạt trạng thái cân bằng thỏa mãn công thức : p2 AA : 2pq Aa : q2 aa (1).
Thay pA = 0,7 ; qa = 0,3 vào (1) ta có : 0,72 AA : 2 x 0,7 x 0,3 Aa : 0,32 aa
= 0,49 AA : 0,42 Aa : 0,09 aa.
Thành phần kiểu gene không phù hợp với bài ra nên quần thể không cân bằng.
Cách 2 :
Cấu trúc di truyền của quần thể ở thế hệ xuất phát : 0,6AA : 0,2 Aa : 0,2 aa.
Công thức của định luật Hardy – Weinberg: p2AA : 2pqAa : q2aa.
Đối chiếu giá trị của AA, Aa, aa giữa thế hệ xuất phát với công thức của định luật, ta có : p2 = 0,6; q2 = 0,2; 2pq = 0,2.
So sánh giá trị của p2 x q2, ta thấy : p2 x q2 .
Vậy quần thể không đạt trạng thái cân bằng di truyền.
Câu 6 [594435]: Ở một loài động vật có : Cặp allele AA quy định lông đen gồm có 205 cá thể. Cặp allele Aa quy định lông nâu gồm có 290 cá thể. Cặp allele aa quy định lông trắng có 5 cá thể. Xác định tỉ lệ của mỗi loại kiểu hình khi quần thể đạt trạng thái cân bằng di truyền?
Sau khi học sinh đã giải các dạng bài tập về xác định tần số của mỗi allele trong quần thể sẽ dễ dàng tìm được cấu trúc di truyền của quần thể trên là: 0,41AA: 0,58 Aa : 0,01 aa.
- Tần số allele A: pA = 0,41 + = 0,7.
- Tần số allele a: qa = 0,01 + = 0,3.
Cấu trúc di truyền của quần thể khi đạt trạng thái cân bằng thỏa mãn công thức của định luật Hardy – Weinberg: p2AA : 2pqAa : q2aa (1).
Thay pA = 0,7 ; qa = 0,3 vào (1) ta có : 0,72 AA : (2 x 0,7 x 0,3) Aa : 0,32 aa
0,49 AA : 0,42 Aa : 0,09 aa.
Vậy, tỉ lệ mỗi loại kiểu hình của quần thể khi đạt trạng thái cân bằng di truyền là:
- Lông đen (AA) : 49%.
- Lông đốm (Aa) : 42%.
- Lông trắng (aa) : 9%.
Dạng 4: XÁC ĐỊNH CẤU TRÚC DI TRUYỀN CỦA QUẦN THỂ NGẪU PHỐI
* Xác định cấu trúc di truyền của quần thể ngẫu phối khi biết tần số của allele.
Câu 7 [594436]: Cho một quần thể ngẫu phối có tần số allele A = 0,8. Hãy xác định cấu trúc di truyền của quần thể ngẫu phối khi ở trạng thái cân bằng.
Khi xác định cấu trúc di truyền của quần thể ngẫu phối, giáo viên yêu cầu học sinh vận dụng công thức của định luật Hardy – Weinberg: p2AA : 2pqAa : q2aa.
Ta có : pA + qa = 1 qa = 1 - pA = 1 – 0,8 = 0,2.
Thay pA = 0,8 ; qa = 0,2 vào công thức, ta có: 0,82AA : 2.0,8.0,2Aa : 0,22aa
= 0,64AA : 0,32Aa : 0,04aa.