Lý thuyết và một số phương pháp giải bài tập hay va khó về di truyền quần thể - Pdf 29

B. NỘI DUNG
I. Khái quát về quần thể.
1. Các đặc trưng của quần thể.
1.1. Khái niệm.
Quần thể là một tập hợp các cá thể cùng loài, chung sống trong một khoảng không
gian xác định, tồn tại qua thời gian nhất định, các cá thể giao phối với nhau sinh ra thể hệ
mới (quần thể giao phối). Trừ loài sinh sản vô tính và trinh sinh không qua giao phối.
1.2. Đặc trưng của quần thể.
Có vốn gen đặc trưng. Vốn gen của quần thể, thể hiện ở tần số alen và thành phần
kiểu gen của quần thể.
+Tần số alen: Tỉ lệ giữa số lượng alen đó trên tổng số alen thuộc một locut trong
quần thể hay bằng tỉ lệ phần trăm số giao tử mang alen đó trong quần thể ở 1 thời điểm
xác định.
+Tần số kiểu gen: Tỉ lệ cá thể có kiểu gen đó trên tổng số cá thể trong quần thể.
2. Cấu trúc di truyền của quần thể tự thụ phấn và tự thụ tinh.
2.1. Quần thể tụ thụ phấn.
Khái niệm: Tự thụ phấn là sự thụ phấn xảy ra cùng cây nên tế bào sinh dục đực và
cái có cùng kiểu gen.
Kết quả tự thụ phấn liên tiếp n thế hệ ở cây F
1
dị hợp ban đầu thu được.
Aa= AA=aa=
Kết luận: Quần thể tự thụ phấn qua các thế hệ thì tần số alen không đổi, nhưng tần số
kiểu gen thay đổi theo hướng tăng dần tỉ lệ kiểu gen đồng hợp, giảm dần tần số kiểu gen
dị hợp. Kết quả là quần thể phân hoá thành các dòng thuần có kiểu gen khác nhau.
2.2. Giao phối cận huyết=Giao phối gần.
Khái niệm: Giao phối giữa các cá thể cùng bố mẹ, hoặc giữa bố mẹ với con cái của
chúng.
Cơ sở của việc cấm kết hôn gần: Hạn chế gen lặn có hại biểu hiện ra kiểu hình ở thể
đồng hợp.
3. Cấu trúc di truyền của quần thể ngẫu phối.

aa. Xác định tần số alen của quần thể.
Hướng dẫn: Tần số alen A (p(A)) là: p(A) = [500.2 + 300] / (1000.2) = 0,65
q(a)=1 - 0,65 = 0,35.
-Nếu biết cấu trúc di truyền của quần thể là: D (AA) + H (Aa) + R (aa) = 1. Thì tần
số alen A là:
p(A) = D + H/2 q(a) = R + H/2 = 1 - p(A)
Ví dụ: Ở một quần thể có cấu trúc di truyền là 0,5AA + 0,3Aa + 0,2aa =1. Xác định tần
số alen
của quần thể?
Hướng dẫn: Tần số alen A (p(A)) là: p(A) = 0,5 + 0,3/2 = 0,65, q(a) = 1 - 0,65 = 0,35.

1.2. Đối với gen trên NST thường, nếu quần thể ở trạng thái cân bằng di truyền thì tần
số alen lặn bằng căn bậc hai tần số kiểu hình lặn. Biết tần số kiểu hình lặn q
2
(aa) =>
q (a) = .
Ví dụ: Ở một loài gen A quy định lông đen là trội hoàn toàn so với a quy định lông trắng.
Quần thể đang ở trạng thái cân bằng di truyền và có tỉ lệ lông đen là 64%. Tính tần số
alen A?
Hướng dẫn: Tỉ lệ lông trắng là: 1 – 0,64 = 0,36.
Tần số alen a là: q(a) = 0,6 => p(A) = 1 – 0,6 = 0,4.

1.3. Đối với gen lặn trên NST X không có alen tương ứng trên NST Y. Nếu quần thể
cân bằng, thì tần số alen lặn liên kết với NST X (qX
a
) tính bằng (số cá thể đực mắc
bệnh / tổng số cá thể đực của quần thể).
q(X
a
) = q(X

a
Y)
+ q
2
(X
a
X
a
) = 2.x. Từ đó ta xác định được q(X
a
) => Cấu trúc di truyền của quần
thể.
Ví dụ 1: Trong quần thể người tỉ lệ nam mắc bệnh mù màu là 1%. Khả năng nữ giới mắc
bệnh mù màu là:
A. 0,01% B. 0,05% C. 0,04% D. 1%
Hướng dẫn: Ta có q(X
a
) = q(X
a
Y) = 0,01. Vậy tỉ lệ nữ mù màu là q
2
(aa) = 0,01
2
=
0,01%.
Ví dụ 2: Trong quần thể người điều tra thấy 12% bị mù màu. Xác định tỉ lệ nam, nữ mù
màu?
A. 12% nam mù màu, 4% nữ mù màu. B. 20% nam mù màu, 4% nữ mù
màu.
C. 2% nam mù màu, 4% nữ mù màu. D. 20% nam mù màu, 2% nữ mù


I
B
, I
O
với tần số tương ứng là p, q, r.
Khi quần thể cân bằng di truyền thì cấu trúc di truyền của quần thể là [p(I
A
) + q(I
B
) +
r(I
O
)] = 1.
-Tần số nhóm máu A là: p
2
(I
A
I
A
) + 2pr(I
A
I
O
)
-Tần số nhóm máu B là: q
2
(I
B
I

2
(I
B
I
B
) + 2qr(I
B
I
O
) =0,21 (2). Từ
(1), (2) suy ra q(I
B
) = 0,3, p(I
A
) = 0,5. Vậy tần số nhóm máu A trong quần thể là p
2
(I
A
I
A
) +
2pr(I
A
I
O
) =0,45.
Ví dụ 2: Trong một quần thể người cân bằng kiểu gen người ta thấy xuất hiện 1% có
nhóm máu O và 28% nhóm máu AB. Tỉ lệ người có nhóm máu A và B của quần thể đó là
bao nhiêu. Biết rằng tần số nhóm máu A cao hơn nhóm máu B.
A. 56%; 15% B. 62%; 9% C. 49%; 22% D. 63%; 8%

-Xét locut A có 3 alen a
1,
a
2
, a
3
theo thứ tự trội lặn hoàn toàn a
1
>a
2
> a
3
với tần số tương
ứng là p,q, r. Cấu trúc di truyền của quần thể khi cân bằng là:
p
2
(a
1
a
1
) + 2pq(a
1
a
2
) + 2pr(a
1
a
3
) + q
2

Tần số kiểu hình 2: q
2
(a
2
a
2
) + 2qr(a
2
a
3
).
Tần số kiểu hình lặn: r
2
(a
3
a
3
).
Ví dụ: Màu sắc vỏ ốc sên do một gen có 3 alen kiểm soát: C
1
: nâu, C
2
: hồng, C
3
: vàng.
Alen qui định màu nâu trội hoàn toàn so với 2 alen kia, alen qui định màu hồng trội hoàn
toàn so với alen qui định màu vàng. Điều tra một quần thể ốc sên người ta thu được các
số liệu sau: Màu nâu có 360 con; màu hồng có 550 con; màu vàng có 90 con. Xác định
tần số các alen C
1

) = 0,5 => p(C
1
) = 0,2.

1.5. Xác định tần số alen trong trường hợp có tác động của chọn lọc tự nhiên.
1.5.1. Ở quần thể tự phối.
Đối với quần thể tự thụ phấn có gen gây chết (hoặc không có khả năng sinh sản) phải
xác định lại cấu trúc di truyền của quần thể sau khi có chọn lọc.
Ví dụ 1: Một quần thể tự thụ phấn có kiểu gen ở thế hệ P: 0,45AA: 0,30Aa: 0,25aa. Biết
rằng cây có kiểu gen aa không có khả năng kết hạt. Tính theo lí thuyết cây không có khả
năng kết hạt ở thế hệ F
1
là:
A. 0,1 B. 0,16 C. 0,15 D. 0,325
Hướng dẫn: Cấu trúc di truyền của quần thể sau khi có chọn lọc là:
AA = 0,45 / (0,45+0,3) = 0,6
Aa = 1- 0,6 = 0,4. Vậy sau 1 thế hệ tự thụ phấn thì tần số kiểu gen aa = 0,4.1/4=0,1.

1.5.2. ở quần thể giao phối.
-Giả sử hệ số chọn lọc đối với kiểu gen AA, Aa, aa tương ứng là h
1
, h
2
, h
3
. Xác định tần
số các alen sau 1 thế hệ chọn lọc. f(AA)=

f(Aa)=


2
.20% + 2.0,01.0,99.20% + 0,99
2
.10%]=0,96
Ví dụ 2: Quần thể ban đầu đang cân bằng di truyền có q(a)=0,01, các đồng hợp tử lặn
chết trong dạ con. Hãy tính tần số các alen sau 1 thế hệ?
A. p(A)=0,9901; q(a)=0,0099 B. p(A)=0,9001; q(a)=0,0999
C. p(A)=0,9801; q(a)=0,0199 D. p(A)=0,901; q(a)=0,099
Hướng dẫn: q(a) = q
0
/(1+q
0
) = 0,0099, p(A) = 0,9901
Ví dụ 3: Sau khi quần thể đạt trạng thái cân bằng di truyền có cấu trúc di truyền p
0
2
(AA) :
2p
0
.q
0
(Aa) : q
0
2
(aa), 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 alen q(a) của quần thể sau 5 thế hệ
ngẫu phối?
A. q
0
/(1+5q

biến nghịch v=2.10
-5
. Hãy tính tần số alen sau 1 thế hệ:
Hướng dẫn: ∆p = vq-up = -3,6.10
-5
. Vậy p
1
= 0,8 - 3,6.10
-5
và q
1
= 0,2 + 3,6.10
-5
.

1.6.2. Tần số đột biến thuận (u) không thay đổi qua các thể hệ.
-Tần số đột biến gen A thành a sau mỗi thế hệ là u.
-Sau 1 thế hệ, tần số alen A: p(A)= p(A) - p(A).u
Vd: Quần thể ban đầu có p(A) = q(a) = 0,5. Tần số đột biến A -> a sau mỗi thế hệ là 10
-6
.
Sau bao nhiêu thế hệ thì tần số alen a tăng lên 1,5%.
Hướng dẫn: Ban đầu p(A) = q(a) = 0,5
F
1
: p(A)
1
= 0,5 - 0,5.10
-6
= 0,5(1-10

Theo bài ra ta có: p(A)
n
= 0,5(1-10
-6
)
n
= 0,5 – 0,5.1,5% => n=
1.7. Xác định tần số alen trong trường hợp xảy ra nhập cư.
*Tốc độ di-nhập gen: m=Số giao tử mang gen di nhập / Số giao tử mỗi thế hệ trong
quần thể
m=Số cá thể nhập cư / tổng số cá thể trong quần thể.
-Nếu gọi: q
0
: tần số alen trước khi có di nhập.
q
m
: tần số alen trong bộ phận di nhập.
q’: tần số alen sau khi di nhập.
m: kích thước nhóm nhập cư.
-Thì: q

= q
0
- m(q
0
-q
m
)
Ví dụ 1: Trong một quần thể gồm 900 con bướm, tần số alen quy định cấu tử chuyển
động nhanh của 1 enzyme (p) bằng 0,7, và tần số alen quy định cấu tử chuyển động chậm

n
.
Aa = z + y.[1-(1/2)
n
]/2 = 1 - [ AA + Aa]
Ví dụ 1: Ở ngô, gen A: hạt đỏ, gen a: hạt trắng. Trong quần thể ban đầu toàn cây Aa. Xác
định tỉ lệ phân li kiểu hình ở thế hệ F
3
tự thụ phấn?
A. 62,5% hạt đỏ: 37,5% hạt trắng. B. 50% hạt đỏ : 50% hạt trắng.
C. 56,25% hạt đỏ : 43,75% hạt trắng. D. 75% hạt đỏ : 25% hạt trắng.
Ví dụ 2: Cho biết tỉ lệ kiểu gen của quần thể như sau: 1%AA: 64%Aa: 35%aa. Xác định
cấu trúc di truyền của quần thể sau 4 thế hệ tự phối ?
A. 65%AA: 4% Aa: 31% aa. B. 1%AA: 64%Aa: 35%aa.
C. 31%AA: 4%Aa: 65%aa. D. 46,875%AA: 6,25%Aa:
46,875%aa.
2.2. Quần thể ngẫu phối cân bằng Hardy – Weinberg.
Ví dụ 1: Ở một vùng tỉ lệ người bị bệnh bạch tạng là 1/400. Xác định tỉ lệ kiểu gen của
quần thể ở trạng tái cân bằng di truyền?
A. 0,95AA: 0,095Aa:0,005aa C. 0,9025AA: 0,095Aa: 0,0025aa
B. 0,81AA: 0,18Aa: 0,01aa D. 0,095AA: 0,9025Aa: 0,0025aa.
Ví dụ 2: Ở người gen đột biến lặn (m: qui định mù màu) trên NST X không có alen tương
ứng trên Y. Alen M không gây mù màu. Trong quần thể người ở trạng thái cân bằng
Hardy – Weinberg về bệnh mù màu có tần số người bị mù màu là 5,25%. Xác định cấu
trúc di truyền của quần thể.
A. nam: 0,95X
A
Y; 0,05X
a
Y; nữ: 0,9025X

A
Y; 0,05X
a
Y; nữ: 0,095X
A
X
A
: 0,95X
A
X
a
: 0,025X
a
X
a
.
D. nam: 0,95X
A
Y; 0,05X
a
Y; nữ: 0,925X
A
X
A
: 0,095X
A
X
a
: 0,25X
a

Ví dụ: Cho cấu trúc di truyền của các quần thể sau:
(1). 100% các cá thể của quần thể có kiểu hình lặn.
(2). 100% các cá thể của quần thể có kiểu hình trội.
(3). 100% các cá thể của quần thể có kiểu gen đồng hợp trội.
(4). 0,16X
A
X
A
:0,48X
A
X
a
:0,36X
a
X
a
:0,4X
A
Y:0,6X
a
Y.
(5). xAA+yAa+zaa=1 với (y/2)
2
=x
2
.z
2
.
(6). Quần thể có tần số alen A ở giới XX là 0,8, ở giới XY là 0,2.
(7). 0,49AA : 0,42Aa: 0,09aa

-Ví dụ 2: Cấu trúc di truyền của quần thể: ♀0,2X
A
X
A
: 0,6X
A
X
a
: 0,2X
a
X
a
♂0,2X
A
Y : 0,8X
a
Y
Hướng dẫn: ♀ p(X
A
) = 0,5 q(X
a
) = 0,5
♂ p(X
A
) = 0,2 q(X
a
) = 0,8 ==> Quần thể chưa đạt
trạng thái cân bằng di truyền.
-Khi quần thể cân bằng tần số alen được xác định như sau:
p(X

A
0,35X
A
0,425X
A
0,3875X
A
0,40625X
A
0,39785X
A
♀ 0,5X
A
0,35X
A
0,425X
A
0,3875X
A
0,40625X
A
0,39785X
A
0,4X
A
Vậy sau 5-6 thế hệ thì quần thể đạt trạng thái cân bằng di truyền.

4. Bài tập di truyền xác suất về quần thể.
4.1. Xác định tỉ lệ kiểu hình trội thông qua tỉ lệ kiểu hình lặn.
Cơ sở: Tỉ lệ kiểu hình trội = 100% - tỉ lệ kiểu hình lặn.

20
C. (3/4)
10
D. (2/3)
20
.
Hướng dẫn : Ta có q
2
(aa) = 0,36 => q(a) = 0,6, p(A) = 0,4.
Xác suất cá thể có kiểu hình trội có kiểu gen dị hợp là : 2pq/(p
2
+ 2pq) =
0,48/0,64=3/4
Xác suất để 10 cặp cá thể thân xám đều có kiểu gen dị hợp tử là : (3/4)
2.10
Ví dụ 2: Ở 1 locut trên NST thường có n+1 alen. Tần số của 1 alen là ½, trong khi tần số
mỗi alen còn lại là là 1/2n. Giả sử quần thể ở trạng thái cân bằng Hardy-Weinberg. Xác
định tần số các cá thể dị hợp tử?
A. (3n-1)/4n B. (2n-1)/3n C. (3n-1)/2n D. (3n-1)/2n
Hướng dẫn :
Tần số của 1 alen là ½. Vậy tần số của mỗi alen còn lại đều là 1/2n.
Tần số kiểu gen đồng hợp là : ¼ + n.(1/2n)
2
Tần số kiểu gen dị hợp là : 1 – (¼ + n.(1/2n)
2
) = (3n-1)/4n
Ví dụ 3: Ở quần thể người tỉ lệ bị bệnh bạch tạng là 1/10.000. Xác suất để 1 cặp vợ chồng
bình thường mang gen gây bệnh là bao nhiêu?
A. 4% B. 0,04% C. 1% D.
0,01%.

)]/2 = 0,07375.


Nhờ tải bản gốc

Tài liệu, ebook tham khảo khác

Music ♫

Copyright: Tài liệu đại học © DMCA.com Protection Status