DI TRUYỀN HỌC QUẦN THỂ
GV: NGUYỄN THỊ HUỲNH HOA_ TRƯỜNG THPT CHUYÊN
NGUYỄN QUANG DIÊU
A. QUẦN THỂ TỰ PHỐI
1. Xác định sự thay đổi tần số kiểu gen dị hợp tử sau n thế hệ tự thụ phấn.
Áp dụng công thức: Một quần thể ban đầu có 100% dị hợp tử, sau n thế hệ tự thụ phấn
thì tỉ lệ kiều gen dị hợp tử giảm xuống còn (1/2)n x 100%.
Ví dụ. Giả sử ta có một quần thể cây đậu Hà Lan gồm toàn cây cây dị hợp tử Aa. Tỉ lệ
kiểu gen của dị hợp tử trong quần thể sẽ là bao nhiêu nếu quần thể đó tự thụ phấn qua 3
thế hệ.
Giải
Sau 3 thế hệ tự thụ phấn, tỉ lệ kiểu gen trong quần thể sẽ là (1/2) 3 x100% = 12,5%.
2. Xác định sự thay đổi tần số kiểu gen trong quần thể sau n thế hệ tự thụ phấn.
Tỉ lệ tăng lên của các kiểu gen đồng hợp tự trong quần thể đúng bằng tỉ lệ giảm đi của
kiểu gen dị hợp (h – h × (1/2)n)
Tỉ lệ mỗi kiểu gen đồng hợp bằng ½ tỉ lệ giảm của kiểu gen dị hợp (h x (1-(1/2)n)/2).
→ Giả sử quẩn thể ban đầu có tần số các kiểu gen lần lượt là dAA + hAa + r aa thì tần số
các kiểu gen sau n thế hệ tự thụ phấn là
1
2
n
+ Aa = ( ) h
1
1− ( )n
+ AA = d +
2 h
2
1
1− ( )n
Số hạt trắng (có kiểu gen aa) là:
0,625 × 800 = 500
B. QUẦN THỂ NGẪU PHỐI
1. Xác định một quần thể có ở trạng thái cần bằng di truyển hay không?
Có 2 cách xác định.
•
Cách 1. Quần thể dAA + hAa + raa cân bằng di truyền khi: d.r = (
2
Ví dụ. Cho các quần thể có cấu trúc di truyền sau:
Quần thể 1: 0,64 AA + 0,32 Aa + 0,04 aa
Quần thể 2: 0,5 AA + 0,4 Aa + 0,1 aa
Các quần thể trên có ở trạng thái cân bằng hay không?
Giải
2
Xét quần thể 1. Ta có: 0,64 × 0,04 = (
Xét quần thể 2. Ta có: 0,5 × 0,1 ≠ (
2
→ Quần thể 1 cân bằng.
→ Quần thể 2 không cân bằng.
•
Cách 2. Một quần thể cân bằng khi có cấu trúc di truyền: p 2AA + 2pqAa + q2
Ví dụ. Một quần thể ở trạng thái cân bằng di truyền có cấu trúc
0,81AA + 0,18Aa + 0,01aa. Xác định tần số alen A và a trong quần thể.
Giải
Tần số A: PA =
= 0,9.
Tần số a: qa =
= 0,1 (hay qa = 1 – 0,9)
* Lưu y: trong nhiều trường hợp, bài toán không cho toàn bộ tần số của các kiểu gen mà
chỉ cho tần số của các kiểu gen đồng hợp lặn dưới hình thức cho tỉ lệ kiểu hình lặn trong
quần thể. Khi đó, ta xác định tần số alen lặn trước rồi vận dụng công thức p A + qa = 1để
xác định tần số alen trội.
3. Xác định cấu trúc di truyền của quần thể ngẫu phối khi biết các tần số alen.
Ví dụ. Một quần thể ngẫu phối có tần số alen ở cả 2 giới P A = 0,8 và qa = 0,2. Xác định
cấu trúc di truyền của quần thể sau một thế hệ ngẫu phối?
Giải
Khi quần thể ngẫu phối có sự tổ hợp của các giao tử với tần số alen được thể hiện trong
bảng sau:
0,8A
0,2a
♂
♀
0,8A
0,64AA 0,16Aa
0,2a
0,16Aa
0,04aa
×…×
- Số kiểu gen đồng hợp về n gen là
- Số gen dị hợp về n gen là
×
×…×
×
×…×
Ví dụ. Ở một loài thực vật, gen 1 có 2 alen, gen 2 có 3 alen, gen 3 có 4 alen. Giả sử mỗi
gen nói trên nằm trên 1 cặp NST. Số kiểu gen tối đa có thể có trong quần thể về 3 gen
trên là bao nhiêu?
Giải
Số kiểu gen tối đa có thể trong quần thể là
×
×
= 180.
Nếu gen 1 có n1 alen, gen 2 có n2 alen… gen n có nn alen và liên kết với nhau trên một
NST thì số kiểu gen trong quần thể vể n gen là
- Số kiểu gen đồng hợp về n gen là
×
Giải
Số kiểu gen tối đa có thể có trong quần thể là
2. Xác định tần số các alen và tần số các kiểu gen khi các gen nằm trên NST giới
tính X.
* Khi tần số các alen bằng nhau ở 2 giới và quần thể cân bằng.
- Tần số các alen bằng tần số các kiểu gen ở giới dị giao tử.
- Tần số các kiểu gen ở giới đồng giao là p2 XAXA + 2pq XAXa + q2 XaXa
- Tần số các kiểu gen ở giới dị giao tử: p XAY + q XaY
Ví dụ. Bệnh mù màu do gen lặn nằm trên NST X gây ra. Cho biết trong quần thể người,
tần số nam bị mù màu là 0,08. Tỉ lệ 3 kiểu gen nữ trong quần thể là bao nhiêu?
Giải
Tần số các alen giới tính nam chính bằng tần số các kiểu gen nên ta có
qXa = 0,08 ; pXA = 1- 0,08 = 0,92
Tần số các kiểu gen ở giớ nữ khi đó là 0,922 XAXA + 2×0,92×0,08 XAXa + 0,082 XaXa
5
3. Định luật Hacdi – Vanbec cho các gen có nhiều alen
Khi cần xác định giá trị các kiểu gen ở trang thái cân bằng cho 3 hay nhiều alen, chúng
ta phải coi các alen là thành phần của một đa thức.
Cụ thể, nếu một locut gen có 3 alen A 1, A2 và A3 với tần số tương ứng là p, q và r và tần
các kiểu gen ở trạng thái cân bằng là kết triển khai của tam thức ( p + q + r ) 2 các tần số
đó là
p2A1A1+ q2 A2A2 + r2A3A3 + 2pqA1A2+ 2qrA2A3 + 2rpA3A1
Tương tự, công thức tổng quát để xác định trạng thái cân bằng cho một gen của n alen,
kí hiệu là A1, A2, A3… An với tần số tương ứng là p 1, p2, p3…pn là kết quả khai triển của
biểu thức
(p1 + p2 + p3+…+pn)2
Ví dụ . Sự di truyền nhóm máu A, B, AB và O ở người đo 3 alen chi phối là I A, IB và IO,