DẠNG BÀI TẬP TỔNG HỢP
1. Dạng 1:
Một quần thể thực vật tự thụ phấn, A quy định hoa đỏ trội hoàn toàn so với a quy định hoa trắng. Thế hệ xuất phát có 60% cây hoa đỏ; 40% cây hoa trắng. Ở F3, cây hoa trắng chiếm 45%. Hãy xác định:
a. Tần số kiểu gen ở thế hệ P
b. Tần số alen A, a của thế hệ P.
c. Tỉ lệ kiểu hình ở F1
d. Tỉ lệ kiểu hình ở F2
e. Nếu P giao phấn ngẫu nhiên thì tỉ lệ kiểu hình ở F3 sẽ như thế nào?
g. Nếu bắt đầu từ F3, các cá thể giao phấn ngẫu nhiên thì tỉ lệ kiểu hình ở F4 sẽ như thế nào?
Hướng dẫn giải
| - Đối với dạng bài toán này, chúng ta phải tìm tỉ lệ kiểu gen ở thế hệ xuất phát (P); Sau đó dựa vào tỉ lệ kiểu gen ở P để tiến hành làm các nội dung theo yêu cầu của bài toán. - Để tìm tỉ lệ kiểu gen ở thế hệ xuất phát P, chúng ta sử dụng công thức giải nhanh: “Nếu thế hệ xuất phát có kiểu hình lặn (aa) chiếm tỉ lệ x, đến thế hệ Fn có kiểu hình lặn (aa) chiếm tỉ lệ y (y ≥ x) thì kiểu gen Aa ở thế hệ xuất phát có tỉ lệ = \(\frac{{(y - x){{.2}^{n + 1}}}}{{{2^n} - 1}}\)”. |
Ở bài này, x = 0,4; y = 0,45 và n = 3.
→ Ở thế hệ xuất phát, kiểu gen Aa có tỉ lệ = \(\frac{{(0,45 - 0,4){{.2}^{3 + 1}}}}{{{2^3} - 1}} = \frac{{0,05 \times {2^4}}}{7} = \frac{4}{{35}}\)
Vì aa = 0,4 và Aa = \(\frac{4}{{35}}\) → Kiểu gen AA có tỉ lệ = \(1 - 0,4 - \frac{4}{{35}} = \frac{{17}}{{35}}\)
- Tỉ lệ kiểu gen ở thế hệ P là: 17/35AA : 4/35Aa : 14/35aa
b. Tần số alen A = \(\frac{{17}}{{35}} + \frac{2}{{35}} = \frac{{19}}{{35}}\); Tần số a = \(1 - \frac{{19}}{{35}} = \frac{{16}}{{35}}\)
c. Tỉ lệ kiểu hình ở F1 là :
P có tỉ lệ kiểu gen là: 17/35AA : 4/35Aa : 14/35aa
→ Khi tự thụ phấn thì tỉ lệ kiểu gen ở F1 là: \(\frac{{18}}{{35}}{\rm{AA}}:\frac{2}{{35}}{\rm{Aa}}:\frac{{15}}{{35}}{\rm{aa}}\)
→Tỉ lệ kiểu hình ở F1 là 20/35 cây hoa đỏ : 15/35 cây hoa trắng.
d. Tỉ lệ kiểu hình ở F2 là:
Tỉ lệ kiểu gen ở F1 là: \(\frac{{18}}{{35}}{\rm{AA}}:\frac{2}{{35}}{\rm{Aa}}:\frac{{15}}{{35}}{\rm{aa}}\)
→ Khi tự thụ phấn thì tỉ lệ kiểu gen ở F2 là: \(\frac{{37}}{{70}}{\rm{AA}}:\frac{1}{{35}}{\rm{Aa}}:\frac{{31}}{{70}}{\rm{aa}}\)
→Tỉ lệ kiểu hình ở Fl là 39/70 cây hoa đỏ : 31/70 cây hoa trắng.
e. Nếu P giao phấn ngẫu nhiên thì tỉ lệ kiểu gen được tính theo định luật Hacđi -Vanbec.
→ Kiểu hình hoa trắng = \({\left( {\frac{{16}}{{35}}} \right)^2}{\rm{ = }}\frac{{256}}{{1225}}\)
→ Cây hoa đỏ có tỉ lệ = \({\rm{1 - }}\frac{{256}}{{1225}}{\rm{ = }}\frac{{969}}{{1225}}\)
g. Nếu đến F3 mới giao phấn ngẫu nhiên thì tỉ lệ kiểu hình cũng giống như trường hợp cho giao phấn ngẫu nhiên ngay từ thế hệ P.
→ Kiểu hình hoa trắng = \({\left( {\frac{{16}}{{35}}} \right)^2}{\rm{ = }}\frac{{256}}{{1225}}\)
→ Cây hoa đỏ có tỉ lệ = \({\rm{1 - }}\frac{{256}}{{1225}}{\rm{ = }}\frac{{969}}{{1225}}\)
2. Dạng 2:
Một quần thể thực vật tự thụ phấn, A quy định hoa đỏ trội hoàn toàn so với a quy định hoa trắng. Thế hệ xuất phát có tỉ lệ kiểu hình 9 cây hoa đỏ : 1 cây hoa trắng. Ở F2, có tỉ lệ kiểu hình 27 cây hoa đỏ : 13 cây hoa trắng. Hãy xác định :
a. Tần số kiểu gen ở thế hệ P.
b. Tần số alen A, a của thế hệ P.
c. Tỉ lệ kiểu hình ở F1.
d. Nếu P giao phấn ngẫu nhiên thì tỉ lệ kiểu hình ở F2 sẽ như thế nào?
e. Nếu bắt đầu từ F2, các cá thể giao phấn ngẫu nhiên thì tỉ lệ kiểu hình ở F3 sẽ như thế nào?
Hướng dẫn giải
| Nếu thế hệ xuất phát có kiểu hình lặn (aa) chiếm tỉ lệ x, đến thế hệ Fn có kiểu hình lặn (aa) chiếm tỉ lệ y (y ≥ x) thì kiểu gen Aa ở thế hệ xuất phát có tỉ lệ = \(\frac{{(y - x){{.2}^{n + 1}}}}{{{2^n} - 1}}\) |
Ở bài này, X = \(\frac{1}{{10}} = 0,1\); y = \(\frac{{13}}{{40}} = 0,325\) và n = 2.
→ Ở thế hệ xuất phát, kiểu gen Aa có tỉ lệ: \(\frac{{(0,325 - 0,1){{.2}^{2 + 1}}}}{{{2^2} - 1}} = \frac{{0,225 \times {2^3}}}{3} = 0,6\)
Vì aa = 0,1 và Aa = 0,6 → Kiểu gen AA có tỉ lệ = 1 - 0,6 - 0,1 = 0,3.
→ Tần số kiểu gen ở thế hệ P là: 0,3AA : 0,6Aa : 0,1 aa.
b. Tần số alen A = \(0,3 + \frac{{0,6}}{2} = 0,6\)
→ Tần số A = 0,6, tần số alen a = 1 - 0,6 = 0,4.
c. Tỉ lệ kiểu hình ở F1.
P có tỉ lệ kiểu gen là 0,3AA : 0,6Aa : 0,1 aa.
Sau khi tiến hành tự thụ phấn thì F1 có tỉ lệ kiểu gen là: 0,45AA : 0,3 Aa : 0,25aa.
→ Tỉ lệ kiểu hình ở F1 là:
75% cây hoa đỏ : 25% cây hoa trắng = 3 cây hoa đỏ : 1 cây hoa trắng.
d. Nếu P giao phấn ngẫu nhiên thì tỉ lệ cây hoa trắng = bình phương tần số của alen a: (0,4)2 = 0,16 =16%.
→ Kiểu hình hoa đỏ = 100% - 16% = 84%.
→ Tỉ lệ kiểu hình là: 21 cây hoa đỏ : 4 cây hoa trắng.
e. Bắt đầu từ F2, các cá thể giao phấn ngẫu nhiên thì tỉ lệ kiểu hình cũng giống như P giao phấn ngẫu nhiên.
→ Tỉ lệ kiểu hình là: 21 cây hoa đỏ : 4 cây hoa trắng.
3. Dạng 3:
Một quần thể động vật giao phối, màu sắc cánh do 1 gen gồm 3 alen nằm trên nhiễm sắc thể thường quy định. Trong đó, alen A1 quy định cánh đen trội hoàn toàn so với alen A2 và alen A3; Alen A2 quy định cánh xám trội hoàn toàn so với alen A3 quy định cánh trắng. Một quần thể đang ở trạng thái cân bằng di truyền có 51% con cánh đen; 40% con cánh xám; 9% con cánh trắng. Biêt không xảy ra đột biến. Hãy xác định:
a. Tần số các alen Al, A2, A3.
b. Cá thể cánh đen dị hợp chiếm tỉ lệ bao nhiêu?
c. Lấy ngẫu nhiên 1 cá thể cánh xám, xác suất thu được cá thể thuần chủng là bao nhiêu?
d. Nếu chỉ có các cá thể cánh xám giao phối ngẫu nhiên thì sẽ thu được đời con có tỉ lệ kiểu hình là bao nhiêu?
e. Nếu chỉ có các cá thể cánh đen giao phối ngẫu nhiên thì sẽ thu được đời con có số cá thể cánh xám thuần chủng chiếm tỉ lệ bao nhiêu?
g. Nếu chỉ có các cá thể cánh đen giao phối ngẫu nhiên thì sẽ thu được đời con có số cá thể cánh đen thuần chủng chiếm tỉ lệ bao nhiêu?
h. Nếu loại bỏ toàn bộ các cá thể cánh trắng, sau đó cho các cá thể còn lại giao phối ngẫu nhiên thì sẽ thu được đời con có số cá thể cánh đen thuần chủng chiếm tỉ lệ bao nhiêu?
i. Nếu loại bỏ toàn bộ các cá thể cánh xám, sau đó cho các cá thế còn lại giao phối ngẫu nhiên thì sẽ thu được đời con có số cá thể cánh xám thuần chủng chiếm tỉ lệ bao nhiêu?
Hướng dẫn giải:
a. Tần số các alen Al, A2, A3.
Áp dụng công thức giải nhanh, ta có:
Quần thể đang cân bằng di truyền và có 9% con cánh trắng → A3 = \(\sqrt {0,09} = 0,3\)
Tổng tỉ lệ cá thể cánh trắng + tỉ lệ cá thể cánh xám = 9% + 40% = 49% = 0,49.
→ A3 + A2 = \(\sqrt {0,49} = 0,7\). Vì A3 = 0,3 → A2 = 0,7 - 0,3 = 0,4.
→ Tần số alen A1 = 1 - 0,4 - 0,3 = 0,3.
Vậy, tần số các alen là: 0,3A1 : 0,4A2 : 0,3A3.
b. Cá thể cánh đen dị hợp chiếm tỉ lệ bao nhiêu?
Cá thể cánh đen dị hợp = tỉ lệ cá thể cánh đen - tỉ lệ cá thể cánh đen đồng hợp: 0,51 - (0,3)2 - 0,42 = 42%.
c. Lấy ngẫu nhiên 1 cá thể cánh xám, xác suất thu được cá thể thuần chủng là: \(\frac{{{A_2}{A_2}}}{{0,40}} = \frac{{0,16}}{{0,04}} = 40\)
d. Nếu chỉ có các cá thể cánh xám giao phối ngẫu nhiên thì sẽ thu được đời con có tỉ lệ kiểu hình là bao nhiêu?
Các kiểu gen quy định cánh xám gồm A2A2 và A2A3 vớì tỉ lệ là: \(0,16{A_2}{A_2}\)
và \(0,24{A_2}{A_3} \approx \frac{2}{5}{A_2}{A_2}\) và \(\frac{3}{5}{A_2}{A_3}\)
→ Các cá thể lông xám trở thành một quần thể mới với tỉ lệ kiểu gen là:
\(\frac{2}{5}{A_2}{A_2}\) và \(\frac{3}{5}{A_2}{A_3}\)
→ Giao tử A3 = 310310→ Khi các cá thể cánh xám giao phối ngẫu nhiên thì sẽ thu được đời con có kiểu hình cánh trắng chiếm tỉ lệ = \({\left( {\frac{3}{{10}}} \right)^2} = \frac{9}{{100}}\)
→ Cá thể cánh xám có tỉ lệ = \(1 - \frac{9}{{100}} = \frac{{91}}{{100}}\)
→ Đời con có tỉ lệ kiểu hình là: 91 cá thể cánh xám: 9 cá thể cánh trắng.
e. Nếu chỉ có các cá thể cánh đen giao phối ngẫu nhiên thì sẽ thu được đời con có số cá thể cánh xám thuần chủng chiếm tỉ lệ bao nhiêu?
Trong số các cá thể cánh đen của quần thể gồm có 3 kiểu gen là AlA1; A1A2; A1A3. Vì vậy, trong số các cá thể cánh đen thì tần số của A2 = \(\frac{{0,3 \times 0,4}}{{0,51}} = \frac{4}{{17}}\)
→ Nếu cho các cá thể cánh đen giao phối ngẫu nhiên thì ở đời con, cá thể cánh xám thuần chủng (A2A2) chiếm tỉ lệ = \({\left( {\frac{4}{{17}}} \right)^2} = \frac{{16}}{{289}}\)
g. Nếu chỉ có các cá thể cánh đen giao phối ngẫu nhiên thì sẽ thu được đời con có số cá thể cánh đen thuần chủng chiếm tỉ lệ bao nhiêu?
Trong số các cá thể cánh đen của quần thể gồm có 3 kiểu gen là A1A1; A1A2; A1A3. Vì vậy, trong số các cá thể cánh đen thì tần số của A1 = \(\frac{{0,09 + 0,12 + 0,09}}{{0,51}} = \frac{{10}}{{17}}\)
Nếu cho các cá thể cánh đen giao phối ngẫu nhiên thì ở đời con, cá thế cánh đen thuần chủng (A1A1) chiếm tỉ lệ: \({\left( {\frac{{10}}{{17}}} \right)^2} = \frac{{100}}{{289}}\)
h. Nếu loại bỏ toàn bộ các cá thể cánh trắng, sau đó cho các cá thể còn lại giao phối ngẫu nhiên thì sẽ thu được đời con có số cá thể cánh đen thuần chủng chiếm tỉ lệ bao nhiêu?
Khi loại bỏ các cá thể cánh trắng thì quần thể gồm có:
A1A1; A1A2; A1A3; A2A2; A2A3.
Vì vậy, trong số các cá thể còn lại thì tần số của A1 = \(\frac{{0,3}}{{1 - 0,09}} = \frac{{0,3}}{{0,91}} = \frac{{30}}{{91}}\)
→ Cá thể cánh đen thuần chủng chiếm tỉ lệ = \({\left( {\frac{{30}}{{91}}} \right)^2} = \frac{{900}}{{8281}}\)
i. Nếu loại bỏ toàn bộ các cá thể cánh xám, sau đó cho các cá thể còn lại giao phối ngẫu nhiên thì sẽ thu được đời con có số cá thể cánh xám thuần chủng chiếm tỉ lệ bao nhiêu?
Khi loại bỏ toàn bộ các cá thể cánh xám thì quần thể còn lại các kiểu gen A1A1; A1A2; A1A3; A3A3.
Vì vậy, trong số các cá thể còn lại thì tần số của A2 = \(\frac{{0,12}}{{1 - 0,4}} = \frac{{0,12}}{{0,6}} = 0,2\)
→ Cá thể cánh xám thuần chủng chiếm tỉ lệ = (0,2)2 = 0,04 = 4%.
Trên đây là toàn bộ nội dung tài liệu Luyện tập Một số dạng bài tập tổng hợp về Di truyền quần thể Sinh học 12. Để xem toàn bộ nội dung các em đăng nhập vào trang Chúng tôi để tải tài liệu về máy tính.
Hy vọng tài liệu này sẽ giúp các em học sinh ôn tập tốt và đạt thành tích cao trong học tập.
Các em quan tâm có thể tham khảo thêm các tài liệu cùng chuyên mục:
Chúc các em học tập tốt !
