Phương pháp giải dạng toán Gen trên NST giới tính của di truyền quần thể Sinh học 12

XÉT GEN TRÊN NST GIỚI TÍNH

1. Xét gen trên NST giới tính X (Không có alen tương ứng trên Y)

Xét 1 gen trên NST giới tính X gồm 2 alen A và a

Quá trình ngẫu phối đã tạo ra 5 kiểu gen như sau:

• Giới cái: X^AX^A, X^AX^a, X^aX^a.
• Giới đực: X^AY, X^aY.

Gọi:                      N₁ là tổng số cá thể cái

                             N₂ là tổng số cá thể đực

                             D là số lượng cá thể mang kiểu gen X^AX^A

                             R là số lượng cá thể mang kiểu gen X^AX^a

                             H là số lượng cá thể mang kiểu gen X^aX^a

                             K là số lượng cá thể mang kiểu gen X^AY

                             L là số lượng cá thể mang kiểu gen X^aY

Gọi p là tần số alen A, q là tần số alen a (p + q = 1)

• Ta có:

                             p = \(\frac{{2 \times D + R + K}}{{2 \times {N_1} + {N_2}}}\)               q = \(\frac{{2 \times H + R + L}}{{2 \times {N_1} + {N_2}}}\)

• Cấu trúc di truyền của quần thể ở trạng thái cân bằng là:

                             1/2(p² X^AX^A : 2pq X^AX^a : q² X^aX^a) : 1/2(p X^AY : q X^aY)

2. Xét gen trên NST giới tính Y (Không có alen tương ứng trên X)

• Xét 1 gen trên NST giới tính Y gồm 2 alen A và a
• Quá trình ngẫu phối đã tạo ra 2 kiểu gen ở giới đực như sau: XY^A và XY^a
• Gọi:                    N là tổng số cá thể đực

                             K là số lượng cá thể đực mang kiểu gen XY^A

                             L là số lượng cá thể đực mang kiểu gen XY^a

Gọi p là tần số alen A, q là tần số alen a (p + q = 1)

• Ta có:                  p = \(\frac{K}{N}\)                    q = \(\frac{L}{N}\)
• Cấu trúc di truyền của quần thể ở trạng thái cân bằng là

                             1/2XX : 1/2 (p XY^A : q XY^a)
3. Xét gen nằm trên vùng tương đồng của NST X và Y

Xét 1 gen gồm 2 alen A và a nằm trên vùng tương đồng của X và Y.

Gọi p, q lần lượt là tần số các alen A và a.

Khi đó cấu trúc di truyền của quần thể được xác định như trong trường hợp gen nằm trên NST thường.

Ta có cấu trúc di truyền của quần thể ở trạng thái cân bằng di truyền là:

                             p² (X^AX^A + X^AY^A) : 2pq (X^AX^a+ X^AY^a+ X^aY^A) : q² (X^aX^a+ X^aY^a)

VD1: Ở loài mèo nhà, cặp alen D và d quy định tính trạng màu lông nằm trên NST giới tính X.

DD: lông đen; Dd: lông tam thể; dd: lông vàng.

Trong một quần thể mèo ở thành phố Luân Đôn người ta ghi được số liệu về các kiểu hình sau:

Mèo đực: 311 lông đen, 42 lông vàng.

Mèo cái: 277 lông đen, 20 lông vàng, 54 lông tam thể. Biết quần thể đạt cân bằng di truyền.

a. Hãy tính tần số các alen D và d.

b. Viết cấu trúc di truyền của quần thể.

Giải

a. Áp dụng công thức ở trên, ta có:

• Tần số alen D = \(\frac{{2 \times 277 + 54 + 311}}{{2 \times 351 + 353}} = 0,871\)
• Tần số alen d = \(\frac{{2 \times 20 + 54 + 42}}{{2 \times 351 + 353}} = 0,129\)

b. Cấu trúc di truyền của quần thể:

1/2(0,871²X^DX^D  + 2x0,871x0,129 X^DX^d  + 0,129² X^dX^d) + 1/2(0,871 X^DY + 0,129X^dY) = 1

Hay:

0,3793205 X^DX^D + 0,112359 X^DX^d  + 0,0083205 X^dX^d + 0,4355 X^DY + 0,0645 X^dY = 1

VD2: Biết gen nằm trên NST giới tính và ở trạng thái cân bằng di truyền.

Biết tần số các alen A/a = 0,7/0,3. Xác định cấu trúc di truyền của quần thể.

Giải:

• TH1: Gen nằm trên NST X không có alen tương ứng trên Y

Cấu trúc di truyền của quần thể là:

1/2(0,7² X^AX^A + 2x0,7x0,3 X^AX^a + 0,3² X^aX^a) + 1/2(0,7 X^AY + 0,3 X^aY) = 1

Hay: 0,245 X^AX^A + 0,21 X^AX^a + 0,045 X^aX^a + 0,35 X^AY + 0,15 X^aY = 1

• TH2: Gen nằm trên NST Y không có alen tương ứng trên X

Cấu trúc di truyền của quần thể là:

                             1/2XX + 1/2 (0,7 XY^A + 0,3 XY^a) = 1

Hay:                    0,5 XX + 0,35 XY^A + 0,15 XY^a = 1

• TH3: Gen nằm trên vùng tương đồng của X và Y

Cấu trúc di truyền của quần thể là:

0,7² (X^AX^A + X^AY^A) + 2x0,7x0,3 (X^AX^a + X^AY^a + X^aY^A) + 0,3² (X^aX^a + X^aY^a) = 1

Hay: 0,49 (X^AX^A + X^AY^A) + 0,42 (X^AX^a + X^AY^a + X^aY^A) + 0,09 (X^aX^a + X^aY^a) = 1