CÔNG THỨC TÌM TỈ LỆ KIỂU GEN, TỈ LỆ KIỂU HÌNH CỦA QUẦN THỂ NGẪU PHỐI
I. Phương pháp
Khi tìm tỉ lệ kiểu gen của quần thể cần phải căn cứ xem đó là quần thể tự phối hay quần thể ngẫu phối.
- Đối với quần thể tự phối, dựa vào tỉ lệ kiểu gen Aa để tìm tỉ lệ của các kiểu gen còn lại.
- Đối với quần thể ngẫu phối, dựa vào tần số alen để tìm tỉ lệ của các kiểu gen.
- Cho biết quần thể tự phối và tỉ lệ kiểu gen ở P là: xAA + yAa + zaa = 1. Hãy xác định tỉ lệ kiểu gen ở thế hệ Fn:
\(\left( {x + \frac{{y.({2^n} - 1)}}{{{2^{n + 1}}}}} \right){\rm{AA:}}\frac{y}{{{2^n}}}{\rm{Aa:}}\left( {z + \frac{{y.({2^n} - 1)}}{{{2^{n + 1}}}}} \right){\rm{aa}}\)
Cách làm:
- Thế hệ xuất phát có tỉ lệ kiểu gen Aa là y à Sau n thế hệ tự thụ phấn thì ở thế hệ Fn, tỉ lệ kiểu gen Aa = \(\frac{y}{{{2^n}}}\)
- Ban đầu, Aa có tỉ lệ y, đến thế hệ Fn còn lại \(\frac{y}{{{2^n}}}\)
=> Tỉ lệ Aa đã bị mất đi = \(y - \frac{y}{{{2^n}}}\).
-Khi Aa tự thụ phấn thì sẽ sinh ra AA, Aa và aa. Do đó, tỉ lệ Aa bị mất đi chính là do đã sinh ra AA và aa.
=> Lượng AA được tăng thêm = lượng aa được tăng thêm = \(\frac{{y - \frac{y}{{{2^n}}}}}{2} = \frac{{y({2^n} - 1)}}{{{2^{n + 1}}}}\)
- Do đó, ở Fn, tỉ lệ kiểu gen AA = \(x + \frac{{y({2^n} - 1)}}{{{2^{n + 1}}}}\)
Tỉ lệ kiểu gen aa = \(z + \frac{{y({2^n} - 1)}}{{{2^{n + 1}}}}\)
| Chú ý: Mặc dù có công thức tính tỉ lệ kiểu gen ở Fn nhưng khuyên các em không nên nhớ công thức mà chỉ cần nhớ cách tính tần số kiểu gen Aa ở Fn, sau đó suy ra tỉ lệ kiểu gen AA và tỉ lệ kiễu gen aa. |
II. Bài tập vận dụng:
Câu 1: Thế hệ xuất phát của một quần thể tự phối có cấu trúc di truyền:
0,lAA + 0,4Aa + 5aa = 1. Hãy xác định tỉ lệ kiểu gen ở F3
Hướng dẫn giải
Ở F3, Aa có tỉ lệ = \(\frac{y}{{{2^n}}}{\rm{Aa = }}\frac{{9,4}}{{{2^3}}}{\rm{Aa}} = 0,05\)
=> Tỉ lệ của kiểu gen AA = \(\left( {0,1 + \frac{{0,4 - 0,05}}{2}} \right) = 0,275\)
Tỉ lệ của kiểu gen aa = \(\left( {0,5 + \frac{{0,4 - 0,05}}{2}} \right) = 0,675\)
=> Tỉ lệ kiểu gen ở F3 là: 0,275AA : 0,05Aa : 0,675aa.
Câu 2: Ở một loài thực vật sinh sản bằng tự thụ phấn nghiêm ngặt có A quy định hoa đỏ trội hoàn toàn so với a quy định hoa trắng. Thế hệ xuất phát (P) có 100% số cây hoa đỏ, quá trình tụ thụ phấn liên tục thì đến đời F3 có tỉ lệ kiểu hình là 67,1875% cây hoa đỏ : 32,8125% cây hoa trắng.
a. Theo lí thuyết, trong số các cây hoa đỏ ở thế hệ P, có bao nhiêu % số cây thuần chủng?
b. Hãy xác định tỉ lệ kiểu gen ở F4.
Hướng dẫn giải
a) Số cây thuần chủng.
Ở bài toán này:
y = 32,8125% = 0,328125 và n = 3.
Thay số vào công thức, ta có tỉ lệ kiểu gen Aa ở thế hệ P:
\(P = \frac{{0,{{328125.2}^{3 + 1}}}}{{{2^3} - 1}} = \frac{{0,328125 \times 16}}{7} = \frac{3}{4} = 0,75\)
=> Kiểu gen AA có tỉ lệ = 1 - 0,75 = 0,25 = 25%.
b) Tỉ lệ kiểu gen ở thế hệ F4.
Thế hệ P có tỉ lệ kiểu gen là 0,25AA : 0,75Aa. Quá trình tự thụ phấn, thế hệ F4 có tỉ lệ kiểu gen là:
Aa có tỉ lệ = \(\frac{{0,75}}{{{2^4}}} = 0,046875\)
AA có tỉ lệ = \(0,25 + \frac{{0,75 - 0,046875}}{2} = 0,3515625\)
aa có tỉ lệ = \(\frac{{0,75 - 0,046875}}{2} = 0,1015625\)
Câu 3: Ở thế hệ xuất phát của một quần thể ngẫu phối có 0,2AA:0,4Aa:0,4aa.
a. Xác định tần số của A và a.
b. Xác định tỉ lệ kiểu gen ở thế hệ Fl, F2, Fn.
Có nhận xét gì về thành phần kiểu gen của các thế hệ F1, F2, Fn?
Hướng dẫn giải
a. Tần số của A = \(0,2 + \frac{{0,4}}{2} = 0,4\)
Tần số của a = \(0,4 + \frac{{0,4}}{2} = 0,6\)
b. Vì quần thể giao phối ngẫu nhiên nên thành phần kiểu gen ở đời con bằng tích tỉ lệ của các loại giao tử đực với tỉ lệ của các loại giao tử cái.
- Tỉ lệ các loại giao tử đực và các loại giao tử cái đúng bằng tần số của các alen. Như vậy ở giới đực có 0,64 và 0,46 . Ở giới cái có 0,4A và 0,46.
- Quá trình giao phối ngẫu nhiên thì các giao tử kết hợp với nhau theo bảng sau:
| ♀ ♂ | 0,4A | 0,6a |
| 0,4A | 0,16AA | 0,24Aa |
| 0,6a | 0,24Aa | 0,36aa |
=> Tỉ lệ kiểu gen ở F1 là 0,16AA : 0,48Aa : 0,36aa.
- Các cá thể F1 tiếp tục giao phối ngẫu nhiên thì thành phần kiểu gen ở F2 sẽ là:
Giao tử của F1: 0,16AA sẽ tạo ra 0,16 giao tử A.
0,48Aa sẽ tạo ra 0,24 giao tử A và 0,24 giao tử a.
0,36aa sẽ tạo ra 0,36 giao tử a.
Vậy giao tử A có tỉ lệ 0,16 + 0,24 = 0,4.
Giao tử a có tỉ lệ 0,36 + 0,24 = 0,6.
Giao phối ngẫu nhiên
| ♀ ♂ | 0,4A | 0,6a |
| 0,4A | 0,16AA | 0,24Aa |
| 0,6a | 0,24Aa | 0,36aa |
Thành phần kiểu gen ở F2 là 0,16AA : 0,48 Aa : 0,36aa.
- Tiếp tục giao phối ngẫu nhiên thì thành phần kiểu gen ở các đời F3, F4, F5, ...Fn luôn duy trì không đổi là 0,16AA : 0,48Aa : 0,36aa. Sự duy trì thành phần kiểu gen không đổi qua các thế hệ theo công thức p2 AA : 2pq Aa : q2 aa được gọi là trạng thái cân bằng di truyền của quần thể. Như vậy, quá trình giao phối ngẫu nhiên sẽ làm cho thành phần kiểu gen của quần thể ở trạng thái cân bằng. Khi ở trạng thái cân bằng thì tần số a =
- Thành phần kiểu gen của quần thể chỉ ở trạng thái cân bằng di truyền khi không có đột biến, không có quá trình chọn lọc tự nhiên, không có sự di - nhập gen, các cá thể giao phối ngẫu nhiên.
III. Bài tập tự luyện
Câu 1: Tần số tương đối của alen A trong phần đực của quần thể ban đầu là 0.5 qua ngẫu phối quần thể F2 đạt trạng thái cân bằng với cấu trúc di truyền là 0.36AA; 0.48Aa; 0.16aa. Tần số tương đối của mỗi alen của phần cái ở quần thể ban đầu là
A. A= 0.6, a= 0.4 B. A=0.8, a=0.2 C. A= 0.5 a= 0.5 D. A= 0.7 a = 0.3
Câu 2: Hai cặp gen Aa và Bb nằm trên hai cặp NST tơng đồng khác nhau trong một quần thể đang cân
A. 0,2048 B. 0,1024 C. 0,80 D. 0,96
Câu 3: Ở mèo gen D nằm trên phần không tương đồng của nhiễm sắc thể X quy định màu lông đen, gen lặn a quy định màu lông vàng hung, khi trong KG có cả D và d sẽ biểu hiện màu lông tam thể. Trong một quần thể mèo có 10% mèo đực lông đen và 40% mèo đực lông vàng hung, số còn lại là mèo cái. Tỉ lệ mèo có màu tam thể theo định luật Hácdi-Van béc là bao nhiêu?
A. 16% B. 2% C. 32% D. 8%
Câu 4: Một QT người trên một hòn đảo có 100 phụ nữ và 100 người đàn ông trong đó có 4 người đàn ông bị bệnh máu khó đông. Biết rằng bệnh máu khó đông do gen lặn nằm trên NST giới tính X không có alen trên Y, quần thể ở trạng thái cân bằng di truyền. TS phụ nữ bình thường nhưng mang gen gây bệnh là
A. 0.0384. B. 0.0768. C. 0.2408. D. 0.12
Câu 5: Ở mèo, di truyền về màu lông do gen nằm trên NST giới tính X quy định màu lông hung do alen d, lông đen : D, mèo cái dị hợp: Dd có màu lông tam thể. Khi kiểm tra 691 con mèo, thì xác định được TS alen D là: 89,3 %; alen d: 10,7 %; số mèo tam thể đếm được 64 con. Biết rằng: việc xác định TS alen tuân theo định luật Hacđi-Vanbec. Số lượng mèo đực, mèo cái màu lông khác theo thứ tự là:
A.335, 356 B.356, 335 C. 271, 356 D.356, 271
Câu 6: Một QT có 4 gen I, II, III, IV; số alen của mỗi gen lần lượt là:2,3,4,5. Số KG đồng hợp về 3 gen có được trong QT ngẫu phối nói trên là:
A. 2700 B. 600 C. 120 D. 81
Câu 7: Ở người, bệnh mù màu (xanh- đỏ) do gen lặn (a) trên nhiễm sắc thể giới tính X qui định; alen trội tương ứng (A) qui định kiểu hình bình thường. Trên một hòn đảo cách ly có 5800 người sinh sống, trong đó có 2800 nam giới. Trong số này có 196 nam bị mù màu.Tần số kiểu gen đồng hợp trội ở nữ giới khi ở trạng thái cân bàng:
A. 0,8649 B. 0,49 C. 0,849 D. 0,64
Câu 8: Bệnh mù màu do gen lặn liên kết với NST X. Trong quần thể cân bằng di truyền có 8000 người với tỉ lệ nam, nữ bằng nhau, trong đó có 10 người nữ bị mù màu thì số người nam bị mù màu trong quần thể là:
A. 10 người B. 100 người. C. 200 người D. 250 người.
Trên đây là toàn bộ nội dung tài liệu Phương pháp Tìm tỉ lệ kiểu gen, tỉ lệ kiểu hình của quần thể ngẫu phối 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 !
