PHÂN LOẠI VÀ PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP DI TRUYỀN HỌC QUẦN THỂ

  • Số trang: 22 |
  • Loại file: DOC |
  • Lượt xem: 340 |
  • Lượt tải: 0
dinhthithuyha

Đã đăng 3359 tài liệu

Mô tả:

ĐẠIVÀ HỌC SƯ TẠO PHẠMVĨNH HÀ NỘI 2 SỞTRƯỜNG GIÁO DỤC ĐÀO PHÚC TRƯỜNG TRUNG HỌC PHỔ THÔNG VĂN QUÁN ============***============ NGUYỄN BÁ HÙNG CHUYÊN ĐỀ THI ĐẠI HỌC CAO THẠC ĐẲNG TÊN BỒI ĐỀDƯỠNG TÀIÔNLUẬN VĂN SĨ MÔN SINH HỌC PHÂNĐỀ LOẠI VÀ PHƯƠNG GIẢI BÀI CƯƠNG LUẬN VĂN THẠC PHÁP SĨ SINH HỌC Mã số 62 42 30 TẬP DI TRUYỀN HỌC QUẦN THỂ NGƯỜI VIẾT CHUYÊN ĐỀ: NGUYỄN THỊ THU HẰNG CHỨC VỤ: GIÁO VIÊN ĐƠN VỊ CÔNG TÁC: TRƯỜNG THPT VĂN QUÁN Vĩnh Phúc, tháng 03/2014 HÀ NỘI, năm 2010 1 MỤC LỤC Trang 1. Lí do chọn đề.......................................................................1 chuyên 1 PHẦN 1. MỞ ĐẦU............................................................................ 2. Mục tiêu của chuyên đề.................................................................... 4. Phạm vi chuyên đề……………………………………………….1 3. Phương pháp nghiên cứu.................................................................. 1 1 PHẦN 2. NỘI DUNG…………………............................................. 2 2.1. Hệ thống kiến thức sách giáo khoa sử dụng trong chuyên đề…... 2.1.2. Cấu trúc di truyền của quần thể tự thụ phấn và tự thụ tinh..2 2.1.1. Các đặc trưng của quần thể………... ………………........... 2.1.3. Cấu trúc di truyền của quần thể ngẫu phối………………… 2 2.2.1. Xác định tần số alen, tần số kiểu gen…………………….3 2.2. Nội dung kiến thức sử dụng để bồi dưỡng học sinh…………….. 2.2.2. Phân loại và phương pháp giải bài tập quần thể nội phối (Tự thụ phấn)................................................................................ 2.2.3. Phân loại và phương pháp giải bài tập quần thể ngẫu phối 2.2.4. Phân loại và phương pháp giải bài tập tính số kiểu gen và kiểu giao phối tối đa trong quần thể.............................................. 20 PHẦN 3. KẾT LUẬN…………….................................................. 2 2 2 3 6 9 16 PHẦN 1. MỞ ĐẦU 1. Lí do chọn chuyên đề Bài tập sinh học là một nội dung khó trong chương trình sinh học phổ thông. Mặt khác kiến thức môn học lại khá trừu tượng, khi giải bài tập không chỉ đơn thuần là kiến thức sinh học mà còn có cả những kiến thức vật lí, hóa học đặc biệt là toán học khá nhiều. Bài tập đa dạng, kiến thức gồm nhiều mảng nên nhiều học sinh cảm thấy rất khó khăn khi giải các bài tập sinh học. Việc làm bài thi kiểm tra hiện nay theo yêu cầu của Bộ GD& ĐT đang thực hiện là hình thức trắc nghiệm, câu hỏi không phải đơn thuần chỉ là nhận biết kiến thức đã học ở sách giáo khoa mà có nhiều bài tập vận dụng đòi hỏi học sinh phải trả lời nhanh, chính xác nên việc phân loại bài tập và hướng dẫn học sinh giải bài tập là vô cùng cần thiết. Qua nhiều năm giảng dạy ôn thi tốt nghiệp và ôn thi vào ĐH-CĐ tôi nhận thấy các bài tập phần di truyền học quần thể tương đối khó và trừu tượng nên học sinh rất khó tiếp thu và khi đi thi lại thường không đạt kết quả cao. Chính vì lí do đó tôi quyết định chọn chuyên đề “Phân loại và phương pháp giải bài tập di truyền học quần thể” nhằm phục vụ cho việc dạy và học phần kiến thức này trong trường THPT Văn Quán. 2. Mục đích của chuyên đề - Chuyên đề được hoàn thành sẽ là tư liệu giúp ích cho bản thân và các đồng nghiệp phục vụ cho việc dạy học môn Sinh học ở phần kiến thức này. - Là tài liệu tham khảo để học sinh học tốt hơn đối với phần kiến thức này. 3. Phương pháp nghiên cứu - Nghiên cứu tài liệu qua đọc và tham khảo tài liệu sinh học - Nghiên cứu thực tiễn qua giảng dạy tại trường THPT Văn Quán. 4. Phạm vi chuyên đề - Phân loại và phương pháp giải bài tập di truyền học quần thể. - Chuyên đề áp dụng cho học sinh lớp 12. - Số tiết thực hiện chuyên đề: 15 tiết PHẦN 2. NỘI DUNG 1 2.1. Hệ thống kiến thức sách giáo khoa sử dụng trong chuyên đề 2.1.1. Các đặc trưng của quần thể a. 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 thế hệ mới (quần thể giao phối). Trừ loài sinh sản vô tính và trinh sinh không qua giao phối. b. Đặc trưng của quần thể. - Mỗi một 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. 2.1.2. Cấu trúc di truyền của quần thể tự thụ phấn và tự thụ tinh a. Quần thể tự 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. - 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 tử, giảm dần tần số kiểu gen dị hợp tử. Kết quả là quần thể phân hoá thành các dòng thuần có kiểu gen khác nhau. b. 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. 2.1.3. Cấu trúc di truyền của quần thể ngẫu phối a. Khái niệm: Hiện tượng các cá thể có thể lựa chọn và giao phối với nhau hoàn toàn ngẫu nhiên. b. Kết quả: + Tạo ra nhiều biến dị tổ hợp. + Duy trì tần số alen và thành phần kiểu gen ở trạng thái cân bằng. c. Định luật Hardy-Weinberg. 2 - Nội dung: Trong quần thể lớn ngẫu phối, nếu không có các yếu tố làm thay đổi tần số alen, thì thành phần kiểu gen của quần thể sẽ duy trì không đổi từ thế hệ này sang thế hệ khác theo đẳng thức: p2(AA) +2pq(Aa) + q2(aa) = 1. - Điều kiện nghiệm đúng của định luật Hardy-Weinberg. + Quần thể có kích thước lớn. + Các cá thể trong quần thể giao phối ngẫu nhiên. + Các cá thể có kiểu gen khác nhau phải có sức sống và khả năng sinh sản như nhau. + Đột biến không xảy ra hoặc xảy ra với tần số đột biến thuận bằng tần số đột biến nghịch. + Quần thể được cách li di truyền với quần thể khác, không có biến động di truyền và di nhập gen. - Ý nghĩa: Khi quần thể ở trạng thái cân bằng, nếu biết tần số cá thể có kiểu hình lặn, ta tính được tần số alen lặn, alen trội và thành phần kiểu gen của quần thể và ngược lại. Trong phần này tôi đưa ra dạng bài tập chung nhất cho cả 2 dạng quần thể là dạng bài tập xác định tần số kiểu gen, tần số alen và cấu trúc di truyền. 2.2. Nội dung kiến thức sử dụng để bồi dưỡng học sinh (Các dạng bài tập về di truyền quần thể) 2.2.1. Xác định tần số alen, tần số kiểu gen a. Lý thuyết + Tần số mỗi alen = số lượng alen đó/ tổng số alen của gen đó trong quần thể tại một thời điểm xác định. + Tần số một loại kiểu gen = số cá thể có kiểu gen đó/ tổng số cá thể trong quần thể. Xét 1 gen gồm 2 alen, alen trội (A) và alen lặn (a), gen này nằm trên nhiễm sắc thể thường. Khi đó, trong quần thể có 3 kiểu gen khác nhau là AA, Aa, aa. Gọi N là tổng số cá thể của quần thể D là số cá thể mang kiểu gen AA H là số cá thể mang kiểu gen Aa R là số cá thể mang kiểu gen aa Khi đó N = D + H + R Gọi d là tần số của kiểu gen AA  d = D/N h là tần số của kiểu gen Aa  h = H/N r là tần số của kiểu gen aa  r = R/N � (d + h + r = 1) 3  Cấu trúc di truyền của quần thể là d AA : h Aa : r aa Gọi p là tần số của alen A q là tần số của alen a (p + q = 1) Ta có: p= 2D  H h =d+ ; 2N 2 q= 2R  H h = r + = 1- p 2 2N b. Bài tập mẫu Bài 1: Xét quần thể gồm 1000 cá thể, trong đó có 500 cá thể có kiểu gen AA, 200 cá thể có kiểu gen Aa, số còn lại có kiểu gen aa . a. Tính tần số các alen A và a của quần thể. b. Tính tần số các kiểu gen của quần thể, từ đó suy ra cấu trúc di truyền của quần thể. Giải: a. Ta có Số cá thể có kiểu gen aa = 1000 – (500 + 200) = 300 Tổng số alen trong quần thể = 2 �1000 = 2000 Tần số alen A = 2 �500  200  0, 6 2 �1000 Tần số alen a = 2 �300  200  0, 4 (hoặc tần số alen a = 1 – 0,6 = 0,4) 2 �1000 b. Tần số các kiểu gen - Tần số kiểu gen AA = 500 = 0,5 1000 - Tần số kiểu gen Aa = 200 = 0,2 1000 - Tần số kiểu gen aa = 300 = 0,3 hoặc tần số kiểu gen aa = 1 – (0,5 + 0,2) = 1000 0,3 => Cấu trúc di truyền của quần thể là 0,5 AA : 0,2 Aa : 0,3 aa Bài 2: Một quần thể có cấu trúc di truyền là 0,7 AA : 0,2 Aa : 0,1 aa Tính tần số các alen A, a của quần thể Giải Ta có: Tần số alen A = 0,7 + Tần số alen a = 0,1 + 0, 2 = 0,8 2 0, 2 = 0,2 2 Bài 3: Một quần thể sóc gồm 1050 sóc lông nâu đồng hợp tử, 150 sóc lông nâu dị hợp tử và 300 sóc lông trắng. 4 Biết tính trạng màu lông do một gen gồm hai alen quy định. Tính tần số các kiểu gen và tần số các alen trong quần thể. Giải: Ta có tổng số sóc trong quần thể = 1050 + 150 + 300 = 1500 Quy ước: A: lông nâu a: lông trắng Tần số các kiểu gen được xác định như sau 1050 150 300 AA + Aa + aa = 1 1500 1500 1500 Hay 0,7 AA + 0,1 Aa + 0,2 aa = 1 Từ đó suy ra: Tần số các kiểu gen AA, Aa và aa lần lượt là 0,7, 0,1 và 0,2 Tần số alen A = 0,7 + Tần số alen a = 0,2 + 0,1 = 0,75 2 0,1 = 0,25 2 Bài 4: Một quần thể bao gồm 120 cá thể có kiểu gen AA, 400 cá thể có kiểu gen Aa, 680 cá thể có kiểu gen aa. Tần số alen A và a trong quần thể trên lần lượt là: A.0,265 và 0,735 B.0,27 và 0,73 C.0,25 và 0,75 D.0,3 và 0,7 Giải: Tổng số cá thể trong quần thể: 120 + 400 + 680 = 1200 Tần số kiểu gen AA = 120 = 0,1 1200 Tần số kiểu gen Aa = 400 = 0,33 1200 Tần số kiểu gen aa = Vậy: pA = 0,1 + 680 = 0,57 1200 0,33 = 0,265; qa = 1 – 0,265 = 0,735  chọn A 2 c. Bài tập áp dụng Bài 1: Ở bò tính trạng có sừng (A) là trội hoàn toàn so với tính trạng không sừng (a). Một quần thể bò đực trạng thái cân bằng di truyền có 192 con có sừng và 108 con không sừng. Hãy tính tần số tương đối của alen A và a? A. A : a = 0,6 : 0,4 C. A : a = 0,8 : 0,2 B. A : a = 0,4 : 0,6 D. A : a = 0,2 : 0,8 5 Bài 2: Trong quần thể Hacđi – Vanbec, có hai alen A và a trong đó có 4% kiểu gen aa. Tần số tương đối của alen A và a trong quần thể đó là ? A. A = 0,92; a = 0,08 B. A = 0,8; a = 0,2 C. A = 0,96; a = 0,04 D. A = 0,84; a = 0,16 Bài 3: Trong một quần thể có tỉ lệ phân bố các kiểu gen là : 0,36 AA + 0,48 Aa + 0,16 aa. Tần số tương đối của các alen ở thế hệ tiếp theo là? A. A = 0,7; a = 0,3 B. A = 0,6; a = 0,4 C. A = 0,65; a = 0,35 D. A = 0,5; a = 0,5 Bài 4: Mỗi quần thể có 1050 cá thể mang AA, 150 cá thể mang Aa và 300 cá thể mang aa. Tỉ lệ kiểu gen của quần thể khi đạt trạng thái cân bằng là? A. 0,16AA : 0,48Aa : 0,36aa B. 0,25AA : 0,5Aa : 0,25aa C. 0,5625AA : 0,375Aa : 0,0625aa D. 0,36AA : 0,16Aa : 0,48aa 2.2.2. Phân loại và phương pháp giải bài tập quần thể nội phối (Tự thụ phấn) 2.2.2.1. Bài tập với một gen có 2 alen a. Lý thuyết - Nếu thế hệ P là 100% Aa thì thành phần kiểu gen của quần thể sau n thế hệ tự thụ phấn là : n �1 � + Tần số kiểu gen AA = aa = ( 1  � �)/2 �2 � n �1 � + Tần số kiểu gen Aa = � � �2 � - Một quần thể có thành phần kiểu gen ở thế hệ P là: xAA + yAa + zaa =1 qua n thế hệ tự thụ phấn thì thành phần kiểu gen của quần thể ở Fn là: n n �1 � �1 � Aa = y. � � aa= z + y. (1  � �)/2 �2 � �2 � n �1 � AA = x + y. (1  � �)/2 �2 � b. Bài tập mẫu Bài 1: Một quần thể thực vật ở thế hệ xuất phát đều có kiểu gen Aa. Tính theo lí thuyết tỉ kiểu gen AA trong quần thể sau 5 thế hệ tự thụ phấn bắt buộc là: A.46,8750 % B.48,4375 % C.43,7500% D.37,5000 % Giải Tỉ lệ kiểu gen AA = ((1 – (1/2)5) : 2) = 31/ 64 = 48,4375 %  Chọn B 6 Bài 2: Một quần thể có 0,36AA; 0,48Aa; 0,16aa. Xác định cấu trúc di truyền của quần thể trên qua 3 thế hệ tự phối. A.0,57AA : 0,06Aa : 0,37aa B.0,7AA : 0,2Aa ; 0,1aa C.0,36AA : 0,24Aa : 0,40aa D.0,36AA : 0,48Aa : 0,16aa Giải Tỉ lệ kiểu gen Aa qua 3 thế hệ tự phối = (1/2)3 x 0,48 = 0,06. Tỉ lệ kiểu gen AA = 0,36 + (0,48 – 0,06)/2 = 0,36 + 0,21 = 0,57. Tỉ lệ kiểu gen aa = 0, 16 + 0,21 = 0,37. Vậy qua 3 thế hệ tự phối quần thể trên có cấu trúc di truyền là: 0,57AA : 0,06Aa : 0,37aa  Chọn A Bài 3: Nếu ở P tần số các kiểu gen của quần thể là: 20%AA :50%Aa :30%aa, thì sau 3 thế hệ tự thụ phấn, tần số kiểu gen: AA :Aa :aa sẽ là : A. 51,875 % AA : 6, 25 % Aa : 41,875 % aa B. 57, 250 % AA : 6,25 % Aa : 36,50 %aa C. 41,875 % AA : 6,25 % Aa : 51,875 % aa D. 0,36 AA : 0,48 Aa : 0,16 aa Giải : Tần số kiểu gen Aa = (1/2)3 x 0,5 = 0,0625 = 6,25 % Tần số kiểu gen AA = 0,2 + (( 0,5 - 0,0625) /2 ) = 0,41875 = 41,875 % Tần số kiểu gen aa = 0,3 + (( 0,5 - 0,0625 )/2) = 0,51875 = 51,875 %  Chọn C Bài 4*: Một quần thể xuất phát có tỉ lệ của thể dị hợp Bb bằng 60%. Sau một số thế hệ tự phối liên tiếp, tỉ lệ của thể dị hợp còn lại bằng 3,75%. Số thế hệ tự phối đã xảy ra ở quần thể tính đến thời điểm nói trên là bao nhiêu? A. n = 1 ; B. n = 2 C. n = 3 D. n = 4 Bài 5*: Một quần thể thực vật tự thụ phấn có tỉ lệ kiểu gen ở thế hệ xuất phát: 0,45AA : 0,30Aa : 0,25aa. Cho biết cá thể có kiểu gen aa không có khả năng sinh sản. Tính theo lí thuyết tỉ lệ kiểu gen thu được ở F1 là: A.0,525AA : 0,150Aa : 0,325aa B.0,7AA : 0,2Aa ; 0,1aa C.0,36AA : 0,24Aa : 0,40aa D.0,36AA : 0,48Aa : 0,16aa c. Bài tập áp dụng Bài 1*: Quần thể tự thụ phấn có thành phần kiểu gen là 0,3 BB + 0,4 Bb + 0,3 bb = 1. Cần bao nhiêu thế hệ tự thụ phấn thì tỉ lệ thể đồng hợp chiếm 95% A. n = 1 B. n = 2 C. n = 3 D. n = 4 7 Bài 2*: Xét quần thể tự thụ phấn có thành phần KG ở thế hệ P là: 0,3 BB + 0,3 Bb + 0,4 bb = 1. Các cá thể bb không có khả năng sinh sản, thì thành phần kiểu gen F1 như thế nào? A.0,25AA + 0,15Aa + 0,60aa = 1 B.0,7AA + 0,2Aa + 0,1aa = 1 C.0,625AA + 0,25Aa + 0,125 aa = 1 D.0,36AA + 0,48Aa + 0,16aa = 1 Bài 3: Xét một quần thể thực vật có thành phần kiểu gen là 25% AA : 50% Aa : 25% aa. Nếu tiến hành tự thụ phấn bắt buộc thì tỉ lệ kiểu gen đồng hợp ở thế hệ F2 là A. 12,5%. B. 25%. C. 75%. D. 87,5%. Bài 4*: Ở một quần thể sau khi trải qua 3 thế hệ tự phối, tỉ lệ của thể dị hợp trong quần thể bằng 8%. Biết rằng ở thế hệ xuất phát, quần thể có 20% số cá thể đồng hợp trội và cánh dài là tính trội hoàn toàn so với cánh ngắn. Hãy cho biết trước khi xảy ra quá trình tự phối. Tỉ lệ kiểu hình nào sau đây là của quần thể trên? A. 36% cánh dài : 64% cánh ngắn. B. 64% cánh dài : 36% cánh ngắn. C. 84% cánh dài : 16% cánh ngắn. D. 16% cánh dài : 84% cánh ngắn. 2.2.2.2. Bài tập với hai gen và mỗi gen có 2 alen a. Lý thuyết Để làm được loại bài này học sinh cần nhớ rõ tỉ lệ các sơ đồ tự thụ phấn của các kiểu gen: + AaBb x AaBb  1AABB : 1 aabb : 1 AAbb : 1aaBB : 2Aabb : 2AaBB : 2aaBb : 2AABb : 4AaBb + Aabb x Aabb  1AAbb : 2Aabb : 2aabb + aaBb x aaBb  1aaBB : 2aaBb : 2aabb + AABb x AABb  1AABB : 2AABb : 2Aabb + AaBB x AaBB  1aaBB : 2AaBB : 2AABB b. Bài tập mẫu Bài 1: Cho cấu trúc di truyền của quần thể như sau: 0,4 AABb: 0,4 AaBb: 0,2 aabb. Người ta tiến hành cho quá trình trên tự thụ phấn bắt buộc qua 3 thế hệ. Tỉ lệ cơ thể mang hai cặp gen đồng hợp trội là A. B. C. D. Giải: - AABb x AABb  AABB = 0,4 x 1(AA) x [1/2(1-1/23)] BB = 7/40 8 - AaBb x AaBb AABB = 0,4 x [1/2(1-1/23)] (AA) x [1/2(1-1/23)] BB =49/640  Tổng tỉ lệ kiểu gen 2 cặp đồng hợp trội khi cho tự thụ phấn 3 thế hệ : 7/40+49/640 = 161/640 2.2.3. Phân loại và phương pháp giải bài tập quần thể ngẫu phối 2.2.3.1. Định luật Hácđi – Vanbec cho gen nằm trên NST thường * Trường hợp1. Một gen có 2 alen a. Lý thuyết - Với một gen có hai alen (A, a) thì thành phần kiểu của quần thể ở trạng thái cân bằng di truyền là: p2AA + 2pqAa + q2aa =1 - Trường hợp đặc biệt: + Quần thể đồng nhất một kiểu gen 100% AA hay 100% aa thì luôn đạt trạng thái cân bằng di truyền + Quần thể chỉ có AA và Aa hay aa và Aa thì chưa đạt trạng thái cân bằng di truyền - Đặc điểm di truyền của quần thể ngẫu phối : + Các cá thể giao phối tự do với nhau. + Quần thể giao phối đa dạng về kiểu gen và kiểu hình. + Tạo ra nguồn biến dị tổ hợp đa dạng và phong phú là nguồn nguyên liệu của tiến hoá và chọn giống b. Bài tập mẫu Bài 1: Gen BB quy định hoa đỏ, Bb quy định hoa hồng, bb quy định hoa trắng. Một quần thể có 300 cá thể đỏ, 400 cá thể hoa hồng và 300 cá thể hoa trắng tiến hành giao phấn ngẫu nhiên. Nếu không có sự tác động của các nhân tố tiến hóa thì thành phần kiểu gen của quần thể ở F1 là A) 0,25 BB+0,50Bb+0,25bb=1. B) 0,36 BB+0,48Bb+0,16bb=1 C) 0,81 BB+0,18Bb+0,01bb=1. D) 0,49 BB+0,42Bb+0,09bb=1 Giải: - Tổng số cá thể trong quần thể ở P: 300 + 400 + 300 = 1000 Tần số kiểu gen BB = 300/1000 = 0,3; Tần số kiểu gen Bb = 400/1000 = 0,4 Tần số kiểu gen bb = 300/1000 = 0,3 => pA = 0,3 + 0,4 / 2 = 0, 5 ; qa = 0,3 + 0,4 / 2 = 0, 5 - Vậy thành phần kiểu gen của quần thể ở F 1 là: 0,25 BB + 0,50Bb + 0,25bb = 1.  chọn A 9 Bài 2*: Bệnh bạch tạng do gen lặn nằm trên NST thường quy định. Ở huyện A có 106 người, có 100 người bị bệnh bạch tạng. Xác suất bắt gặp người bình thường có kiểu gen dị hợp là: A.1,98. B. 0,198. C. 0,0198. D. 0,00198 Giải: Gọi a là gen lặn gây bệnh bạch tạng  KG aa: người bị bệnh bạch tạng Ta có : q2aa = 100 / 1000.000  qa = 1/100 = 0,01 Mà : pA + qa = 1  pA = 1- qa = 1 – 0,01 = 0,99 2pqAa = 2 x 0,01 x 0,99 = 0,0198  chọn C Bài 3: Biết alen A quy định lông xám là trội hoàn toàn so với alen a quy định lông trắng, các alen nằm trên NST thường. Một quần thể chuột ở thế hệ xuất phát có 1020 chuột lông xám đồng hợp, 510 chuột có kiểu gen dị hợp. Khi quần thể đạt trạng thái cân bằng có 3600 cá thể. Sử dụng dữ kiện trên trả lời các câu hỏi a) và b) sau đây: a) Tần số tương đối của mỗi alen là: A. A: a = 1/6 : 5/6 B. A: a = 5/6 : 1/6 C. A: a = 4/6 : 2/6 D A: a = 0,7 : 0,3 b) Số lượng chuột ở từng kiểu gen đạt trạng thái cân bằng: A. AA = 1000; Aa = 2500; aa = 100 B. AA = 1000; Aa = 100; aa = 2500 C. AA = 2500; Aa = 100; aa = 1000 D. AA = 2500; Aa = 1000; aa = 100 Giải: a) Tần số tương đối của mỗi alen là: Tổng số cá thể chuột trong quần thể ở thế hệ xuất phát: 1020 + 510 = 1530  Tần số kiểu gen AA = 1020/1530 = 2/3; Tần số kiểu gen Aa = 510/1530 = 1/3 Vậy: Thành phần kiểu gen ở thế hệ xuất phát là: 2/3 AA + 1/3 Aa = 1. Tần số tương đối của mỗi alen là: pA = 2/3 + (1/3 : 2) = 5 / 6 ; qa = 0 + (1/3 : 2) = 1 / 6  chọn B b) Kết quả ngẫu phối giữa các cá thể ở thế hệ P: P: (5/6A : 1/6 a) x (5/6A : 1/6 a) = 25AA : 10Aa : 1aa (hay kẻ ô pennett ) Vậy: Số lượng chuột ở từng kiểu gen đạt trạng thái cân bằng: Kiểu gen AA = (25 : 36) x 3600 = 2500 Kiểu gen Aa = (10 : 36) x 3600 = 1000 10 Kiểu gen aa = (1 : 36) x 3600 = 100  chọn D c. Bài tập tự giải Bài 1: Đàn bò có thành phần kiểu gen đạt cân bằng, với tần số tương đối của alen quy định lông đen là 0,6. Tần số tương đối của alen quy định lông vàng là 0,4. Tỉ lệ kiểu hình của đàn bò này như thế nào? A. 84% bò lông đen, 16% bò lông vàng. B. 16% bò lông đen, 84% bò lông vàng. C. 75% bò lông đen, 25% bò lông vàng. D. 99% bò lông đen, 1% bò lông vàng. Bài 2: Quần thể giao phấn có thành phần kiểu gen đạt trạng thái cân bằng, có hoa đỏ chiếm 84%. Thành phần kiểu gen của quần thể như thế nào (B quy định hoa đỏ trội hoàn toàn so b quy định hoa trắng)? A. 0,16 BB + 0,48 Bb + 0,36 bb = 1. B. 0,36 BB + 0,48 Bb + 0,16 bb = 1. C. 0,25 BB + 0,50 Bb + 0,25 bb = 1. D. 0,64 BB + 0,32 Bb + 0,04 bb = 1. Bài 3: Trong một quần thể gia súc cân bằng có 20,25% số cá thể lông dài, số còn lại có lông ngắn. Biết A: lông ngắn, a : lông dài. Nếu xảy ra sự giao phối tự do trong quần thể, thì sang thế hệ tiếp theo, tỉ lệ của số cá thể có lông ngắn là ? A. 79,75% B. 20,25% C. 75% D. 25% Bài 4: Trong một quần thể, thấy số cá thể có kiểu hình lá nguyên chiếm 64%, còn lại là số cá thể có lá chẻ. Biết quần thể đang ở trạng thái cân bằng và gen A: lá nguyên trội hoàn toàn so với a: lá chẻ. Tỉ lệ giữa giao tử A / giao tử a trong quần thể là ? A. 0,66 B. 0,72 C. 0,81 D. 0,92 Bài 5: Cho biết các quần thể có tỷ lệ các kiểu gen như sau : Quần thể 1: 36% AA + 48% Aa + 16% aa Quần thể 2 : 45% AA + 40% Aa + 15% aa Quần thể 3 : 49% AA + 42% Aa + 9% aa Quần thể 4 : 42,25% AA + 45,5% Aa + 12,5% aa Quần thể 5 : 56,25% AA + 37,5% Aa + 6,25% aa Quần thể 6 : 56% AA + 32% Aa + 12% aa Quần thể nào đạt trạng thái cân bằng theo Hacđi – Vanbec? A.1,3,5 B.1,4,6 C.4,5,6 D.2,4,6 Trường hợp2. Một gen có 3 alen 11 a. Lý thuyết - Xét trường hợp một gen có 3 alen kí hiệu: A1 , A2 , A3 với các tần số tương đối tương ứng là: p, q, r, trong đó p + q + r =1. Cấu trúc di truyền của quần thể cân bằng là: (pA1 + qA2 + rA3) 2 = 1. Khai triển ra ta có biểu thức p2 A1A1 + q2 A2A2 + r2 A3A3 + 2pq A1A2 + 2pr A1A3 + 2qr A2A3 . b. Bài tập mẫu Bài 1: Các alen qui định nhóm máu người là IA, IB, i ( gọi tắt là A, B, O ) có các tần số tương đối tương ứng là p, q, r. Cấu trúc chung của quần thể là p2 AA + q2 BB + r2 OO + 2pq AB + 2pr AO + 2qr BO Giả thuyết trong 1 quần thể người, tần số tương đối của các nhóm máu là A= 0.36, B= 0.23, O= 0.33 Khi tính toán cấu trúc quần thể nói trên theo định luật Hacdi- Vanbec, những số liệu về kiểu gen, kiểu hình có thể dược viết dưới dạng sau : Kiểu hình A B AB O Kiểu gen AA + AO BB + BO AB OO 2 2 Tần số lí thuyết p + 2pr q + 2qr 2pq r2 Tần số thực tế 0.36 0.23 0.08 0.33 Tần số tương đối của các alen có thể xác định như sau : r2 = 0.33 → r = 0.5744 q2 + 2qr + r2 = 0.23 + 0.33 = 0.56 → (q + r )2 = 0.56 →q + r = 0.7483 →q = 0.7483 – 0.5744 = 0.1739 Cũng tương tự : p2 + 2pr + r2 = 0.69 → (p + r )2 = 0.69 → p + r = 0.8307 → p = 0.8307 – 0.5744 = 0.2563 Bài 2*: Trong quần thể người nhóm máu O chiếm 4%, nhóm máu B chiếm 21%. Hai vợ chồng cùng có nhóm máu B. Tính xác suất họ sinh con trai đầu lòng có nhóm máu B? A. 45/98. B. 45/49. C. 3/16 D. 47/49. Giải: Ta tính được tần số alen tương ứng là I A = 0,5, IB= 0,3, IO = 0,2. Tần số nhóm máu B là 0,21. Xác suất một người có nhóm máu B có kiểu gen I BIO là: 2pr/(q2 + 2qr) = 0,12/0,21 = 4/7. Vậy xác suất cặp vợ chồng này sinh con đầu lòng có máu O là: 4/7.4/7.1/4= 4/49. Vậy xác suất họ sinh con trai đầu lòng có nhóm máu A là (1- 4/49).1/2 = 45/98. 12 c. Bài tập tự giải Bài 1: Một quần thể người ở trạng thái cân bằng di truyền có tỷ lệ các nhóm máu như sau: Nhóm A = 0,4; nhóm B = 0,27; nhóm AB = 0,24; nhóm O = 0,09. Vậy tần số tương đối của các alen quy định các nhóm máu (A, B , O) là? A. 0,4 ; 0,3 ; 0,3 B. 0,3 ; 0,3 ; 0,4 C. 0,1 ; 0,5 ; 0,4 D. 0,2 ; 0,4 ; 0,4 Bài 2: Sự di tryền nhóm máu A, B, AB, O ở người do 3 alen I A, IB, I0 chi phối . Giả thiết trong một quần thể người tỷ lệ phân bố kiểu gen ở các nhóm máu là : 0,36 I0I0 + 0,23 IBI0 + 0,08 IAI0 + 0,33 I0I0 = 1. Tần số tương đối của mỗi alen là ? A.IA: IB : I0 = 0,22 : 0,625 : 0,155 B.IA: IB : I0 = 0,22 : 0,155 : 0,625 C.IA: IB : I0 = 0,155 : 0,22 : 0,625 D.IA: IB : I0 = 0,155 : 0,625 : 0,22 Bài 3: Ở người gen IA quy định nhóm máu A, gen IB quy định nhóm máu B, kiểu gen I0I0 quy định nhóm máu O. Một quần thể người nhóm máu B chiếm tỷ lệ 27,94%, nhóm máu A chiếm 19,46%, nhóm máu AB chiếm tỷ lệ 4,25%. Tần số tương đối của các alen IA, IB, I0 trong quần thể này là ? A.IA = 0,13; IB = 0,69 ; I0 = 0,18B. IA = 0,69; IB = 0,13 I0 = 0,18 C.IA = 0,13; IB = 0,18 I0 = 0,69 D. IA = 0,18; IB = 0,13 I0 = 0,69 Bài 4*: Ở người, tính trạng nhóm máu do 3 alen IA, IB và IO quy định. Trong quần thể cân bằng di truyền có 36% số người mang nhóm máu O,45% số người mang nhóm A. Vợ có nhóm máu A lấy chồng có nhóm máu B không có quan hệ họ hàng với nhau 1/ Xác suất để họ sinh con máu O: A. 11,11% B. 16,24% C. 18,46% D. 21,54% 2/ Nếu họ sinh đứa con đầu là trai máu O thì khả năng để sinh đứa con thứ 2 là gái có nhóm máu khác bố và mẹ mình là A. 44,44% B. 35,77% C. 42% D. 25% 2.2.3.2. Định luật Hácđi – Vanbec cho gen nằm trên NST X không có alen tương ứng trên NST Y a. Lý thuyết - Xét trường hợp gen có 2 alen A và a nằm trên NST X không có alen trên Y, trong quần thể giao phối có các kiểu gen: ♀: Có 3 kiểu gen: XAXA; XAXa ; XaXa 13 ♂: Có 2 kiểu gen: XAY; XaY. Đối với 1 locus trên NST giới tính X có 2 alen sẽ có 5 kiểu gen: X A X A , X A X a , X a X a , X AY , X aY Các cá thể cái có 2 alen trên NST X vì vậy khi xét trong phạm vi giới cái thì tần số các kiểu gen X A X A , X A X a , X a X a được tính giống trường hợp các alen trên NST thường, có nghĩa là tần số các kiểu gen ở trạng thía cân bằng Hacdi – Vanbec là: p2 X A X A + 2pq X A X a + q2 X a X a = 1. Các cá thể đực chỉ có 1 alen trên X nên tần số các kiểu gen ở giới đực p X AY + q X aY =1. (Khi xét chỉ trong phạm vi giới đực). Vì tỉ lệ đực : cái là 1: 1 nên tỉ lệ các kiểu gen trên mỗi giới tính phải giảm đi một nửa khi xết trong phạm vi toàn bộ quần thể, vì vậy ở trạng thái cân bằng quần thể Hacdi – Vanbec, công thức tính kiểu gen liên quan đến locus gen trên NST trên NST X ( vùng không tương đồng) gồm 2 alen là: 0.5p2 X A X A + pq X A X a + 0.5q2 X a X a + 0.5p X AY + 0.5q X aY = 1. b. Bài tập mẫu Bài 1: Một quần thể người gồm 20000 người, có 4 nữ bị máu khó đông. Hãy xác định số nam bị máu khó đông. Biết quần thể này ở trạng thái cân bằng, gen gây bệnh là gen lặn nằm trên NST giới tính X ở đoạn không tương đồng (tỷ lệ nam nữ 1:1). Giải: Bệnh máu khó đông do gen lặn nằm trên NST giới tính X quy định. Quy ước XA quy định kiểu hình bình thường, Xa quy định kiểu hình máu khó đông. Tỷ lệ nam : nữ ở người xấp xỉ 1:1, tính theo lý thuyết số nữ trong quần thể này là 10000 người, số nam 10000 người. Vì quần thể ở trạng thái cân bằng, tần số tương đố các alen ở giới đực và giới cái giống nhau nên cấu trúc di truyền của giới nữ có dạng: p2 XAXA+2pq XAXa +q2 XaXa = 1. Tỷ lệ nữ giới bị bệnh trong quần thể là: 4/10000  q2 XaXa = 4/10000  q = 0,02; p = 0,98. 14 Tần số tương đối các alen ở giới nam là: q = 0,02; p = 0,98 XaY = 0,02 tỷ lệ kiểu hình máu khó đông ở nam giới = 0,02 tỷ lệ kiểu gen số nam giới bị bệnh máu khó đông trong quần thể là: 0,02. 10000 = 200 (người) Bài 2: Trong một hòn đảo biệt lập có 5800 người sống, trong đó có 2800 nam giới. Trong số này có 196 nam bị mù màu xanh đỏ. Kiểu mù màu này do 1 alen lặn m nằm trên NST giới tính X. Kiểu mù màu này không ảnh hưởng đến sự thích nghi của cá thể. Khả năng có ít nhất 1 phụ nữ của hòn đảo này bị mù màu xanh đỏ là bao nhiêu? A. 1 – 0,99513000 B. 0,073000 C. (0,07 x 5800)3000 D. 3000 x 0,0056 x 0,99442999 Giải: Vì đây là đảo biệt lập nên cấu trúc di truyền của quần thể này đang ở trạng thái cân bằng. XM là gen quy kiểu hình bình thường, Xm là gen quy định bệnh mù màu đỏ lục, cấu trúc di truyền quần thể này có dạng: Giới cái: p2 XMXM+2pq XMXm +q2 XmXm = 1 Giới đực: p XMY+q XmY + Nam mù màu có kiểu gen XmY chiếm tỷ lệ q = 0,07 XaXa = 0,0049 Xác suất để 1 Xác suất để 1 người nữ bị bệnh là 0,0049 q2 người nữ không bị bệnh là 1 – 0,0049 = 0,9951. Số lượng nữ trên đảo là 5800-2800=3000 Xác suất để cả 3000 người nữ không bị bệnh là (0,9951)3000. Vì biến cố có ít nhất 1 người nữ bị bệnh là biến cố đối của biến cố cả 3000 người nữ đều không bị bệnh 1 – 0,99513000 Xác suất để có ít nhất 1 người nữ bị bệnh là: Đáp án đúng: A c. Bài tập tự giải Bài 1: 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 kiểu gen có cả D và d sẽ biểu hiện màu lông tam thể. Trong một quần thể mèo 15 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% Bài 2: Ở người bệnh mù màu do một gen lặn nằm trên nhiễm thể X gây ra. Cho biết trong một quần thể người tần số nam bị mù màu là 0,08. Tỉ lệ 3 loại kiểu gen ở nữ trong quần thể đó là bao nhiêu ? A.XAXA = 0,8464, XAXa = 0,1472, XaXa = 0,0064 B.XAXA = 0,4846, XAXa = 0,1742, XaXa = 0,0604 C.XAXA = 0,4468, XAXa = 0,12742, XaXa = 0,6004 D.XAXA = 0,8644, XAXa = 0,2147, XaXa = 0,4006 Bài 3: Một quần thể 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. Tần số phụ nữ bình thường nhưng mang gen gây bệnh là A. 0.0384. B. 0.0768. C. 0.2408. D. 0.1204. 2.2.4. Phân loại và phương pháp giải bài tập tính số kiểu gen và kiểu giao phối tối đa trong quần thể 2.2.4.1. Lý thyết a. Trường hợp gen nằm trên NST thường, phân li độc lập Để xác định tổng số kiểu gen, số kiểu gen đồng hợp, kiểu gen dị hợp trong trường hợp nhiều cặp gen phân li độc lập mỗi gen có 2 hoặc nhiều alen, giáo viên cần phải cho học sinh thấy rõ: * Với mỗi gen Phân tích và chứng minh số kiểu gen dị hợp, số kiểu gen đồng hợp, số kiểu gen của mỗi gen, chỉ ra mối quan hệ giữa 3 yếu tố đó với nhau và với số alen của mỗi gen: - Số alen của mỗi gen có thể lớn hơn hoặc bằng 2 nhưng trong kiểu gen luôn có mặt chỉ 2 trong số các alen đó. - Nếu gọi số alen của gen là r thì số kiểu gen dị hợp = Cr2 = r( r – 1)/2 - Số kiểu gen đồng hợp luôn bằng số alen = r 16 - Số KG tối đa trong quần thể đối với một gen có r alen = số KG đồng hợp + số kiểu gen dị hợp = r +r( r – 1)/2 = r( r + 1)/2 * Với nhiều gen Do các gen phân li độc lập nên kết quả chung = tích các kết quả riêng Vì vậy Giáo viên nên gợi ý cho Học sinh lập bảng sau: GEN SỐ KIỂU GEN 3 6 10 SỐ KG ĐỒNG HỢP 2 3 4 SỐ KG DỊ HỢP I II III SỐ ALEN/GEN 2 3 4 N r r( r + 1)/2 r r( r – 1)/2 1 3 6 ( Lưu ý: thay vì tính r( r + 1)/2, có thể tính nhanh 1 + 2 + 3 +… +r ) b. Trường hợp gen nằm trên NST giới tính X (không có alen tương ứng trên Y) * Trên giới XX = r( r + 1)/2 (Vì cặp NST tương đồng nên giống như trên NST thường) * Trên giới XY = r ( vì alen chỉ có trên X,không có trên Y) Vậy tổng số KG tối đa trong QT = r( r + 1)/2 + r c. Nếu chỉ có gen nằm trên nhiễm sắc thể Y không có alen tương ứng nằm trên X - Số kiểu gen tối đa trong quần thể đối với 1 gen = r Nếu trường hợp trên X và Y đều có alen tương ứng(nằm trên đoạn tương đồng) thì số kiểu gen tính theo công thức: r.(3r + 1)/2 2.2.4.2. Bài tập mẫu - Trường hợp gen nằm trên nhiễm sắc thể thường khác nhau Bài 1: Gen I, II và III có số alen lần lượt là 2, 3 và 4. Tính số kiểu gen tối đa có thể có trong quần thể ở các trường hợp: 1/ 3 gen trên nằm trên 3 cặp NST thường. A. 124 B. 156 C. 180 D. 192 2/ Gen I và II cùng nằm trên một cặp NST thường, gen III nằm trên cặp NST thường khác: A. 156 B. 184 C. 210 D. 242 17 Bài 2: Ở người, gen qui định dạng tóc do 2 alen A và a trên nhiễm sắc thể thường qui định; bệnh máu khó đông do 2 alen M và m nằm trên nhiễm sắc thể X ở đoạn không tương đồng với Y. Gen qui định nhóm máu do 3alen: I A ; IB (đồng trội) và IO (lặn). Số kiểu gen và kiểu hình tối đa trong quần thể đối với 3 tính trạng trên : A. 90 kiểu gen và 16 kiểu hình B. 54 kiểu gen và 16 kiểu hình C. 90 kiểu gen và 12 kiểu hình D. 54 kiểu gen và 12 kiểu hình - Trường hợp gen nằm trên nhiễm sắc thể thường và nhiễm sắc thể giới tính X Bài 1*: Ở người gen a: qui định mù màu; A: bình thường trên NST X không có alen trên NST Y. Gen quy định nhóm máu có 3 alen I A, IB,IO. Số kiểu gen tối đa có thể có ở người về các gen này là: A. 27 B. 30 C. 9 D. 18 Bài 2*: Số alen của gen I, II và III lần lượt là 3, 4 và 5. Biết các gen đều nằm trên NST thường và không cùng nhóm liên kết. Xác định trong quần thể: a. Số kiểu gen đồng hợp về tất cả các gen và dị hợp tất cả các gen lần lượt là: A. 60 và 90 B. 120 và 180 C. 60 và 180 D. 30 và 60 b. Số kiểu gen đồng hợp về 2 cặp gen và dị hợp về 2 cặp gen lần lượt là: A. 240 và 270 B. 180 và 270 C. 290 và 370 D. 270 và 390 c. Số kiểu gen dị hợp : A. 840 B. 690 C. 750 D. 660 Giải: a. Số kiểu gen đồng hợp tất cả các gen = 3.4.5 =60 ; Số Kg dị hợp tất cả các gen = 3.6.10 =180 b. Số kiểu gen đồng hợp 2 cặp, dị hợp 1 cặp = (3.4.10+4.5.3+3.5.6) =270 Số kiểu gen dị hợp 2 cặp, đồng hợp 1 cặp = (3.6.5+6.10.3+3.10.4) =390 c. Số kiểu gen dị hợp = (6.10.15) – (3.4.5) = 840 Bài 3*: Gen I có 3 alen, gen II có 4 alen, gen III có 5 alen. Biết gen I và II nằm trên X không có alen trên Y và gen III nằm trên Y không có alen trên X. Số kiểu gen tối đa trong quần thể A. 154 B. 184 C. 138 D. 214 Giải: Số kiểu gen trên XX= 3.4(3.4+1) = 78, số kiểu gen trên XY = 3.4.5 = 60. Tổng số kiểu gen = 78+60= 138 18
- Xem thêm -