SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM
ĐỀ TÀI:
"PHƯƠNG PHÁP GIẢI MỘT SỐ DẠNG BÀI TẬP VẬN VỀ DI
TRUYỀN HỌC QUẦN THỂ PHỤC VỤ CHO ÔN THI ĐẠI HỌC VÀ
ÔN THI HSG MÔN SINH HỌC LỚP 12"
1
Phần I : Lí do chọn đề tài .
Chương trình sinh học THPT nói chung và Chương trình sinh học THPT 12 nói riêng
nội dung lý thuyết rất nhiều, song phần bài tập vận dụng rất ít và không có nội dung
hướng dẫn giải nên rất khó đối với học sinh đặc biệt là HS ở vùng sâu, vùng xa. Thêm
vào đó trong phân phối chương trình chỉ trang bị lí thuyết, không có tiết rèn luyện bài tập,
ngay cả trong sách bài tập sinh học các dạng toán sinh cũng không có nhiều hoặc thậm
chí không có.
Chương trình sinh học lớp 12 thời gian dành cho phần bài tập quần thể giao phối và quần
thể tự phối rất ít nhưng ngược lại trong các đề thi tỉ lệ điểm của phần này không nhỏ (đối
với đề thi tốt nghiệp 2 câu, đối với thi đại học 3 câu. Theo cấu trúc đề thi của bộ 2011).
Khối lượng kiến thức nhiều, nhiều bài tập áp dụng, trong khi đó thời gian hạn hẹp giáo
viên khó có thể truyền đạt hết cho học sinh do đó học sinh rất dễ gặp khó khăn, lúng túng
khi gặp những bài tập này, đặc biệt đối với học sinh các trường THPT ở vùng sâu, vùng
xa. Nhiều học sinh vận dụng lý thuyết để giải bài tập một cách mơ hồ, lúng túng, không
cơ sở khoa học. Bên cạnh đó các em cũng không có tâm huyết với môn sinh học này như
các môn học tự nhiên khác. Vì vậy để làm rõ những điểm cần lưu ý trong quá trình giải
bài tập, giúp học sinh yên tâm, tự tin hơn trong quá trình làm bài, thay đổi cách nhìn nhận
của các em về môn học này nhằm giúp các em yêu thích môn này hơn tôi mạnh dạn chọn
đề tài sáng kiến kinh nghiệm “Phương pháp giải một số dạng bài tập vận về di truyền
học quần thể phục vụ cho ôn thi đại học và ôn thi HSG môn sinh học lớp 12”
Phần II : Nội dung
A. Lý thuyết
2
I. Quần thể là gì?
Quần thể là tập hợp các cá thể cùng loài, sống trong khoảng không gian xác định, tại một
thời điểm nhất định, có thể sinh sản tạo ra thế hệ mới
Vế mặt di truyền học có hai loại quần thể: quần thể giao phối ngẫu nhiên (ngẫu phối) và
quần thể tự phối (nội phối)
II. Các đặc trưng di truyền của quần thể
Về mặt di truyền , mỗi quần thể được đặc trưng bởi vốn gen, tần số tương đối của các
alen, tần số kiểu gen và tần số kiểu hình
1. Vốn gen: Là tổ hợp toàn bộ các alen của tất cả các gen có trong quần thể đó
2. Tần số tương đối của các alen: Là tỷ lệ phần trăm loại giao tử mang alen đó tính
trên tổng số các loại giao tử được sinh ra
3. Tần số kiểu gen: Là tỷ lệ phần trăm số cá thể mang loại kiểu gen đó tính trên tổng
số cá thể trong quần thể
4. Thành phần kiểu gen: Là tỷ lệ phần trăm giữa các loại gen khác nhau trong quần
thể
III. Quần thể tự phối.
- Tự phối là tự thụ phấn ở động vật hoặc tự thụ tinh của động vật lưỡng tính hoặc giao
phối cận huyết của động vật đơn tính. Do vậy kiểu gen của bố mẹ giống nhau.
- Tự phối qua nhiều thế hệ làm tăng dần tần số kiểu gen đồng hợp, giảm dần tần số kiểu
gen dị hợp, do đó không làm thay đổi tần số alen của quần thể
- Quá trình tự phối làm cho quần thể dần dần phân hóa thành các dòng thuần có kiểu gen
khác nhau
3
IV. Quần thể giao phối ngẫu nhiên (ngẫu phối)
- Là quần thể trong đó có sự giao phối ngẫu nhiên và tự do của các cặp bố mẹ. Do vậy
kiểu gen của bố mẹ có thể giống hoặc khác nhau
- Kết quả của ngẫu phối làm tăng xuất hiện các biến dị tổ hợp. do vậy quần thể có tính đa
hình về kiểu gen và kiểu hình
- Tần số các alen cũng như tần số các kiểu gen trong quần thể ngẫu phối có khuynh
hướng duy trì không đổi trong những điều kiện nhất định(Quần thể có kích thước lớn,
giao phối ngẫu nhiên và tự do, không có di – nhập gen, không có đột biến nếu có tỷ lệ đột
biến thuận phải bằng đột biến nghịch, không xảy ra CLTN)
B. Các phương pháp giải bài tập trong di truyền quần thể
1. Xác định tần số alen và tần số kiểu gen của một gen trong quần thể
1.1. Xác định tần số kiểu gen
Xét một gen có 2 alen A và a sẽ tồn tại 3 loại kiểu gen AA, Aa, aa.
Gọi N là tổng số cá thể
Gọi D là tổng số cá thể mang kiểu gen AA
Gọi H là tổng số cá thể mang kiểu gen Aa
Gọi R là tổng số cá thể mang kiểu gen aa. Ta có N = D +H +R
Gọi tần số tương đối của kiểu gen AA là d
Gọi tần số tương đối của kiểu gen Aa là h
Gọi tần số tương đối của kiểu gen aa là r ta có tần số tương đối của các kiểu gen
AA = d = D/N Aa = h = H/N aa = r = R/N
4
1.2. Xác định tần số alen
Từ tần số tương đối của các kiểu gen. có thể tính được tần số tương đối của các alen. Vì
mỗi gen của cá thể trong quần thể mang hai alen. Gọi tần số alen A là P
A
, tần số alen a là
q
a
ta có:
P
A
= (2D+H)
/2N = d + h/2
q
a
= (2R+H)/2N = r + h/2
+ Định luật Hacđi – Vanbec
- nếu một lôcut (gen) có 2 alen ta có P
A
+ q
a
= 1. Sự kết hợp ngẫu nhiên của trứng và tinh
trùng: (P
A
+ q
a
) (P
A
+ q
a
) sẽ tạo sự phân bố kiểu gen:
P
2
(AA) + 2pq (Aa) +q
2
(aa) = 1
Nếu ở một lôcut có nhiều alen khác nhau thì sự phân bố của quần thể sẽ tuân theo quy
luật giao phối. Ví dụ lôcut có 3 alen : A
1
, A
2
, A
3
P
A1
+ q
A2
+ r
A3
= 1. Sự kết hợp ngẫu nhiên sẽ tạo sự phân bố kiểu gen trong quần thể là:
P
2
A1A1
+ q
2
A2A2
+ r
2
A3A3
+ 2pq
A1A2
+ 2pr
A1A3
+ 2rq
A2A3
= 1
Nếu các gen nằm trên NST giới tính thì tần số của một trong hai alen không bao giờ bằng
0.5
2. Xác định cấu trúc di truyền của quần thể
2.1. Xác định cấu trúc di truyền của quần thể tự thụ sau n lần tự thụ.
Ở quần thể tự phối xét một gen có 2 alen A và a. Cấu trúc di truyền của quần thể ban đầu
có dạng :
xAA: yAa : zaa ( với x + y + z = 1 )
Nếu gọi x là thể đồng hợp trội (AA).
5
Nếu gọi y là thể dị hợp (Aa)
Nếu gọi z là thể đồng hợp lặn (aa)
Gọi n là số thế hệ tự phối, tỷ lệ các kiểu gen sau n lần tự thụ là
AA = xAA + y[1-(0,5)
n
/2] aa = zaa + y[1-(0,5)
n
/2] Aa= y/2
n
2.2. Xác định thành phần kiểu gen của thế hệ P:
Cho thành phần kiểu gen của quần thể qua n thế hệ tự phối là x
n
BB + y
n
Bb + z
n
bb
Thành phần kiểu gen của thế hệ P: Bb =
n
n
2
1
y
= y
BB = x
n
-
2
y.
2
1
y
n
−
= x (với y =
n
n
2
1
y
)
bb = z
n
-
2
y.
2
1
y
n
−
= z (với y =
n
n
2
1
y
)
2.2. Xác định cấu trúc di truyền của quần thể giao phối:
Dạng thứ 1 : Cách tính tần số của các alen trong quần thể :
* Để tính tần số alen trong quần thể khi biết được tỉ lệ kiểu hình và tỉ lệ kiểu gen ở dạng
số lớn ta nên đưa về dạng tỉ lệ phần trăm hoặc ở dạng thập phân để dễ tính và áp dụng
công thức tổng quát : P2 AA : 2pqAa : q
2
aa = 1 Cách tính tần số p,q : p = p
2
+pq; q = q
2
+ pq
a. Hai alen nằm trên NST thường
a.1 Trội hoàn toàn:
Thí dụ A là trội hoàn toàn so với a.
Nếu hai alen là trội hoàn toàn thì những cá thể có kiểu gen đồng hợp AA hay dị hợp Aa
6
đều có kiểu hình trội. Như vậy không thể tính được số cá thể trội có kiểu gen là AA hay
Aa. Mà chỉ có thể mang tính trạng lặn mới biết chắc chắn kiểu gen là aa do đó căn cứ trên
các cá thể man tính trạng lặn để tính tần số của gen. Nếu quần thể có sự cân bằng kiểu
gen thì.Tần số của kiểu gen aa là q
2
ta có:
q = p = 1-q.
a.2 Trội không hoàn toàn :
Dạng này chỉ cần biết tỉ lệ kiểu hình thì ta biết được tỉ lệ kiểu gen, khi tính tần số ta áp
dụng công thức trên.
b. Hai alen nằm trên NST giới tính.
b.1 Trội lặn hoàn toàn.
*Ở đa số các loài động vật con đực đều là tao tử chỉ mang một alen trên NST X là đã biểu
hiện thành tính trạng do đó chỉ cần căn cứ trên số cá thể, cái trong quần thể để tính tần số
của các gen (với điều kiện tần số của các alen ở 2 giới đực cái như nhau ).
Xét một gen có 2 alen trên NST A và a .
Ở giới có cặp NST XX có các loại kiểu gen là: X
A
X
A
, X
A
X
a
, X
a
X
a
.
Ở giới có cặp NST XY có các loại kiểu gen là: X
A
Y, X
a
Y
b.2 Trội không hoàn toàn.
Dạng này thường có nhiều kiểu gen và kiểu hình vì một số gen chỉ liên kết trên NST giới
tính X không có alen trên Y nên con đực chỉ cần một alen đã biểu hiện thành kiểu hình.
2.2. Dạng thứ 2 :
+ Biết tấn số tương đối của các alen, xác định cấu trúc di truyền của quần thể, tỉ lệ kiểu
hình :
+ Chứng minh cấu trúc của quần thể cân bằng hay chưa cân bằng di truyền
Cách giải
7
+ Lập bảng tổ hợp giữa giao tử đực và cái theo tần số tương đối đã cho ta suy ra kết quả
về tần số di truyền và tần số kiểu hình.
+ Trạng thái cân bằng của quần thể được biểu thị qua tương quan : p2p2 = (2pq : 2)
2
+ Điều kiện để quần thể đạt trạng thái cân bằng di truyền : Cho ngẫu phấn đến lúc tần số
tương đối của alen không đổi.
Dạng 3: Xác định số kiểu gen và số kiểu giao phối
a. Gen nằm trên NST thường
- Xét một gen có n alen, sự tổ hợp các alen tạo ra các kiểu gen khác nhau trong quần thể
giao phối là:
Số kiểu gen đồng hợp là : n
Số kiểu gen dị hợp là: C
2
n
số kiểu gen trong quần thể là : n + C
2
n
= (1 + n)n/2
- Xét x gen khác nhau, các gen phân ly độc lập, gọi r là số alen của một gen thì số kiểu
gen khác nhau trong quần thể sẽ là: [r(r+1)/2]
x
- Xét x
1
, x
2,
x
n
gen khác nhau, các gen nằm trên cùng một cặp NST, gọi r
1
, r
2
, r
n
là số
alen tương ứng của các gen thì số kiểu gen khác nhau trong quần thể sẽ là:
r
1
r
2
r
n
(r
1
r
2
r
n
+1)/2
- Xét y kiểu gen khác nhau trong quần thể giao phối. số kiểu giao phối giữa các cặp bố
mẹ khác nhau về kiểu gen sẽ tuân theo công thức: (1 +y)y/2
b. Gen nằm trên NST giới tính
+ Đối với cặp XX:
8
- Xét một gen có n alen, sự tổ hợp các alen tạo ra các kiểu gen khác nhau trong quần thể
giao phối là:
Số kiểu gen đồng hợp là : n
Số kiểu gen dị hợp là C
2
n
số kiểu gen trong quần thể là : n + C
2
n
= (1 + n)n/2
- Xét x gen khác nhau, các gen phân ly độc lập, gọi r là số alen của một gen thì số kiểu
gen khác nhau trong quần thể sẽ là: [r(r+1)/2]
x
- Xét x
1
, x
2,
x
n
gen khác nhau, các gen nằm trên cùng một cặp NST, gọi r
1
, r
2
, r
n
là số
alen tương ứng của các gen thì số kiểu gen khác nhau trong quần thể sẽ là:
r
1
r
2
r
n
(r
1
r
2
r
n
+1)/2
+ Đối với cặp XY:
- Xét một gen có n alen, sự tổ hợp các alen tạo ra các kiểu gen khác nhau trong quần thể
giao phối là:
Số kiểu gen là : n
- Xét x gen khác nhau, các gen phân ly độc lập, gọi r là số alen của một gen thì số kiểu
gen khác nhau trong quần thể sẽ là: r
x
- Xét x
1
, x
2,
x
n
gen khác nhau, các gen nằm trên cùng một cặp NST, gọi r
1
, r
2
, r
n
là
số alen tương ứng của các gen thì số kiểu gen khác nhau trong quần thể sẽ là: r
1
r
2
r
n
C. Vận dụng giải các bài toán về di truyền quần thể
I. Quần thể tự phối
I.1. Bài tập tự luận
9
Bi 1: Giả định rằng: Một quần thể thực vật ở thế hệ xuất phát (I
0
) có thành phần
kiểu gen: 0,4AA + 0,4Aa + 0,2aa = 1.
Biết gen A quy định tính trạng không có tua trội hoàn toàn so với alen a quy định
tính trạng có tua. Hãy xác định cấu trúc di truyền và tỷ lệ kiểu hình của quần thể ở
thế hệ thứ 3 (I
3
) trong trờng hợp quần thể tự thụ phấn.
I
0
: 0,4 AA +0,4 Aa + 0,2 aa = 1
I
3
:
3
1
0,4 0,4.
2
0,4
2
ữ
+
AA +
3
1
0,4
2
Aa +
3
1
0,4 0,4.
2
0,2
2
ữ
+
aa
= 0,575AA + 0,05Aa + 0,375aa
TLKH: 0,625 không tua: 0,375 có tua.
Bi 2:
a. Cu trỳc ca qun th qua 3 th h t th phn (I
3
)
l: 0,35AA + 0,1Aa + 0,55aa =1.
Xỏc nh cu trỳc di truyn ca qun th th h xut phỏt I
o
?
b. Mt qun th thc vt t th phn th h xut phỏt (I
o
) cú cu trỳc di truyn:
I
o
: 0.8Aa + 0.2aa = 1. Cu trỳc di truyn ca qun th qua 3 th h t th phn (I
3
) nh
th no?
a. T l th ng hp tri AA trong qun th P l
Aa =
n
n
2
1
y
= y => y =
3
2
1
1,0
= 0,8
10
AA = x
n
-
2
y.
2
1
y
n
−
= x (với y =
n
n
2
1
y
) => x = 0,35 -
2
8,0.
2
1
8,0
3
−
= 0
aa = z
n
-
2
y.
2
1
y
n
−
= z (với y =
n
n
2
1
y
) => z = 0,55 -
2
8,0.
2
1
8,0
3
−
= 0,2
Vậy cấu trúc di truyền ở thế hệ P là 0,8Aa + 0,2aa = 1.
b. Tỉ lệ thể dị hợp Aa ở thế hệ (I
3
) =
3
2
1
8.0
= 0.1
- Tỉ lệ thể đồng hợp AA ở thế hệ (I
3
) =
2
2
1
.8.08.0
3
−
= 0.35
- Tỉ lệ thể đồng hợp aa ở thế hệ (I
3
) = 0.2 +
2
2
1
.8.08.0
3
−
= 0.55
Vậy cấu trúc di truyền ở QT (I
3
)
là: I
3
= 0.35AA + 0.1Aa + 0.55aa =1.
Bài 3:
Ở quần thể bướm, gen quy định màu thân gồm 3 alen: C,
C
1
,
C
2
, trong đó C( thân đen)
trội hoàn toàn so với C
1
( thân nâu), C
1
trội hoàn toàn so với C
2
( thân xám). Qua nghiên
cứu một quần thể đang ở trạng thái cân bằng di truyền xác định được: tỉ lệ bướm có thân
đen chiếm 64%, thân nâu chiếm 32%, còn lại là thân xám.
a. Cho bướm thân đen giao phấn với bướm thân nâu. Tính xác suất để sinh ra bướm cái
có thân xám ?
b. Từ một quần thể bướm qua 3 thế hệ tự phối có cấu trúc di truyền 0,35 C
1
C
1
+ 0,1 C
1
C
2
+ 0,55 C
2
C
2
. Xác định cấu trúc của quần thể ở thế hệ ban đầu (P) ?
11
- Gọi p là tần số tương đối của alen C.
- Goi q là tần số tương đối của alen C
1
- Gọi r là tần số tương đối của alen C
2
Thân đen Thân nâu Thân xám
Kiểu gen
Kiểu hình
CC +CC
1
+
CC
2
=
p
2
+ 2pq+
2pr = 0, 64
C
1
C
1
+
C
1
C
2
= q
2
+ 2qr
0, 32
C
2
C
2
r
2
=
0,04
Từ bảng trên ta có:
r
2
= 0,04 => r = 0,2
Vậy q = 0,4 => p = 0,4
Xác suất sinh bướm thân xám = (2. 0, 4.0.2/ 0,64).(2.0,4.0,2/0,32).1/4.1/2
b. Tỷ lệ thể đồng hợp trội C
1
C
1
trong quần thể P là
C
1
C
2
=
n
n
2
1
y
= y => y =
3
2
1
1,0
= 0,8
C
1
C
1
= x
n
-
2
y.
2
1
y
n
−
= x (với y =
n
n
2
1
y
) => x = 0,35 -
2
8,0.
2
1
8,0
3
−
= 0
C
2
C
2
= z
n
-
2
y.
2
1
y
n
−
= z (với y =
n
n
2
1
y
) => z = 0,55 -
2
8,0.
2
1
8,0
3
−
= 0,2
12
Vậy cấu trúc di truyền ở thế hệ P là 0,8C
1
C
2
+ 0,2C
2
C
2
= 1.
Bài 4:
Một loài thực vật thụ phấn tự do có gen A quy định hạt tròn là trội hoàn toàn so với gen a
qui định hạt dài; gen B qui định hạt đỏ là trội hoàn toàn so với gen b qui định hạt trắng.
Hai cặp gen A, a và B, b phân li độc lập. Khi thu hoạch ở một quần thể cân bằng di
truyền, thu được 61,44% hạt tròn, đỏ; 34,56% hạt tròn, trắng; 2,56% hạt dài, đỏ; 1,44%
hạt dài, trắng.
a. Hãy xác định tần số các alen (A,a,B,b) và tần số các kiểu gen của quần thể nêu trên.
b. Nếu vụ sau mang tất cả các hạt có kiểu hình dài, đỏ ra trồng thì tỉ lệ kiểu hình hạt
mong đợi khi thu hoạch sẽ như thế nào?
Bài giải
a. Xét từng tính trạng trong quần thể:
+Dạng hạt: 96% tròn: 4%dài
→ tần số alen a=0,2; A=0,8
→cấu trúc kiểu gen qui định hình dạng hạt là: 0,64AA: 0,32Aa: 0,04aa.
+Màu hạt: 64% đỏ: 36% trắng
→tần số: B=0,4; b=0,6.
→ cấu trúc kiểu gen qui định màu hạt là: 0,16BB: 0,48Bb: 0,36bb
Tần số các kiểu gen của quần thể là
(0,64AA: 0,32Aa: 0,04aa) x (0,16BB: 0,48Bb: 0,36bb)
+AABB= 0,1024 +AABb= 0,3072
13
+AaBB= 0,0512 +AaBb= 0,1536
+AAbb= 0,2304 +Aabb= 0,1152
+aaBB= 0,0064 +aaBb= 0,0192
+aabb= 0,0144
b. Các hạt dài, có tần số kiểu gen là: 1aaBB: 3aaBb.
- TS: B= (2+3)/8 ; b= 3/8
- Tỉ lệ phân li kiểu hình : 55/64 hạt dài đỏ(aaB-): 9/64 dài trắng (aabb).
Bài 5:
Trong một quần thể lúa có tần số cây bị bệnh bạch tạng là 100/40000. Biết quần thể đang
ở trạng thái cân bằng di truyền.
a) Hãy tính tần số alen và xác định cấu trúc di truyền của quần thể?
b) Nếu tiến hành tự thụ phấn bắt buộc qua 4 thế hệ thì cấu trúc di truyền của quần thể sẽ
như thế nào?
Gi¶i
a) Gọi p là tần số của alen A; q là tần số của alen a
Theo bài ra ta có : q
2
= 100/40000 = 0,0025
=> q =
0,0025
= 0,05 (a)
=> p = 1- 0,05 = 0,95 (A)
Cấu trúc di truyền của quần thể đã cho là :
0,95
2
AA + 2x 0,95x 0,05Aa + 0,05
2
aa = 1
0,9025AA + 0,095Aa + 0,0025aa = 1
14
b) Qun th t th phn bt buc qua 4 th h thỡ :
Th Aa = 0,095 x (1/2)
4
= 0,0059
Th AA = (0,095 - 0,0059)/2 + 0,9025 = 0,94705
Th aa = (0,095 - 0,0059)/2 + 0,0025 = 0,04705
- Cu trỳc di truyn ca qun th l :
0,94705AA + 0,0059Aa + 0,04705aa = 1
Bi 6:
ở thực vật: A: hoa đỏ; a: hoa trắng. Đỏ trội hoàn toàn so với trắng. Quần thể đạt cân
bằng di truyền sau đó cho các cây tự thụ phấn qua 3 thế hệ liên tiếp, tỉ lệ cây hoa
trắng ở F3 gấp 2 lần tỉ lệ cây hoa trắng ở thế hệ xuất phát.
Xác định cấu trúc di truyền của quần thể ở trạng thái cân bằng.
Giải
Theo gt: A: đỏ; a: trắng.
QT cân bằng DT có dạng p
2
AA : 2pqAa : q
2
aa (p+q=1)
Sau khi tự thụ phấn qua 3 thế hệ thì:
Tần số KG Aa = 1/2
3
. 2pq
Tần số KG AA = p
2
+ (2pq - 1/2
3
. 2pq):2
Tần số KG aa = q
2
+ (2pq - 1/2
3
. 2pq):2
Theo gt, ta có: q
2
+ (2pq - 1/2
3
. 2pq):2 = 2q
2
<-> q
2
- (2pq - 1/4pq):2 = 0
Thay p = 1-q ta đợc: q
2
(1-q)q + 1/8 (1-q)q = 0
<-> q
2
q + q
2
+ 1/8q 1/8q
2
= 0 <-> 15q
2
7q = 0 <-> q = 7/15 = 0,46667
15
p = 1 0,46667 = 0,53333
Cấu trúc DT của QT ở trạng thái cân bằng là:
0,53333
2
AA : 2. 0,53333 . 0,46667 Aa : 0,46667
2
aa
Bi 7:
ở một loài thực vật tự thụ phấn có: D - tròn trội hoàn toàn so với d - dài. R - đỏ trội hoàn
toàn so với r trắng. Hai cặp gen này phân ly độc lập .Cho quần thể tự thụ phấn thu
đợc F
1
:14,25% tròn đỏ : 4,75% tròn trắng : 60,75% dài đỏ : 20,25% dài trắng
Biết 1 gen qui định 1 tính trạng
a. Tính tần số alen và tần số kiểu gen của từng tính trạng trong quần thể nêu trên.
b. Tính tần số các KG trong quần thể nêu trên khi xét chung cả 2 loại tính trạng.
Giải
a. Tần số alen d = 0,9; D = 0,1
Cấu trúc di truyền : 0,01 DD : 0,18 Dd : 0,81 dd
Tần số alen r = 0,5; R = 0,5
Cấu trúc di truyền : 0,25 RR : 0,5 Rr: 0,25 rr
b. Tỷ lệ các loại kiểu gen trong quần thể:
(0,01 DD : 0,18 Dd : 0,81 dd) x (0,25 RR : 0,5 Rr: 0,25 rr) =
Bi 8:
Qun th t th cú thnh phn kiu gen th h P l 0,4BB + 0,2 Bb + 0,4bb = 1.Cn bao
nhiờu th h t th phn cú c t l ng hp tri chim 0,475
Gii:
16
Tỷ lệ thể đồng hợp trội BB trong quần thể F
n
là
BB = x +
2
y.
2
1
y
n
−
=
2
2,0.
2
1
2,0
4,0
n
−
+
= 0,475
n=2 vậy sau 2 thế hệ BB = 0,475
Bài 9:
Quần thể tự thụ phấn sau 3 thế hệ tự thụ phấn có thành phần kiểu gen
0,4375BB+0,125Bb + 0,4375bb. Cấu trúc di truyền ở thế hệ P như thế nào?
Giải:
Bb =
n
n
2
1
y
= y => y =
3
2
1
125,0
= 1
BB = x
n
-
2
y.
2
1
y
n
−
= x (với y =
n
n
2
1
y
=1)
=> x = 0,4375 -
2
1.
2
1
1
3
−
= 0
bb = z
n
-
2
y.
2
1
y
n
−
= z (với y =
n
n
2
1
y
=1)
=> z = 0,4375 -
2
1.
2
1
1
3
−
= 0
Vậy cấu trúc quần thể ở thế hệ P là :1Bb
Bài 10 :
17
Ở quần thể cá đạt trạng thái cân bằng Hacđi – Vanbec có tỉ lệ cá màu xám : cá màu đỏ =
1:24. Nếu xảy ra hiện tượng giao phối có lựa chọn (chỉ có những con cùng màu mới giao
phối với nhau) qua 2 thế hệ. Xác định thành phần kiểu gen của quần thể ở thế hệ thứ hai.
Biết gen quy định màu đỏ là trội hoàn toàn so với màu xám, gen nằm trên nhiễm sắc thể
thường.
Lời giải:
Gọi A quy định màu đỏ, a quy định màu xám và tần số của alen A là p, tần số của alen a
là q.Vì quần thể ở trạng thái cân bằng nên q2 = 1/25 → q = 0,2 ; p = 1-0,2 = 0,8
Cấu trúc di truyền của quần thể là: 0,64 AA + 0,32 Aa + 0,04 aa = 1
Quần thể xảy ra giao phối có lựa chọn sau 2 thế hệ:
P: (màu đỏ ×màu đỏ)0,96
= (0,6667 AA : 0,3333 Aa) × (0,6667 AA : 0,3333 Aa) 0,96
→ F1: (0,6666 AA : 0,2667 Aa : 0,0267 aa)
P: (màu xám x màu xám)0,04 = (aa x aa) 0,04 → F1: 0,04 aa
Thế hệ F1 thu được là (0,6666 AA : 0,2667 Aa : 0,0667 aa)
F1x F1: (màu đỏ x màu đỏ)0,9333
= (0,7142 AA : 0,2858 Aa) × (0,7142 AA : 0,2858 Aa) 0,9333
→ F2: (0,6856 AA : 0,2286 Aa : 0,0190 aa)
F1x F1: (màu xám x màu xám)0,0667 → F2:0,0667 aa
Vậy cấu trúc di truyền quần thể F2: (0,6856 AA : 0,2286 Aa : 0,0857 aa)
II.2. Bài tập trắc nghiệm
18
Bài 1: 1 QT có 0,36AA; 0,48Aa; 0,16aa. Xác định CTDT của QT 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 : 0,16a
Giải
TL KG Aa qua 3 thế hệ tự phối = ( 1 / 2 )
3
x 0,48 = 0,06.
TL KG AA = 0,36 + (0,48 – 0,06)/2 = 0,36 + 0,21 = 0,57.
TL KG aa = 0, 16 + 0,21 = 0,37.
Vậy: qua 3 thế hệ tự phối QT trên có CTDT là: 0,57AA : 0,06Aa : 0,37aa Chọn A
Bài 2: Một QT thực vật ở thế hệ XP đều có KG Aa. Tính theo lí thuyết TL KG AA trong
QT sau 5 thế hệ tự thụ phấn bắt buộc là:
A.46,8750 % B.48,4375 % C.43,7500 % D.37,5000
%
Giải
TL KG AA = (( 1 – ( 1/2 )
5
) : 2 ) = 31/ 64 = 48,4375 % Chọn B
Bài 3: Nếu ở P TS các KG của QT là :20%AA :50%Aa :30%aa ,thì sau 3 thế hệ tự thụ,
TS KG 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 :
TS KG Aa = ( 1 / 2 )
3
x 0,5 = 0,0625 = 6,25 %
19
TS KG AA = 0,2 + (( 0,5 - 0,0625 ) /2 ) = 0,41875 = 41,875 %
TS KG aa = 0,3 + (( 0,5 - 0,0625 ) /2 ) = 0,51875 = 51,875 % Chọn C
Bài 4: QT tự thụ phấn có thành phân KG là 0,3 BB + 0,4 Bb + 0,3 bb = 1.
Cần bao nhiêu thế hệ tự thụ phấn thì TL thể ĐH chiếm 0,95 ?
A. n = 1 ; B. n = 2 C. n = 3 D. n = 4
Giải:
Thể ĐH gồm BB và bb chiếm 0,95 => TL thể ĐH BB = bb = 0,95 / 2 = 0,475
TL KG Bb = 0,4 ( 1 / 2 )
n
TL KG BB = 0,3 + (( 0,4 - 0,4( 1 / 2 )
n
) /2 ) = 0,475
0,6 + 0,4 ( 0,4( 1 / 2 )
n
) = 0,475 x 2
0,4( 1 / 2 )
n
= 1 – 0,95 = 0,05
( 1 / 2 )
n
= 0,05 / 0,4 = 0,125
( 1 / 2 )
n
= ( 1 / 2 )
3
=> n = 3 Chọn C
Bài 5: Xét QT tự thụ phấn có thành phân 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 phân KG 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
Giải: P : 0,3 BB + 0,3 Bb + 0,4 bb = 1.Các cá thể bb không có khả năng sinh sản
20
các cá thể BB, bb khi tự thụ phấn : 0,3 BB : 0,3 Bb chỉ đạt 60 % , thì :
TL KG BB = ( 30 x 100 ) / 60 = 50 % = 0,5
TL KG bb = ( 30 x 100 ) / 60 = 50 % = 0,5
P: 0,5 BB + 0,5 bb = 1
Lúc này F1; TL KG Bb = ( 1 / 2 )
1
x 0,5 = 0,25
TL KG BB = 0,3 + (( 0,5 – 0,25 )/2 ) = 0,625
TL KG bb = 0 + ((0,5 – 0,25 ) / 2) = 0,125
Vậy: thành phân KG F1 là 0,625BB + 0,25 Bb + 0,125 bb = 1 Chọn C
Bài 6: Một QT XP có TL của thể dị hợp Bb bằng 60%. Sau một số thế hệ tự phối liên
tiếp, TL của thể dị hợp còn lại bằng 3,75%. Số thế hệ tự phối đã xảy ra ở QT tính đến
thời điểm nói trên là bao nhiêu?
A. n = 1 ; B. n = 2 C. n = 3 D. n = 4
Giải:
TL KG Bb = ( 1 / 2 )
n
x 60 % = 3,75 %
( 1 / 2 )
n
x 3/5 = 3 / 80 (60 % = 60 /100 = 3/5 ; 3,75 % =375/10000 = 3/80 )
( 1 / 2 )
n
= 3/80 : 3/5 = 3/80 x 5/3 = 5/80 = 1/16 = ( 1 / 2 )
4
( 1 / 2 )
n
= ( 1 / 2 )
4
=> n = 4 Chọn D
Bài 7: Một QT Thực vật tự thụ phấn có TL KG ở thế hệ XP: 0,45AA : 0,30Aa : 0,25aa.
Cho biết cá thể có KG aa không có khả năng sinh sản. Tính theo lí thuyết TL KG thu
được ở F1 là:
A.0,525AA : 0,150Aa : 0,325aa B.0,7AA : 0,2Aa ; 0,1aa
21
C.0,36AA : 0,24Aa : 0,40aa D.0,36AA : 0,48Aa : 0,16aa
Giải: P : 0,45 AA : 0,30 Aa : 0,25 aa .Các cá thể có KG aa không có khả năng sinh sản
Các cá thể AA, Aa khi tự thụ phấn : 0,45 AA : 0,30 Aa chỉ đạt 75 %, thì :
TL KG AA = ( 45 x 100 ) / 75 = 60 % = 0,6
TL KG Aa = ( 30 x 100 ) / 75 = 40 % = 0,4
P: 0,6 AA + 0,4 Aa = 1
Lúc này F1; TL KG Aa = ( 1 / 2 )
1
x 0,4 = 0,2
TL KG AA = 0,6 + (( 0,4 – 0,2 )/2 ) = 0,7
TL KG aa = 0 + ((0,4 – 0,2 ) / 2) = 0,1
Vậy: TL KG F1 là : 0,7AA : 0,2Aa ; 0,1aa Chọn B
Bài 8 : Xét một QT thực vật có TP KG là 25% AA : 50% Aa : 25% aa. Nếu tiến hành tự
thụ phấn bắt buộc thì TL KG ĐH ở thế hệ F
2
là
A. 12,5%. B. 25%. C. 75%. D. 87,5%.
Giải:
TL KG Aa = ( 1 / 2 )
2
x 50 % = 12,5 %.
Nếu tiến hành tự thụ phấn bắt buộc thì TL KG ĐH ở thế hệ F
2
là: 100 % - 12,5% = 87,5
% . Hay : TL KG AA = 25 % + (( 50 % – 12,5 % ) /2 ) = 43,75 %
TL KG aa = 25 % + (( 50 % – 12,5 % ) /2 ) = 43,75 %
Vậy : TL KG ĐH ở thế hệ F
2
là: 43,75 % + 43,75 % = 87,5 % Chọn D
Bài 9: Ở một QT sau khi trải qua 3 thế hệ tự phối, TL của thể dị hợp trong QT bằng 8%.
Biết rằng ở thế hệ XP, QT có 20% số cá thể ĐH trội và cánh dài là tính trội hoàn toàn so
22
với cánh ngắn. Hãy cho biết trước khi xảy ra quá trình tự phối, TL KH nào sau đây là của
QT 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.
Giải : TL thể dị hợp Aa ở thế hệ XP: ( 1/2 )
3
x Aa = 0,08 => Aa = 0, 64 = 64 %
Vậy: TL KH cánh dài : 64 % + 20 % = 84 %
TL KH cánh ngắn : 100 % - 84 % = 16 % Chọn C
Bài 10: Cho CTDT của QT như sau: 0,4 AABb: 0,4 AaBb: 0,2 aabb. Người ta tiến hành
cho QT trên tự thụ phấn bắt buộc qua 3 thế hệ. TL cơ thể mang hai cặp gen ĐH trội là.
A. B. C. D.
- AABb x AABb > AABB = 0,4 x 1(AA) x [1/2(1-1/23)] BB = 7/40
- AaBb x AaBb > AABB = 0,4 x [1/2(1-1/23)] (AA) x [1/2(1-1/23)] BB =49/640
> Tổng TL KG 2 cặp ĐH trội khi cho tự thụ phấn 3 thế hệ : 7/40+49/640 = 161/640
Chọn đáp án B
II. Quần thể giao phối ngẫu nhiên
II.1. Bài tập tự luận
Bài 1:
Xét 4 gen ở một quần thể ngẫu phối lưỡng bội: gen 1 quy định màu hoa có 3 alen
A
1
; A
2
; a với tần số tương ứng là 0,5; 0,3; 0,2; gen 2 quy định chiều cao cây có 2
alen (B và b), trong đó tần số alen B ở giới đực là 0,6, ở giới cái là 0,8 và tần số alen
b ở giới đực là 0,4, ở giới cái là 0,2; gen 3 và gen 4 đều có 4 alen. Giả thiết các gen
23
nằm trên NST thường. Hãy xác định:
a) Số loại kiểu gen tối đa trong quần thể.
b) Thành phần kiểu gen về gen quy định màu hoa khi quần thể ở trạng thái cân bằng
di truyền.
c) Thành phần kiểu gen về gen quy định chiều cao cây ở F
1
khi quần thể ngẫu phối và
ở trạng thái cân bằng di truyền.
Bài giải
a. Số KG trong QT: 6.3.10.10 = 1800 kiểu gen
b. Thành phần KG quy đinh màu hoa khi QT đạt TTCB di truyền:
0,25A
1
A
1
+ 0,3 A
1
A
2
+ 0,2 A
1
a + 0,09 A
2
A
2
+ 0,12 A
2
a + 0,04 aa = 1
c. Thành phần KG quy định chiều cao cây ở F
1
khi ngẫu phối:
(0,6.0,8) BB + ( 0,6.0,2 + 0,8.0,4) Bb + ( 0,4.0,2)bb = 1
0,48 BB + 0,44 Bb + 0,08 bb = 1
Thành phần KG quy định chiều cao cây khi QT đạt TTCB di truyền:
p
B
= 0,48 + 0,44/2 = 0,7 ; q
b
= 1- 0,7 = 0,3
0,49 BB + 0,42 Bb + 0,09 bb = 1
Bài 2: Một quần thể ngẫu phối ban đầu ở phần cái tần số alen A là 0,8. Phần đực tần số
alen a là 0,4.
a. Xác định cấu trúc di truyền của quần thể khi đạt cân bằng di truyền?
b. Giả sử 1/2 số cơ thể dị hợp không có khả năng sinh sản, vậy cấu trúc di truyền
của quần thể tiếp theo như thế nào?
24
Bài giải
a. Tần số alen của quần thể khi đạt cân bằng là P
A
= (0,8 + 0.6 ) : 2 = 0,7 q
a
= 0,3
Cấu trúc di truyền của quần thể khi đạt cân bằng là:
0,49AA + 0.42Aa + 0.09aa = 1
b. Khi 1/2 số cơ thể dị hợp không có khả năng sinh sản thì cấu trúc quần thể trở thành:
0,49/0,79AA + 0,21/0,79Aa + 0,09/0,79aa = 1
P
A
≈ 0,73, q
a
≈ 0,27
Vậy cấu trúc của quần thể tiếp theo là:
0,5329AA + 0,3942Aa + 0,0729aa = 1
Bài 3: Một quần thể người có tỉ lệ người bị bạch tạng là 1/10.000.
a. Xác suất chọn được 50 người trong quần thể trên có kiểu gen dị hợp?
b. Xác suất để chọn được 1 cặp vợ chồng bình thường, sinh 1 con trai, 1 con gái đều bị
bạch tạng?
Bài giải
Quần thể có qa = 0,01 PA = 0,99
a. Xác suất chọn được 50 người trong quần thể trên có kiểu gen dị hợp là:
(2pq/(P
2
+ 2pq))
50
= (0,02/1,01)
50
b. Xác xuất để 1 cặp vợ chồng bình thường sinh 1 con trai và 1 con gái đều bị bạch tạng
là:
(2pq/p
2
+ 2pq).1/2. 1/4 . 1/2. 1/4 = 1,2251.10
-5
.
Bài 5 : Giả sử một quần thể động vật ngẫu phối có tỉ lệ các kiểu gen:
25