Lí thuyết căn bản
• Khái niệm: Đột biến gen là những biến đổi trong cấu trúc của gen, liên quan đến một hay một số cặp nuclêôtit.
• Các dạng: Có 4 dạng gồm: mất, thêm, đảo, thay một hay một số cặp nuclêôtit trong gen.
• Nguyên nhân: Tác động các nhân tố vật lý, hoá học trong môi trường hoặc biến đổi sinh lý, sinh hoá của môi trường nội bào.
• Cơ chế: ADN tái sinh bị sai ở một điểm nào đó.
Chương I: Đột biến gen Bài 1: tóm tắt lí thuyết Lí thuyết căn bản Khái niệm: Đột biến gen là những biến đổi trong cấu trúc của gen, liên quan đến một hay một số cặp nuclêôtit. Các dạng: Có 4 dạng gồm: mất, thêm, đảo, thay một hay một số cặp nuclêôtit trong gen. Nguyên nhân: Tác động các nhân tố vật lý, hoá học trong môi trường hoặc biến đổi sinh lý, sinh hoá của môi trường nội bào. Cơ chế: ADN tái sinh bị sai ở một điểm nào đó. Biểu hiện: Nếu xảy ra ở tế bào sinh dưỡng, sẽ phát sinh đột biến xôma; nếu xảy ra ở tế bào sinh dục, sẽ phát sinh đột biến giao tử; nếu xảy ra ở hợp tử, sẽ phát sinh đột biến tiền phôi. Hậu quả: Xuất hiện alen mới; thay đổi trình tự xắp xếp các nuclêôtit, biến đổi cấu trúc, chức năng prôtêin, xuất hiện tính trạng mới. Đột biến gen thường ở trạng thái lặn, làm giảm sức sống vi sinh vật. Vai trò: Tuy có tần số thấp, nhưng vì số lượng gen quá lớn nên đột biến gen thường xuyên xuất hiện trong quần thể. Do vậy, đột biến gen là nguồn nguyên liệu chủ yếu cung cấp cho quá trình chọn lọc, có ý nghĩa đối với trọn giống và tiến hoá. Bài 2 Các dạng bài tập cơ bản Dạng 1: Cho biết dạng đột biến gen, xác định sự thay đổi về liên kết Hiđrô và cấu trúc của phần tử prôtêin Các kiến thức cơ bản: Giữa A và T có 2 liên kết hyđrô. Giữa G và X có 3 liên kết hyđrô. Dạng mất cặp nuclêôtit sẽ làm giảm số liên kết hyđrô dạng thêm cặp nulclêôtit sẽ làm tăng, dạng đảo vị trí sẽ không đổi, dạng thay thế sẽ có thể không làm thay đổi hoặc tăng hoặc giảm về số liên kết hyđrô trong gen. Khi biết dạng đột biến ta sắp xếp lại các mã di truyền, từ đó suy ra sự thay đổi của cấu trúc phân tử prôtêin. Bài 1 1. Số liên kết hyđrô của gen sẽ thay đổi như thể nào khi xảy ra đột biến gen ở các dạng sau: a. Mất 1 cặp nuclêôtit trong gen. b. Thêm 1 cặp nuclêôtit trong gen. c. Thay thế một cặp nuclêôtit trong gen. 2. Phân tử prôtêin sẽ bị thay đổi như thế nào trong các trường hợp đột biến sau đây: a. Mất 1 cặp nuclêôtit sau mã mở đầu. b. Thêm 1 cặp nuclêôtit sau mã mở đầu. c. Thay 1 cặp nuclêôtit trong gen. d. Đảo vi trí giữa 2 cặp nuclêôtit (không kể đến mã mở đầu và mã kết thúc). e. Trong các dạng đột biến nói trên, dạng nào ảnh hưởng nghiêm trọng nhất đến cấu trúc của prôtêin? Vì sao? Bài giải 1. a. Mất 1 cặp nuclêôtit trong gen: Nếu mất 1 cặp nuclêôtit A – T sẽ làm giảm 2 liên kết hyđrô. Nếu mất 1 cặp nuclêôtit G – X sẽ làm giảm 3 liên kết hyđrô. b. Thêm một cặp nuclêôtit trong gen: Nếu thêm 1cặp nuclêôtit A – T sẽ làm tăng 2 liên kết hyđrô. Nếu thêm 1cặp nuclêôtit G – X sẽ làm tăng 3 liên kết hyđrô. c. Thay một cặp nuclêôtit trong gen: Nếu thay một cặp nuclêôtit A – T bằng một cặp T – A hoặc thay một cặp nuclêôtit G – X bằng một cặp nulêôtit G – X sẽ không làm thay đổi số liên kết hyđrô của gen. Nếu thay một cặp nuclêôtit A – T bằng 1 cặp nuclêôtit G – X sẽ làm tăng số liên kết hyđrô lên 3 – 2 = 1 liên kết. Nếu thay một cặp nuclêôtit G – X bằng 1 cặp nuclêôtit A – T sẽ làm giảm số liên kết hyđrô lên 3 – 2 = 1 liên kết. 2. a. Mất một cặp nuclêôtit sau mã mở đầu sẽ thay đổi toàn bộ trình tự các axit amin trong chuỗi polipeptit. b. Thêm một cặp nuclêôtit sau mã mở đầu sẽ thay đổi toàn bộ trình tự các axit amin trong chuỗi polipeptit. c. Thay một cặp nuclêôtit trong gen: Không thay đổi cấu trúc phân tử của prôtêin khi cặp nuclêôtit bị thay thế thuộc mã mở đầu hay mã kết thúc. Không thay đổi cấu trúc của phân tử prôtêin khi mã bộ ba (Codon) sau đột biến quy định axit amin giống như mã bộ ba trước đột biến (do tính thoái hoá của mã di truyền). Thay đổi một axit amin trong chuỗi pôlipeptit khi mã bộ ba sau đột biến quy định axit amin khác bộ ba trước đột biến. Chuỗi polipeptit sẽ bị ngắn lại sau khi mã bộ ba sau đột biến trở thành max kết thúc. d. Đảo vị trí giữa hai cặp nuclêôtit (không kể đến mã mở đầu và mã kết thúc). Không làm thay đổi axit amin nào trong chuỗi polipeptit khi đảo vị trí 2 cặp nuclêôtit giông nhau hoặc làm xuất hiện bộ ba mới cùng mã hoá cho axit amin cũ. Thay đổi một axit amin trong chuỗi pôlipeptit khi đảo vi trí hai cặp nuclêôtit của một mã bộ ba và mã bộ ba sau đột biến quy định axit amin khác với mã trước đột biến. Thay đổi 2 axit amin trong chuỗi polipeptit khi đảo vị trí hai cặp nuclêôtit của hai mã bộ ba và hai mã bộ ba sau đột biến quy định axit amin khác với trước đột biến. e. Dạng mất một cặp nuclêôtit hay dạng thêm một cặp nuclêôtit thay đổi nghiêm trọng nhất về cấu trúc của prôtêin vì hai dạng đột biến này đều sắp xếp lại các bộ ba mã hoá từ sau mã hoá mở đầu đến cuối gen, dẫn đến thay đổi toàn bộ trình tự các axit amin từ mã bị đột biến đến cuối chuỗi polipeptit. Bài 2 Một gen có cấu trúc dài 0,408mm. Do đột biến thay thế một cặp nuclêôtit này bằng một cặp nuclêôtit khác tại vị trí nuclêôtit thứ 363 đã làm cho mã bộ ba tại đây trở thành mã không quy định axit amin nào. Hãy cho biết phân tử prôtêin do gen đột biến tổng hợp có bao nhiêu axit amin? Bài giải Nuclêôtit có vị trí 363 thuộc bộ ba thứ 363 : 3 = 121 Codon thứ 121 trở thành mã kết thúc nên số axit amin trong phân tử prôtêin do gen bị đột biến tổng hợp có số axit amin là: 121 – 1 =120 axit amin (nếu kể cả axit amin mở đầu). 121 – 2 = 119 axit amin (nếu không kể đến axit amin mở đầu). Bài 3 1. Một gen có cấu trúc có trình tự các cặp nuclêôtit được bắt đầu như sau: 5 10 15 3' TAX XAA TTX AXA TXA XTT5'. 5' ATG GTT AAG TGT AGT GAA3'. Trình tự axit amin trong chuỗi polipeptit do gn trên tổng hợp được bắt đầu như thế nào? 2. Phân tử prôtêin do gen đột biến tổng hợp thay đổi ra sao trong các trường hợp sau: a. Thay một cặp nuclêôtit A – T vị trí thứ hai bằng G – X. b. Mất một cặp nuclêôtit X – G vị trí thứ 4. c. Đảo vị trí hai cặp nuclêôtit thứ 16 và 18 là X – G và T – A. d. Mất 2 cặp nuclêôtit thứ 13 và 14. e. Thay một cặp nuclêôtit ở vị trí thứ 10 là A – T bằng 1 cặp nuclêôtit T – A. Cho biết các bộ ba mã hoá trên phân tử mARN tương ứng với các axit amin như sau: GAA: axit Glutamic AUG: Metiônin UGA: Mã kết thúc. UGU: Xistêin AAG: Lizin AAG: Lizin. GUU: Valin AGU: Xêrin AGU: Xêrin. Bài giải 1. Trình tự các axit amin trong chuỗi pôlipeptit Mạch khuôn của gen có chiều 3' – 5'. Theo nguyên tắc bổ sung của cơ chế sao mã, từ trình tự các nuclêôtit trong mạch khuôn ra trình tự các ribônuclêôtit trong mARN được bắt đầu như sau: Mạch khuôn: TAX – XAA – TTX – AXA – TXA – XTT Vậy, trình tự các axit amin trong phân tử prôtêin do gen cấu trúc nói trên tổng hợp là: Mêtiônin – Valin – Lizin – Xistêin – Xêrin – axit glutamic 2.Thay đổi cấu trúc của phân tử prôtêin: a. Thay một cặp nuclêôtit ở vị trí thứ 2 là A – T bằng G – X là thay ở mã mở đầu nên không làm thay đổi axit amin nào trong phân tử prôtêin. b. Mất 1 cặp nuclêôtit là X – G ở vị trí thứ 4 sẽ thay đổi toàn bộ axit amin trong chuỗi pôlipeptit từ sau axit amin mở đầu. c. Đảo vị trí 2 cặp nuclêôtit vị trí thứ 16 và 18 làm mã bộ ba tại đây bị biến đổi thành TTX, quy định mã sao là AAG mã hoá axit amin lizin d. Mất 2 cặp nuclêôtit thứ 13 và 14 làm mã bộ ba tại vị trí này trở thành AXT, quy định mã sao UGA và đây là mã kết thúc nên chuỗi polipeptit chỉ còn 4 axit amin sau: Mêtiônin – Valin – Lizin – Xistêrin mARN: AUG – GUU – AAG – UGU – AGU – GAA Dạng 2 : Cho biết sự thay đổi về liên kết hiđrô, xác định dạng đột biến và số nuclêôtit mỗi loại của gen đột biến Các kiến thức cơ bản: Muốn xác định số nuclêôtit mỗi loại của gen đột biến ta cần biết dạng đột biến và số nuclêôtit mỗi loại của gen ban đầu. Bài 1. Một gen có khối lượng 45.104 đvC, có hiệu số giữa nuclêôtit loại X với một loại nuclêôtit khác bằng 20% số nuclêôtit của gen. Cho biết dạng đột biến, số nuclêôtit của mỗi loại gen đột biến trong các trường hợp sau, biết đột biến không chạm đến quá 3 cặp nuclêôtit. 1. Sau đột biến, số liên kết hyđrô của gen tăng 1 liên kết. 2. Sau đột biến số liên kết hyđrô của gen giảm 2 liên kết. Bài giải - Tổng số nuclêôtit của gen: 45. 104 : 300 nuclêôtit. X – A = 20% A = T = 15%. X + A = 50% suy ra G = X = 35%. - Số nuclêôtit mỗi loại của gen trước đột biến. A = T = 1500. 15% = 225 nuclêôtit. G = X = 1500. 35% = 525 nuclêôtit. 1. Sau đột biến, số liên kết hyđrô của gen tăng 1 liên kết. + Trường hợp 1: Thay một cặp A – T bằng 1 cặp G – X: - Số nuclêôtit mỗi loại của gen sau đột biến: A = T = 225 – 1 = 224 nuclêôtit; G = X = 525 +1 = 526nuclêôtit + Trường hợp 2: Thay một cặp G – X bằng 2 cặp A – T: - Số nuclêôtit mỗi loại của gen đột biến: A = T = 225 + 2 = 227 nuclêôtit; G = X = 525 – 1= 524nuclêôtit. 2. Sau đột biến, số liên kết hyđrô của gen giảm đi 2 liên kết. + Trường hợp 1: Mất 1 cặp A – T. - Số nuclêôtit mỗi loại của gen sau đột biến: A = T = 225 – 1 = 224 nuclêôtit; G = X = 525 nuclêôtit + Trường hợp 2: Thay 2 cặp G – X bằng 2 cặp A – T: - Số nuclêôtit mỗi loại của gen đột biến: A = T = 225 + 2 = 227 nuclêôtit; G = X = 525 – 2 = 523nuclêôtit. Bài 2 Gen có 3120 liên kết hyđrô và A = 20% tổng số nuclêôtit. Tìm dạng đột biến có thể và tính số nuclêôtit mỗi loại của gen đột biến trong các trường hợp sau, biết đột biến không chạm đến quá 3 cặp nuclêôtit. 1. Sau đột biến, số liên kết hyđrô của gen tăng thêm 3 liên kết. 2. Sau đột biến, số liên kết hyđrô của gen không đổi. Bài giải A = T = 20% Þ G = X = 50% - 20% = 30%. - Gọi N là tổng số nuclêôtit của gen trước đột biến, ta có: suy ra N = 2400 nuclêôtit - Số nuclêôtit mỗi loại của gen trước đột biến: A = T = 2400. 20% = 480 nuclêôtit. G = X = 2400. 30% = 720 nuclêôtit. 1. Sau đột biến, số liên kết hyđrô của gen tăng 3 liên kết: + Trường hợp 1: thêm 1 cặp nuclêôtit G – X trong gen. - Số nuclêôtit mỗi loại của gen đột biến: A = T = 480 nuclêôtit; G = X = 720 +1 =721 nuclêôtit + Trường hợp 2: Thay 3 cặp A – T bằng 3 cặp G - X - Số nuclêôtit mỗi loại của gen đột biến: A = T = 480 – 3 = 477nuclêôtit; G = X = 720 +3 = 723 nuclêôtit. + Trường hợp 3: Thay 1 cặp G – X bằng 3 cặp A – T: - Số nuclêôtit mỗi loại của gen đột biến: A = T = 480 + 3 = 483 nuclêôtit; G = X = 720 – 1 = 719 nuclêôtit. 2. Sau đột biến, số liên kết hyđrô của gen không đổi: Đột biến chỉ có thể thuộc dạng đảo vị trí các cặp nuclêôtit hoặc thay thế các cặp nuclêôtit. + Trường hợp 1: đảo vị trí giữa các cặp nuclêôtit trong gen: - Số nuclêôtit mỗi loại của gen đột biến: A = T = 480 nuclêôtit; G = X = 720 nuclêôtit. + Trường hợp 2: thay cặp nuclêôti ... gen trội hay lặn quy định và do gen trên NST thường hay trên NST giới tính? giải thích? Hãy xác định kiểu gen của người trong phả hệ trên. Bài giải Xác định tính trạng trội, lặn: + Cá thể II2 và II3 đều bình thường sinh con là III2 mắc bệnh M suy ra bệnh M phải do gen lặn quy định. + Quy ước: M: gen quy định không bệnh; m: gen quy định bệnh M. + Do bệnh xuất hiện ở cả nam lẫn nữ, chứng tỏ bệnh này không thể do gen nằm trên NST giới tính Y, vì nếu vậy bệnh chỉ xuất hiện ở một giới. + Gen gây bệnh cũng không thể nằm trên trên NST giới tính X, vì nếu vậy, II3 sẽ có kiểu gen XMY; trong đó XM truyền cho con gái nên tất cả con gái đều phải không mắc bệnh. Điều này mâu thuẫn đề vì người con gái III2 lại mắc bệnh M. + Vậy bệnh M phải do gen nằm trên NST thường quy định. Xác định kiểu gen: Học sinh giải tương tự bài trên, suy ra kết quả sau đây: kiểu gen của I1 và III2 đều đồng hợp mm; kiểu gen của II1, II2, II3 đều dị hợp Mm; Kiểu gen các cá thể còn lại I2, I3, I4, III1 và III3 đều có thể MM hay Mm. Chương 7 di truyền quần thể Bài 1 tóm tắt lí thuyết cơ bản Tóm tắt lí thuyết Ở các loài giao phối, quần thể là một nhóm cá thể cùng loài, trải qua nhiều thế hệ đã cùng chung sống trong khoảng không gian xác định, trong đó có các cá thể giao phối tự do với nhau và được cách li ở mức độ nhất định với các nhóm cá thể lân cận cũng thuộc loài đó. Định luật Hacđi – vanbec: Trong những điều kiện nhất định thì trong lòng một quần thể giao phối, tần số tương đối các alen của mỗi gen có khuynh hướng duy trì không đổi từ thế hệ này sang thế hệ khác. Điều kiện nghiệm đúng định luật Hacđi – Vanbec: + Phải là quần thể giao phối tự do. + Số lượng cá thể trong quần thể phải lớn và không xuất hiện biến động di truyền. + Giá trị thích nghi của các kiểu gen khác nhau (AA, Aa, aa) xem như giống nhau. + Không có áp lực của đột biến cũng như không có sự di nhập các đột biến từ quần thể khác. Ý nghĩa định luật Hacđi – Vanbec: + Về lí luận: Định luật giải thích vì sao trong thiên nhiên có các quần thể được ổn định trong thời gian dài. + Về thực tiễn: Từ tần số tương đối các alen đã biết, ta có thể dự đoán kiểu gen, tỉ lệ kiểu hình của quần thể. Biết tần số kiểu hình ta xác định được tần số tương đối của các alen và tỉ lệ các kiểu gen. Các nhân tố làm biến đổi thành phần kiểu gen của quần thể gồm: quá trình đột biến, phát tán đột biến, sự di nhập gen, quá trình chọn lọc tự nhiên và quá trình cách li. Dạng 1: Biết cấu trúc di truyền của quần thể, xác định tần số các Alen * Ta cần lưu ý một số vấn đề: + Thuật ngữ cấu trúc di truyềntần số kiểu gentỉ lệ các kiểu gen trong quần thể. + Tần số các alentỉ lệ giao tử đực, cái mang gen khác nhau trong quần thể. 1a: Xét 1 gen trong có hai alen (A, a): + Gọi P (A): tần số tương đối của alen A. q (a): Tần số tương đối của alen a. + Sự tổ hợp của hai alen có tần số tương đối trên hình thành quần thể có cấu trúc di truyền như sau? Bài 1. Xác định tần số tương đối của các alen A, a cho biết cấu trúc di truyền của mỗi quần thể như sau: a. Quần thể 1: 0,64 AA + 0,32 Aa + 0,04 aa = 1 b. Quần thể 2: 0,91 AA + 0,18 Aa + 0,01 aa = 1 c. Quần thể 3: 0,49 AA + 0,42 Aa + 0,09 aa = 1 Bài giải: Gọi p(A): tần số tương đối của alen A. q(a) : Tần số tương đối của alen a. Ta có: p(A) + q(a) = 1 p(A) = 0,64 + (0,32 : 2) = 0,8 q(a) = 1 – 0,8 = 0,2 Tương tự, ta suy ra p(A) = 0,9 ; q(a) = 0,1. Tương tự, ta suy ra p(A) = 0,7 ; q(a) = 0,3. 1b. Xét một gen có 3 alen : (gen quy định các nhóm máu hệ O, A, B có alen IA, IB, Io) + Gọi p(IA): Tần số tương đối của alen IA. q(IB): Tần số tương đối của alen IB r(Io): Tần số tương đối của alen Io p(IA) + q(IB) + r (Io) = 1. Bài 2. Khi khảo sát về nhóm máu của một quần thể người có cấu trúc di truyền sau: 0,25 (IAIA) + 0,20 (IAIo) + 0,09 (IBIB) + 0,12 (IBIo) + 0,30 (IAIB) + 0,04 (IoIo) = 1 Xác định tần số tương đối của các alen IA, IB, Io. Bài giải + Gọi : p(IA) : tần số tương đối alen IA q(IB): tần số tương đối alen IB r(I0): tần số tương đối alen I0 p(IA) + q(IB) + r(I0) = 1 r(I0) = 1- (0,5 + 0,3) = 0,2 Dạng 2: Biết tần số tương đối các Alen, xác định cấu trúc di truyền của quần thể, tỉ lệ kiểu hình. Chứng minh cấu trúc di truyền của quần thể được cân bằng hay chưa cân bằng di truyền. Cách giải: + Lập bảng tổ hợp giữa các giao tử đực và cái theo tần số tương đối đã cho ta suy ra kết quả về cấu trúc di truyền và tần số kiểu hình. + Trạng thái cân bằng của quần thể biểu hiện qua tương quan: + Điều kiện để quần thể đạt trạng thái cân bằng di truyền: cho ngẫu phối đến lúc tần số tương đối các alen không đổi. Bài 3. Trong một quần thể giao phối, A quy định quả ngọt, a quy định quả chua. Viết cấu trúc di truyền của quần thể, xác định tỉ lệ kiểu hình và cho biết trạng thái cân bằng di truyền của mỗi quần thể trong các trường hợp sau: a. Quần thể 1 có tần số tương đối của alen A = 0,9; a = 0,1. b. Quần thể 2 có tần số tương đối của alen a = 0,2. Bài giải a. P1: ♀ (pA + qa) x (pA + qa) ♂ F1-1 : p2 (AA) + 2pq (Aa) + q2 (aa) = 1 (0,9)2 AA + (2 x 0,9 x 0,1) Aa + (0,1)2 aa = 1 0,81 AA + 0,18 Aa + 0,01 aa = 1 Tỉ lệ kiểu hình của quần thể 1 : 99% cây quả ngọt : 1% cây quả chua. + Cấu trúc di truyền của quần thể 1 đạt cân bằng di truyền vì : (0,81) x (0,01) = (0,18 : 2)2 = 0,0081 b. Tương tự, ta có các đáp số : + Cấu trúc di truyền của quần thể 2 : 0,64 AA + 0,32 Aa + 0,04aa = 1 + Tỉ lệ kiểu hình của quần thể 2 : 96% cây quả ngọt, 4% cây quả chua. + Quần thể 2 đạt trạng thái cân bằng di truyền. Bài 4. Lúc đạt trạng thái cân bằng di truyền, quần thể 1 có tần số tương đối của alen A = 0,6 ; quần thể 2 có tần số tương đối của alen a = 0,3. Quần thể nào có tỉ lệ cá thể dị hợp tử cao hơn và cao bao nhiêu % ? Bài giải + Xét quần thể 1 : tần số tương đối p(A) = 0,6 q(a) = 1 – 0,6 = 0,4 Cấu trúc di truyền của quần thể 1 : 0,36 AA + 0,48 Aa + 0,16 aa = 1. + Xét quần thể 2 : tần số tương đối q(a) = 0,3 p(A) = 1 – 0,3 = 0,7. Cấu trúc di truyền quần thể 2 : 0,49 AA + 0,42 Aa + 0,09 aa = 1. Vậy tỉ lệ cá thể dị hợp tử của quần thể 1 cao hơn quần thể 2 : 0,48 – 0,42 = 0,06 = 6%. Bài 5. Cho hai quần thể giao phối có cấu trúc di truyền sau : Quần thể 1 : 0,6 AA : 0,2Aa : 0,2aa. Quần thể 2 : 0,0225 AA : 0,2550 Aa : 0,7225 aa. a. Quần thể nào đạt trạng thái cân bằng di truyền. b. Muốn quần thể chưa cân bằng di truyền (nếu có) đạt trạng thái cân bằng phải có điều kiện gì ? Lúc đó cấu trúc di truyền của quần thể sẽ như thế nào ? Bài giải Quần thể 1 chưa đạt cân bằng di truyền vì : 0,6. 0,2 ≠ (0,2 : 2)2 0,12 ≠ 0,01 Quần thể 2 đạt cân bằng di truyền vì : 0,0225 . 0,7225 = (0,225 : 2)2 = 0, 01625625. + Muốn quần thể 1 đạt cân bằng di truyền ta cho ngẫu phối. + Tần số tương đối các alen của quần thể 1 : p(A) = 0,6 + (0,2 : 2) = 0,7. q(a) = 1 – 0,7 = 0,3 + Kết quả ngẫu phối : 0,49 AA + 0,42 Aa + 0,99 aa = 1 + Lúc đạt cân bằng di truyền, cấu trúc di truyền của quần thể 1 như trên. Dạng 3: Biết tần số kiểu hình của quần thể lúc cân bằng. Xác định tần số tương đối của các Alen của một gen. 3a. Xét trường hợp 1 gen có hai alen : Cách giải : Dựa vào tỉ lệ kiểu hình mang tính trạng lặn của đề cho, ta xác định tần số tương đối của alen lặn trước rồi suy ra tần số tương đối của alen trội sau : q2 (aa) = tỉ lệ % kiểu hình lặn q(a) rồi suy ra p(A) = 1 – q(a). Bài 6. Một quần thể lúa khi cân bằng di truyền có 20000 cây trong đó có 4500 cây thân thấp. Biết A quy định cây cao, a quy định cây thấp. Xác định: a. Tần số tương đối các alen. b. Cấu trúc di truyền của quần thể. c. Số lượng cây lúa có kiểu gen dị hợp tử. Bài giải a. Gọi p(A): tần số tương đối của alen A Q(a): Tần số tương đối của alen a. Ta có: p(A) + q(a) = 1 + Lúa thân thấp có kiểu gen b. Cấu trúc di truyền của quần thể lúc đạt trạng thái cân bằng di truyền là : 0,7225 AA + 0,255Aa + 0,0225aa = 1 c. Số lượng cây có kiểu gen dị hợp : 20000 x 0,255 = 5100 cây. Bài 7. Ở gà, cho biết các kiểu gen : AA quy định lông xoăn nhiều. Aa quy định lông xoăn vừa. aa quy định lông xoăn ít. Một quần thể gà có 205 con lông xoăn nhiều, 290 con lông xoăn vừa và 5 con lông xoăn ít. 1. Cấu trúc di truyền của quần thể gà nói trên có ở trạng thái cân bằng không ? 2. Quần thể đạt trạng thái cân bằng di truyền với điều kiện nào ? Xác định cấu trúc di truyền của quần thể khi đạt trạng thái cân bằng. Bài giải 1. Trạng thái cân bằng của quần thể : + Tỉ lệ giữa các loại kiểu hình của quần thể : Gà lông xoăn nhiều : 41% = 0,41 ; gà lông xoăn vừa : 58% = 0,58. Gà lông xoăn ít : 1% = 0,01. + Cấu trúc di truyền của quần thể nói trên : 0,41 AA : 0,58Aa : 0,01aa. + Cấu trúc di truyền của quần thể này chưa đạt trạng thái cân bằng, vì : 0,41 x 0,01 ≠ (0,58 : 2)2 0,0041 ≠ 0,0841. 2. Điều kiện để quần thể đạt trạng thái cân bằng di truyền : + Cho các cá thể trong quần thể ngẫu phối. + Gọi p(A) : Tần số tương đối alen A của quần thể P ban đầu. q(a) : Tần số tương đối alen a của quần thể P ban đầu. + Ta có: p(A) + q(a) = 1 + p(A) = 0,41 + 0,58/2 = 0,7 q(a) = 1 – 0,7 = 0,3. + Kết quả ngẫu phối giữa các cá thể ở thế hệ P như sau: Kết quả F1 : 0,49AA : 0,42 Aa : 0,09aa. + Cấu trúc di truyền của quần thể F1 nói trên đạt trạng thái cân bằng di truyền, vì: 3.b. Xét trường hợp 1 gen có ba alen: Cách giải: + Từ tỉ lệ kiểu hình lặn xuất hiện ở F sau. Ta suy ra tần số tương đối của alen lặn trước. + Sau đó dựa vào tỉ lệ kiểu hình nào có liên quan đến alen lặn nói trên để lập phương trình bậc hai rồi giải phương trình để tìm nghiệm hợp lí. + Sau cùng ta suy ra tần số tương đối của alen thứ ba. Bài 8. Khi khảo sát về hệ nhóm máu O, A, B của một quần thể người tại một thành phố có 14500 dân, trong đó có 3480 người máu A; 5057 người máu B; 5800 người máu AB; có 145 người máu O. Xác định tần số tương đối các alen quy định nhóm máu và cấu trúc di truyền của quần thể. Có bao nhiêu người có máu A đồng hợp? Bài giải a. Tỉ lệ các nhóm máu: Nhóm A = 0,24 Nhóm AB = 0,4 Nhóm B = 0,35 Nhóm O = 0,01 + Gọi p:tần số tương đối alen IA q: tần số tương đối alen IB r: Tần số tương đối alen Io p +q + r = 1 (*) Nhóm máu A B AB 0 Kiểu gen I^I^ + I^Io IBIB + IBIo IAIB IoIo Tần số kiểu hình p2 + 2pr = 0,24 q2 + 2qr = 0,35 2pq = 0,4 r2 = 0,01 + Ta có : r2 = 0,01 = (0,1)2 r = 0,1 + q2 + 2qr + r2 = 0,35 + 0,01 = 0,36 = (0,6)2 + (q + r)2 = (0,6)2 q + r = 0,6 q = 0,6 – 0,1 = 0,5 Từ (*) p = 1 – (q + r) = 1 – (0,5 + 0,1) = 0,4 + Cấu trúc di truyền của quần thể : p2I^I^ + 2prI^I0 + q2IBIB + + 2qrIBI0 + 2pqIAIB + r2I0I0 = 1 0,16I^I^ + 0,08I^I0 + 0,25IBIB + 0,1IBIo + 0,4 IAIB + 0,01I0I0 = 1 b. Số lượng người màu A đồng hợp : 14500 x 0,16 – 2320 người
Tài liệu đính kèm: