mình mới tìm đựơc cái này của thầy Phạm Ngọc Hải ở trường Tánh Linh, thấy hay nên post cho mọi người cùng xem.
- TÍNH TẦN SỐ CỦA MỖI ALEN TRONG QUẦN THỂ.
- 1. Tính tần số của các alen khi biết thành phần kiểu gen của quần thể [gen nhóm máu] Ví dụ 1 : Tính tần số đối với một gen có 2 alen. Một quần thể có cấu trúc di truyền như sau : 0,6AA : 0,2Aa : 0,2aa. Hãy tính tần số của alen A và alen a trong quần thể trên ? Phương pháp : Đây là dạng bài tập đầu tiên nên giáo viên hướng dẫn học sinh các bước giải một cách cụ thể, để giúp các em hình dung rõ * Cách 1 : Tính theo tổng số alen : - Tổng số alen A : 0,6 x 2 + 0,2 = 1,4 - Tổng số alen a : 0,2 x 2 + 0,2 = 0,6 - Tổng số alen trong quần thể : 1,4 + 0,6 = 2. - Tỉ lệ alen A = tần số alen A : pA = 1,4 : 2 = 0,7 - Tỉ lệ alen a = tần số alen a : qa = 0,6 : 2 = 0,3 * Cách 2 : Tính theo tỉ lệ loại giao tử - Cơ thể có kiểu gen AA khi giảm phân cho loại giao tử A = 0,6 - Cơ thể có kiểu gen Aa khi giảm phân cho loại hai giao tử A = a = 0,2 : 2 - Cơ thể có kiểu gen aa khi giảm phân cho loại giao tử a = 0,2. Vậy tỉ lệ loại giao tử A= tần số alen A : pA = 0,6 + [0,2 : 2] = 0,7 Vậy tỉ lệ loại giao tử a = tần số alen a : qa = 0,2 + [0,2 : 2] = 0,3
- 2. Tính tần số của các alen khi biết số lượng kiểu hình của mỗi quần thể
Ví dụ : Ở một loài động vật có : Cặp alen AA quy định lông đen gồm có 205 cá thể. Cặp alen Aa quy định lông nâu gồm có 290 cá thể. Cặp alen aa quy định lông trắng có 5 cá thể. Hãy tính tần số của alen A và alen a trong quần thể ?
- 3. Tính tần số của các alen khi biết tỉ lệ kiểu hình đồng hợp lặn hay tỉ lệ kiểu hình trội khi quần thể đang ở trạng thái cân bằng * Ví dụ 1: Trong một quần thể thực vật giao phấn, alen A quy định hoa đỏ trội hoàn toàn so với alen a quy định hoa trắng. Hãy tính tần số của mỗi alen biết rằng trong quần thể có 16% cây hoa trắng. Phương pháp : Ta biết cây hoa trắng có kiểu gen aa, có tần số q2 = 16% = 0,16. Vậy tần số của alen a : qa = 0,4. Tần số của alen A : pA = 1 – 0,4 = 0,6. * Giáo viên nên lưu ý với học sinh : công thức trên chỉ áp dụng khi quần thể đã đạt trạng thái cân bằng. * Ví dụ 2 : Ở một loài động vật, tính trạng không sừng là tính trạng trội so với tính trạng có sừng. Khi nghiên cứu một quần thể ở trạng thái cân bằng di truyền thấy có 84% cá thể không sừng. Hãy tính tần số của mỗi alen trong quần thể ? Phương pháp : Khi giải bài tập này, học sinh thường hay áp dụng phương pháp sau Cá thể không sừng là tính trạng trội nên có kiểu gen AA + Aa có thành phần kiểu gen : p2AA + 2pqAa = 0,84. Mặt khác p + q = 1. Vậy p = 0,6 và q = 0,4. Đối với phương pháp giải này, sẽ mất nhiều thời gian để thực hiện các phép tính nên giáo viên hướng dẫn học sinh tiến hành theo phương pháp sau : Trong quần thể có 84% cá thể không sừng. Vậy số cá thể có sừng là 16%. Cá thể có sừng là tính trạng lặn có kiểu gen aa = 0,16. Vậy tần số của alen a = 0,4 tần số alen A : pA = 1 – 0,4 = 0,6. * Ví dụ 3 : Giả sử trong một quần thể người ở trạng thái cân bằng di truyền, tần số của các nhóm màu là : A = 0,45 ; B = 0,21 ; O = 0,04. Gọi p, q, r là tần số của alen IA, IB, IO. Tần số của các alen p, q, r trong quần thể trên là bao nhiêu ? Phương pháp : Đối với dạng bài tập này khác với dạng bài tập trên là trong quần thể có 3 alen. Kí hiệu kiểu gen của từng nhóm máu : Nhóm máu O có kiểu gen IOIO có tỉ lệ kiểu gen r2 = 0,04. Vậy r = 0,2. Nhóm máu A : IAIA, IAIO có tỉ lệ kiểu gen p2 + 2pr = 0,45. Thay r = 0,2 ta tìm được p = 0,5. Ta có p + q + r = 1 q = 1 – p – r = 1 – 0,2 – 0,5 = 0,3. Bài tập áp dụng : Ở một loài thực vật, A quy định khả năng kháng độc ; alen a không có khả năng này. Người ta tiến hành gieo 1000 hạt trên đất nhiễm độc thấy có 960 cây con phát triển bình thường. [Các điều kiện ngoại cảnh khác cực thuận]. Hãy tính tần số alen A và alen a trong quần thể trên ?
- 4. Tính tần số của các alen trong một số trường hợp đặc biệt
- 4. 1. Tính tần số của alen khi có sự tác động của đột biến gen Ví dụ : Quần thể ban đầu của một loài thực vật có 301 cây hoa đỏ ; 402 cây hoa hồng ; 304 cây hoa trắng. Biết rằng, trong quá trình phát sinh giao tử có xảy ra đột biến alen A thành alen a với tần số 20%. Trong quần thể không chịu áp lực của chọn lọc tự nhiên, các cá thể có kiểu gen khác nhau có sức sống như nhau. Hãy xác định tần số của alen A và alen a của quần thể trên sau khi có quá trình đột biến. Phương pháp : Theo bài ra, quần thể ban đầu của một loài thực vật có 301 cây hoa đỏ ; 402 cây hoa hồng ; 304 cây hoa trắng. Vậy tỉ lệ kiểu gen của quần thể : 0,3 AA : 0,4 Aa : 0,3aa. Tần số của mỗi alen trước đột biến : - Tần số alen A : pA = 0,3 + [0,4 : 2] = 0,5 - Tần số alen a : qa = 0,3 + [0,4 : 2] = 0,5 Sau khi xảy ra đột biến, alen A bị biến đổi thành alen a với tần số 20%, có nghĩa là alen A bị giảm và alen a tăng lên. Cụ thể : - Tần số alen A : pA = 0,5 – [[0,5 x 20] : 100] = 0,4 - Tần số alen a : qa = 0,5 + [[0,5 x 20] : 100] = 0,6
- 4. 2. Tính tần số của các alen khi có sự tác động của chọn lọc tự nhiên Ví dụ : Ở gà, kiểu gen AA quy định mỏ rất ngắn đến mức trứng không mỏ vỡ được vỏ trứng để chui ra, làm gà con chết ngạt ; kiểu gen Aa quy định mỏ ngắn ; kiểu gen aa quy định mỏ dài ; gen nằm trên nhiễm sắc thể thường. Khi cho gà mỏ ngắn giao phối với nhau. Hãy xác định tần số alen A và alen a ở thế hệ F3. Biết không có đột biến, các thế hệ ngẫu phối. Phương pháp : Ở nội dung bài này, giáo viên nên lưu ý về kiểu gen gây chết [AA], qua mỗi thế hệ, thành phần kiểu gen có sự thay đổi. P : Aa x Aa Thành phần kiểu gen của F1 : 1/4AA + 1/2Aa + 1/4aa kiểu gen AA gây chết F1 x F1 [2/3Aa + 1/3aa] x [2/3Aa x 1/3aa] F2 : 1/9AA + 4/9Aa + 4/9aa Kiểu gen 1/9AA gây chết F2 x F2 [1/2Aa + 1/2aa] x [1/2Aa x 1/2aa] Thành phần kiểu gen ở hợp tử F3 : 1/16AA + 6/16Aa + 9/16aa Tần số alen A : p[A] = 1/5 ; q[a] = 4/5. Như vậy, dưới tác dụng của chọn lọc thì tần số alen A ngày càng giảm và tần số alen a ngày càng tăng.
- 4. 3. Tính tần số của các alen khi có sự di nhập gen
Ví dụ : Một quần thể sóc gồm 160 cá thể trưởng thành sống trong một vườn thực vật có tần số alen Est 1 là 0,90. Một quần thể sóc khác sống ở một khu rừng bên cạnh có tần số alen này là 0,50. Do thời tiết mùa đông khác nghiệt đột ngột, 40 con sóc trưởng thành từ quần thể rừng di cư sang quần thể thực vật để tìm thức ăn và hoà nhập và quần thể sóc trong vườn thực vật. Tần số alen Est 1 của quần thể sóc trong vườn thực vật sau sự di cư này là bao nhiêu ? Phương pháp : - Tổng số cá thể sóc mang alen Est 1 của 160 cá thể sống trong vườn thực vật 160 x 0,9 = 144 [cá thể] - Tổng số cá thể sóc mang alen Est 1 của 40 cá thể di cư từ quần thể rừng sang vườn thực vật : 40 x 0,5 = 20 [cá thể] Tổng số cá thể sóc mang alen Est 1 của quần thể sóc trong vườn thực vật sau khi có sự di nhập gen : 144 + 20 = 164 [cá thể] - Tổng số cá thể trong quần thể sóc ở vườn thực vật sau khi có sự di nhập gen : 200. - Tần số alen Est 1 của quần thể sóc trong vườn thực vật sau khi có sự di nhập gen : 164 : 200 = 0,82 II. PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH TRẠNG THÁI CÂN BẰNG DI TRUYỀN CỦA QUẦN THỂ II. 1. Xác định trạng thái cân bằng của quần thể khi biết cấu trúc di truyền của quần thể. Ví dụ : Cho quần thể có cấu trúc di truyền là : 0,6AA : 0,2 Aa : 0,2 aa. Hãy cho biết quần thể trên đạt trạng thái cân bằng di truyền không ? Phương pháp : Cách 1 : Áp dụng công thức của định luật Hacđi – Vanbec để chứng minh - Tần số của alen A : pA = 0,6 + 0,2 : 2 = 0,7 - Tần số của alen a : qa = 0,2 + 0,2 : 2 = 0,3 Khi quần thể đạt trạng thái cân bằng thỏa mãn công thức : p2 AA : 2pq Aa : q2 aa [1] Thay pA = 0,7 ; qa = 0,3 vào [1] ta có : 0,72 AA : 2 x 0,7 x 0,3 Aa : 0,32 aa 0,49 AA : 0,42 Aa : 0,09 aa Thành phần kiểu gen không phù hợp với bài ra nên quần thể không cân bằng. Cách 2 : Cấu trúc di truyền của quần thể ở thế hệ xuất phát : 0,6AA : 0,2 Aa : 0,2 aa. Công thức của định luật Hacđi – Vanbec : p2 AA : 2pq Aa : q2 aa Đối chiếu giá trị của AA, Aa, aa giữa thế hệ xuất phát với công thức của định luật, ta có : p2 = 0,6 q2 = 0,2 2pq = 0,2
So sánh giá trị của p2 x q2 và [2pq/2]2, ta thấy : p2 x q2 # [2pq/2]2. Vậy quần thể không đạt trạng thái cân bằng di truyền. * Lưu ý : - Cách 1 : Thường không áp dụng khi xác định trạng thái cân bằng của quần thể đối với hình thức thi trắc nghiệm vì phải dùng nhiều phép toán nhưng giáo viên vẫn hướng dẫn đối với học sinh phương pháp này để học sinh xác định thành phần kiểu gen của quần thể khi đạt trạng thái cân bằng. - Cách 2 : Thường được áp dụng đối với việc xác định trạng thái cân bằng di truyền của quần thể đối với hình thức tri trắc nghiệm vì phương pháp này đơn giản và nhanh gọn để dễ dàng tìm ra đáp án đúng. II. 2. Xác định trạng thái cân bằng di truyền của quần thể khi biết số lượng của mỗi loại kiểu hình. Ví dụ : Ở một loài động vật có : Cặp alen AA quy định lông đen gồm có 205 cá thể. Cặp alen Aa quy định lông nâu gồm có 290 cá thể. Cặp alen aa quy định lông trắng có 5 cá thể. Xác định tỉ lệ của mỗi loại kiểu hình khi quần thể đạt trạng thái cân bằng di truyền ? Phương pháp : Sau khi học sinh đã giải các dạng bài tập về xác định tần số của mỗi alen trong quần thể sẽ dễ dàng tìm được cấu trúc di truyền của quần thể trên là : 0,41AA : 0,58 Aa : 0,01 aa. - Tần số alen A : pA = 0,41 + [0,58 : 2] = 0,7 - Tần số alen a : qa = 0,01 + [0,58 : 2] = 0,3 Cấu trúc di truyền của quần thể khi đạt trạng thái cân bằng thỏa mãn công thức của định luật Hacđi – Vanbec : p2 AA : 2pq Aa : q2 aa [1] Thay pA = 0,7 ; qa = 0,3 vào [1] ta có : 0,72 AA : 2 x 0,7 x 0,3 Aa : 0,32 aa 0,49 AA : 0,42 Aa : 0,09 aa Vậy, tỉ lệ mỗi loại kiểu hình của quần thể khi đạt trạng thái cân bằng di truyền là - Lông đen [AA] : 49% - Lông đốm [Aa] : 42% - Lông trắng [aa] : 9% * Như vậy, thực chất của bài tập này là yêu cầu học sinh xác định trạng thái cân bằng di truyền của quần thể khi biết số lượng của mỗi loại kiểu hình ở thế hệ xuất phát.