Tính quy luật của hiện tượng di truyền (Snh học 12), trường THPT Quốc Oai - Hà Nội.

CHƢƠNG 2: TÍNH QUY LUẬT CỦA HIỆN TƢỢNG DI TRUYỀN 1- QUY LUẬT PHÂN LI CỦA MENDEN - Nội dung quy luật phân li : Mỗi tính trạng do một cặp alen quy định, một có nguồn gốc từ bố, một có nguồn gốc từ mẹ. Các alen tồn tại trong tế bào một cách riêng rẽ, không hòa trộn vào nhau. Khi hình thành giao tử, các thành viên của một cặp alen phân li đồng đều về các giao tử, nên 50% số giao tử chứa alen này còn 50% giao tử chứa alen kia. - Cơ sở tế bào học của quy luật phân li : + Trong tế bào sinh dưỡng, các NST luôn tồn tại thành từng cặp tương đồng và chứa các cặp alen tương ứng. + Khi GP tạo giao tử, mỗi NST trong từng cặp tương đồng phân li đồng đều về các giao tử  sự phân li của các alen tương ứng và sự tổ hợp của chúng qua thụ tinh dẫn đến sự phân li và tổ hợp của cặp alen tương ứng. - Ý nghĩa quy luật phân li : Giải thích tại sao tương quan trội lặn là phổ biến trong tự nhiên, hiện tượng trội cho thấy mục tiêu của chọn giống là tập trung nhiều tính trội có giá trị cao. Không dùng con lai F1 làm giống vì thế hệ sau sẽ phân li do F1 có kiểu gen dị hợp. 2- QUY LUẬT PHÂN LI ĐỘC LẬP CỦA MENDEN - Nội dung quy luật phân li độc lập : Các cặp alen quy định các tính trạng khác nhau nằm trên các cặp NST tương đồng khác nhau thì phân li độc lập và tổ hợp tự do (ngẫu nhiên) trong quá trình hình thành giao tử. - Cơ sở tế bào học quy luật phân li độc lập : + Các cặp alen nằm trên các cặp NST tương đồng khác nhau. + Sự phân li độc lập và tổ hợp ngẫu nhiên của các cặp NST tương đồng trong giảm phân hình thành giao tử dẫn đến sự phân li độc lập và sự tổ hợp ngẫu nhiên của các cặp alen tương ứng. - Ý nghĩa quy luật phân li độc lập : Quy luật phân li độc lập là cơ sở góp phần giải thích tính đa dạng phong phú của sinh vật trong tự nhiên, làm cho sinh vật ngày càng thích nghi với môi trường sống. Quy luật phân li độc lập còn là cơ sở khoa học của phương pháp lai tạo để hình thành nhiều biến dị, tạo điều kiện hình thành nhiều giống mới có năng suất và phẩm chất cao, chống chịu tốt với điều kiện bất lợi của môi trường. Nếu biết được các gen nào đó là phân li độc lập có thể dự đoán được kết quả phân li kiểu hình ở đời sau. * Chú ý : Khi lai 2 cơ thể có kiểu gen giống nhau, với n cặp alen phân li độc lập với nhau (mỗi cặp alen quy định một tính trạng) thì ở thế hệ lai thu được : - Số lượng các loại giao tử : 2n - Số tổ hợp giao tử : 4n - Số lượng các loại kiểu gen : 3n - Tỉ lệ phân li kiểu gen : (1 : 2 : 1)n - Số lượng các loại kiểu hình : 2n - Tỉ lệ phân li kiểu hình : (3 : 1)n Phép lai F1 F2 Lai 1 tính Lai 2 tính Lai 3 tính Lai n tính KG Số kiểu giao tử Aa AaBb AaBbDd AaBbDd..... 21 22 23 2n Số kiểu tổ hợp giao tử 21 x 21 22 x 22 23 x 23 2n x 2n Số loại KG 31 32 33 3n Tỉ lệ KG Số loại KH (1: 2: 1)1 (1: 2: 1)2 (1: 2: 1)3 (1: 2: 1)n 21 22 23 2n Tỉ lệ KH ( 3: 1)1 ( 3: 1)2 ( 3: 1)3 ( 3: 1)n MỘT SỐ DẠNG TOÁN TRONG QUY LUẬT CỦA MENDEN DẠNG 1: TÍNH SỐ LOẠI VÀ TÌM THÀNH PHẦN GEN CỦA GIAO TỬ 1- Số loại giao tử: Không tùy thuộc vào số cặp gen trong KG mà tùy thuộc vào số cặp gen dị hợp. Trong đó:  KG của cá thể gồm 1 cặp gen dị hợp sẽ sinh ra 21 loại giao tử.  KG của cá thể gồm 2 cặp gen dị hợp sẽ sinh ra 22 loại giao tử.  KG của cá thể gồm 3 cặp gen dị hợp sẽ sinh ra 23 loại giao tử. Số loại giao tử của cá thể có KG gồm n cặp gen dị hợp = 2n 2- Thành phần gen của giao tử: - Trong 1 tế bào gen tồn tại thành từng cặp( 2n ). Trong tế bào giao tử gen tồn tại ở trạng thái đơn bội( n). - Cách xác định giao tử: Sử dụng sơ đồ phân nhánh Auerbac. + Đối với cơ thể thuần chủng(đồng hợp) chỉ tạo 1 loại giao tử. Ví dụ: AAbbCCDD cho một loại giao tử AbCD + Đối với cơ thể dị hợp: Ví dụ 1: Xác định giao tử của cơ thể có KG AaBbDd Bước 1: Xác định giao tử của từng cặp gen: Aa cho 2 loại giao tử: A và a; Bb cho 2 loại giao tử: B và b; Dd cho 2 loại giao tử: D và d Bước 2: Tổ hợp trên mạch nhánh A a B b B b D d D D D d D d ABD ABd AbD Abd aBD aBd abD abd Ví dụ 2: AaBbDDEeFF A a B b B b D D D D E e E e E e E E F F F F F F F F ABDEF ABDeF AbDEF AbDeF aBDEF aBDeF abDEF abDeF DẠNG 2: TÍNH SỐ KIỂU TỔ HỢP – KIỂU GEN – KIỂU HÌNH VÀ CÁC TỈ LỆ PHÂN LI Ở ĐỜI CON 1- Số kiểu tổ hợp: Số kiểu tổ hợp = Số giao tử đực x Số giao tử cái * Chú ý: Khi biết số kiểu tổ hợp  biết số loại giao tử đực, giao tử cái  biết số cặp gen dị hợp trong kiểu gen của cha hoặc mẹ. VD: 16 toå hôïp = 4 x 4 ( 16 x 1 hoaëc 8 x 2). ( số giao tử luôn bằng bội số của các cặp gen dị hợp trong cơ thể vì: n là số cặp gen dị hợp  2n loại giao tử) 2- Số loại và tỉ lệ phân li về KG, KH:  Tỉ lệ KG chung của nhiều cặp gen bằng các tỉ lệ KG riêng rẽ của mỗi cặp tính trạng nhân với nhau.  Số KH tính trạng chung bằng số KH riêng của mỗi cặp tính trạng nhân với nhau. Ví dụ 1: A hạt vàng, B hạt trơn, D thân cao. P: AabbDd x AaBbdd. Số cặp gen Tỷ lệ KG riêng Số KG Tỷ lệ KH riêng Số KH Aa x Aa 1AA:2Aa:1aa 3 3 vàng : 1 xanh 2 bb x Bb 1Bb:1bb 2 1 trơn : 1 nhăn 2 Dd x dd 1Dd:1dd 2 1 cao : 1 thấp 2 Số KG chung = ( 1AA:2Aa:1aa)(1Bb:1bb)(1Dd:1dd) = 3 x 2 x 2 = 12. Số KH chung = (3 vàng : 1 xanh)(1 trơn : 1 nhăn)(1 cao : 1 thấp) = 2 x 2 x 2 = 8. Ví dụ 2: Xét phép lai AaBbDd x aaBbdd, mỗi cặp gen quy định một cặp tính trạng và trội hoàn toàn thì ở đời con có số loại KH là: A. 2 B. 3 C. 4 D. 8 3- Mối quan hệ giữa số alen và số KG xuất hiện ở F1: *Trƣờng hợp 1: nếu gọi r là số alen của 1 gen => số các loại KG đƣợc tính theo bảng sau: GEN SỐ ALEN/GEN SỐ KIỂU GEN SỐ KG ĐỒNG HỢP SỐ KG DỊ HỢP I 3 6 3 3 II 4 10 4 6 III 5 15 5 10 . . . . . . . . . . n r r r (r  1) 2 r (r  1) 2 Ví dụ: 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: 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  Số KG 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 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  Số KG đồng hợp 2 cặp, dị hợp 1 cặp = ( 3.4.10 + 4.5.3 + 3.5.6 ) = 270 Số KG dị hợp 2 cặp, đồng hợp 1 cặp = ( 3.6.5 + 6.10.3 + 3.10.4 ) = 390 c. Số kiểu gen dị hợp: A. 840 B. 690 ` C. 750 D. 660  Số KG dị hợp = ( 6.10.15 ) – ( 3.4.5 ) = 840 *Lưu ý: Nếu số cặp gen dị hợp tử là n thì: - Số loại giao tử khác nhau ở F1 là 2n - Số loại kiểu gen ở F2 là 3n - Số loại kiểu hình ở F2 là 2n *Trƣờng hợp 2: Nếu tỉ lệ trội/ lặn ở các cặp tính trạng không nhƣ nhau thì ta phải tính tổng của XS riêng từng cặp: Ví dụ 1: Các gen phân li độc lập, phép lai AaBbDdEE x AabbDdEe cho tỉ lệ kiểu hình gồm: 1 trội và 3 lặn là bao nhiêu? 3 trội và 1 lặn là bao nhiêu? Ta phân tích từng cặp tính trạng nhƣ sau: * cặp 1: Aa x Aa → 3/4 trội ;1/4 lặn * cặp 2: Bb x bb → 1/2 trội ;1/2 lặn * cặp 3: Dd x Dd → 3/4 trội ;1/4 lặn * cặp 4: EE x Ee → 1 trội ; 0 lặn KH tổ hợp TRỘI tổ hợp LẶN TỈ LỆ RIÊNG TỈ LỆ CHUNG 4T 3T + 1L 2T + 2L 1T + 3L 1,2,3,4 0 3/4 . 1/2 . 3/4 . 1 = 9/32 4,1,2 3 1. 3/4 . 1/2 . 1/4 = 3/32 4,1,3 2 1. 3/4 . 3/4 . 1/2 = 9/32 4,2,3 1 1. 1/2 . 3/4 . 1/4 = 3/32 4,1 2,3 1. 3/4 . 1/2 . 1/4 = 3/32 4,2 1,3 1. 1/2 . 1/4 . 1/4 = 1/32 4,3 1,2 1. 3/4 . 1/4 . 1/2 = 3/32 4 1,2,3 1. 1/4 . 1/2 . 1/4 = 1/32 Ví dụ 2: Trong phép lai: Bố AaBbCcDdEe x 9/32 15/32 7/32 1/32 Mẹ aaBbccDdee Các cặp gen quy định các tính trạng khác nhau nằm trên các cặp NST tương đồng khác nhau. Hãy cho biết: a. Tỉ lệ đời con có KH trội về tất cả 5 tính trạng là bao nhiêu? Phân tích từng cặp gen: Số cặp gen Aa x aa Bb x Bb Cc x cc Dd x Dd Ee x ee Tỷ lệ KG Tỷ lệ KH 1/2 Aa : 1/2 aa 1/2 trội : 1/2 lặn 1/ 4 BB : 2/4 Bb : 1/4 bb 3/ 4 trội : 1/4 lặn 1/2 Cc : 1/2 cc 1/2 trội : 1/2 lặn 1/ 4 DD : 2/4 Dd : 1/4 dd 3/ 4 trội : 1/4 lặn 1/2 Ee : 1/2 ee 1/2 trội : 1/2 lặn  Tỷ lệ KH trội về gen A là 1/2, về gen B là 3/4, về gen C là 1/2, về gen D là 3/4, về gen E là 1/2. Do vậy tỉ lệ đời con có KH trội về tất cả 5 tính trạng = 1/2 x 3/4 x 1/2 x 3/4 x 1/2 = 9/128 b. Tỉ lệ đời con có KH giống mẹ = 1/2 x 3/4 x 1/2 x 3/4 x 1/2 = 9/128 c. Tỉ lệ đời con có KG giống bố = 1/2 x 2/4 x 1/2 x 2/4 x 1/2 = 4/128 = 1/32 *Lưu ý: Sử dụng toán xác suất để giải các bài tập về xác suất trong sinh học Nếu hai trường hợp độc lập nhưng đồng thời xảy ra  chúng ta dùng phương pháp nhân xác suất. Nếu hai trường hợp độc lập nhưng đối lập nhau ( Nếu trường hợp này xảy ra thì trường hợp kia không xảy ra  chúng ta dùng công thức cộng xác suất. Ví dụ 1: Ở cà chua, gen A quy định quả đỏ là trội hoàn toàn so với gen a quy định quả vàng. Khi cho cà chua quả đỏ dị hợp tử tự thụ phấn được F1. Xác suất chọn được ngẫu nhiên 3 quả cà chua màu đỏ, trong đó có 2 quả đỏ có kiểu gen đồng hợp và 1 quả đỏ có kiểu gen dị hợp từ số quả đỏ ở F1 là: - A. 3/32 B. 2/9 C. 4/27 D. 1/32  F1 x F1: Aa x Aa → F2: 1/4AA : 2/4 Aa : 1/4aa (1/4 đỏ đồng hợp : 2/4 đỏ dị hợp ) → trong số quả đỏ thì: đồng hợp = 1/3 ; dị hợp = 2/3 Xác suất cho 2 quả đỏ đồng hợp và 1 quả đỏ dị hợp = (1/3)2. 2/3 . C13 = 2/9 Ví dụ 2: Ở cà chua, gen A quy định quả đỏ là trội hoàn toàn so với gen a quy định quả vàng. Khi cho cà chua quả đỏ dị hợp tử tự thụ phấn được F1. Xác suất chọn được ngẫu nhiên 3 quả cà chua màu đỏ làm giống từ số quả đỏ ở F1 là: A. 1/64 B. 1/27 C. 1/32 D. 27/64  F1 x F1: Aa x Aa → F2: 1/4AA : 2/4 Aa : 1/4aa (1/4 đỏ đồng hợp : 2/4 đỏ dị hợp ) → trong số quả đỏ thì: đồng hợp = 1/3 ; dị hợp = 2/3 Xác suất được cả 3 quả đỏ đồng hợp = 1/3.1/3.1/3 = 1/27 DẠNG 3: TÌM SỐ KIỂU GEN CỦA 1 CƠ THỂ VÀ SỐ KIỂU GIAO PHỐI Một cơ thể có n cặp gen nằm trên n cặp NST tƣơng đồng, trong đó có k cặp gen dị hợp và m = n – k cặp gen đồng hợp. Số kiểu gen có thể có của cơ thể đó tính theo công thức: A  Cnnk  2nk  Cnm  2m Trong đó: A là số kiểu gen có thể có của cơ thể đó n là số cặp gen; k là số cặp gen dị hợp ; m là số cặp gen đồng hợp Ví dụ 1: Xét 5 locut gen phân ly độc lập trên NST thƣờng, mỗi locut có hai alen. Tính số kiểu gen khác nhau trong quần thể thuộc các trƣờng hợp sau đây: a) Số kiểu gen đồng hợp 1 cặp gen = 21 .C51 = 2 x 5 = 10 b) Số kiểu gen đồng hợp 2 cặp gen = 22 .C52 = 40 c) Số kiểu gen đồng hợp 3 cặp gen = 23 .C53 = 80 d) Số kiểu gen đồng hợp 4 cặp gen = 24 .C54 = 80 e) Số kiểu gen đồng hợp 5 cặp gen = 25 .C55 = 32  Tổng số kiểu gen khác nhau = 35 = 243 Ví dụ 2: Trong cơ thể có 4 cặp gen nằm trên 4 cặp NST tƣơng đồng, cơ thể bố có 3 cặp gen dị hợp, 1 cặp gen đồng hợp. còn mẹ thì ngƣợc lại. Có bao nhiêu kiểu giao phối có thể xáy ra? A. 64 B.16 C.256 D.32 Cách 1: Giải theo cách liệt kê các kiểu gen có thể có của cơ thể bố mẹ sau đó nhân lại với nhau: - Xét cơ thể bố: có 3 cặp gen dị hợp, 1 đồng hợp  các kiểu gen có thể có: AaBbCcDD AaBbCcdd AaBbCCDd AaBbccDd AaBBCcDd AabbCcDd AABbCcDd aaBbCcDd  Vậy có tất cả là 8 trường hợp có thể xảy ra - Xét cơ thể mẹ: có 1 cặp dị hợp, 3 cặp đồng hợp  các kiểu gen có thể có: AaBBCCDD AabbCCDD AaBBCCdd AabbCCdd AaBBccDD AaBBccdd Aabbccdd AabbccDD Nếu ta giả định Aa là cặp gen dị hợp còn 3 cặp gen còn lại đồng hợp thì ta liệt kê được 8 kiểu gen, sau đó ta thay đổi vai trò dị hợp cho 3 cặp gen còn lại. Lúc đó, số kiểu gen có thể có của cơ thể mẹ là: 8 . 4 = 32  Suy ra, số kiểu giao phối là: 8 . 32 = 256  chọn đáp án C Cách 2: Áp dụng công thức tính: Số kiểu gen có thể có của cơ thể bố là: A  C41  21  4!  21  4  2  8 4  1!1! Số kiểu gen có thể có của cơ thể mẹ là: B  C43  23  4!  23  4  8  32 4  3!3! Suy ra, số kiểu giao phối là: 8 . 32 = 256  chọn đáp án C 3- QUY LUẬT TƢƠNG TÁC GEN VÀ TÁC ĐỘNG ĐA HIỆU CỦA GEN - Khái niệm tương tác gen: Hai (hay nhiều) gen không alen khác nhau tương tác với nhau cùng quy định một tính trạng. - Ý nghĩa của tương tác gen : Làm tăng xuất hiện biến dị tổ hợp, xuất hiện tính trạng mới chưa có ở bố mẹ. Mở ra khả năng tìm kiếm những tính trạng mới trong công tác lai tạo giống. * Khái niệm tƣơng tác bổ sung : Tương tác bổ sung là sự tác đô ̣ng bổ sung cho nhau của sản p hẩ m các gen thuô ̣c các locut khác nhau lên sự biể u hiê ̣n của mô ̣t tiń h tra ̣ng. Ví dụ : Khi lai 2 thứ đậu thơm thuần chủng hoa đỏ thẫm và hoa trắng với nhau thu được ở F2 có tỉ lệ : 9/16 hoa đỏ thẫm : 7/16 hoa trắng. Tiền chất P Gen A Gen B Enzim A Enzim B Sản phẩm P1 (Nâu) Sản phẩm P2 (Đen) (không màu) Trong đó alen A tổng hợp enzim A có hoạt tính, alen a tổng hợp enzim a không có hoạt tính ; alen B tổng hợp enzim B có hoạt tính, alen b tổng hợp enzim b không có hoạt tính. * Khái niệm tƣơng tác c ộng gộp: Khi các alen trô ̣i thuô ̣c hai hay nhiề u locut gen tương tác với nhau theo kiể u mỗi alen trô ̣i (bấ t kể locut nào) đều làm gia tăng sự biểu hiện của KH lên một chút ít. Ví dụ : Khi đem lai 2 thứ lúa mì thuần chủng hạt đỏ đậm và hạt trắng thì ở F2 thu được 15 hạt đỏ : 1 hạt trắng. - Tính trạng càng do nhiề u gen tương tác quy đinh ̣ , thì sự sai khác về KH giữa các KG càng nhỏ , và càng khó nhâ ̣n biế t đươ ̣c các KH đă ̣c thù cho từng KG. - Những tính tra ̣ng số lươ ̣ng thường do nhiề u gen quy đinh, ̣ chịu ảnh hưởng nhiều của môi trường như: Sản lươ ̣ng sữa, khố i lươ ̣ng gia súc gia cầ m , số lươ ̣ng trứng gà . * Gen đa hiệu: Một gen có thể tác động đến sự biểu hiện của nhiều tính trạng khác nhau. Ví dụ: Gen HbA ở người quy định sự tổng hợp chuỗi -hemôglôbin bình thường gồm 146 axit amin.Gen đột biến HbS cũng quy định sự tổng hợp chuỗi -hemôglôbin bình thường gồm 146 axit amin, nhưng chỉ khác một axit amin ở vị trí số 6 (axit amin glutamic thay bằng valin). Gây hậu quả làm biến đổi hồng cầu hình đĩa lõm thành hình lưỡi liềm  Xuất hiện hàng loạt rối loạn bệnh lí trong cơ thể. CÁC DẠNG BÀI TẬP TƢƠNG TÁC GEN 1- Các dạng: - Tƣơng tác bổ sung( tƣơng tác bổ trợ), gồm các tỉ lệ: 9:3:3:1 hoặc 9:6:1 hoặc 9:7 - Tƣơng tác át chế: + Tương tác át chế do gen trội: 12:3:1 hoặc 13:3 + Tương tác át chế do gen lặn: 9:3:4 - Tƣơng tác cộng gộp( kiểu không tích lũy các gen trội): 15: 1( tỉ lệ: 1: 4: 6: 4: 1). 2- Tƣơng tác giữa các gen không alen: Mỗi kiểu tương tác có 1 tỉ lệ KH tiêu biểu dựa theo biến dạng của (3:1)2 như sau: 2.1- Các kiểu tƣơng tác gen: - Tương tác bổ sung có 3 tỉ lệ KH: 9:3:3:1 hoặc 9:6:1 hoặc 9:7. + Tương tác bổ trợ gen trội hình thành 4 KH: 9 : 3 : 3 : 1 A-B- ≠ A-bb ≠ aaB- ≠ aabb + Tương tác bổ trợ gen trội hình thành 3 KH: 9 : 6 : 1 A-B- ≠ (A-bb = aaB-) ≠ aabb + Tương tác bổ trợ gen trội hình thành 2 KH: 9 : 7 A-B- ≠ (A-bb = aaB- = aabb) - Tương tác át chế có 3 tỉ lệ KH: 12 : 3 : 1 hoặc 13 : 3 hoặc 9 : 3 : 4 + Tương tác át chế gen trội hình thành 3 KH: 12:3:1 (A-B- = A-bb) ≠ aaB- ≠ aabb + Tương tác át chế gen trội hình thành 2 KH: 13:3 (A-B- = A-bb = aabb) ≠ aaB- + Tương tác át chế gen lặn hình thành 3 KH: 9:3:4 A-B- ≠ aaB- ≠ (A-bb = aabb) - Tác động cộng gộp (tích lũy) hình thành 2 KH: 15:1 (A-B- = A-bb = aaB-) ≠ aabb  Tổng quát n cặp gen tác động cộng gộp => tỉ lệ KH theo hệ số mỗi số hạng trong khai triển của nhị thức Newton (A + a)n. * Lưu ý: - Tương tác bổ trợ kèm theo xuất hiện tính trạng mới - Tương tác át chế ngăn cản tác dụng của các gen không alen. - Tương tác cộng gộp mỗi gen góp phần như nhau vào sự phát triển. 2.2. Dạng toán thuận: * Cho biết kiểu tương tác tìm tỉ lệ phân li ở đời con Ví dụ: Ở ngựa sự có mặt của 2 gen trội A và B cùng kiểu gen qui định lông xám, gen A có khả năng đình chỉ hoạt động của gen B nên gen B cho lông màu đen khi không đứng cùng với gen A trong kiểu gen. Ngựa mang 2 cặp gen đồng hợp lặn cho kiểu hình lông hung. Các gen phân li độc lập trong quá trình di truyền. Tính trạng màu lông ngựa là kết quả của hiện tượng nào? A. Tác động cộng gộp B. Tác động ác chế C. Trội không hoàn toàn D. Tác động bổ trợ Giải:Theo đề gen A có khả năng đình chỉ hoạt động của gen B, gen B chỉ biểu hện kiểu hình khi không đứng cùng với gen A trong cùng 1 kiểu gen.Hay nói cách khác là gen A át chế hoạt động của gen trội B Suy ra, Tính trạng màu lông ngựa là kết quả của hiện tượng tương tác át chế  chọn đáp án: B * Cho biết kiểu gen (kiểu hình) của bố mẹ tìm tỉ lệ phân li về kiểu gen và kiểu hình ở đời con. Ví dụ1: Lai hai dòng bí thuần chủng quả tròn được F1 toàn quả dẹt; F2 gồm 271 quả dẹt : 179 quả tròn : 28 quả dài. Sự di truyền hình dạng quả tuân theo quy luật di truyền nào? A. Tương tác át chế B. Tương tác cộng gộp C. Trội không hoàn toàn D. Tương tác bổ trợ Giải:Xét tỉ lệ KH đời con là: 271 quả dẹt : 179 quả tròn : 28 quả dài  9 quả dẹt : 6 quả tròn : Quy luật di truyền chi phối là: Tương tác bổ trợ 1 quả dài  Chọn đáp án D Chú ý: Đối với các bài toán dạng này, ta coi số nhỏ nhất như 1 đơn vị, rồi chia các số lớn hơn với nó Ví dụ2: Cho lai hai dòng vẹt thuần chủng lông vàng với lông xanh, được F1 toàn màu hoa thiên lý (xanhvàng).F2 gồm 9/16 màu thiên lý : 3/16 lông vàng : 3/16 lông xanh : 1/16 lông trắng. Tính trạng này di truyền theo quy luật: A. Phân li độc lập C.Trội không hoàn toàn B. Tương tác gen D. Liên kết gen Giải:Tỉ lệ phân tính về KH ở thế hệ F2 là: 9:3:3:1. Mà đây là kết quả của phép lai của hai cá thể về một cặp tính trạng tương phản . Nên suy ra tính trạng này di truyền theo quy luật tương tác gen  Chọn đáp án B 2.3.Dạng toán nghịch: Thường dựa vào kết quả phân tính ở thế hệ lai để suy ra số kiểu tổ hợp giao tử và số loại bố mẹ  số cặp gen tương tác. Sau khi xác định số cặp gen tương tác, đồng thời xác định được kiểu gen của bố mẹ và suy ra sơ đồ lai có thể có của phép lai đó để thấy tỉ lệ KG thuộc dạng nào, đối chiếu với kiểu hình của đề bài để dự đoán kiểu tương tác. Thường thì tổng tỉ lệ chẩn ở thế hệ con bao giờ cũng là một số chẵn bởi nó là tích của một số chẵn với một số nguyên dương khác khi thực hiện phép nhân xác suất trong quần thể. Từ đó, suy ra số loại giao tử của bố mẹ. - Khi lai F1 x F1 tạo ra F2 có 16 kiểu tổ hợp như: 9:3:3:1; 9:6:1; 9:7; 12:3:1; 13:3, 9:3:4; 15:1. ( 16 = 4 x 4  P giảm phân cho 4 loại giao tử) - Khi lai F1 với cá thể khác tạo ra F2 có 8 kiểu tổ hợp như: 3:3:1:1; 4:3:1; 3:3:2; 5:3; 6:1:1; 7:1. ( 8 = 4 x 2  một bên P cho 4 loại giao tử, một bên P cho 2 loại giao tử) - Khi lai phân tích F1 tạo ra F2 có 4 kiểu tổ hợp như: 3:1; 1:2:1; 1:1:1:1. (4 = 4 x 1  một bên P cho 4 loại giao tử, một bên P cho 1 loại giao tử) Ví dụ 1: Khi lai cây hoa đỏ thuần chủng với cây hoa trắng thuần chủng, F1 thu được 100% hoa đỏ. Cho lai F1 với cây hoa trắng thuần chủng ở trên, F2 thu được 3 hoa trắng : 1 hoa đỏ. Sự di truyền tính trạng trên tuân theo quy luật nào? Giải:Pt/c, F1 thu được 100% hoa đỏ => tính trạng hoa đỏ trội hoàn toàn so với hoa trắng( theo ĐL đồng tính của Menden). Mà tính trạng hoa trắng là tính trạng do gen lặn quy định nên hoa trắng chỉ cho 1 loại giao tử. Trong khi đó F2 = 3 + 1 = 4 kiểu tổ hợp, vậy con lai F1 phải cho 4 loại giao tử  F1 dị hợp 2 cặp gen( AaBb), lúc đó KG của hoa trắng thuần chủng là aabb, kiểu gen của cây hoa đỏ thuần chủng là AABB. Sơ đồ lai: Pt/c: AABB x aabb (hoa đỏ) (hoa trắng) F1: AaBb (100% hoa đỏ) F1 x Pt/c(hoa trắng): AaBb x aabb hoa đỏ F2: 1AaBb hoa trắng 1Aabb 1aaBb 1aabb Mà kết quả kiểu hình của đề bài là 3 hoa trắng: 1hoa đỏ. Ta đã xác định được ở trên KG aabb quy định tính trạng hoa trắng, AaBb quy định tính trạng hoa đỏ. Từ đó ta có thể kết luận 2 KG còn lại là Aabb và aaBb quy định tính trạng hoa trắng. Kết luận sự di truyền tính trạng trên tuân theo quy luật tương tác gen, kiểu tương tác bổ trợ gen trội. Ví dụ 2: Ở đậu thơm, sự có mặt của 2 gen trội A, B trong cùng kiểu gen qui định màu hoa đỏ, các tổ hợp gen khác chỉ có 1 trong 2 loại gen trội trên, cũng như kiểu gen đồng hợp lặn sẽ cho kiểu hình hoa màu trắng. Cho biết các gen phân li độc lập trong quá trình di truyền. lai 2 giống đậu hoa trắng thuần chủng, F1 thu được toàn hoa màu đỏ. Cho F1 giao phấn với hoa trắng thu được F2 phân tính theo tỉ lệ 37.5% đỏ: 62,5% trắng. Kiểu gen hoa trắng đem lai với F1 là: A. Aabb hoặc aaBb B. Aabb hoặc AaBB C. aaBb hoặc AABb D. AaBB hoặc AABb Giải: F2 phân tính có tỉ lệ: 37.5% đỏ: 62,5% trắng = 3 đỏ : 5 trắng = 8 tổ hợp = 4 giao tử x 2 giao tử. Theo giả thuyết thì những cây hoa trắng có thể có là một trong các kiểu gen sau: Aabb Aabb aaBB aaBb aabb Trong đó, Kiểu gen AAbb, aaBB, aabb sẽ giảm phân cho 1 loại giao tử Kiểu gen Aabb, aaBb giảm phân cho 2 loại giao tử Vậy chỉ có KG Aabb, aaBb là thỏa mãn, để khi lai với cây F1 cho ra 8 tổ hợp. Do đó cây đem lai sẽ cho 2 loại giao tử. nên cây đem lai với F1 sẽ có kiểu gen là: Aabb hoặc aaBb.  Chọn đáp án A Ví dụ 3: Lai 2 dòng bí thuần chủng quả tròn, thu được F1 toàn quả dẹt; cho F1 tự thụ phấn F2 thu được 271 quả dẹt : 179 quả tròn : 28 quả dài. Kiểu gen của bố mẹ là: A. Aabb x aaBB C. AaBb x AaBb B. AaBB x Aabb Giải: Xét F2 có 271 quả dẹt : 179 quả tròn : 28 quả dài = 9 quả dẹt : 6 quả tròn D. AABB x aabb : 1 quả dài  F2 có 9 + 6 + 1 = 16 tổ hợp = 4 giao tử x 4 giao tử Suy ra F1 dị hợp 2 cặp gen : AaBb, cơ thể bố mẹ thuần chủng về hai cặp gen. Quy ước: A-B- : quả dẹt; A-bb và aaB-: quả tròn; Aabb : quả dài Vậy kiểu gen bố mẹ thuần chủng là: Aabb x aaBB  chọn đáp án A 4- QUY LUẬT LIÊN KẾT GEN VÀ HOÁN VỊ GEN - Đặc điểm của liên kết hoàn toàn: + Các gen trên cùng 1 NST phân li cùng nhau và làm thành nhóm gen liên kết. + Số nhóm liên kết ở mỗi loài tương ứng với số NST trong bộ đơn bội(n) của loài đó. + Số nhóm tính trạng liên kết tương ứng với số nhóm gen liên kết - Thí nghiệm: Pt/c :Thân xám, cánh dài x thân đen, cánh cụt F1 : 100% xám, dài Lai phân tích ruồi ♂ F1 xám – dài Pa: ♂ xám – dài x ♀ đen – cụt Fa : 1 xám – dài : 1 đen – cụt - Ý nghĩa liên kết gen: Liên kết gen làm hạn chế xuất hiện biến dị tổ hợp, đảm bảo sự duy trì bền vững từng nhóm tính trạng quy định bởi các gen trên cùng một NST. Trong chọn giống nhờ liên kết gen mà các nhà chọn giống có khả năng chọn được những nhóm tính trạng tốt luôn luôn đi kèm với nhau. - Thí nghiệm của Moocgan về liên kết không hoàn toàn: Pt/c: ♀ xám, dài x ♂ đen, cụt F1: 100% xám, dài Lai phân tích F1 Pa :♀ (F1) xám – dài x ♂ đen – cụt Fa: 965 xám – dài 944 đen – cụt 206 xám – cụt 185 đen – dài - Cơ sở tế bào học: Sự trao đổi chéo giữa các crômatit khác nguồn gốc của cặp NST tương đồng dẫn đến sự trao đổi (hoán vị) giữa các gen trên cùng một cặp NST tương đồng. Các gen nằm càng xa nhau thì lực liên kết càng yếu, càng dễ xảy ra hoán vị gen. - Nội dung của quy luật hoán vị gen: Trong quá trình giảm phân, các NST tương đồng có thể trao đổi các đoạn tương đồng cho nhau dẫn đến hoán vị gen, làm xuất hiện tổ hợp gen mới. - Ý nghĩa của hoán vị gen: Hoán vị gen làm tăng tần số biến dị tái tổ hợp, tạo điều kiện cho các gen quý có dịp tổ hợp lại với nhau  cung cấp nguyên liệu cho chọn lọc nhân tạo và chọn lọc tự nhiên, có ý nghĩa trong chọn giống và tiến hoá. Dựa vào kết quả phép lai phân tích có thể tính được tần số hoán vị gen, tính được khoảng cách tương đối giữa các gen rồi dựa vào quy luật phân bố gen theo đường thẳng mà thiết lập bản đồ di truyền. - Tần số hoán vị gen = Tỉ lệ % các loại giao tử mang gen hoán vị. - Trong phép lai phân tích tần số hoán vị gen được tính theo công thức : f(%)  Sè c¸ thÓ cã ho¸n vÞ gen  100 Tæng sè c¸ thÓ trong ®êi lai ph©n tÝch DẠNG 1 : NHẨM NGHIỆM KG DỰA VÀO KIỂU HÌNH Lai 2 tính : Sẽ xuất hiện tỉ lệ của lai 1 tính . - 3 :1  Kiểu gen của cơ thể đem lai : AB/ab x AB/ab . - 1 :2 :1  Kiểu gen của cơ thể đem lai : Ab/aB x Ab/aB ; Ab/aB x AB/ab - 1 :1  Kiểu gen của cơ thể đem lai : Nếu #P AB/ab x ab/ab hoặc Nếu ≠P Ab/aB x ab/ab . - 1 :1 :1 :1  Ab/ab x aB/ab DẠNG 2 : SỐ LOẠI GIAO TỬ VÀ TỶ LỆ GIAO TỬ * Với x là số cặp NST tương đồng mang gen  Số loại giao tử = 2x 21 VD: AB/ab  x =1 ; số loại giao tử = * Với a (a≤x) số cặp NST tương đồng chứa các gen đồng hợp  Số loại giao tử = 2x-a VD: Aa bd/bd có x = 2 và a = 1  2 2-1 = 2 loại giao tử - Tỷ lệ giao tử của KG = tích tỷ lệ giao tử từng KG VD: Ab DE GH aB de gh Có x = 3  Số loại giao tử = 23 = 8 Tỷ lệ: aB DE gh = 1/2 x 1/2 x 1/2 = 12,5% hoặc Ab De GH = 1/2 x 0 x 1/2 = 0% DẠNG 3 : DI TRUYỀN LIÊN KẾT GEN KHÔNG HOÀN TOÀN (HOÁN VỊ GEN)) 1- Cách nhận dạng: - Cấu trúc của NST thay đổi trong giảm phân . - Là quá trình lai 2 hay nhiều tính trạng, tỉ lệ phân tính chung của các cặp tính trạng không phù hợp với phép nhân xác suất nhưng xuất hiện đầy đủ các loại kiểu hình như phân li độc lập . 2- Cách giải : - Bƣớc 1 : Qui ước . - Bƣớc 2 : Xét từng cặp tính trạng - Bƣớc 3 : Xét cả 2 cặp tính trạng - Bƣớc 4 : Xác định kiểu gen của cá thể đem lai và tần số hoán vị gen : a- Lai phân tích : - Tần số hoán vị gen bằng tổng % các cá thể chiếm tỉ lệ thấp . - Nếu ở đời sau xuất hiện kiểu hình giống bố mẹ chiếm tỉ lệ cao  KG : AB/ab x ab/ab . - Nếu ở đời sau xuất hiện kiểu hình giống bố mẹ chiếm tỉ lệ thấp  KG : Ab/aB x ab/ab . b- Hoán vị gen xảy ra 1 bên : % ab x 50% = % kiểu hình lặn . - Nếu % ab < 25 %  Đây là giao tử hoán vị . + Tần số hoán vị gen : f % = 2 x % ab + Kiểu gen : Ab/aB x Ab/aB . - Nếu % ab > 25 %  Đây là giao tử liên kết . + Tần số hoán vị gen : f % = 100 % - 2 x % ab + Kiểu gen : AB/ab x AB/ab . c- Hoán vị gen xảy ra 2 bên : (% ab)2 = % kiểu hình lặn - Nếu % ab < 25 %  Đây là giao tử hoán vị . + Tần số hoán vị gen : f % = 2 x % ab + Kiểu gen : Ab/aB x Ab/aB . - Nếu % ab > 25 %  Đây là giao tử liên kết . + Tần số hoán vị gen : f % =100% - 2 x % ab + Kiểu gen : AB/ab x AB/ab . d- Hoán vị gen xảy ra 2 bên nhƣng đề bài chỉ cho 1 kiểu hình( 1 trội : 1 lặn ): Gọi x là % của giao tử Ab  %Ab = %aB = x% . %AB = %ab = 50% - x% . Ta có x2 - 2x(50% - x%) = kiểu hình (1 trội , 1 lặn ). - Nếu x < 25%  %Ab = %aB (Đây là giao tử hoán vị) + Tần số hoán vị gen : f % = 2 x % ab + Kiểu gen : AB/ab x AB/ab . - Nếu x > 25%  %Ab = %aB (Đây là giao tử liên kết ) + Tần số hoán vị gen : f % = 100 % - 2 x % ab + Kiểu gen : Ab/aB x Ab/aB . - Bƣớc 5 : Viết sơ đồ lai . 3- Bài tập: Tấn số hoán vị gen( f ) : Là tỉ lệ %các loại giao tử hoán vị tính trên tổng số giao tử được sinh ra. Và f  50% - tỉ lệ giao tử hoán vị = f 2 - tỉ lệ giao tử liên kết =( 1- f ) 2 3.1- Quá trình giảm phân xảy ra hoán vị gen giữa A và B với f = 40% và giữa B và D với f = 20% Xác định số loại giao tử, thành phần các loại giao tử, tỉ lệ các loại giao tử trong các trường hợp sau: a. Ab → 4 giao tử: aB 2 giao tử hvị AB = ab = f / 2 = 40% / 2 = 20% 2 giao tử liên kết Ab = aB = (1 –f ) / 2 = 30% b. ABe → 4 kiểu giao tử: 2 giao tử hvị AbE = aBe = f / 2 = 40% / 2 = 20% abE 2 giao tử liên kết ABe = abE = (1 –f ) / 2 = 30% c. Aa BD →8 kiểu giao tử: giao tử hvị A bD = AbD = aBd = abD = f / 4= 20% / 4 = 5% bd giao tử liên kết A BD = A bd = a BD = a bd =( 1- 20% )/ 4 = 20% d. Ab De Ab → 16 giao tử: hvị cặp cho 2 giao tử HV : AB = ab = 20% aB dE aB 2 giao tử LK: Ab = aB = 30% hvị cặp De cho 2 giao tử HV : DE = de = 40% dE 2 giao tử LK: De = dE = 10% Tổ hợp có 16 loại giao tử: AB DE = 20% . 40% = 8% AB de = 20% . 40% = 8% AB dE = 20% . 10% = 2 % Các giao tử khác tính tương tự. * Nếu 2 cặp gen cùng nằm trên 1 cặp NST tương đồng thì: Vì x 1 x 1 + = = 50%. Do đó tính tỉ lệ giao tử liên kết ta lấy 50% trừ cho loại giao tử hoán vị và ngược lại. 2 2 2 * Nếu có nhiều cặp NST tương đồng mang gen ta dùng phép nhân xác xuất để tính tỉ lệ giao tử chung hoặc tỉ lệ từng loại giao tử. 3.2- Xác định kết quả của phép lai: Cho A: quả tròn, a: quả dài, B: hạt đục , b: hạt trong. Tần số hoán vị là 40%. Phép lai : Ab AB x ab ab a. Số kiểu tổ hợp giao tử: 4 x 2 = 8 giao tử Ab 1 1 b. Loại giao tử xuất hiện ở F1 với tỉ lệ: = ( 20% x ) + ( x 30% ) = 25% ab 2 2 3.3- Xác định qui luật di truyền: VD1: Cho lai giữa lúa cây cao hạt tròn với cây thấp hạt dài thu được F1 đồng loạt cây cao hạt tròn. Cho F1 giao phối với nhau thì F2 có 4 kiểu hình theo tỉ lệ: 592 cao, tròn: 158 cao , dài: 163 thấp , tròn: 89 thấp , dài.Biết mỗi gen qui định 1 tính trạng. a. Tìm qui luật di truyền b. Xác định tỉ lệ phân li kiểu gen và kiểu hình ở f2. Giải: a. F1 đồng tính  tính trạng cây cao, hạt tròn là trội so với cây thấp, hạt dài.và dị hợp 2 cặp gen. - Nếu 2 tính trạng PLĐL thì F2 xuất hiện 4 kiểu hình với tỉ lệ 9:3:3:1 ( khác với dề bài) - Nếu 2 tính trạng liên kết gen thì F2 xuất hiện tỉ lệ kiểu hình 3:1 hay 1:2:1 ( khác với tỉ lệ đầu bài ) Theo bài ra F 2 tỉ lệ 59: 16: 16: 9 ≠ 9:3:3:1. Vậy bài tuân theo qui luật hoán vị gen. b. lập sơ đồ lai P: AB ab x AB ab F1 : AB 100% cao tròn ab ab = 9% = (30% giao tử đực ab x 30% giao ab tử cái ab)  Tần số hoán vị của F1 = 100% - ( 30% x 2 ) = 40%  giao tử hoán vị có tỉ lệ 20% và giao tử liên kết 30% Mà F 2 tính trạng cây thấp, hạt dài là tính trạng lặn nên kiểu hình Viết sơ đồ lai ta  tỉ lệ phân li KH: 59% cao tròn: 16% cao dài: 16% thấp tròn : 9% thấp dài VD 2: Cho P thuần chủng khác nhau 2 cặp gen F1 xuất hiện cây chín sớm quả trắng.Cho F1 tự thụ F2 thu được 4 kiểu hình với 4700 cây. Trong đó cây chín muộn quả xanh có 375 cây. a. Tìm qui luật di truyền b. Xác định kiểu hình ở F2 Hướng dẫn giải: a. P thuần chủng , F1 đồng tính chín sơm quả trắng  chín sớm quả trắng là trội so với chín muộn quả xanh. Và F 1 dị hợp 2 cặp gen. - Nếu 2 cặp gen PLĐL thì f2 có tính trạng đồng hợp lặn ( chín muộn quả xanh tỉ lệ 1/16 = 6,25% hay nếu liên kết thì tỉ lệ là 25% Mà bài ra cho tỉ lệ F2 chín muộn quả xanh = 375 .100% = 1% ≠ 6,25% và ≠ 25% 37600  Di truyền theo qui luật hoán vị gen. b. ab = 1% = (10% giao tử đực ab x 10% giao tử cái ab) ab Giao tử ab = 10%  25% do đó đây là giao tử hoán vị Vậy A liên kết với b và a liên kết với B  KG của - Tần số HVG vùng B 42  43  9  6 = f (đơn B ) + f (kép) = = 10% A 1000 A - Tần số HVG vùng d 140 145  9  6 = f (đơn d ) + f (kép) = = 30% c 1000 c 5- QUY LUẬT DI TRUYỀN LIÊN KẾT VỚI GIỚI TÍNH VÀ DI TRUYỀN NGOÀI NHÂN 5.1- Nhiễm sắc thể giới tính: - Là NST có chứa gen qui định giới tính (có thể chứa các gen khác). - Cặp NST giới tính XX gồm hai chiếc tương đồng, cặp XY có vùng tương đồng, có vùng không tương đồng. M E m M e E a E Vùng tƣơng đồng Vùng không tƣơng đồng Chứa các gen giống nhau Chứa các gen khác nhau Cặp alen Không Biểu hiện thành KH như nhau ở cá thể cái và đực Biểu hiện thành KH khác nhau ở cá thể cái và đực NST thƣờng NST giới tính - Luôn tồn tại thành từng cặp tương - Tồn tại ở cặp tương đồng là XX hoặc không tương đồng hoàn toàn là đồng. XY. - Số cặp NST > 1 - Số cặp NST = 1 - Chỉ chứa các gen quy định tính - Ngoài các gen quy định giới tính còn có các gen quy định tính trạng trạng thường. liên kết giới tính. Một số cơ chế tế bào học xác định giới tính bằng NST: * Kiểu XX, XY: - Con cái XX, con đực XY: ĐV có vú, ruồi giấm, người… - Con cái XY, con đực XX: Chim bướm, cá , ếch nhái… * Kiểu XX, XO - Con cái XX, con đực XO : châu chấu, rệp, bọ xít… - Con cái XO, con đực XX : Bọ nhậy… * Nhận xét: - Tỉ lệ đực cái trong quần thể luôn xấp xỉ 1:1. - Tạo sự cân bằng giới tính trong sinh giới. 5.2- Di truyền liên kết với giới tính: a- Gen trên NST X * Thí nghiệm: Phép lai thuận XWXW P: ( mắt đỏ ) ( mắt trắng ) XW XW, Y Gp: F1: XWY x GF1 : XW , Xw x P: XwXw XWY XW , Y F2 : XWXW , XWY , XWXw , XwY KH: 3 mắt đỏ : 1 mắt trắng ( toàn ruồi đực ) x Gp: Xw XW , Y x (mắt đỏ) GF1 : XWY (mắt đỏ) (mắt trắng) F1 : XWXw 100 % mắt đỏ F1 x F1: XWXw Phép lai nghịch X W , Xw XwY (mắt trắng) Xw , Y F2 : XWXw , XWY , XwXw , XwY KH F2 : 25%♀mắt đỏ : 25%♀mắt trắng : 25% ♂mắt đỏ : 25% ♂mắt trắng * Nhận xét : Kết quả của 2 phép lai thuận nghịch của Moocgan là khác nhau và khác kết quả của phép lai thuận nghịch của Menđen * Giải thích : Gen quy định tính trạng màu mắt chỉ có trên NST X mà không có trên Y  Vì vậy cá thể đực ( XY) chỉ cần 1 gen lặn nằm trên NST X đã biểu hiện ra KH. * Đặc điểm di truyền của gen trên NST X: Di truyền chéo b- Gen trên NST Y VD: Người bố có túm lông tai sẽ truyền đặc điểm này cho tất cả các con trai mà con gái thì ko bị tật này * Giải thích : Gen quy định tính trạng nằm trên NST Y, không có alen tương ứng trên X  Di truyền cho tất cả cá thể mang kiểu gen XY trong dòng họ. * Đặc điểm di truyền của gen trên NST Y: Di truyền thẳng c- Khái niệm: Di truyền liên kết với giới tính là hiện tượng di truyền các tính trạng mà các gen xác định chúng nằm trên NST giới tính d- Ý nghĩa của hiện tượng di truyền liên kết với giới tính - Điều khiển tỉ lệ đực cái theo ý muốn trong chăn nuôi trồng trọt - Nhận dạng được đực cái từ nhỏ đẻ phân loại tiện cho việc chăn nuôi - Phát hiện được bệnh do rối loạn cơ chế phân li, tổ hợp của cặo NST giới tính Cách giải toán di truyền liên kết giới tính Bƣớc 1 : Qui ước gen . Bƣớc 2 : Xét từng cặp tính trạng . 3/1  Kiểu gen : XA Xa x XAY . 1/1  Kiểu gen : XA ở đời sau xuất hiện tỉ lệ khác thường . Bƣớc 4 : Xác định kiểu gen của P hoặc F1 và tính Xa x Xa Xa x Xa Y ( tính trạng lặn xuất hiện ở 2 giới ) XA Y ( tính trạng lặn xuất hiện ở cá thể XY ). Bƣớc 3 : Xét cả 2 cặp tính trạng tần số hoán vị gen . - Xác định kiểu gen của ♀(P) dựa vào ♂ (F1) . - Xác định kiểu gen của ♂(P) dựa vào ♀ (F1) . - Tần số hoán vị gen bằng tổng % của các cá thể chiếm tỉ lệ thấp . Bƣớc 5 : Viết sơ đồ lai . 5.3- DI TRUYỀN NGOÀI NHÂN * Hiện tƣợng : - Thí nghiệm của Coren 1909 với 2 phép lai thuận nghịch trên đối tượng cây hoa phấn( Mirabilis jalapa). - F1 luôn có KH giống mẹ. * Giải thích: Khi thụ tinh, giao tử đực chỉ truyền nhân mà không truyền TBC cho trứng, do vậy các gen nằm trong tế bào chất ( trong ti thể hoặc lục lạp) chỉ được mẹ truyền cho qua tế bào chất của trứng. * Đặc điểm của di truyền ngoài NST( di truyền ở ti thể và lục lạp) : - Lai thuận lai nghịch kết quả khác nhau biểu hiện kiểu hình ở đời con theo dòng mẹ. - Di truyền qua tế bào chất vai trò chủ yếu thuộc về tế bào chất của tế bào sinh dục cái. - Các tính trạng di truyền qua tế bào chất không tuân theo các quy luật của thuyết di truyền NST vì tế bào chất không được phân đều cho các tế bào con như đối với NST. - Các tính trạng di truyền qua tế bào chất được truyền theo dòng mẹ, nhưng không phải tất cả các tính trạng di truyền theo dòng mẹ đều liên quan với các gen trong tế bào chất. - Tính trạng do gen gen trong tế bào chất quy định sẽ vẫn tồn tại khi thay nhân tế bào bằng nhân có cấu trúc di truyền khác. * Phƣơng pháp phát hiện quy luật di truyền - DT liên kết với giới tính: kết qủa 2 phép lai thuận nghịch khác nhau. - DT qua TBC: kết quả 2 phép lai thuận nghịch khác nhau và con luôn có KH giống mẹ. - DT phân li độc lập: kết quả 2 phép lai thuận nghịch giống nhau. 6- ẢNH HƢỞNG CỦA MÔI TRƢỜNG LÊN SỰ BIỂU HIỆN CỦA GEN 6.1- Con đƣờng từ gen tới tính trạng Gen ( ADN) → mARN →Prôtêin → tính trạng - Qúa trình biểu hiện của gen qua nhiều bước nên có thể bị nhiều yếu tố môi trường bên trong cũng như bên ĐK mt trong ngoài chi phối theo sơGen(ADN) đồ: Tính trạng ĐK mt ngoài 6.2- Sự tƣơng tác giữa KG và MT * Hiện tượng: VD: Ở thỏ: Tại vị trí đầu mút cơ thể( tai, bàn chân, đuôi, mõm) lông màu đen; Ở những vị trí khác lông trắng muốt * Giải thích: - Tại các tế bào ở đầu mút cơ thể có nhiệt độ thấp hơn nên có khả năng tổng hợp được sắc tố mêlanin làm cho lông màu đen - Các vùng khác có nhiệt độ cao hơn không tổng hợp mêlanin nên lông màu trắng  làm giảm nhiệt độ thì vùng lông trắng sẽ chuyển sang màu đen * Kết luận : Môi trường có thể ảnh hưởng đến sự biểu hiện của KG 6.3- Mức phản ứng của KG * Khái niệm: Tập hợp các kiểu hình của cùng 1 KG tương ứng với các môi trường khác nhau gọi là mức phản ứng của 1 KG VD: Con tắc kè hoa: - Trên lá cây: da có hoa văn màu xanh của lá cây - Trên đá: màu hoa rêu của đá. - Trên thân cây: da màu hoa nâu * Đặc điểm: - Mức phản ứng do gen quy định, trong cùng 1 KG mỗi gen có mức phản ứng riêng - Có 2 loại mức phản ứng: mức phản ứng rộng và mức phản ứng hẹp, mức phản ứng càng rộng sinh vật càng dễ thích nghi. - Di truyền được vì do KG quy định. - Thay đổi theo từng loại tính trạng. * Phương pháp xác định mức phản ứng: Để xác định mức phản ứng của 1KG cần phải tạo ra các cá thể SV có cùng 1 KG, với cây sinh sản sinh dưỡng có thể xác định mức phản ứng bằng cách cắt đồng loạt cành của cùng 1 cây đem trồng và theo dõi đặc điểm của chúng. 6.4- Sự mềm dẻo về kiểu hình( thƣờng biến): - Khái niệm: Hiện tượng 1 KG có thể thay đổi KH trước những điều kiện môi trường khác nhau gọi là sự mềm dẻo về KH( thường biến). - Mức độ mềm dẻo của KH phụ thuộc vào KG. - Mỗi KG chỉ có thể điều chỉnh KH của mình trong một phạm vi nhất định. - Do sự tự điều chỉnh về sinh lí giúp SV thích nghi với những thay đổi của môi trường. ------------------------------------------------------------------------------------ CHƢƠNG II. TÍNH QUY LUẬT CỦA HIỆN TƢỢNG DI TRUYỀN (TÓM TẮT KIẾN THỨC) 1. Các quy luật di truyền Tên quy luật Phân li Nội dung Cơ sở tế bào Điều kiện nghiệm đúng Ý nghĩa Phân li, tổ hợp của cặp NST tương đồng. Tính trạng do một gen qui định, gen trội át hoàn toàn gen lặn. Xác định tính trội lặn. Trội không hoàn toàn Do sự phân li đồng đều của cặp nhân tố di truyền nên mỗi giao tử chỉ chứa một nhân tố của cặp. F2 có 1 trội : 2 trung gian : 1 lặn. Phân li, tổ hợp của cặp NST tương đồng. Các cặp nhân tố Các cặp NST tương di truyền (cặp gen đồng phân li độc alen) phân li độc lập. lập với nhau trong phát sinh giao tử và kết hợp ngẫu nhiên trong thụ tinh. Hai hay nhiều gen Các cặp NST tương không alen cùng đồng phân li độc tương tác qui định lập. một tính trạng. Các gen cùng có Các cặp NST tương vai trò như nhau đồng phân li độc đối với sự hình lập. thành tính trạng. Một gen chi phối Phân li, tổ hợp của nhiều tính trạng. cặp NST tương đồng. Các gen nằm trên Sự phân li và tổ hợp một NST cùng của cặp NST tương phân li và tổ hợp đồng. trong phát sinh giao tử và thụ tinh. Gen trội át không hoàn toàn. Tạo kiểu hình mới (trung gian). Mỗi gen trên một NST. Tạo biến dị tổ hợp. Các gen không tác động riêng rẽ. Tạo biến dị tổ hợp. Các gen không tác động riêng rẽ. Tính trạng số lượng trong sản xuất. Di truyền độc lập Tương tác gen không alen Tác động cộng gộp Tác động đa hiệu Liên kết hoàn toàn Là cơ sở giải thích hiện tượng biến dị tương quan. Các gen liên kết hoàn toàn. Chọn lọc được cả nhóm gen quí. Hoán vị gen Di truyền giới tính Di truyền liên kết với giới tính Các gen trên cùng cặp NST đổi chỗ cho nhau do sự trao đổi chéo giữa các crômatic. Ở các loài giao phối, tỉ lệ đực, cái xấp xỉ 1 : 1 Tính trạng do gen trên X qui định di truyền chéo, còn do gen trên Y di truyền trực tiếp. Trao đổi những đoạn tương ứng của cặp NST tương đồng. Các gen liên kết không hoàn toàn. Nhân đôi, phân li, tổ hợp của cặp NST giới tính. Nhân đôi, phân li, tổ hợp của cặp NST giới tính. Tỉ lệ 1:1 nghiệm đúng trên số lượng lớn cá thể. Gen nằm trên đoạn không tương đồng. Tăng nguồn biến dị tổ hợp. Điều khiển tỉ lệ đực, cái. CHƢƠNG III: DI TRUYỀN QUẦN THỂ Các chỉ tiêu so sánh - Làm giảm tỉ lệ dị hợp tử và tăng tỉ lệ đồng hợp tử qua các thế hệ. - Tần số các alen không đổi qua các thế hệ. - Có cấu trúc: p2 AA : 2pq Aa : q2 aa. - Thành phần các kiểu gen thay đổi qua các thế hệ. - Tạo ra nguồn biến dị tổ hợp. Tự phối Ngẫu phối + + + + + + CÁC DẠNG TOÁN DI TRUYỀN QUẦN THỂ Dạng 1: Trường hợp một gen có hai alen nằm trên NST thường. 1. Hai alen trội lặn hoàn toàn a) Trường hợp quần thể có cấu trúc di truyền là: x AA : y Aa : z aa. Với x + y + z = 1. Gọi p là tần số tương đối của alen A và q là tần số tương đối của alen a trong quần thể, ta có: p= x+ y . 2 q= z+ y . 2 Trong đó p + q = 1. Ví dụ: Khi thống kê quần thể sóc ở một vườn quốc gia, người ta thu được số liệu sau: Sóc lông nâu đồng hợp tử 1050 con; Sóc lông nâu dị hợp tử 150 con; Sóc lông trắng 300 con. Biết tính trạng màu lông do một gen gồm hai alen quy định và tác động của chọn lọc tự nhiên trong quần thể sóc là không đáng kể. Tính tần số tương đối của mỗi alen trong quần thể trên? Phương pháp giải Theo đề bài, sóc dị hợp tử có màu lông nâu. Suy ra màu lông nâu là tính trạng trội so với lông trắng. Quy ước: Alen A : quy định lông nâu. Alen a : quy định lông trắng. Tổng số thóc trong quần thể lúc thông kê là: 1050 + 150 + 300 = 1500 con + Tỉ lệ sóc lông nâu đồng hợp(AA) : 1050 : 1500 = 0.7 + Tỉ lệ sóc lông nâu dị hợp(Aa): 150 : 1500 = 0.1. + Tỉ lệ sóc lông trắng(aa) : 300 : 1500 = 0.2. Vậy cấu trúc di truyền của quần thể sóc là: Tần số của alen A : 0.7 + 0,1 = 0.75 2 Tần số của alen a : 0.2 + 0,1 = 0.25. 2 0.7 AA : 0.1 Aa : 0.2 aa. b) Trường hợp biết được tần số kiểu gen đồng hợp tử lặn. Từ đó suy ra tần số alen trội và alen lặn. Gen A trội hoàn toàn so với gen a. Cơ thể có kiểu hình trội có thể có kiểu gen đồng hợp AA hay Aa. Như vậy không thể tính được số cá thể trội có kiểu gen AA hay Aa. Chỉ có cơ thể mang tính trạng lặn ta mới biết chắc chắn kiểu gen là đồng hợp aa, do đó phải căn cứ trên các cơ thể mang tính trạng lặn để tính tần số của gen. Gọi p là tần số tương đối của alen A. q là tần số tương đối của alen a. Nếu quần thể cân bằng thì tần số của kiểu gen aa là q2. Từ đó suy ra p và q. Ví dụ : Cho rằng ở lúa màu xanh bình thường của mạ(quy định bởi gen A) trội so với màu lục(quy định bởi gen a). Một quần thể lúa ngẫu phối có 10.000 cây, trong đó có 400 cây màu lục. Xác định tần số tương đối của các alen. Phương pháp giải Gọi tần số tương đối của alen A là p và alen a là q Tỉ lệ kiểu gen aa là: 400/10.000 = 0.04. Quần thể cân bằng nên q2 = 0.04 -> q = 0.2 Ta có p + q = 1 -> p = 1 - 0.2 = 0.8. 2. Hai alen trội lặn không hoàn toàn. Khi hai alen trong quần thể đồng trội thì mỗi kiểu gen đều có kiểu hình khác nhau do đó có thể căn cứ vào tỉ lệ cá thể trong quần thể để tính tần số của gen tương ứng với mỗi kiểu hình. Xét hai alen A1 và A2. Gọi N là tổng số cá thể trong quần thể khảo sát. D là số cá thể đồng hợp có kiểu gen A1A1. H là số cá thể đồng hợp có kiểu gen A2A2. R là số cá thể có kiểu gen dị hợp A1A2. Gọi p là tần số tương đối của alen A và q là tân số tương đối của alen a p= 2D  R 2N q= 2H  R 2N Ví dụ : Ở bò các tính trạng được quy định như sau: AA quy định lông đỏ. Aa quy định lông khoang. aa quy định lông trắng. Một quần thể bò có: 4169 con lông đỏ. 3780 con lông khoang. 756 con lông trắng. Xác định tần số tương đối của các alen? Phương pháp giải Áp dụng công thức trên ta có N = 4169 + 3780 + 756 = 8705 con. Gọi p là tần số tương đối của alen A và q là tần số tương đối của alen a p= 2 x 4169  3780 ≈ 0.7 2 x8750 q = 1- 0.7 = 0.3. Vậy p = 0.7; q = 0.3. Dạng 2. Trường hợp gen đa alen nằm trên NST thường Xét một gen có 3 alen A, a, a1, với A > a > a1. Gọi p, q, r lần lượt là tần số tương đối của alen A, a, a1. Sự tạp giao trong quần thể có thể tạo ra 6 kiểu gen: AA : tần số p2. Kiểu hình do gen A quy định. Aa : tần số 2 pq. Aa1 : tần số 2pr. aa : tần số q2 aa1 : tần số 2pr Kiểu hình do gen a quy định. a1a1 : tần số r2 Kiểu hình do gen a1 quy định. * Tính tần số tương đối của các alen: + Tần số của kiểu gen a1a1 là r2 tần số alen r là : r2 Gọi tần số cá thể có kiểu hình do gen a quy định là H (H = q2 + 2 qr) Ta có : q2 + 2 qr + r2 = ( q + r )2 = H + r2 q= q+r = H  r2 H  r2 - r + Tần số của alen a: q = H  r2 - r + Tần số của alen A : p = 1 - q – r. Ví dụ 1: Ở một loài thú lôcút quy định màu lông gồm 3 alen và theo thứ tự trội hoàn toàn như sau: C > c > c1, trong đó: C quy định lông đen; c quy định lông xám; c1 quy định lông trắng. Quá trình ngẫu phối ở một quần thể có tỉ lệ kiểu hình là: 0,51 lông đen; 0,24 lông xám; 0,25 lông trắng. Xác định tần số tương đối của 3 alen trên. Phương pháp giải Gọi p, q, r lần lượt là tần số tương đối của alen C, c, c1. Áp dụng công thức trên ta có: + Tần số của kiểu gen c1c1 là r 2 = 0,25 + Tần số của alen c : q = r = 0,5. 0,24  0,25 - 0,5 = 0,2. + Tần số của alen C : p = 1- 0,5 – 0,2 = 0,3. Vậy p = 0,3; q = 0,2; r = 0,5 Ví dụ 2: Giả thiết trong một quần thể người ở trạng thái cân bằng di truyền, tần số tương đối của các nhóm máu là: Nhóm máu A = 0,45; nhóm máu B = 0,21; nhóm máu AB = 0,3; nhóm máu O = 0,04. Xác định tần số tương đối của các alen quy định nhóm máu. Phương pháp giải Vì gen quy định nhóm máu là gen đa alen: IA; IB; I0 Gọi p là tần số tương đối của alen IA Gọi q là tần số tương đối của alen IB Gọi r là tần số tương đối của alen I0 Theo bài ra ta có Nhóm máu Kiểu gen Tần số kiểu hình A IAIA + IAI0 p 2 + 2pr 0,45 2 Từ bảng trên ta có: r = 0,04 r = 0,2 p 2 + 2pr + r 2 = 0,45 + 0,04 B IBIB+ IBI0 q 2 + 2 qr 0,21 (p+r) 2 = 0,49 AB IAIB 2pq 0,3 O I0I0 r2 0,04 p + r = 0,7 p = 0,7 – 0,2 = 0,5 q = 1 – 0,2 – 0,5 = 0,3 Vậy p = 0,5; q = 0,3; r = 0,2. Dạng 3: Trường hợp gen nằm trên NST giới tính X 1. Hai alen trội lặn hoàn toàn a) Trường hợp tần số của các alen ở giới đực và cái như nhau Ở đa số các loài động vật con đực đều là giới dị giao tử (XY) chỉ mang 1 alen trên NST X là đã biểu hiện thành tính trạng do đó cần căn cứ vào cá thể đực trong quần thể để tính tần số của các gen. b) Trường hợp tần số của các alen ở giới đực và giới cái khác nhau. Xét trường hợp 1 gen có 2 alen A và a Gọi: + tần số tương đối của alen A ở phần đực là p1 + tần số tương đối của alen a ở phần đực là q1 + tần số tương đối của alen A ở phần cái là p2 + tần số tương đối của alen A ở phần đực là q2 Cấu trúc di truyền của quần thể ở thế hệ sau là : (p1A : q1a)♀ x (p2A : q2a )♂ = p1p2 AA : (p1q2 + p2q1) Aa : q1q2 aa + Tần số tương đối của alen A trong quần thể trên là: pA = p1p2 + 1 (p1q2 + p2q1). Thay q1 = 1- p1 và q2 = 1- p2 ta có: 2 pA = p1p2 + 1 1 1 (1-p2)p1 + (1- p1) p2 = (p1 + p 2) 2 2 2 pA = 1 (p1 + p2). 2 Vậy Tương tự ta có qa = 1 (q1 + q2). 2 Ví dụ : Tần số tương đối của A của phần đực trong quần thể là 0,8. Tần số tương đối của a của phần đực trong quần thể là 0,2. Tần số tương đối của A của phần cái trong quần thể là 0,4. Tần số tương đối của a của phần đực trong quần thể là 0,6. 1. Xác định cấu trúc di truyền của quần thể ở thế hệ thứ nhất? 2. Khi quần thể đạt trạng thái cân bằng di truyền thì cấu trúc di truyền như thế nào? Phương pháp giải 1. Cấu trúc di truyền của quần thể ở thế hệ thứ nhất là: (0,4A : 0,6a)♀ x (0,8A : 0,2a )♂ = 0,32 AA : (0,08 + 0,48)Aa : 0,12 aa. 2. Tần số tương đối của alen A là: pA = 1 (0,8 + 0,4) = 0,6. 2 Tần số tương đối của alen a là: qa = 1 (0,6 + 0,2) = 0,4. 2 Vậy cấu trúc di truyền của quần thể sau thế hệ ngẫu phối thứ hai: (0,6A : 0,4a) x (0,6A : 0,4a) = 0,36 AA : 0,48 Aa : 0,16 aa Cấu trúc di truyền của quần thể đã đạt trạng thái cân bằng vì nó tuân theo công thức của định luật Hacđi – Vanbec(p 2 AA + 2pq Aa + q 2 aa =1). 2. Hai alen trội lặn không hoàn toàn Xét ví dụ: Ở loài mèo nhà, cặp alen D, d quy định màu lông nằm trên NST giới tính X(DD: lông đen; dd : lông vàng; Dd: tam thể).Trong một quần thể mèo người ta ghi được số liệu về các kiểu hình như sau: Đen Vàng Tam thể Mèo đực 311 42 0 Mèo cái 277 7 54 Tính tần số của alen trong quần thể trong điều kiện cân bằng. Phương pháp giải Các kiểu gen: Tổng số 353 338 Giới đực có kiểu gen XDXD : lông đen XdXd : lông vàng XDXD : lông đen Giới cái có kiểu gen XDXd : tam thể XdXd : lông vàng Gọi tần số tương đối của alen D là p và alen d là q. Ta có 2 x số mèo cái đen + số mèo cái tam thể + số mèo đực đen pD= 2 x số mèo cái +số mèo đực 2 x số mèo cái vàng + số mèo cái tam thể + số mèo đực vàng qd = 2 x số mèo cái +số mèo đực Áp dụng công thức trên ta có pA = 2 x 277  54  311 919 = = 0,893 2 x338  353 1029 qa = 1- 0,893 = 0,107. Dạng 4: Trường hợp trạng thái cân bằng của quần thể bị ảnh hưởng bởi yếu tố: Áp lực của đột biến và áp lực của chọn lọc. 1. Áp lực của đột biến: Như chúng ta đã biết tính ổn định tương đối của các tần số gen trong quần thể chỉ có thể được duy trì nếu các gen không bị đột biến. Nhưng thực tế rõ ràng không phải như vậy. Tần số đột biến càng lớn thì tần số tương đối của các alen của các alen biến đổi càng nhanh: như vậy quá trình đột biến đã gây ra một áp lực làm biến đổi thành phần kiểu gen của quần thể. Áp lực của quá trình đột biến biểu hiện ở tốc độ biến đổi tần số tương đối của các alen đột biến. Đột biến có thể xảy ra ở một gen theo 2 chiều thuận nghịch với tần số xác định. Vậy để xác định tần số tương đối của các alen ta sẽ tính như thế nào? a) Trong trường hợp xảy ra đột biến thuận A đột biến thành a với tần số u thì tần số alen A sau n thế hệ là: pn = po(1-u)n. Trong đó Po là tần số đột biến ban đầu của alen A. b) Trong trường hợp xảy ra cả đột biến thuận và đột biến nghịch. A đột biến thành a với tần số u. a đột biến thành A với tần số v. * Nếu v = 0 và u > 0 thì pn = po(1-u)n. * Nếu u = v hoặc u = v = 0 thì trạng thái của các alen không thay đổi. * Nếu u > v > 0, giả thuyết A và a có sức sống ngang nhau, thì tần số tương đối của alen A và alen a sẽ đạt thế cân bằng khi số lượng đột biến thuận và đột biến nghịch bù trừ cho nhau: vq = up mà p = 1- q nên vq = u(1- q) u p = 1-q q= u+ v Ví dụ 1: Quần thể ban đầu có tần số tương đối của một alen A = 0,96. Nếu chỉ do áp lực đột biến theo một chiều làm giảm alen A qua 346570 thế hệ thì tần số tương đối của alen A còn bao nhiêu? Cho biết tốc độ đột biến là 10-5. Phương pháp giải Vì đột biến xảy ra theo một chiều làm giảm alen A nên đây là đột biến thuận.Áp dụng công thức ta có: pn = po(1-u)n ↔ pn = 0,96(1- 10- 5) 346570 ≈ 0,03. Tần số tương đối của alen A sau áp lực của đột biến là pA = 0,03. Ví dụ 2: Quần thể ban đầu là 1000.000 alen A và a. Tốc độ đột biến của alen A là 3.10-5, còn alen a là 10-5. Khi cân bằng thì quần thể có số lượng các alen là bao nhiêu? Cho biết không có áp lực của các nhân tố khác làm biến đổi cấu trúc di truyền của quần thể. Phương pháp giải Để tính được số lượng các alen khi quần thể cân bằng ta cần tính được tần số tương đối của các alen trong quần thể khi cân bằng. Giả thuyết: A đột biến thành a với tần số u. a đột biến thành A với tần số v. Theo bài ra ta có: u = 3.10-5; v = 10-5 u = 3v. Khi quần thể đạt trạng thái cân bằng thì : qa = u u+ v = 3v = 3v + v 3 = 0,75 và pA = 1- qa = 1- 0,75 = 0,25. 4 Vì quần thể ban đầu có 106 alen A và a thì lúc cân bằng quần thể có 0,25.106 alen A và 0,75.106 alen a. 2. Áp lực của chọn lọc: Chọn lọc là quá trình sống sót, và sinh sản ưu thế của các cá thể có kiểu gen đảm bảo sự thích nghi hơn với điều kiện ngoại cảnh.Mỗi một kiểu gen có một giá trị chọn lọc khác nhau. Hệ số chọn lọc(Kí hiệu là S) bểu thị sự sai khác của những giá trị này. Nếu một kiểu gen nào đó gây chết hoặc bất dục hoàn toàn thì hệ số chọn lọc S = 1. Trong trường hợp khi S =1. Vậy thì tần số của các alen trong quần thể sẽ được tính như thế nào? + Nếu một kiểu gen bị đào thải hoàn toàn thì tần số tương đối của alen đó được tính như sau: q + qn là tần số alen bị đào thải ở thế hệ thứ n. qn= + q là tần số alen trước chọn lọc. 1+ nq + n là số thế hệ ngẫu phối. Ví dụ1: Để làm giảm tần số alen a từ 0,96 xuống 0,03 chỉ do áp lực của quá trình chọn lọc phải cần bao nhiêu thế hệ? Cho biết hệ số chọn lọc S = 1 Phương pháp giải Với bài toán trên ta thấy S =1 chứng tỏ kiểu gen aa bị đào thải hoàn toàn ra khỏi quần thể nên áp dụng công thức trên ta có: q - qn qn (1+ nq) = q -> n = = qqn 0,96  0,03 ≈ 32(thế hệ) 0,96 x0,03 Ví dụ 2: Ở một loài động vật ngẫu phối, xét một gen gồm hai alen A và a nằm trên NST thường. Tần số alen A của giới đực là 0,6 và của giới cái là 0,8. a) Xác định cấu trúc di truyền của quần thể ở trạng thái cân bằng di truyền. b) Sau khi đạt trạng thái cân bằng di truyền, do điều kiện sống thay đổi nên tất cả các kiểu gen đồng hợp lặn aa không có khả năng sinh sản. Hãy xác định cấu trúc di truyền của quần thể sau 3 thế hệ ngẫu phối. Phương pháp giải a) Để xác định cấu trúc di truyền của quần thể ở trạng thái cân bằng trước hết ta cần xác định tần số tương đối của các alen ở thế hệ thứ nhất sau khi ngẫu phối + Tần số alen a ở giới đực: 1- 0,6 = 0,4 + Tần số alen a ở giới cái là: 1- 0,8 = 0,2. Tần số tương đối của các alen ở thế hệ thứ nhất sau khi ngẫu phối là: pA = 1 (0,6 +0,8) = 0,7 2 qa = 1 (0,4 + 0,2) = 0,3. 2 Cấu trúc di truyền của quần thể ở thế hệ thứ 2 là: 0,49AA : 0,42 Aa : 0,09 aa. Cấu trúc di truyền của quần thể đã đạt trạng thái cân bằng vì nó tuân theo công thức của định luật Hacđi – Vanbec(p 2 AA + 2pq Aa + q 2 aa =1). b) Khi điều kiện sống thay đổi tất cả các kiểu gen đồng hợp lặn aa không có khả năng sinh sản vì vậy chúng sẽ không truyền lại kiểu gen của mình cho thế hệ sau nên S = 1. - Áp dụng công thức qn= q = 1+ nq 0,3 ≈ 0,16 1  3.0,3 pn = 0,84 - Cấu trúc di truyền của quần thể ở thế hệ thứ 3: 0,7056 AA : 0,2688 Aa : 0,0256 aa. ---------------------HẾT-------------------