Title CHUYÊN ĐỀ 3 - I. QUẦN THỂ NGẪU PHỐI.doc ✅

CHUYÊN ĐỀ 3: XÁC SUẤT TRONG DI TRUYỀN QUẦN THỂ I. QUẦN THỂ NGẪU PHỐI A. LƯU Ý LÍ THUYẾT - Ở quần thể ngẫu phối, các cá thể giao phối ngẫu nhiên nên ở đời con (từ F 1 đến F n ) có tỉ lệ kiểu gen đạt cân bằng di truyền theo công thức của định luật Hacdi-Vanberg (p 2 AA + 2pqAa + q 2 aa = 1). - Khi bài toán cho biết quần thể đạt cân bằng di truyền thì tần số của alen .aaa Nếu bài toán chưa cho biết quần thể cân bằng di truyền thì không thể tính tần số của alen a theo công thức alen aaa - Nếu bài toán cho biết các cá thể giao phối ngẫu nhiên thì có thể dựa vào công thức p 2 AA + 2pqAa + q 2 aa = 1 để tính tỉ lệ kiểu gen ở đời con và tần số của alen a. - Trong mọi trường hợp, nên dựa vào kiểu hình lặn để suy ra kiểu hình trội. B. CÁC DẠNG BÀI TẬP THƯỜNG GẶP 1. Bài toán cho biết quần thể cân bằng di truyền Khi tỉ lệ kiểu gen đạt cân bằng di truyền thì việc tính xác suất tuân theo các bước sau đây: - Bước 1: Xác định cấu trúc di truyền khi quần thể đạt cân bằng di truyền. - Bước 2: Tìm tỉ lệ của loại kiểu hình cần tính xác suất. - Bước 3: Sử dụng toán tổ hợp để tính xác suất. Bài 1: Cho biết A quy định hoa đỏ trội hoàn toàn so với a quy định hoa trắng. Một quần thể đang cân bằng di truyền có tần số A = 0,4 và tần số a = 0,6. Lấy ngẫu nhiên 5 cây hoa đỏ, xác suất để thu được 3 cá thể thuần chủng là bao nhiêu? Hướng dẫn giải: Bước 1: Xác định cấu trúc di truyền khi quần thể đạt cân bằng di truyền Khi quần thể cân bằng di truyền và có tần số A = 0,4; a = 0,6 thì cấu trúc di truyền là (0,4) 2 AA + 2.(0,4).(0,6)Aa + (0,6) 2 aa = 1  0,16AA + 0,48Aa + 0,36aa= 1. Bước 2: Tìm tỉ lệ cây thuần chủng trong số các cây hoa đỏ - Cây hoa đỏ gồm có 0,16AA và 0,48Aa Tỉ lệ là 0,160,4813 ::. 0,160,480,160,4844AAAaAAAa  Như vậy cây thuần chủng chiếm tỉ lệ 1 4 , Cây không thuần chủng chiếm tỉ lệ 3 . 4 Bước 3: Sử dụng toán tổ hợp để tính xác suất Lấy ngẫu nhiên 5 cây hoa đỏ, xác suất để thu được 3 cá thể thuần chủng là 32 32 3 532 13101390 0,176. 4444512C   
Bài 2: Cho biết A quy định thân cao trội hoàn toàn so với a quy định thân thấp. Ở thế hệ xuất phát của một quần thể ngẫu phối có cấu trúc di truyền 0,4AA + 0,4Aa + 0,2aa = 1. Ở thế hệ F 2 , lấy ngẫu nhiên 2 cá thể thân cao, xác suất để thu được 1 cá thể thuần chủng là bao nhiêu? Hướng dẫn giải: Bước 1: Xác định cấu trúc di truyền khi quần thể đạt cân bằng di truyền - Tần số của A 0,4 0,40,6. 2 Tần số của a 0,4 0,20,4. 2 - Vì các cá thể trong quần thể giao phối ngẫu nhiên nên thành phần kiểu gen ở đời con (từ F 1 đến F n ) đạt cân bằng di truyền, tuân theo công thức của định luật Hacdi-Vanberg. - Tỉ lệ kiểu gen của quần thể ở F 2 là (0,6) 2 AA + 2.(0,6).(0,4)Aa + (0,4) 2 aa = 1  0,36AA + 0,48Aa + 0,16aa = 1. Bước 2: Tìm tỉ lệ cây thuần chủng trong số các cây thân cao ở F 2 - Ở F 2 , cây thân cao gồm có 0,36AA và 0,48Aa  Tỉ lệ là 0,360,4834 ::. 0,360,480,360,4877AAAaAAAa  Như vậy cây thuần chủng chiếm tỉ lệ 3 7 , Cây không thuần chủng chiếm tỉ lệ = 4 . 7 Bước 3: Sử dụng toán tổ hợp để tính xác suất Ở thế hệ F 2 , lấy ngẫu nhiên 2 cá thể thân cao, xác suất để thu được 1 cá thể thuần chủng là 1 2 3423424 0,49 777749C   Ở bài tập số 2 này, mặc dù ở thế hệ xuất phát quần thể chưa cân bằng di truyền nhưng bài toán yêu cầu tìm xác suất ở thế hệ F 2 nên chúng ta áp dụng công thức p 2 AA + 2pqAa + q 2 aa = 1 để tính vì khi các cá thể giao phối ngẫu nhiên thì tỉ lệ kiểu gen ở đời con (từ F 1 đến F n ) tuân theo công thức của định luật Hacdi-Vanberg. Bài 3: Ở một loài thực vật, gen A quy định hoa đỏ trội hoàn toàn so với alen a quy định hoa trắng. Thế hệ xuất phát của một quần thể ngẫu phối có 100% số cây hoa đỏ. Ở thế hệ F 2 , số cá thể mang gen a chiếm tỉ lệ 64%. Lấy 4 cây hoa đỏ ở F 2 , xác suất để thu được 2 cây thuần chủng là bao nhiêu? Hướng dẫn giải: Bước 1: Xác định cấu trúc di truyền của quần thể ở thế hệ F 2 . - Ở F 2 , cá thể không mang gen a (kiểu gen AA) chiếm tỉ lệ = 100% - 64% = 36% = 0,36. - Khi các cá thể ngẫu phối thì ở F 2 , cấu trúc di truyền đạt cân bằng di truyền theo định luật Hacdi-Vanberg.  tần số A 0,360,6. - Cấu trúc di truyền của quần thể ở F 2 là 0,36AA + 0,48Aa + 0,16aa = 1. Bước 2: Tìm tỉ lệ của kiểu gen thuần chủng trong số các cây hoa đỏ ở F 2 . - Cây hoa đỏ ở F 2 gồm có 0,36AA và 0,48Aa.
 Cây thuần chủng chiếm tỉ lệ 0,363 . 0,360,487  Cây không thuần chủng chiếm tỉ lệ 34 1. 77 Bước 3: Sử dụng toán tổ hợp để tính xác suất Lấy 4 cây hoa đỏ ở F 2 , xác suất để thu được 2 cây thuần chủng là 22 22 2 422 34634864 0,40. 77772401C    Bài 4: Một quần thể đang cân bằng di truyền có số cá thể mang kiểu gen dị hợp bằng 8 lần số cá thể mang kiểu gen đồng hợp lặn. Lấy ngẫu nhiên 5 cá thể, xác suất để thu được 3 cá thể mang gen a là bao nhiêu? Hướng dẫn giải: Bước 1: Xác định cấu trúc di truyền của quần thể. - Khi quần thể cân bằng thì cấu trúc di truyền là p 2 AA + 2pqAa + q 2 aa = 1. Số cá thể mang kiểu gen dị hợp có tỉ lệ là 2pq Aa; Số cá thể mang kiểu gen đồng hợp lặn là q 2 aa - Theo bài ra ta có: 2pq = 8q 2 .  p = 4q. Mà p + q = 1 nên  1 0,2;110,20,8 5qpq - Cấu trúc di truyền của quần thể là: 0,64 AA + 0,32Aa + 0,04aa = 1. Bước 2: Tìm tỉ lệ của cá thể mang gen a. - Cá thể mang gen a gồm có 0,32 Aa + 0,04aa = 0,36 - Cá thể không mang gen a có tỉ lệ 1 - 0,36 = 0,64 Bước 3: Sử dụng toán tổ hợp để tính xác suất Lấy ngẫu nhiên 5 cá thể, xác suất để thu được 3 cá thể mang gen a là 32350,360,640,19.C Bài 5: Ở một loài thực vật, gen A quy định thân cao trội hoàn toàn so với alen a quy định thân thấp; Gen B quy định hoa đỏ trội hoàn toàn so với alen b quy định hoa trắng; hai cặp gen này nằm trên 2 cặp NST khác nhau. Ở một quần thể đang cân bằng về di truyền có tần số A = 0,6; a = 0,4 và tần số B = 0,7; b = 0,3. Lấy ngẫu nhiên 3 cá thể có kiểu hình thân cao, hoa đỏ. Xác suất để thu được 1 cá thể thuần chủng là bao nhiêu? Hướng dẫn giải: Bước 1: Xác định cấu trúc di truyền của quần thể Khi bài toán có nhiều cặp gen thì tỉ lệ kiểu gen phải được tính theo từng cặp gen, sau đó nhân lại. - Cấu trúc di truyền của gen A là (0,6) 2 AA + 2.(0,6).(0,4)Aa + (0,4) 2 aa = 1  0,36AA + 0,48Aa + 0,16aa=l. - Cấu trúc di truyền của gen B là (0,7) 2 BB + 2.(0,7).(0,3)Bb + (0,3) 2 bb = 1  0,49BB + 0,42Bb + 0,09bb = 1. Bước 2: Tìm tỉ lệ của kiểu gen thuần chủng trong số các cá thể có thân cao, hoa đỏ của quần thể - Cây thân cao, hoa đỏ có kí hiệu kiểu gen là A-B- có tỉ lệ = (A-)(B-).
Mà kiểu hình A- có tỉ lệ = 1 - aa = 1 - 0,16 = 0,84. Kiểu hình B- có tỉ lệ = 1 - bb = 1 - 0,09 = 0,91. Kiểu hình thân cao, hoa đỏ (A-B-) có tỉ lệ = 0,84 x 0,91 = 0,7644. - Cây thân cao, hoa đỏ thuần chủng có kiểu gen AABB nên có tỉ lệ = 0,36AA x 0,49BB = 0,1764. - Trong số các cây thân cao, hoa đỏ thì cây thuần chủng chiếm tỉ lệ 0,1764 0,23. 0,7644 Cây không thuần chủng chiếm tỉ lệ = 1- 0,23 = 0,67. Bước 3: Sử dụng toán tổ hợp để tính xác suất Lấy ngẫu nhiên 3 cá thể có kiểu hình thân cao, hoa đỏ, xác suất để thu được 1 cá thể thuần chủng là 2130,230,670,31.C - Theo lí thuyết, khi các cá thể giao phối ngẫu nhiên thì tỉ lệ mỗi loại kiểu gen tuân theo định luật Hacdi-Vanberg. - Khi quần thể đang cân bằng về di truyền, tỉ lệ của một kiểu gen nào đó bằng tích tần số của các alen có trong kiểu gen nhân với 2 n (n là số cặp gen dị hợp có trong kiểu gen). Ví dụ kiểu gen AabbDd có tỉ lệ = 2 2 .A.a.b.b.D.d Bài 6: Một quần thể của một loài thực vật đang cân bằng di truyền, xét gen A có 2 alen là A và a; gen B có 3 alen là B 1 , B 2 và B 3 . Hai gen A và B nằm trên 2 cặp NST khác nhau. Trong quần thể này, tần số của A là 0,6; tần số của B 1 là 0,2; tần số của B 2 là 0,5. Lấy ngẫu nhiên 2 cá thể, xác suất để thu được 1 cá thể mang kiểu gen AAB 1 B 1 là bao nhiêu? Hướng dẫn giải: Bước 1: Xác định cấu trúc di truyền của quần thể Cấu trúc di truyền của quần thể là: Theo gen A: alen A có tần số = 0,6  tần số a = 1 - 0,6 = 0,4.  Cấu trúc di truyền là 0,36AA + 0,48Aa + 0,16aa = 1. Theo gen B: Alen B 1 có tần số = 0,2; alen B 2 có tần số = 0,5  alen B 3 = 0,3. Cấu trúc di truyền là: 0,04B 1 B 1 + 0,25B 2 B 2 + 0,09B 3 B 3 + 0,2B 1 B 2 + 0,3B 2 B 3 + 0,12B 1 B 3 = 1. Bước 2: Tìm tỉ lệ của cá thể có kiểu gen AAB 1 B 1 Quần thể đang cân bằng di truyền nên kiểu gen AAB 1 B 1 có tỉ lệ = 0,36 x 0,04 = 0,0144. Các kiểu gen còn lại chiếm tỉ lệ = 1 - 0,0144 = 0,9856. Bước 3: Sử dụng toán tổ hợp để tính xác suất Lấy ngẫu nhiên 2 cá thể, xác suất để thu được 1 cá thể mang kiểu gen AAB 1 B 1 là 1 20,01440,98560,02828%C Bài 7: Cho biết tính trạng màu hoa do 2 cặp gen Aa và Bb nằm trên 2 cặp NST tương tác theo kiểu bổ sung. Khi trong kiểu gen có cả A và B thì có hoa đỏ, các kiểu gen còn lại có hoa trắng. Một quần thể đang cân bằng di truyền có tần số A là 0,3 và B là 0,6. Lấy ngẫu nhiên 2 cây trong quần thể, xác suất để thu được 1 cây hoa đỏ là bao nhiêu? Hướng dẫn giải: Bước 1: Xác định cấu trúc di truyền của quần thể