Phương pháp giải nhanh một số dạng bài tập Di truyền quần thể Sinh học 12 có đáp án

MỘT VÀI PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP DI TRUYỀN HỌC QUẦN THỂ SINH HỌC 12

A. Quần thể tự phối.

Các phương pháp giải.

• Nếu gọi x là thể đồng hợp trội (AA).
• 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
• Cấu trúc di truyền của quần thể có dạng: xAA : yAa : zaa ( với x + y + z = 1 )

a) Dạng thứ I: Quần thể ban đầu chỉ có một kiểu gen:

* Nếu quần thể ban đầu chỉ có một kiểu gen thì có 3 loại.

• Loại kiểu gen AA:  Khi tự thụ phấn cho ra dòng thuần chủng trội
• Loại kiểu gen aa: Khi tự thụ phấn cho ra dòng thuần chủng lặn.
• Loại kiểu gen Aa:

+ Nếu quần thể tự phối ban đầu chỉ có một kiểu gen dị hợp thì:          

                        Tỉ lệ dị hợp = \({(\frac{1}{2})^n}\)

                        Tỉ lệ đồng hợp = 1 - \({(\frac{1}{2})^n}\)

                        n: là số thế hệ tự phối

VD1: Ở một quần thể thực vật tại thế hệ P₀ có 100% thể dị hợp về kiểu gen Aa nếu bắt buộc tự tự tụ qua 3 thế hệ thì có tỉ lệ dị hợp và thể đồng hợp là bao nhiêu.  

Giải

Áp dụng công thức: Tỉ lệ dị hợp là: \({(\frac{1}{2})^n}\)

                                 Tỉ lệ đồng hợp là : 1 - \({(\frac{1}{2})^n}\)

Vậy tỉ lệ thể dị hợp, đồng hợp, ở các thế hệ theo bảng sau:

Tỉ lệ Thế hệ	Tỉ lệ % thể đồng hợp (Aa)	Tỉ lệ % thể dị hợp (AA+aa)
P0	\({(\frac{1}{2})^0}\).100% = 100%	%
P1	\({(\frac{1}{2})^1}\).100% =   50%	\(\left[ {1 - {{(\frac{1}{2})}^1}} \right]\).100% =     50%
P2	\({(\frac{1}{2})^2}\).100%=     25%	\(\left[ {1 - {{(\frac{1}{2})}^2}} \right]\).100% =    75%
P3	\({(\frac{1}{2})^3}\).100% = 12,5%	\(\left[ {1 - {{(\frac{1}{2})}^3}} \right]\).100% = 87,5%

b) Dạng thứ 2:

Nếu quần thể ban đầu có kiểu gen AA và Aa hoặc AA; Aa, aa hoặc Aa và aa thì ta đưa về dạng tổng quát: xAA : yAa : zaa = 1. Nếu tự phôi qua n thế hệ thì:

• Thể dị hợp (Aa) = \({(\frac{1}{2})^y}\)
• Thể đồng hợp trội (AA)= x + \(\frac{{y - {{(\frac{1}{2})}^n}.y}}{2}\)
• Thể đồng hợp lăn (aa)  = z + \(\frac{{y - {{(\frac{1}{2})}^n}.y}}{2}\)

VD1: Một quần thể thực vật có số lượng cá thể với tỉ lệ đồng hợp trội (AA). Chiếm 50%, tỉ lệ dị hợp (Aa) chiếm 50%. Nếu cho tự thụ qua 3 thế hệ thì tỉ lệ dị hợp trội, đồng hợp trội, và thể đồng hợp lặn là bao nhiêu %.

GIẢI

• Tỉ lệ dị hợp Aa = \({(\frac{1}{2})^3}.y = {(\frac{1}{2})^3}.50\% = 6,25\% \)
• Tỉ lệ đồng hợp trội AA = x + y - \({(\frac{1}{2})^3}.y = 50\% \) + \(\frac{{50\% - {{(\frac{1}{2})}^3}.50\% }}{2}\) = 71,75%
• Tỉ lệ đồng hợp lặn aa  = z + y - \({(\frac{1}{2})^3}.y =0\) + \(\frac{{50\% - {{(\frac{1}{2})}^3}.50\% }}{2}\) =  21,875%

VD 2: Một quần thể thể động vật có 70% là thể dị hợp (Aa), 20% là thể đồng hợp lặn (aa) nếu cho tự phụ phấn qua 5 lớp thế hệ thì tỉ lệ % thể động hợp trội, thể dị hợp, đồng hợp lặn là bao nhiêu %.

GIẢI

• Tỉ lệ thể đồng hợp trội  AA  = x + \(\frac{{y - {{(\frac{1}{2})}^5}.y}}{2} = 0 + 7\frac{{70\% - {{(\frac{1}{2})}^5}.70\% }}{{}} = 33,90625\% \)
• Tỉ lệ dị hợp Aa = \({(\frac{1}{2})^5}.y = {(\frac{1}{2})^5}.70\% = 2,1875\% \)
• Tỉ lệ thể dị hợp  aa = z + \(\frac{{y - {{(\frac{1}{2})}^{5.y}}}}{2} = 30\% \) + \(\frac{{70\% - {{(\frac{1}{2})}^5}.70\% }}{2} = \) 63,90625%

VD3: Một quần thể thực vật ở thế hệ ban đầu có 25% kiểu gen AA,50% kiểu gen AA, 50% kiểu gen Aa, 25% kiểu gen lặn aa nếu cho tự thụ phấn bắt buộc qua 3 thế hệ thì tỉ lệ thể dị hợp, thể đồng hợp trội, đồng hợp lặn là bao nhiêu %.

Giải

• Tỉ lệ thể dị hợp Aa = \({(\frac{1}{2})^3}.50\% = 6,25\% \)
• Tỉ lệ thể đồng hợp trội AA = 25% + \(\frac{{50\% - {{(\frac{1}{2})}^3}.50\% }}{2}\)  = 46,875%
• Tỉ lệ thể đồng hợp lặn aa = 25% + \(\frac{{50\% - {{(\frac{1}{2})}^3}.50\% }}{2} = 46,875\% \)

B. Dạng bài tập giao phối tự do ngẫu nhiên.

Các phương pháp giải.

* Một số quy ước.

Gọi P là tần số của alen A 

                                            \({\left\{ với {p + q = 1 \to \left( {{p_A} + {q_A}} \right)} \right.^2} = 1\)

Gọi q là tần số của alen a.

Ở một quần thể giao phối khi ở trạng thái cân bằng di truyền thì phù hợp với công thức: P²Aa: q²aa = 1.

• Gọi N là tổng số cá thể trong quần thể.
• Gọi D là tỉ lệ số cá thể đồng hợp trội: AA
• Gọi H là tỉ lệ số cá thể đồng hợp lặn: aa
• Gọi R là tỉ lệ số cá thể dị hợp: Aa

1. 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 = 1

Cách tính tần số p,q :           p = \(\frac{{2D + R}}{{2N}}\) và q = \(\frac{{2H + R}}{{2N}}\)

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 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 q² → q = \(\sqrt {aa} \) → p = 1-q.

VD. Trong một quần thể thực vật khi cân bằng di truyền có 20.000 cây trong đó có 450 cây thân thấp. Biết A quy định cây cao, a quy định cây thấp. Hãy xác định tần số tương đối của các alen.

Bài giải

Lúa thân thấp có kiểu gen là aa = \(\frac{{450}}{{20000}}\) x 100% = 0,0225.

Vậy q²(aa) = 0,0225 →  q_(a) = \(\sqrt {0,0225} \) = 0,15

       P_(A) = 1-0,15 = 0,85.

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.

VD : Ở bò, kiểu gen AA quy định bò lông đen, aa quy định bò lông trắng, Aa quy định bò lông lang trắng đen.

            Một quần thể bò gồm có 108 con lông đen, 48 con lông trắng, 144 con lông lang trắng đen. Tính tần số của các alen A và a của quần thể bò nói trên.

Giải

Cấu trúc di truyền của quần thể bò là :

P : 108 AA : 144Aa : 48 aa= 300 ⇔ 0,36AA : 0,48Aa : 0,16aa= 1.

Áp dụng công thức  P_{(A) =}  \(\frac{{2D + R}}{2} = \frac{{2x0,36 + 0,48}}{2} = 0,6\)

                                 q_(a) = \(\frac{{2H + R}}{{2N}} = \frac{{2x0,16 + 0,48}}{2} = 0,4\)

b. Hai alen nằm trên NST giới tính.

{--Nội dung phần b. Hai alen nằm trên NST giới tính của tài liệu Phương pháp giải nhanh một số dạng bài tập Di truyền quần thể Sinh học 12 các bạn vui lòng xem ở phần xem online hoặc Tải về--}