---

Lý thuyết nâng cao về di truyền quần thể.
BÀI TẬP NÂNG CAO VỀ DI TRUYỀN QUẦN THỂ
1. Xác định số kiểu gen trong quần thể
a, Khi các gen nằm trên NST thường
- Một gen cónhiều alensẽ có số kiểu gen được tính như sau:
+ Số kiểu gen đồng hợp của gen = n (n là số alen của gen).

Trong đó n là số alen của gen trên
- Nếu gen 1 có n1 alen, gen 2 có n2 alen, gen 3 có n3 alen…gen n có nn alen, và các gen này nằm trên cácNST thường khác nhau.Thì ta có:
+ Tổng số kiểu gen trong quần thể về n gen trên là:

+ Số kiểu gen đồng hợp về n gen là: n1xn2x…xnn
+ Số kiểu gen dị hợp về n gen là:

Ví dụ: Ở một loài động vật gen 1 có 2 alen, gen 2 có 3 alen, gen 3 có 5 alen. Mỗi gen nằm trên một NST khác nhau.
a, Tính số kiểu gen tối đa có thể có trong quần thể về 3 gen trên.
b, Tính số kiểu gen đồng hợp
Giải:
a, Số kiểu gen tối đa: {2(2 + 1)/2}x{3(3 + 1)/2}x{5(5 + 1)/2} = 270 kiểu gen
b, Số kiểu gen đồng hợp: 2x3x5 = 30 kiểu gen
Nhiều gen liên kết với nhau trên một nhiễm sắc thể, mỗi gen có số lượng alen khác nhau thì số kiểu gen trong quần thể được tính như sau: Tính số alen của nhiễm sắc thể chứa các gen liên kết = tích số các alen của các gen liên kết. Sau đó dùng số alen của nhiễm sắc thể tính được áp dụng vào các công thức cho các trường hợp khác nhau. Với n, m, k là số alen của các gen liên kết =>n.m.k là số alen của nhiễm sắc thể, ta có các công thức sau:
+ Các gen liên kết trên nhiễm sắc thể thường:

.
b. Khi các gen nằm trên NST giới tính X
Các gen liên kết trên nhiễm sắc thể giới tính X, không có alen tương ứng trên nhiễm sắc thể giới tính Y:

H..ả
+khi các gen nằm trên vùng tương đồng của NST giới tính cả X và Y.
+ Các gen liên kết trên nhiễm sắc thể giới tính Y, không có alen tương ứng trên nhiễm sắc thể giới tính X: số kiểu gen = n.m.k.
2. Xác định tần số alen và tần số kiểu gen khi các gen nằm trên NST giới tính
a, Khi tần số các alen bằng nhau ở cả hai giới và quần thể cân bằng
- Tần số các alen bằng tần số các kiểu gen ở giới dị giao tử.
- Tần số kiểu gen ở giới đồng giao tử là:
p2XAXA+ 2pqXAXa+ q2XaXa
- Tần số kiểu gen ở giới dị giao tử là:
pXAY + qXaY
Ví dụ: Bệnh mù màu do gen lặn nằm trên NST giới tính X không có alen tương ứng trên Y. Trong quần thể người, tần số nam bị bệnh mù màu là 0,08. Tỉ lệ 3 loại kiểu gen này ở nữ là bao nhiêu?
Giải: Tần số alen ở nam giới chính là tần số các kiểu gen nên ta có:
qXa= 0,08; pXA= 1 – 0,08 = 0,92
Tần số các alen ở nữ khi đó là:
(0,92) ² XAXA+ 2.0,92.0,08XAXa+ (0,08) ² XaXa
hay 0,4864XAXA+ 0,1472XAXa+ 0,0064XaXa
b, Khi tần số các alen không bằng nhau ở hai giới (quần thể không cân bằng)
- Tần số một alen ở giới đồng giao tử bằng trung bình cộng các tần số alen tần số alen ở thế hệ trước.
- Tần số alen của giới dị giao tử bằng tần số alen của giới đồng giao tử ở thế hệ trước.
- Quần thể cân bằng khi: Tần số alen ở hai giới bằng nhau pA = 1/3p♂ + 2/3p♀
- Không giống như gen trên NST thường, gen trên NST giới tính X cần nhiều thế hệ ngẫu phối mới cân bằng, điều này tùy thuộc vào sự chênh lệch tần số alen ở hai giới.
Ví dụ: Ở một loài thú ngẫu phối, xét một gen có hai alen A và a nằm trên NST giới tính X không có alen tương ứng trên Y. Biết quần thể khởi đầu có tỉ lệ kiểu gen là: 0,2XAY + 0,8XaY ở phần đực và 0,2XAXA+ 0,6XAXa+ 0,2XaXaở phần cái.
Hãy xác định:
a, Tần số alen mà tại đó quần thể đạt trạng thái cân bằng di truyền. Khi đó tần số kiểu gen ở mỗi giới là bao nhiêu?
b, Tần số alen ở mỗi giới sau một thế hệ ngẫu phối
Giải:
Tần số alen của phần đực ở quần thể khởi đầu là pXA= 0,2; qXa= 0,8
Tần số alen của phần cái ở quần thể khởi đầu là: pXA= 0,5; qXa= 0,5
a, Tần số alen mà tại đó quần thể cân bằng là:
pXA = 0,2 x 1/3 + 0,5x2/3 = 0,4àqXa= 1 – 0,4 = 0,6
Khi đó, tần số kiểu gen ở hai giới là:
Đực: 0,4XAY + 0,6XaY
Cái: 0,16XAXA+ 0,48XAXa+ 0,36XaXa
b, Tần số các alen ở mỗi giới sau một thế hệ ngẫu phối
Ở giới đực: pXA= pXA= 0,5àqXa= 1 – 0,5 = 0,5 (Bên cái ở thế hệ trước)
Ở giới cái: pXA= (0,5 + 0,2)/2 = 0,35
qXa= 1 – 0,35 = 0,65
3. Định luật Hacdi – Vanbec cho các gen có nhiều alen
Nếu một lôcut gen có 3 alen là A1, A2và A3với tần số tương ứng là p, q và r và quần thể ở trạng thái cân bằng di truyền thì tần số các kiểu gen là kết quả triển khai đa thức
(p + q + r) ² = p ² A1A1+ q ² A2A2+ r ² A3A3+ 2pqA1A2+ 2qrA2A3+ 2prA1A3
Tương tự, công thức tổng quát để xác đinh trạng thái cân bằng cho một gen có n alen, kí hiệu A1, A2, A3,..Anvới tần số tương ứng p1, p2, p3,..pnlà kết quả triển khai biểu thức
(p1+ p2+ p3+…pn)²
4. Xác định tần số alen, tần số kiểu gen và trạng thái cân bằng di truyền của quần thể ở trạng thái cân bằng di truyền cho 2 lôcut gen
a, Cách xác định tần số alen
Tần số mỗi alen là tần số các giao tử mang alen đó
Ví dụ: Quần thể có cấu trúc: 0,64AABb + 0,32aabb + 0,04aaBb. Hãy xác định tần số các alen trong quần thể
Giải:
Ta có tần số giao tử AB = 0,64/2 = 0,32
tần số giao tử Ab = 0,64/2 = 0,32
tần số giao tử ab = 0,32 + 0,04/2 = 0,34
tần số giao tử aB = 0,04/2 = 0,02
Vậy, tần số alen A: pA= tần số giao tử AB + tần số giao tử Ab = 0,32 + 0,32 = 0,64
Tần số alen a: qa= tần số giao tử ab + tần số giao tử aB = 0,34 + 0,02 = 0,36 (hay qa = 1 – 0,64 = 0,36)
Tần số B:
rB= tần số giao tử AB + tần số aB = 0,32 + 0,02 = 0,34
Tần số alen b:
sb= tần số giao tử Ab + tàn số ab = 0,32 + 0,34 = 0,66 (hay sb= 1 – 0,34 = 0,66)
b, Xác định trạng thái di truyền của quần thể
Quần thể cân bằng di truyền khi:
- Có đủ 4 loại giao tử (AB, Ab, aB, ab)
- Tích tần số các giao tử “đồng trạng thái” (AB, ab) bằng tích tần số các giao tử “đối trạng thái” (Ab, aB): fABxfab= fAbxfaB
Ví dụ: Xét hai quần thể:
Quần thể 1: 0,36AABb + 0,48aabb + 0,16Aabb
Quần thể 2: 0,25AABB + 0,5AaBb + 0,25aabb
Quần thể nào đã cân bằng, quần thể nào chưa cân bằng?
Giải:
Xét quần thể 1:
Quần thểchỉ có 3 loại giao tử: AB, Ab, ablà quần thể không cân bằng
Xét quần thể 2:
Quần thể có đầy đủ 4 loại giao tử: AB, Ab, aB, ab với các tần số
fAB= 0,25 + 0,5/4 = 0,375
fAb= 0,5/4 = 0,125
faB= 0,54/4 = 0,125
fab= 0,54/4 + 0,25 = 0,375
Ta có; fABx fab= 0,375x0,375 = 0,140625
fAbx faB= 0,125x0,125 = 0,15625
c, Xác định tần số các kiểu gen
- Đối với quần thể ở trạng tháicân bằng di truyền
Tần số các kiểu gen trongquần thểlà kết quả của triển khai đa thức
(p = q)²x(r + s)², trong đó p, q, r và s lần lượt là tần số alen A, a, B và b.
Ví dụ: Xác định cấu trúc di truyền của một quần thể ngẫu phối có các alen A, a, B, b tương ứng là: 0,8; 0,2 0,7 và 0,3. Biết rằngquần thểở trạng tháicân bằng di truyền.
Giải:
Cấu trúc di truyền quần thể là kết quả triển khai đa thức:
(0,8A + 0,2a)²x (0,7B + 0,3b)²= (0,64AA + 0,32Aa + 0,04aa) x (0,49BB + 0,42Bb + 0,09bb)
Vậy quần thể có cấu trúc di truyền là:
0,3136AABB + 0,2688AABb + 0,0576Aabb + 0,1568AaBB + 0,1344AaBb + 0,0288Aabb + 0,0196aaBB + 0,0168aaBb + 0,0036aabb.
- Đối với quần thể không đạt trạng thái cân bằng di truyền
Tần sô mỗikiểu gentrongquần thểlà tổng các tích tần số các giao tử tạo nên kiểu gen đó.
Ví dụ: Cho quần thể có cấu trúc di truyền: 0,36AaBB + 0,48aabb + 0,16aaBb
Xác địnhcấu trúc di truyềncủaquần thểsau một thế hệngẫu phối
Giải:
Ta có tần số các loạigiao tửcủaquần thểban đầu là:
fAB= 0,36/2 = 0,18
faB= 0,36/2 + 0,16/2 = 0,26
fab= 0,48 + 0,16/2 = 0,56
Cấu trúc di truyềncủaquần thểsau một thế hệngẫu phốilà:
(0,18AB + 0,26aB + 0,56ab) x (0,18AB + 0,26aB + 0,56ab) hay
0,0324AABB + 0,0936AaBB + 0,2016AaBb + 0,0676aaBB + 0,2912aaBb + 0,3136aabb