1. CÔNG THỨC TỔNG QUÁT VỀ SỰ BIẾN ĐỔI CỦA TẦN SỐ ALEN TRONG TRƯỜNG HỢP

Chia sẻ: Paradise8 Paradise8 | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:14

Thêm vào BST

Báo xấu

726
lượt xem 35
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Nếu QTGP ở trạng thái cân bằng và tần số A=(p0); a=(q0) với p0 + q0 = 1, hệ số chọn lọc( s =1) thì : Tần số alen trội và lặn sau n thế hệ chịu sự chọn lọc là: p(A) = p0 + nq0 / p0 + (n+1)q0 = 1+ (n-1)q0 / 1+ nq0 q(a) = q0 / p0 + (n+1)q0 * Ví dụ: Tần số alen a ban đầu là 0,96. Quá trình chọn lọc pha lưỡng bội diễn ra qua 16 thế hệ sẽ làm tần số alen a giảm xuống còn bao nhiêu?

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: 1. CÔNG THỨC TỔNG QUÁT VỀ SỰ BIẾN ĐỔI CỦA TẦN SỐ ALEN TRONG TRƯỜNG HỢP

1. CÔNG THỨC TỔNG QUÁT VỀ SỰ BIẾN ĐỔI CỦA TẦN SỐ ALEN TRONG TRƯỜNG HỢP CHỌN LỌC CÁC ALEN LẶN TRONG QTNP QUA NHIỀU THẾ HỆ Nếu QTGP ở trạng thái cân bằng và tần số A=(p0); a=(q0) với p0 + q0 = 1, hệ số chọn lọc( s =1) thì : Tần số alen trội và lặn sau n thế hệ chịu sự chọn lọc là: p(A) = p0 + nq0 / p0 + (n+1)q0 = 1+ (n-1)q0 / 1+ nq0 q(a) = q0 / p0 + (n+1)q0 = q0 / 1+ nq0 * Ví dụ: Tần số alen a ban đầu là 0,96. Quá trình chọn lọc pha lưỡng bội diễn ra qua 16 thế hệ sẽ làm tần số alen a giảm xuống còn bao nhiêu? Cho biết hệ số chọn lọc S = 1. GIẢI Tần số alen lặn sau 16 thế hệ chọn lọc là: q(a) = q0 / 1+ nq0 = 0,96 / 1 +16 x 0,96 e. Sự cân bằng giữa đột biến và chọn lọc: Sự cân bằng áp lực chọn lọc và áp lực đột biến sẽ đạt được khi số lượng đột biến xuất hiện thêm bù trừ cho số lượng đột biến bị chọn lọc loại trừ đi.
* Trường hợp 1: Alen đột biến trội tăng lên với tần số u và chịu tác động của áp lực chọn lọc S. Thế cân bằng các alen trong quần thể đạt được khi số lượng alen đột biến xuất hiện bằng số alen A bị đào thải đi, hoặc tần số các alen đột biến A xuất hiện phải bằng tần số alen A bị đào thải đi, tức là: u u = p.S → p = . Nếu S = 1 → p = u nghĩa là A gây chết. Lúc S này tần số kiểu hình xuất hiện ra cũng biểu thị đột biến. * Trường hợp 2: Các alen đột biến lặn tăng. Nếu các alen lặn không ảnh hưởng đến kiểu hình dị hợp một cách rõ rệt, thì chúng được tích luỹ trong quần thể cho đến lúc có thể biểu hiện ra thể đồng hợp. Thế cân bằng đạt được khi tần số alen xuất hiện do đột biến bằng tần số alen bị đào thải đi mà cá thể bị đào thải có kiểu gen aa chiếm tỉ lệ là q2 → tần số alen a bị đào thải là: q2 . S u u Vậy quần thể cân bằng khi: u = q2 . S → q2 = q S S 2. Các dạng bài tập BÀI TẬP CÓ LỜI GIẢI Bài 1: Một quần thể ở trạng thái cân bằng về 1 gen có 2 alen A, a. Trong đó tần số p = 0,4. Nếu quá trình chọn lọc đào thải những cơ thể có kiểu gen aa
xảy ra với áp lực S = 0,02. Hãy xác định cẩu trúc di truyền của quần thể sau khi xảy ra chọn lọc. Giải: - Quần thể cân bằng di truyền, nên ta có: pA + qa = 1 → qa = 1 – 0,4 = 0,6 - Cấu trúc di truyền của quần thể cân bằng là: (0,4)2AA + 2(0,4 x 0,6)Aa + (0,6)2aa = 1 → 0,16AA : 0,48Aa : 0,36aa -Sau khi chọn lọc thì tỉ lệ kiểu gen aa còn lại là: 0,36 (1 – S) = 0,36(1 – 0,02) = 0,3528. Mặt khác, tổng tỉ lệ các kiểu gen sau chọn lọc là: 0,16 + 0,48 + 0,36(1 – S) = 0,9928 - Vậy cấu trúc di truyền của quần thể khi xảy ra chọn lọc là: 0,16 0,3528 aa ↔ 0,161AA : 0,483Aa : 0,356aa AA : 0,483Aa : 0,9928 0,9928 Bài 2: Trên một quần đảo biệt lập có 5800 người sống, trong dó có 2800 nam giới. trong số này có 196 nam bị mù màu xanh đỏ. Kiểu mù màu này là do 1 gen lặn r nằm trên NST X. kiểu mù màu này không ảnh hưởng tới sự thích nghi của cá thể. Khả năng có ít nhất 1 phụ nữ của hòn đảo này bị mù màu xanh đỏ là bao nhiêu? Giải
Gọi p là tần số alen A (p +q = 1; p, q > 0); q là tần số alen a. Cấu trúc di truyền ở nam: pXAY + qXaY = 1 196 Theo bài: qXaY =  0,07 => p = 1 – 0,07 = 0,93. 2800 Cấu trúc di truyền ở nữ: p2XAXA + 2pqXAXa + q2XaXa = 1  0,8649.XAXA + 0,1302.XAXa + 0,0049XaXa = 1  Tần số cá thể nữ bình thường là: 0,8649 + 0,1302 = 0,9951 => Tần số để 3000 cá thể nữ đều bình thường là: 0,99513000. =>Tần số để có ít nhất 1 phụ nữ bị bệnh mù màu là: 1 - 0,99513000. BÀI TẬP TỰ LUYỆN Bài 3: Giả sử một quần thể động vật ngẫu phối có tỉ lệ các kiểu gen: - Ở giới cái: 0,36 AA : 0,48 Aa : 0,16 aa - Ở giới đực: 0,64 AA : 0,32 Aa : 0,04 aa a) Xác định cấu trúc di truyền của quần thể ở trạng thái cân bằng. b) Sau khi quần thể đạt trạng thái cân bằng di truyền, do điều kiện sống thay đổi, những cá thể có kiểu gen aa trở nên không có khả năng sinh sản. Hãy xác định tần số các alen của quần thể sau 5 thế hệ ngẫu phối.
Bài 4: Trong 1 quần thể thực vật lưỡng bội sống 1 năm ở trên đảo, tần số alen năm 1999 là p(A) = 0,90 và q(a) = 0,10. Giả sử rằng quần thể đó có 50 cây vào thời điểm năm 2000. vậy khả năng alen a bị mất đi (nghĩa là p(A) = 1) do ngẫu phối giữa năm 1999 và 2000 là bao nhiêu? Bài 5: Để làm giảm tần số của alen a từ 0.98 xuống 0.04 chỉ do tác động của chọn lọc pha lưỡng bội thì cần bao nhiêu thế hệ. biết không có ảnh hưởng của đột biến và các yếu tố khác ngoài chọn lọc và hệ số chọn lọc đối với KH lặn là S = 1. GIẢI Ta hiểu là quá trình CL ở đây xảy ra trong QT ngẫu phối đã có sự cân bằng. Gọi tần số alen lặn ở thế hệ ban đầu là q0 , ở thế hệ n là qn Ta có: n = 1/qn – 1/q0 = 1/0,04 – 1 / 0,98 ≈ 24 Vậy số thế hệ chọn lọc: n = 24 Bài 6:: Một gen có 2 alen,ở thế hệ xuất phát,tần số alen A = 0,2 ; a = 0,8. Sau 5 thế hệ chọn lọc loại bỏ hoàn toàn kiểu hình lặn ra khỏi quần thể thì tần số alen a trong quần thể là: A. 0,186 B. 0,146 C. 0,160 D. 0,284
công thức qn = q0/1+ nq0 = 0,16 Bài 7: Trong một quần thể đặc biệt tần số các alen trước và sau đột biến xảy ra như sau: AA Aa aa Tần số trước khi có chọn lọc 0,25 0,5 0,25 (Fo) Tần số sau khi có chọn lọc 0,35 0,48 0,17 (F1) a) Xác định giá trị thích nghi (tỉ lệ sống sót tới khi sinh sản) của các kiểu gen. b) Xác định sự biến đổi (lượng biến thiên) tần số các alen A và a sau 1 thế hệ chọn lọc. Từ đó có nhận xét gì về tác động của chọn lọc đối với các alen? Giải a) Giá trị thích nghi của các kiểu gen: 0,35 1, 4 0, 48 0, 96 = 1,4  = 0,96  Kiểu gen AA: = 1; Kiểu gen Aa = = 0,685; 0, 25 1, 4 0,5 1, 4
0,17 0, 68 = 0,68  Kiểu gen aa = = 0,485. 0, 25 1, 4 b) Lượng biến thiên tần số của các alen A và a: - Trước khi chọn lọc: p(A) = 0,5; q(a) = 0,5. Sau chọn lọc: p(A) = 0,59; q(a) = 0,41. - Lượng biến thiên: Tần số alen A: 0,59- 0,50 = 0,09; Tần số alen a: 0,41- 0,50 = - 0,09.  Chọn lọc tự nhiên đào thải alen a, bảo tồn tích luỹ alen A. Bài 8: Giá trị thích nghi của các kiểu gen trong một quần thể bướm sâu đo bạch dương như sau: Kiểu gen AA Aa aa Giá trị thích nghi 1,00 1,00 0,20 Quần thể này đang chịu tác động của hình thức chọn lọc nào? Nêu đặc điểm của hình thức chọn lọc đó. Bài 9: Giả sử 1 lôcut có 2 alen A và a, thế hệ ban đầu có tần số tương đối của alen A là p0. Quá trình đột biến làm cho A → a với tần số u = 10-5. 1 a) Để p0 giảm đi phải cần bao nhiêu thế hệ? 2 b) Từ đó em có nhận xét gì về vai trò của quá trình đột biến trong tiến hoá? Giải bài 8 * Quần thể đang chịu tác động của hình thức chọn lọc vận động.
* Đặc điểm của hình thức chọn lọc vận động: - Diễn ra khi điều kiện sống thay đổi theo một hướng xác định  hướng chọn lọc thay đổi. - Kết quả: đặc điểm thích nghi cũ dần dần được thay thế bằng đặc điểm thích nghi mới thích nghi hơn trong hoàn cảnh mới. Giải bài 9 a)Vì đột biến diễn ra theo chiều thuận, nên ta có: pn = po (1- u)n trong đó: pn: tần số alen trội (A) ở thế hệ pn ; po: tần số alen trội (A) ở thế hệ po ; u: tốc độ đột biến theo chiều thuận; n: số thế hệ. 1 po = po (1- 10-5)n 0,5 = (1-10-5)n ln0,5 = ln (1-10-5).n => 2 ln 0,5 ≈ 69.000 thế hệ. => n = ln(1  10 5 ) b) Nhận xét về vai trò của quá trình đột biến trong tiến hóa: gây áp lực không đáng kể cho quá trình tiến hóa. Bài 10: a. Phát biểu định luật Hacđi - Vanbec. b. Một quần thể động vật giao phối có số lượng cá thể và giá trị thích nghi của các kiểu gen như sau: Kiểu gen AA Aa aa Số lượng cá thể 500 400 100
Giá trị thích 1,00 1,00 0,00 nghi - Tính tần số của alen A, a và cho biết quần thể có cân bằng di truyền không? - Quần thể trên đang b ị chọn lọc theo hướng đào thải alen nào khỏi quần thể? Tốc độ đào thải alen này nhanh hay chậm? V ì sao? Alen này có mất hẳn khỏi quần thể không? V ì sao? (Biết rằng 100% số cá thể có kiểu gen aa bị chết ở độ tuổi trước sinh sản). Giải: a.Phát biểu định luật Hacdi- Vanbec b.- Tần số alen: Tỷ lệ kiểu gen trong quần thể ban đầu là: 0,50AA + 0,40 Aa + 0,10 aa Tần số alen A (pA ) = 0,50 + 0,40/2 = 0,70 Tần số alen a (qa ) = 1- 0,70 = 0,30 Quần thể trên không cân bằng di truyền. Giải thích. Quần thể cân bằng sẽ có tỷ lệ kiểu gen là: (pA +qA)2 = ( 0,70 + 0,30)2 = 0,49 AA + 0,42 Aa + 0,09 aa =1 Quần thể này đang bị chọn lọc theo hướng đào thải alen lặn ra khỏi quần thể. Tốc độ đào thải alen này rất nhanh vì giá trị thích nghi của A =1 , giá trị
thích nghi của a = 0. Alen a không mất hẳn khỏi quần thể vì gen lặn tồn tại trong cơ thể ở trạng thái dị hợp tử, nên alen a vẫn tồn tại trong quần thể. Bài 11:: Một gen có 2 alen,ở thế hệ XP,TS alen A = 0,2 ; a = 0,8. Sau 5 thế hệ chọn lọc loại bỏ hoàn toàn KH lặn ra khỏi QT thì TS alen a trong QT là: A. 0,186 B. 0,146 C. 0,160 D. 0,284 Áp dụng công thức qn = q0/1+ nq0 = 0,8/1+5x0,8 = 0,16 Bài 12: Có một đột biến lặn trên NST thường làm cho mỏ dưới của gà dài hơn mỏ trên. Những con gà như vậy mổ được rất ít thức ăn nên rất yếu ớt. Những chủ chăn nuôi thường xuyên phải loại bỏ chúng ra khỏi đàn. Khi cho giao phối ngẫu nhiên 100 cặp gà bố mẹ có mỏ bình thường, một người chủ thu được1500 gà con, trong đó có 15 con gà biểu hiện đột biến trên. Giả xử ko co đột biến mới xảy ra, hãy cho biết có bao nhiêu gà bố mẹ là dị hợp tử về ĐB trên? A. 20 B. 28 C. 32 D. 40
Gọi số cá thể bố mẹ dị hợp (Aa) = n → (100 cặp =200 cá thể) số cá thể ĐH (AA) = 200-n theo gt ta có cấu trúc của QT NP là nAa + (200-n)AA X nAa + (200-n)AA → TS q = n/2x200 = n/400 (1) theo gt thì q2 = 15/1500=1/100→q = 1/10 (2) Từ (1) và (2) → n= 40 Bài 13: Một QT ở TTCB về 1 gen gồm 2 alen A và a, trong đó P(A) = 0,4. Nếu quá trình chọn lọc đào thải những cá thể có KG aa xảy ra với áp lực S = 0,02. CTDT của QT sau khi xảy ra áp lực chọn lọc: A. 0,1612 AA: 0,4835 Aa: 0,3553 aa B. 0,16 AA: 0,48 Aa: 0,36 aa C. 0,1613 AA: 0,4830 Aa: 0,3455 aa D. 0,1610 AA: 0,4875 Aa: 0,3513 aa Ban đầu: P0 : 0,16AA +0,48Aa +0,36aa Sau khi CL→P1 = p2+2pq+q2(1-S) => 0,16AA +0,48Aa +0,36(1-0,02)aa
= 0,1612AA +0,4835Aa +0,3553aa (A) Bài 14: Một QT có TS alen pA = 0,3 và qa = 0,7. Khi kích thước QT bị giảm chỉ còn 50 cá thể thì xác suất để alen trội A bị biến mất hoàn toàn khỏi QT sẽ bằng bao nhiêu? A. 0,7100 B. 0,350 C. 0,750 D. 1- 0,750 Nghĩa là QT chỉ có alen a (ở đây không phải CLTN mà xác suất do sự tổ hợp hoàn toàn ngẫu nhiên giữa các alen a với nhau) XS để có một cá thể kg (aa) = 0,72 →Xác suất để 50 cá thể đều có KG aa =(0,72)50 =(0,7)100 Bài 15:Một QT có TS alen p(A) = 0,3 và q(a) = 0,7. Khi kích thước QT bị giảm chỉ còn 50 cá thể thì xác suất để alen trội A bị biến mất hoàn toàn khỏi QT sẽ bằng bao nhiêu? A. 0,7100 B. 0,350 C. 0,750 D. 1-0,750. Nghĩa là QT chỉ có alenlặn Xác suất xuất hiện 1 alen lặn= 0,7 50 cá thể có 50x2 =100 alen
Vậy XS cần tìm = (0,7)100 (đáp án A) Quần thể cân bằng nên có cấu trúc: 0,09AA:0,42Aa:0,49aa Để allele A biến mất khỏi quần thể thì các kiểu gen AA, Aa đều bị loại ra khỏi quần thể, tức là 50 cá thể thu được chỉ có KG aa. Từ (1) ta có xác suất để một cơ thể có KG dị hợp là 0,49 nên 50 có thể sẽ có xác suất (0,49)^50 Câu 16: . có một đột biến lặn trên NST thường làm cho mỏ dưới của gà dài hơn mỏ trên. Những con gà như vậy mổ được rất ít thức ăn nên rất yếu ớt.Những chủ chăn nuôi thường xuyên phải loại bỏ chúng ra khỏi đàn. Khi cho giao phối ngẫu nhiên 100 cặp gà bố mẹ có mỏ bình thường, một người chủ thu được1500 gà con, trong đó có 15 con gà biểu hiện đột biến trên. Giả xử ko co đột biến mới xảy ra, hãy cho biết có bao nhiêu gà bố mẹ là dị hợp tử về ĐB trên? Đáp án 40 Gọi n là số cá thể bố mẹ dị hợp (trong số 100 cặp =200 con)→ TS q = n/2x200 = n/400 (1) theo gt thì q2 = 15/1500=1/100→q = 1/10 (2)
Từ (1) và (2) → n= 40 Bài 17: Một QT thực vật tự thụ, alen A quy định khả năng mọc được trên đất nhiễm kim loại nặng, a: không mọc trên đất nhiễm kim loại nặng. QT ở P có 0,16AA: 0,48Aa: 0,36aa. Khi chuyển toàn bộ QT này trồng ở đất nhiễm kim loại nặng, sau 2 thế hệ TS của mỗi alen là: A. A = 0,728 ; a = 0,272. B. A = 0,77 ; a = 0,23. C. A = 0,87 ; a = 0,13 D. A = 0,79 ; a = 0,21. Khi chuyển toàn bộ QT này trồng ở đất nhiễm kim loại nặng thì cây có KG aa sẽ chết. Nên tần sồ của q = q0/(1+n.q0)= 0,36/(1+2.0,36) = 0.21 → p = 1- 0.21 = 0.79 đáp án D