Cấu trúc di truyền của quần thể tự thụ phấn và quần thể giao phối gần

Sau 3 thế hệ tỷ lệ của các kiểu gen là:

\(\begin{array}{l}AA = 0,5 + \frac{{0,4\left( {1 - \frac{1}{{{2^3}}}} \right)}}{2} = 0,675\\Aa = 0,4 \times {\left( {\frac{1}{2}} \right)^3} = 0,05\\aa = 0,1 + \frac{{0,4\left( {1 - \frac{1}{{{2^3}}}} \right)}}{2} = 0,275\end{array}\) \( \Rightarrow \frac{{Aa}}{{AA + Aa}} = \frac{{0,05}}{{0,05 + 0,675}} \approx 6,9\% \)

P : AA + Aa

Đặt tỉ lệ kiểu gen Aa ở P là 2x (0 < x < 0,5)

→ tần số alen a là x

Quần thể ngẫu phối

→ ở thế hệ F2 có : aa = x2 ; Aa = 2.x.(1 – x)

F2 : Aa + aa = 36% = x2 + 2.x.(1 – x)

→ x = 0,2

Vậy F2 : aa = 0,04 ; Aa = 0,32; AA = 0,64

Lấy ngẫu nhiên 2 cây hoa đỏ, xác suất thu được 2 cây dị hợp là: (0,32/ 0,96)2 = 2/3

Tỷ lệ aa là do kiểu gen Aa tự thụ phấn sau n thế hệ.

Ta có \({\rm{aa}} = \frac{{Aa \times \left( {1 - \frac{1}{{{2^n}}}} \right)}}{2} = \frac{{0.8 \times \left( {1 - \frac{1}{{{2^n}}}} \right)}}{2} = 0.35 \to n = 3\)  

Thành phần kiểu gen của quần thể là: \(\dfrac{{200}}{{1000}}AA:\dfrac{{200}}{{1000}}Aa:\dfrac{{600}}{{1000}}aa \leftrightarrow 0,2AA:0,2Aa:0,6aa\)

Quần thể ban đầu: 90 % A- : 10% aa.

Gọi x là tỷ lệ dị hợp trong quần thể: sau 6 thế hệ tự thụ phấn: x/25 = 0.01875 => x=0.6

Vậy cấu trúc di truyền của quần thể là: 0,3AA:0,6Aa: 0,1aa

P: 0,1AABB : 0,4AaBB : 0,2Aabb: 0,3aaBb

Quần thể tự phối

Kiểu gen aaBB chỉ có thể xuất hiện từ cây AaBB và aaBb tự phối

AaBB cho F3 có aaBB = aa = \(\frac{{1 - (1/{2^3})}}{2} = 0,4375\)

aaBb cho F3 có aaBB = BB = \(\frac{{1 - (1/{2^3})}}{2} = 0,4375\)

vậy tỉ lệ kiểu gen aaBB ở F3 là: 0,4375 x (0,4 + 0,3) = 0,30625 = 30,625%

P: \(0,4\frac{{AB}}{{aB}}\frac{{dE}}{{dE}}0,4:\frac{{AB}}{{aB}}\frac{{De}}{{de}}:0,2\frac{{ab}}{{ab}}\frac{{de}}{{de}}\)

I sai.

Kiểu gen \(\frac{{AB}}{{aB}}\frac{{dE}}{{dE}}\) tự thụ phấn → tạo ra 3 loại kiếu gen.

Kiểu gen \(\frac{{AB}}{{aB}}\frac{{De}}{{de}}\)tự thụ phấn→ tạo ra 9 loại kiểu gen.

Kiểu gen \(\frac{{ab}}{{ab}}\frac{{de}}{{de}}\) tự thụ phấn → tạo ra 1 loại kiểu gen.

Vậy quần thể F1 có \(9 + 3 + 1 = 13\) loại kiểu gen.

II đúng, chỉ có \(\frac{{ab}}{{ab}}\frac{{de}}{{de}}\) tự thụ cho cây đồng hợp lặn =0,2 = 1/5

III sai. Chỉ có kiểu gen \(\frac{{AB}}{{aB}}\frac{{De}}{{de}}\) tự thụ phấn mới cho cây có 3 cặp gen đồng hợp lặn ở F3: \(0,4\frac{{AB}}{{aB}}\frac{{De}}{{de}} \to {{\rm{F}}_3}:\left( {\frac{{aB}}{{aB}}\frac{{de}}{{de}}} \right) = 0,4 \times \left( {\frac{{1 - \frac{1}{{{2^3}}}}}{2}\frac{{aB}}{{aB}}} \right) \times \left( {\frac{{1 - \frac{1}{{{2^3}}}}}{2}\frac{{de}}{{de}}} \right) = \frac{{49}}{{640}}{\rm{ }}\)

IV đúng, số kiểu gen quy định kiểu hình trội về  3 tính trạng:

\(\frac{{AB}}{{aB}}\frac{{dE}}{{dE}} \to \frac{{AB}}{{AB}}\frac{{dE}}{{dE}};\frac{{AB}}{{aB}}\frac{{dE}}{{dE}} \to 2KG\)

\(\frac{{AB}}{{aB}}\frac{{De}}{{de}} \to \left( {\frac{{AB}}{{AB}};\frac{{AB}}{{aB}}} \right)\left( {\frac{{De}}{{de}};\frac{{De}}{{De}}} \right) \to 4KG\)

→ có 6 loại kiểu gen quy định kiểu hình trội về 3 tính trạng.

Quần thể ban đầu sau khi loại bỏ ab/ab có cấu trúc di truyền: 0.5AB/ab: 0.5Ab/aB

Kiểu gen AB/ab tự thụ phấn cho tỷ lệ A-/B- = 0.5 × ¾ =0.375

Kiểu gen Ab/aB tự thụ phấn cho tỷ lệ A-/B- = 0.5 x 0.5 = 0.25

Sau 1 thế hệ tỉ lệ cây hoa đỏ, thân cao là: 0.375 + 0.25 = 0.625  = 62.5%

Quần thể tự thụ phấn; liên kết gen hoàn toàn.

P: \(0,3\frac{{Ab}}{{ab}}:0,3\frac{{Ab}}{{aB}}:0,4\frac{{aB}}{{ab}}\)

0,3 Ab/ab tự thụ → F1: 0,3 x (1 Ab/Ab:  2Ab/ab: 1 ab/ab)

0,3 Ab/aB tự thụ → F1: 0,3 x (1Ab/Ab:  2Ab/aB: 1 aB/aB)

0,4 aB/ab tự thụ → F1: 0,4 x (1aB/aB:  2aB/ab: 1 ab/ab)

Vậy F1:

aaB- = aB/aB + aB/ab = 0,3 x ¼ + 0,4 x ¼ + 0,4 x 2/4 = 0,375

aabb = 0,3 x ¼ + 0,4 x ¼ = 0,175

Do kiểu hình hoa trắng, thân thấp không có khả năng sinh sản nhưng vẫn sống sót

→ không bị CLTN loại bỏ

→ tỉ lệ hoa trắng, thân thấp sau 1 thế hệ là: 0,175 = 17,5%

P: xAA : yAa : 0,4aa.

Do AA không sinh sản → tính lại tỷ lệ kiểu gen P: \(\frac{y}{{y + 0,4}}Aa:\frac{{0,4}}{{y + 0,4}}aa\)

Sau 1 thế hệ tự thụ, tỷ lệ cây hoa đỏ là 37,5% , ta có:

\(\begin{array}{l}{\rm{AA}} + Aa = \frac{1}{4} \times \frac{y}{{y + 0,4}} + \frac{1}{2} \times \frac{y}{{y + 0,4}} = 0,375\\ \to y = 0,4\end{array}\)

→ Trong các cây có khả năng sinh sản ở P: Aa = aa = 0,5.

Để tạo cây đỏ thuần chủng ở F1, cho P Aa x Aa => F1: AA = 0,5 x ¼= 12,5%

Có 6 TH xảy ra:

- a: 5AA

Đời con: 100%AA - hoa đỏ

- b: 2AA : 3Aa

Đời con: aa = 3/5×1/4=3/20 ⇔ đời con: 17 đỏ : 3 vàng

- c: 4AA : 1Aa

Đời con: aa = 1/5×1/4=1/20 ⇔ đời con: 19 đỏ : 1 vàng

- d: 1AA : 4Aa

Đời con: aa = 4/5×1/4=1/5 ⇔ đời con: 4 đỏ : 1 vàng

- e: 3AA : 2Aa

Đời con: aa =  2/5×1/4=1/10 ⇔ đời con : 9 đỏ : 1 vàng

- f: 100% Aa

Đời con: 3 đỏ : 1 vàng

Các đáp án đúng là b, c, d, e, f

Quần thể có thành phần kiểu gen: 0,04AA : 0,32Aa : 0,64aa

Tần số alen \({p_A} = 0,04 + \dfrac{{0,32}}{2} = 0,2 \to {q_a} = 1 - {p_A} = 0,8\)

P: \(0,4\frac{{AB}}{{aB}}\frac{{dE}}{{dE}}0,4:\frac{{AB}}{{aB}}\frac{{De}}{{de}}:0,2\frac{{ab}}{{ab}}\frac{{de}}{{de}}\)

I sai.

Kiểu gen \(\frac{{AB}}{{aB}}\frac{{dE}}{{dE}}\) tự thụ phấn → tạo ra 3 loại kiếu gen.

Kiểu gen \(\frac{{AB}}{{aB}}\frac{{De}}{{de}}\)tự thụ phấn→ tạo ra 9 loại kiểu gen.

Kiểu gen \(\frac{{ab}}{{ab}}\frac{{de}}{{de}}\) tự thụ phấn → tạo ra 1 loại kiểu gen.

Vậy quần thể F₁ có \(9 + 3 + 1 = 13\) loại kiểu gen.

II đúng, chỉ có \(\frac{{ab}}{{ab}}\frac{{de}}{{de}}\) tự thụ cho cây đồng hợp lặn =0,2 = 1/5

III sai. Chỉ có kiểu gen \(\frac{{AB}}{{aB}}\frac{{De}}{{de}}\) tự thụ phấn mới cho cây có 3 cặp gen đồng hợp lặn ở F₃: \(0,4\frac{{AB}}{{aB}}\frac{{De}}{{de}} \to {{\rm{F}}_3}:\left( {\frac{{aB}}{{aB}}\frac{{de}}{{de}}} \right) = 0,4 \times \left( {\frac{{1 - \frac{1}{{{2^3}}}}}{2}\frac{{aB}}{{aB}}} \right) \times \left( {\frac{{1 - \frac{1}{{{2^3}}}}}{2}\frac{{de}}{{de}}} \right) = \frac{{49}}{{640}}{\rm{ }}\)

IV đúng, số kiểu gen quy định kiểu hình trội về  3 tính trạng:

\(\frac{{AB}}{{aB}}\frac{{dE}}{{dE}} \to \frac{{AB}}{{AB}}\frac{{dE}}{{dE}};\frac{{AB}}{{aB}}\frac{{dE}}{{dE}} \to 2KG\)

\(\frac{{AB}}{{aB}}\frac{{De}}{{de}} \to \left( {\frac{{AB}}{{AB}};\frac{{AB}}{{aB}}} \right)\left( {\frac{{De}}{{de}};\frac{{De}}{{De}}} \right) \to 4KG\)

→ có 6 loại kiểu gen quy định kiểu hình trội về 3 tính trạng.

Quần thể có thành phần kiểu gen: 0,3AA : 0,4Aa : 0,3aa

Tần số alen \({p_A} = 0,3 + \dfrac{{0,4}}{2} - 0,5 \to {q_a} = 1 - {p_A} = 0,5\)

Giao phối cận huyết là giao phối giữa các cá thể có quan hệ họ hàng gần nhau trong cùng loài.

Vốn gen của quần thể là tập hợp tất cả các alen trong quần thể tại một thời điểm xác định

Các nội dung sai về đặc điểm di truyền của quần thể tự thụ phấn hay giao phối gần là: (2),(3)

(2) sai vì trong quần thể thường chỉ có các dòng thuần khác nhau, không đa dạng về kiểu gen, kiểu hình

(3) sai vì tỷ lệ dị hợp giảm, đồng hợp tăng

Quần thể tự thụ phấn trên sẽ dần phân hoá thành các dòng thuần có kiểu gen khác nhau khi không chịu tác động của các nhân tố tiến hoá khác.

Quần thể có cấu trúc di truyền: 0,4AA : 0,2Aa : 0,4aa

Tần số alen p_A = \(0,4 + \frac{{0,2}}{2} = 0,5 \to {q_a} = 1 - {p_A} = 0,5\)

Tần số alen A=a = 1/2