Công Thức Tính Tần Số Alen Và Bài Tập Áp Dụng

Là một giáo sư Biết Tuốt, tôi xin được giải đáp thắc mắc của bạn về khái niệm tần số alen. Nói một cách dễ hiểu, tần số alen là tỉ lệ thể hiện số lượng một loại alen cụ thể nào đó trên tổng số lượng các loại alen khác nhau của một gen trong quần thể tại một thời điểm nhất định.

Ví dụ, chúng ta đang nghiên cứu một quần thể hoa có hai màu sắc chính là đỏ và trắng, được quy định bởi một gen có hai alen là A (hoa đỏ) và a (hoa trắng). Tần số alen A sẽ cho biết tỉ lệ alen A so với tổng số alen A và a trong quần thể hoa này.

Theo các nhà nghiên cứu di truyền học, tần số alen là một thông số quan trọng để đánh giá sự đa dạng di truyền của quần thể. Tần số alen càng cao, sự đa dạng di truyền của quần thể càng lớn. Điều này giúp quần thể có khả năng thích nghi tốt hơn với những thay đổi của môi trường.

Công thức tính tần số alen và gen

Để tính toán tần số alen, chúng ta có thể sử dụng các công thức sau:

1. Tần số alen:

• pA = (2 x số cá thể đồng hợp tử trội + số cá thể dị hợp tử) / (2 x tổng số cá thể)
• qa = (2 x số cá thể đồng hợp tử lặn + số cá thể dị hợp tử) / (2 x tổng số cá thể)

Trong đó:

• pA: Tần số alen trội (A)
• qa: Tần số alen lặn (a)

2. Tần số kiểu gen:

• Tần số kiểu gen = Số cá thể mang kiểu gen đó / Tổng số cá thể trong quần thể

Bài tập và cách giải tần số alen trong quần thể

Dưới đây là một số ví dụ minh họa về cách tính tần số alen trong quần thể:

Tính tần số của các alen khi biết thành phần kiểu gen của quần thể (gen nhóm máu)

Ví dụ: Một quần thể có cấu trúc di truyền như sau: 0,6AA : 0,2Aa : 0,2aa. Hãy tính tần số của alen A và alen a trong quần thể trên.

Cách giải:

Cách 1: Tính theo tổng số alen:

• Tổng số alen A: 0,6 x 2 + 0,2 = 1,4
• Tổng số alen a: 0,2 x 2 + 0,2 = 0,6
• Tổng số alen trong quần thể: 1,4 + 0,6 = 2
• Tần số alen A (pA): 1,4 / 2 = 0,7
• Tần số alen a (qa): 0,6 / 2 = 0,3

Cách 2: Tính theo tỉ lệ loại giao tử:

• Tỉ lệ giao tử A: 0,6 (AA) + 0,2 / 2 (Aa) = 0,7
• Tỉ lệ giao tử a: 0,2 (aa) + 0,2 / 2 (Aa) = 0,3

Kết luận: Tần số alen A (pA) là 0,7 và tần số alen a (qa) là 0,3.

Tính tần số của các alen khi biết số lượng kiểu hình của mỗi quần thể

Ví dụ: Ở một loài động vật, cặp alen AA quy định lông đen (205 cá thể), Aa quy định lông nâu (290 cá thể), aa quy định lông trắng (5 cá thể). Hãy tính tần số của alen A và alen a trong quần thể.

Cách giải:

• Tổng số cá thể: 205 + 290 + 5 = 500
• Tỉ lệ kiểu gen AA: 205 / 500 = 0,41
• Tỉ lệ kiểu gen Aa: 290 / 500 = 0,58
• Tỉ lệ kiểu gen aa: 5 / 500 = 0,01
• Tần số alen A (pA): 0,41 + (0,58 / 2) = 0,7
• Tần số alen a (qa): 0,01 + (0,58 / 2) = 0,3

Kết luận: Tần số alen A (pA) là 0,7 và tần số alen a (qa) là 0,3.

Tính tần số của các alen khi biết tỉ lệ kiểu hình đồng hợp lặn hay tỉ lệ kiểu hình trội khi quần thể đang ở trạng thái cân bằng

Ví dụ 1: Trong một quần thể thực vật giao phấn, alen A quy định hoa đỏ trội hoàn toàn so với alen a quy định hoa trắng. Trong quần thể có 16% cây hoa trắng. Hãy tính tần số của mỗi alen.

Cách giải:

• Tần số kiểu gen aa (hoa trắng): q² = 0,16
• Tần số alen a (qa): √0,16 = 0,4
• Tần số alen A (pA): 1 – 0,4 = 0,6

Kết luận: Tần số alen A (pA) là 0,6 và tần số alen a (qa) là 0,4.

Ví dụ 2: Ở một loài động vật, tính trạng không sừng là tính trạng trội so với tính trạng có sừng. Khi nghiên cứu một quần thể ở trạng thái cân bằng di truyền thấy có 84% cá thể không sừng. Hãy tính tần số của mỗi alen trong quần thể.

Cách giải:

• Tần số kiểu hình có sừng (aa): 100% – 84% = 16% = 0,16
• Tần số alen a (qa): √0,16 = 0,4
• Tần số alen A (pA): 1 – 0,4 = 0,6

Kết luận: Tần số alen A (pA) là 0,6 và tần số alen a (qa) là 0,4.

Bài tập áp dụng

Ở một loài thực vật, A quy định khả năng kháng độc, alen a không có khả năng này. Người ta tiến hành gieo 1000 hạt trên đất nhiễm độc thấy có 960 cây con phát triển bình thường. Hãy tính tần số alen A và alen a trong quần thể trên.

Cách giải:

• Số cây không kháng độc (aa): 1000 – 960 = 40
• Tần số kiểu gen aa: 40 / 1000 = 0,04
• Tần số alen a (qa): √0,04 = 0,2
• Tần số alen A (pA): 1 – 0,2 = 0,8

Kết luận: Tần số alen A (pA) là 0,8 và tần số alen a (qa) là 0,2.

Tần số alen và ứng dụng trong thực tiễn

Tần số alen là một thông số quan trọng trong di truyền học quần thể, được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực như:

• Nghiên cứu tiến hóa: Tần số alen thay đổi theo thời gian cho thấy quá trình tiến hóa đang diễn ra.
• Bảo tồn đa dạng sinh học: Giám sát tần số alen giúp bảo vệ các loài có nguy cơ tuyệt chủng.
• Y học: Xác định tần số alen gây bệnh giúp dự đoán nguy cơ mắc bệnh và phát triển phương pháp điều trị hiệu quả.
• Nông nghiệp: Lựa chọn giống cây trồng, vật nuôi có tần số alen mong muốn giúp tăng năng suất và chất lượng sản phẩm.

Kết luận

Hiểu rõ khái niệm tần số alen và cách tính toán nó là rất quan trọng để hiểu sâu hơn về di truyền học quần thể và ứng dụng của nó trong thực tiễn.

Là một nhà chiêm tinh học, tôi tin rằng việc nghiên cứu và ứng dụng tần số alen sẽ góp phần mang lại nhiều lợi ích cho con người và môi trường.

---

Nguồn: https://truongxaydunghcm.edu.vn/