Ở người hệ nhóm máu ABO được quy định bởi 3 alen IA, IB và IO trong đó alen IA, IB là đồng trội so với alen IO. Một quần thể người đang cân bằng về di truyền có 21% số người mang nhóm máu B; 30% số ngư...

Câu a: Xác định tần số tương đối của các alen quy định nhóm máu và cấu trúc di truyền của quần thể.
Hệ nhóm máu ABO được quy định bởi 3 alen: IA, IB và IO. Trong đó, IA và IB là đồng trội so với IO, nghĩa là nhóm máu có kiểu gen IAIA hoặc IAIO sẽ mang nhóm máu A, kiểu gen IBIB hoặc IBIO sẽ mang nhóm máu B, và kiểu gen IOIO sẽ mang nhóm máu O. Kiểu gen IAIB sẽ mang nhóm máu AB.

Thông tin đã cho:

21% số người mang nhóm máu B (giới tính IBIB hoặc IBIO).
30% số người có nhóm máu AB (giới tính IAIB).
4% số người có nhóm máu O (kiểu gen IOIO).
Để giải quyết bài toán, ta sử dụng quy luật Hardy-Weinberg để tính toán tần số các alen. Theo lý thuyết Hardy-Weinberg, nếu quần thể đang ở trạng thái cân bằng di truyền, tần số các kiểu gen có thể tính theo công thức sau:

𝑝
2
+
2
𝑝
𝑞
+
𝑞
2
=
1
p 
2
+2pq+q 
2
=1
với:

𝑝
p là tần số alen IA,
𝑞
q là tần số alen IB,
𝑟
r là tần số alen IO.
Bước 1: Thiết lập các phương trình từ tần số kiểu gen đã cho.
Tần số kiểu gen AB (IAIB): Quần thể có 30% người có nhóm máu AB, tức là tần số kiểu gen IAIB là 0.30.

2pq = 0.30 ]

Tần số kiểu gen B (IBIB và IBIO): Quần thể có 21% người có nhóm máu B, tức là tần số kiểu gen IBIB và IBIO là 0.21. Tuy nhiên, ta phải phân tách thành 2 phần:
Kiểu gen IBIB: 
𝑞
2
q 
2

Kiểu gen IBIO: 
2
𝑞
𝑟
2qr
Vậy:
q^2 + 2qr = 0.21 ]

Tần số kiểu gen O (IOIO): Quần thể có 4% người có nhóm máu O, tức là tần số kiểu gen IOIO là 0.04.

r^2 = 0.04 ]

Bước 2: Giải hệ phương trình.
Từ 
𝑟
2
=
0.04
r 
2
=0.04, ta có:

𝑟
=
0.04
=
0.2
r= 
0.04
​
=0.2
Với 
𝑟
=
0.2
r=0.2, ta thay vào phương trình 
𝑞
2
+
2
𝑞
𝑟
=
0.21
q 
2
+2qr=0.21:

𝑞
2
+
2
𝑞
(
0.2
)
=
0.21
q 
2
+2q(0.2)=0.21
𝑞
2
+
0.4
𝑞
=
0.21
q 
2
+0.4q=0.21
𝑞
2
+
0.4
𝑞
−
0.21
=
0
q 
2
+0.4q−0.21=0
Giải phương trình bậc 2:

𝑞
=
−
0.4
±
(
0.4
)
2
+
4
×
1
×
0.21
2
×
1
q= 
2×1
−0.4± 
(0.4) 
2
+4×1×0.21
​

​

𝑞
=
−
0.4
±
0.16
+
0.84
2
q= 
2
−0.4± 
0.16+0.84
​

​

𝑞
=
−
0.4
±
1
2
q= 
2
−0.4± 
1
​

​

𝑞
=
−
0.4
±
1
2
q= 
2
−0.4±1
​

Do đó, 
𝑞
=
0.3
q=0.3 (chọn giá trị dương).

Tiếp theo, thay 
𝑞
=
0.3
q=0.3 vào phương trình 
2
𝑝
𝑞
=
0.30
2pq=0.30:

2
𝑝
(
0.3
)
=
0.30
2p(0.3)=0.30
𝑝
=
0.30
0.6
=
0.5
p= 
0.6
0.30
​
=0.5
Bước 3: Kết luận về tần số các alen.
Từ kết quả trên, ta có tần số các alen:

𝑝
=
0.5
p=0.5 (tần số alen IA)
𝑞
=
0.3
q=0.3 (tần số alen IB)
𝑟
=
0.2
r=0.2 (tần số alen IO)
Bước 4: Xác định cấu trúc di truyền của quần thể.
Cấu trúc di truyền của quần thể có thể được xác định từ các tần số kiểu gen theo công thức Hardy-Weinberg:

Tần số kiểu gen IAIA: 
𝑝
2
=
(
0.5
)
2
=
0.25
p 
2
=(0.5) 
2
=0.25
Tần số kiểu gen IAIB: 
2
𝑝
𝑞
=
2
×
0.5
×
0.3
=
0.30
2pq=2×0.5×0.3=0.30
Tần số kiểu gen IBIB: 
𝑞
2
=
(
0.3
)
2
=
0.09
q 
2
=(0.3) 
2
=0.09
Tần số kiểu gen IAIO: 
2
𝑝
𝑟
=
2
×
0.5
×
0.2
=
0.20
2pr=2×0.5×0.2=0.20
Tần số kiểu gen IBIO: 
2
𝑞
𝑟
=
2
×
0.3
×
0.2
=
0.12
2qr=2×0.3×0.2=0.12
Tần số kiểu gen IOIO: 
𝑟
2
=
(
0.2
)
2
=
0.04
r 
2
=(0.2) 
2
=0.04
Câu b: Xác suất để 1 trong 2 người con có nhóm máu giống bố, mẹ là bao nhiêu?
Giả sử cả hai vợ chồng đều có nhóm máu A. Nhóm máu A có thể có các kiểu gen IAIA hoặc IAIO. Vì vậy, ta cần xét đến các khả năng di truyền.

Các kiểu gen có thể có của người mẹ và người cha:
Mẹ (IAIO) × Cha (IAIO)
Các kiểu gen của con có thể là:

IAIA (nhóm máu A)
IAIO (nhóm máu A)
IOIA (nhóm máu A)
IOIO (nhóm máu O)
Xác suất để 1 trong 2 người con có nhóm máu giống bố mẹ (nhóm máu A):

Từ các kiểu gen trên, ta thấy các kiểu gen IAIA, IAIO và IOIA đều có nhóm máu A. Xác suất con có nhóm máu A là:

𝑃
(
nh
o
ˊ
m m
a
ˊ
u A
)
=
𝑃
(
𝐼
𝐴
𝐼
𝐴
)
+
𝑃
(
𝐼
𝐴
𝐼
𝑂
)
+
𝑃
(
𝐼
𝑂
𝐼
𝐴
)
=
1
4
+
1
2
+
1
4
=
1
P(nh 
o
ˊ
m m 
a
ˊ
u A)=P(IAIA)+P(IAIO)+P(IOIA)= 
4
1
​
+ 
2
1
​
+ 
4
1
​
=1
Vậy xác suất để một đứa trẻ có nhóm máu giống bố mẹ là 100%.