Theo di truyền học Menđen, khi xét đến n cặp gen dị hợp phân li độc lập, việc xác định số lượng kiểu gen khác nhau trong quần thể con cái là một vấn đề quan trọng. Công thức để tính số lượng kiểu gen này là một kiến thức cơ bản và cần thiết.
Công thức tổng quát để tính số loại kiểu gen khi có n cặp gen dị hợp phân li độc lập là:
3n
Trong đó:
- n là số cặp gen dị hợp.
Giải thích công thức:
Với mỗi cặp gen dị hợp (ví dụ: Aa), có 3 kiểu gen có thể xuất hiện: AA, Aa, và aa. Do các cặp gen phân li độc lập, số lượng kiểu gen của mỗi cặp gen được nhân lên để tìm ra tổng số kiểu gen có thể có.
Ví dụ:
- Nếu n = 1 (một cặp gen dị hợp), số kiểu gen là 31 = 3 (AA, Aa, aa).
- Nếu n = 2 (hai cặp gen dị hợp, ví dụ AaBb), số kiểu gen là 32 = 9 (AABB, AABb, AAbb, AaBB, AaBb, Aabb, aaBB, aaBb, aabb).
Ứng dụng của công thức: Hình ảnh minh họa công thức tính số kiểu gen tối đa khi có n cặp gen dị hợp phân ly độc lập, trong đó mỗi cặp gen có 3 kiểu gen có thể (AA, Aa, aa) và các cặp gen phân ly độc lập nên ta nhân số lượng kiểu gen của mỗi cặp để có tổng số kiểu gen là 3 mũ n.
Công thức này có ứng dụng rộng rãi trong việc dự đoán kết quả của các phép lai, đặc biệt là trong các bài toán di truyền quần thể. Việc hiểu rõ công thức và cách áp dụng nó giúp giải quyết các bài tập di truyền một cách nhanh chóng và chính xác.
Ví dụ, xét phép lai giữa hai cá thể dị hợp về n cặp gen: AaBbCc…Nn x AaBbCc…Nn. Số loại kiểu gen tối đa ở đời con là 3n. Điều này rất quan trọng để dự đoán sự đa dạng di truyền có thể phát sinh từ phép lai này.
Mở rộng: Sơ đồ minh họa phép lai phân tích một tính trạng. Trong phép lai phân tích, cơ thể có kiểu hình trội (chưa biết kiểu gen) được lai với cơ thể đồng hợp lặn. Kết quả của phép lai giúp xác định kiểu gen của cơ thể mang kiểu hình trội. Nếu đời con đồng nhất về kiểu hình, cơ thể trội có kiểu gen đồng hợp trội. Nếu đời con phân ly kiểu hình theo tỷ lệ 1:1, cơ thể trội có kiểu gen dị hợp.
Lưu ý: Công thức này chỉ áp dụng khi các gen phân li độc lập và không có hiện tượng tương tác gen hoặc liên kết gen. Trong trường hợp có tương tác gen hoặc liên kết gen, số lượng kiểu gen có thể khác.
