Xác định thành phần kiểu gen của quần thể ở thế hệ thứ hai

Để giải quyết bài toán này, chúng ta sẽ sử dụng thông tin đã cho và áp dụng quy luật di truyền.

1. **Đặt tên các kiểu gen**:
- Gọi gen quy định màu đỏ là A (trội hoàn toàn), màu xám là a.
- Các kiểu gen có thể có là:
- AA: cá màu đỏ (trạng thái đồng hợp trội).
- Aa: cá màu đỏ (trạng thái dị hợp).
- aa: cá màu xám (trạng thái đồng hợp lặn).

2. **Tỉ lệ kiểu hình**:
- Theo đề bài, tỉ lệ cá màu xám : cá màu đỏ là 1 : 24. Điều này có thể biểu thị thành tổng số:
- Tổng cá màu đỏ (R) = 24x (với x là số nguyên dương)
- Tổng cá màu xám (X) = 1x
- Tổng cá trong quần thể = X + R = 1x + 24x = 25x.

3. **Tính tỉ lệ kiểu gen**:
- Trong quần thể đang ở trạng thái cân bằng di truyền theo định luật Hardy-Weinberg, tần số của các kiểu gen có thể được tính toán từ tần số kiểu hình.
- Tần số kiểu hình cá màu xám (aa) = 1/25, còn tần số kiểu hình cá màu đỏ (A-) = 24/25.

Gọi p là tần số của alen A, q là tần số của alen a. Ta có:
- q² = 1/25 ⇒ q = √(1/25) = 1/5.
- Do p + q = 1, suy ra p = 1 - q = 1 - 1/5 = 4/5.

4. **Tính tần số kiểu gen**:
- Tần số kiểu gen:
- AA (đồng hợp trội) = p² = (4/5)² = 16/25.
- Aa (dị hợp) = 2pq = 2 * (4/5) * (1/5) = 8/25.
- aa (đồng hợp lặn) = q² = (1/5)² = 1/25.

5. **Giao phối có lựa chọn**:
- Chỉ có những con cùng màu giao phối với nhau, nghĩa là:
- Cá màu xám (aa) chỉ giao phối với nhau: tỉ lệ sex ratio không thay đổi, tức là không có ảnh hưởng đến tần số kiểu gen của cá màu xám.
- Cá màu đỏ có thể là AA hoặc Aa và sẽ giao phối với nhau.

6. **Thế hệ thứ hai**:
- Trong quần thể ở thế hệ thứ hai, ta cần tính tần số kiểu gen dựa trên tần số kiểu gen của thế hệ trước đó.

- Sau khi giao phối trong thế hệ thứ hai, ta có:
- Tần số cá màu xám (aa): vẫn là 1/25.
- Tần số cá màu đỏ (A-) = 24/25.
- Giả định rằng 60% cá đỏ là AA và 40% là Aa.
- Cho p = 16/25 (AA) và q = 8/25 (Aa):
- Xác định lại các tần số mới:
- AA = (p²) = 16/25,
- Aa = 2pq = 8/25,
- aa = 1/25.

7. **Áp dụng phân bố tần số mới cho quần thể**:
- Tỉ lệ kiểu gen còn lại trong thế hệ 2 là:
- AA = 16/25, Aa = 8/25, aa = 1/25.

Vậy, ở thế hệ thứ hai, thành phần kiểu gen của quần thể cá sẽ là:
- Tỉ lệ AA: 16/25,
- Tỉ lệ Aa: 8/25,
- Tỉ lệ aa: 1/25.