Khám phá Di truyền học quần thể và Di truyền học người! Bài viết cung cấp kiến thức chuyên sâu về cấu trúc di truyền quần thể, các yếu tố ảnh hưởng, và ứng dụng trong nghiên cứu bệnh di truyền ở người. Tài liệu ôn thi môn Sinh học THPT, Đại học trọng tâm, dễ hiểu, giúp bạn tự tin đạt điểm cao.
Mục lục
A. TỔNG HỢP LÝ THUYẾT
I. Khái niệm và đặc trưng di truyền quần thể
1. Khái niệm
Quần thể là một tập hợp của các cá thể cùng loài, sống trong cùng một khoảng không gian xác định, ở vào một thời điểm xác định và có khả năng sinh ra các thế hệ con cái để duy trì nòi giống.
2. Đặc trưng di truyền của quần thể
* Vốn gen: tập hợp tất cả các alen có trong quần thể ở một thời điểm xác định, các đặc điểm của vốn gen thể hiện thông qua các thông số là tần số alen và tần số kiểu gen.
* Tần số alen:
– Tỉ lệ giữa số lượng alen đó trên tổng số alen của các loại alen khác nhau của gen đó trong quần thể tại một thời điểm xác định.
* VD: Giả sử 1 quần thể cây ngô gồm 1000 cây, trong đó cây có KG AA = 500, Aa = 200, aa = 300
Tổng số alen A và a là: 1000 x 2 = 2000.
+ Số alen A = (500 x 2) + 200 = 1200.
Vậy tần số alen A trong quần thể là: 1200 / 2000 = 0,6
+ Số alen a là: (300 x 2) + 200 = 800.
→ Tần số alen a trong QT là: 800 / 2000 = 0,4.
Tổng ts alen trội + ts alen lặn luôn = 1
* Tần số kiểu gen của quần thể:
Tần số của một loại kiểu gen nào đó trong quần thể được tính bằng tỉ lệ giữa số cá thể có kiểu gen đó trên tổng số cá thể có trong quần thể.
– Tần số KG AA = 500/ 1000 = 0,5
– Tần số KG Aa = 200/1000 = 0,2
– Tần số KG aa = 300/1000 = 0,3
CTDT quần thể
0,5AA + 0,2 Aa + 0,3 aa = 1
II. Quần thể ngẫu phối và định luật Hardy Weinberg
1. Quần thể ngẫu phối
a) Khái niệm: Quần thể được gọi là ngẫu phối khi các cá thể trong quần giao phối một cách hoàn toàn ngẫu nhiên
b) Đặc điểm di truyền của quần thể ngẫu phối
– Trong QT ngẫu phối các cá thể có kiểu gen khác nhau kết đôi với nhau 1 cách ngẫu nhiên tạo nên 1 lượng biến dị di truyền rất lớn trong quần thể làm nguồn nguyên liệu cho tiến hoá và chọn giống
– Duy trì được sự đa dạng di truyền của quần thể
2. Định luật Hardy-Weinberg
a) Nội dung định luật Hardy-Weinberg
– Trong 1 quần thể lớn, ngẫu phối, nếu không có các yếu tố làm thay đổi tần số alen thì thành phần kiểu gen của quần thể sẽ duy trì không đổi từ thế hệ này sang thế hệ khác theo công thức :
P2 + 2pq +q2 =1
Trong đó:
+ P là tần số alen trội
+ q là tần số alen lặn và p + q = 1
(Trong quần thể chỉ có 2 alen : trội và lặn)
+ p2 là tần số KG đồng hợp trội
+ 2pq là tần số KG dị hợp
+ q2 là tần số KG đồng hợp lặn
– Nếu trong quần thể, một gen chỉ có 2 alen A và a thì quần thể đạt trạng thái cân bằng di truyền khi thỏa mãn công thức:
p2 (AA) + 2pq (Aa) + q2 (aa) = 1
Trong đó :
P là tần số alen A
q là tần số alen a
p2 là tấn số kiểu gen AA,
2pq là tần số kiểu gen Aa
q2 là tấn số kiểu gen aa
b) Điều kiện nghiệm đúng
– Quần thể phải có kích thước lớn
– Các cá thể trong quần thể phải giao phối với nhau một cách ngẫu nhiên.
– Các cá thể có kiểu gen khác nhau phải có sức sống và khả năng sinh sản như nhau( không có chọn lọc tự nhiên )
– Không xảy ra đột biến, nếu có thì tần số đột biến thuận bằng tần số đột biến nghịch
– Quần thể phải được cách li với các quần thể khác (Không có sự di – nhập gen)
c) Ý nghĩa của định luật
– Giải thích sự tồn tại lâu dài, ổn định của những quần thể trong tự nhiên.
– Khi biết được quần thể ở trạng thái cân bằng Hacđi – Van Bec thì từ tần số các cá thể có kiểu hình lặn ⭢ tần số của alen lặn, alen trội ⭢ tần số của các loại kiểu gen trong quần thể.
– Khi biết được tần số xuất hiện đột biến nào đó ta có thể dự đoán được xác suất xuất hiện thể đột biến đó trong quần thể.
III. Quần thể tự thụ phấn và quần thể giao phối gần
1. Quần thể tự thụ phấn
* Khái niệm: Đối với các loài động vật, hiện tượng các cá thể có cùng quan hệ huyết thống giao phối với nhau thì được gọi là giao phối gần.
* Cấu trúc di truyền của quần thể tự thụ phấn sẽ biến đổi theo hướng tăng tần số kiểu gen đồng hợp tử và giảm tỉ lệ kiểu gen dị hợp tử.
– Công thức tổng quát cho tần số kiểu gen ở thế hệ thứ n của quần thể tự thụ phấn với thế hệ xuất phát gồm toàn cây dị hợp Aa là:
Tần số KG AA = (
Tần số KG Aa =
Tần số KG aa = (
* Kết luận:
Thành phần kiểu gen của quần thể cây tự thụ phấn qua các thế hệ sẽ thay đổi theo hướng tăng dần tần số kiểu gen đồng hợp tử và giảm dần tần số kiểu gen dị hợp
2. Quần thể giao phối gần
* Khái niệm:
– Đối với các loài động vật, hiện tượng các cá thể có cùng quan hệ huyết thống giao phối với nhau thì được gọi là giao phối gần.
– Cấu trúc di truyền của quần thể giao phối gần sẽ biến đổi theo hướng tăng tần số kiểu gen đồng hợp tử và giảm tỉ lệ kiểu gen dị hợp tử.
B. BÀI TẬP VẬN DỤNG
I. Các dạng bài tập
1. Dạng bài: TÍNH TẦN SỐ CỦA MỖI ALEN TRONG QUẦN THỂ
1.1. Tính tần số của các alen khi biết thành phần kiểu gen của quần thể (gen nhóm máu)
Ví dụ: Tính tần số đối với một gen có 2 alen. 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 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.
– Tỉ lệ alen A = tần số alen A : pA = 1,4 : 2 = 0,7
– Tỉ lệ alen a = tần số alen a : qa = 0,6 : 2 = 0,3
* Cách 2 : Tính theo tỉ lệ loại giao tử
– Cơ thể có kiểu gen AA khi giảm phân cho loại giao tử A = 0,6
– Cơ thể có kiểu gen Aa khi giảm phân cho loại hai giao tử A = a = 0,2 : 2
– Cơ thể có kiểu gen aa khi giảm phân cho loại giao tử a = 0,2.
Vậy tỉ lệ loại giao tử A= tần số alen A : pA = 0,6 + (0,2 : 2) = 0,7
Vậy tỉ lệ loại giao tử a = tần số alen a : qa = 0,2 + (0,2 : 2) = 0,3
1. 2. Tính tần số của các alen khi biết số lượng kiểu hình của mỗi quần thể
Ví dụ: Ở một loài động vật có : Cặp alen AA quy định lông đen gồm có 205 cá thể. Cặp alen Aa quy định lông nâu gồm có 290 cá thể. Cặp alen aa quy định lông trắng có 5 cá thể. Hãy tính tần số của alen A và alen a trong quần thể ?
Phương pháp :
– Tổng số cá thể trong quần thể : 205 + 290 + 5 = 500 cá thể.
– Tỉ lệ kiểu gen AA trong quần thể : 205 : 500 = 0,41.
– Tỉ lệ kiểu gen Aa trong quần thể : 290 : 500 = 0,58.
– Tỉ lệ kiểu gen aa trong quần thể : 5 : 500 = 0,01.
Vậy cấu trúc di truyền của quần thể : 0,41AA : 0,58Aa : 0,01aa
– Tần số alen A : pA = 0,41 + (0,58 : 2) = 0,7
– Tần số alen a : qa = 0,01 + (0,58 : 2) = 0,3
1.3. 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: 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. Hãy tính tần số của mỗi alen biết rằng trong quần thể có 16% cây hoa trắng.
Phương pháp :
Ta biết cây hoa trắng có kiểu gen aa, có tần số q2 = 16% = 0,16.
Vậy tần số của alen a : qa = 0,4. Tần số của alen A : pA = 1 – 0,4 = 0,6.
1.4. Tính tần số của các alen trong một số trường hợp đặc biệt
a. Tính tần số của alen khi có sự tác động của đột biến gen
Ví dụ : Quần thể ban đầu của một loài thực vật có 301 cây hoa đỏ ; 402 cây hoa hồng ; 304 cây hoa trắng. Biết rằng, trong quá trình phát sinh giao tử có xảy ra đột biến alen A thành alen a với tần số 20%. Trong quần thể không chịu áp lực của chọn lọc tự nhiên, các cá thể có kiểu gen khác nhau có sức sống như nhau. Hãy xác định tần số của alen A và alen a của quần thể trên sau khi có quá trình đột biến.
Phương pháp :
Theo bài ra, quần thể ban đầu của một loài thực vật có 301 cây hoa đỏ ; 402 cây hoa hồng ; 304 cây hoa trắng. Vậy tỉ lệ kiểu gen của quần thể : 0,3 AA : 0,4 Aa : 0,3aa.
Tần số của mỗi alen trước đột biến :
– Tần số alen A : pA = 0,3 + (0,4 : 2) = 0,5
– Tần số alen a : qa = 0,3 + (0,4 : 2) = 0,5
Sau khi xảy ra đột biến, alen A bị biến đổi thành alen a với tần số 20%, có nghĩa là alen A bị giảm và alen a tăng lên. Cụ thể :
– Tần số alen A : pA = 0,5 – [(0,5 x 20) : 100] = 0,4
– Tần số alen a : qa = 0,5 + [(0,5 x 20) : 100] = 0,6
b. Tính tần số của các alen khi có sự tác động của chọn lọc tự nhiên
Ví dụ : Ở gà, kiểu gen AA quy định mỏ rất ngắn đến mức trứng không mỏ vỡ được vỏ trứng để chui ra, làm gà con chết ngạt ; kiểu gen Aa quy định mỏ ngắn ; kiểu gen aa quy định mỏ dài ; gen nằm trên nhiễm sắc thể thường. Khi cho gà mỏ ngắn giao phối với nhau. Hãy xác định tần số alen A và alen a ở thế hệ F3. Biết không có đột biến, các thế hệ ngẫu phối.
Phương pháp :
Bài này kiểu gen gây chết (AA), qua mỗi thế hệ, thành phần kiểu gen có sự thay đổi.
P : Aa x Aa; Thành phần kiểu gen của F1 : 1/4AA + 1/2Aa + 1/4aa; kiểu gen AA gây chết
F1 x F1: (2/3Aa + 1/3aa) x (2/3Aa x 1/3aa); F2 : 1/9AA + 4/9Aa + 4/9aa; Kiểu gen 1/9AA gây chết
F2 x F2: (1/2Aa + 1/2aa) x (1/2Aa x 1/2aa)
◊Thành phần kiểu gen ở hợp tử F3 : 1/16AA + 6/16Aa + 9/16aa
Tần số alen A : p(A) = 1/5 ; q(a) = 4/5.
Như vậy, dưới tác dụng của chọn lọc thì tần số alen A ngày càng giảm và tần số alen a ngày càng tăng.
c. Tính tần số của các alen khi có sự di nhập gen
Ví dụ : Một quần thể sóc gồm 160 cá thể trưởng thành sống trong một vườn thực vật có tần số alen Est 1 là 0,90. Một quần thể sóc khác sống ở một khu rừng bên cạnh có tần số alen này là 0,50. Do thời tiết mùa đông khác nghiệt đột ngột, 40 con sóc trưởng thành từ quần thể rừng di cư sang quần thể thực vật để tìm thức ăn và hoà nhập và quần thể sóc trong vườn thực vật. Tần số alen Est 1 của quần thể sóc trong vườn thực vật sau sự di cư này là bao nhiêu ?
Phương pháp :
– Tổng số cá thể sóc mang alen Est 1 của 160 cá thể sống trong vườn thực vật 160 x 0,9 = 144 (cá thể)
– Tổng số cá thể sóc mang alen Est 1 của 40 cá thể di cư từ quần thể rừng sang vườn thực vật : 40 x 0,5 = 20 (cá thể)
◊ Tổng số cá thể sóc mang alen Est 1 của quần thể sóc trong vườn thực vật sau khi có sự di nhập gen : 144 + 20 = 164 (cá thể)
– Tổng số cá thể trong quần thể sóc ở vườn thực vật sau khi có sự di nhập gen : 200.
– Tần số alen Est 1 của quần thể sóc trong vườn thực vật sau khi có sự di nhập gen : 164 : 200 = 0,82
2. Dạng bài: PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH TRẠNG THÁI CÂN BẰNG DI TRUYỀN CỦA QUẦN THỂ
2.1. Xác định trạng thái cân bằng của quần thể khi biết cấu trúc di truyền của quần thể
Ví dụ : Cho quần thể có cấu trúc di truyền là : 0,6AA : 0,2 Aa : 0,2 aa. Hãy cho biết quần thể trên đạt trạng thái cân bằng di truyền không ?
Phương pháp :
Cách 1 : Áp dụng công thức của định luật Hacđi – Vanbec để chứng minh
– Tần số của alen A : pA = 0,6 + 0,2 : 2 = 0,7
– Tần số của alen a : qa = 0,2 + 0,2 : 2 = 0,3
Khi quần thể đạt trạng thái cân bằng thỏa mãn công thức : p2 AA : 2pq Aa : q2 aa (1)
Thay pA = 0,7 ; qa = 0,3 vào (1)
ta có : 0,72 AA : 2 x 0,7 x 0,3 Aa : 0,32 aa → 0,49 AA : 0,42 Aa : 0,09 aa
Thành phần kiểu gen không phù hợp với bài ra nên quần thể không cân bằng.
Cách 2 :
Cấu trúc di truyền của quần thể ở thế hệ xuất phát : 0,6AA : 0,2 Aa : 0,2 aa.
Công thức của định luật Hacđi – Vanbec : p2 AA : 2pq Aa : q2 aa
Đối chiếu giá trị của AA, Aa, aa giữa thế hệ xuất phát với công thức của định luật, ta có : p2 = 0,6
q2 = 0,2; 2pq = 0,2
So sánh giá trị của p2 x q2 và (2pq/2)2, ta thấy : p2 x q2 # (2pq/2)2. Vậy quần thể không đạt trạng thái cân bằng di truyền.
* Lưu ý :
– Cách 1 : Thường không áp dụng khi xác định trạng thái cân bằng của quần thể đối với hình thức thi trắc nghiệm vì phải dùng nhiều phép toán nhưng giáo viên vẫn hướng dẫn đối với học sinh phương pháp này để học sinh xác định thành phần kiểu gen của quần thể khi đạt trạng thái cân bằng.
– Cách 2 : Thường được áp dụng đối với việc xác định trạng thái cân bằng di truyền của quần thể đối với hình thức tri trắc nghiệm vì phương pháp này đơn giản và nhanh gọn để dễ dàng tìm ra đáp án đúng.
2. 2. Xác định trạng thái cân bằng di truyền của quần thể khi biết số lượng của mỗi loại kiểu hình
Ví dụ : Ở một loài động vật có : Cặp alen AA quy định lông đen gồm có 205 cá thể. Cặp alen Aa quy định lông nâu gồm có 290 cá thể. Cặp alen aa quy định lông trắng có 5 cá thể. Xác định tỉ lệ của mỗi loại kiểu hình khi quần thể đạt trạng thái cân bằng di truyền ?
Phương pháp:
Sau khi học sinh đã giải các dạng bài tập về xác định tần số của mỗi alen trong quần thể sẽ dễ dàng tìm được cấu trúc di truyền của quần thể trên là :
0,41AA : 0,58 Aa : 0,01 aa.
– Tần số alen A : pA = 0,41 + (0,58 : 2) = 0,7
– Tần số alen a : qa = 0,01 + (0,58 : 2) = 0,3
Cấu trúc di truyền của quần thể khi đạt trạng thái cân bằng thỏa mãn công thức của định luật Hacđi – Vanbec : p2 AA : 2pq Aa : q2 aa (1)
Thay pA = 0,7 ; qa = 0,3 vào (1)
ta có : 0,72 AA : 2 x 0,7 x 0,3 Aa : 0,32 aa ⌠ 0,49 AA : 0,42 Aa : 0,09 aa
Vậy, tỉ lệ mỗi loại kiểu hình của quần thể khi đạt trạng thái cân bằng di truyền là
– Lông đen (AA) : 49%
– Lông đốm (Aa) : 42%
– Lông trắng (aa) : 9%
2.3. Xác định trạng thái cân bằng di truyền của quần thể khi kiểu hình tổng quát
Ví dụ : Ở một loài thực vật, alen A quy định hoa đỏ trội hoàn toàn so với alen a quy định hoa trắng.
Hãy cho biết quần thể nào sau đây đạt trạng thái cân bằng di truyền
– Trường hợp 1 : Quần thể gồm toàn cây hoa trắng
– Trường hợp 2 : Quần thể gồm toàn cây hoa đỏ
Theo bài ra, alen A quy định hoa đỏ trội hoàn toàn so với alen a quy định hoa trắng.
Trường hợp 1, Cây hoa trắng có kiểu gen aa, theo công thức có tỉ lệ kiểu gen q2. Quần thể gồm toàn cây hoa trắng có q2 = 1 ◊ p2 = 0 ; 2pq = 0.
Áp dụng công thức : p2 x q2 = 1 x 0 = 0 ; (2pq/2)2 = (0/2)2 = 0
So sánh giá trị của p2 x q2 và (2pq/2)2, ta thấy : p2 x q2 = (2pq/2)2. Vậy quần thể đạt trạng thái cân bằng di truyền.
Trường hợp 2, học sinh tiến hành và thường chỉ giải quyết 1 trường hợp là quần thể gồm toàn cây hoa đỏ đồng hợp ; chứ chưa giải quyết trường hợp quần thể gồm toàn cây hoa trắng dị hợp và vừa có cây hoa đỏ dị hợp và đồng hợp.
– Khi quần thể gồm toàn cây hoa đỏ đồng hợp, ta có : p2 = 1 ◊ q2 = 0 ; 2pq = 0.
Áp dụng công thức : p2 x q2 = 1 x 0 = 0 ; (2pq/2)2 = (0/2)2 = 0
So sánh giá trị của p2 x q2 và (2pq/2)2, ta thấy : p2 x q2 = (2pq/2) 2. Vậy quần thể đạt trạng thái cân bằng di truyền.
– Khi quần thể gồm toàn cây hoa đỏ dị hợp, ta có : 2pq = 1 ◊ q2 = 0 ; p2 = 0
Áp dụng công thức : p2 x q2 = 0 x 0 = 0 ; (2pq/2)2 = (1/2)2 = 0,25
So sánh giá trị của p2 x q2 và (2pq/2)2, ta thấy : p2 x q2 # (2pq/2)2. Vậy quần thể đạt không trạng thái cân bằng di truyền.
– Khi quần thể gồm có cây hoa đỏ đồng hợp và dị hợp, ta có : 2pq # 0 ; p2 # 0 ◊ q2 = 0
Áp dụng công thức : p2 x q2 = 0 ; (2pq/2)2 # 0
So sánh giá trị của p2 x q2 và (2pq/2)2, ta thấy : p2 x q2 # (2pq/2)2. Vậy quần thể đạt không trạng thái cân bằng di truyền.
3. Dạng bài XÁC ĐỊNH CẤU TRÚC DI TRUYỀN CỦA QUẦN THỂ QUA CÁC THẾ HỆ
a. Xác định cáu trúc di truyền của quần thể tự phối
* Thế hệ xuất phát của quần thể có 100% thể dị hợp
Ví dụ: Thế hệ xuất phát của một quần thể tự phối có kiểu gen dị hợp chiếm 100%. Hãy cho biết thành phần kiểu gen của quần thể sau một, hai thế hệ tự phối ?
Phương pháp:
Khi quần thể xuất phát có 100% thể dị hợp Aa, để tính thành phần kiểu gen của quần thể qua các thế hệ, học sinh sẽ dễ dàng vận dụng công thức để tính. Cụ thể :
– Ở thế hệ thứ nhất : Aa = 1/2 ; AA = aa = (1 – 1/2)/2 = ¼
– Ở thế hệ thứ hai : Aa = 1/4 ; AA = aa = (1 – 1/4)/2 = 3/8
* Thế hệ xuất phát bao gồm thể đồng hợp và thể dị hợp
Ví dụ: Ở thế hệ xuất phát của một quần thể tự phối có thành phần kiểu gen 0,4 AA : 0,4Aa : 0,2aa. Hãy cho biết thành phần kiểu gen của quần thể sau một, hai thế hệ tự phối ?
Phương pháp:
Theo hình thức thi tự luận, giáo viên giới thiệu công thức thành phần kiểu gen của quần thể sau các thế
hệ tự phối nếu ở thế hệ xuất phát có xAA : yAa : zaa. Cụ thể là :
Khi cho tự phối đến thế hệ thứ n thì thành phần kiểu gen như sau :
+ AA = x + (1-1/2n)y/2
+ Aa = y/2n
+aa = z + (1-1/2n)y/2
Tuy nhiên, theo hình thức thi trắc nghiệm, công thức này có thể nhiều học sinh không nhớ nên giáo viên hướng dẫn phương pháp tìm đáp án nhanh hơn. Cụ thể
– Sau thế hệ tự phối thứ nhất :
+ Aa = 0,4/2 = 0,2.
Như vậy, tỉ lệ kiểu gen dị hợp tử giảm 0,2 thì tỉ lệ kiểu gen đồng hợp tăng 0,2 mà kiểu gen đồng hợp gồm có hai kiểu gen là AA và aa ◊ Kiểu gen AA = aa tăng 0,1
Tỉ lệ kiểu gen AA = 0,4 + 0,1 = 0,5 ; aa = 0,2 + 0,1 = 0,3
Thành phần kiểu gen của quần thể : 0,5AA : 0,2 Aa : 0,3aa
– Qua thế hệ tự thụ phấn tiếp theo :
+ Aa = 0,2/2 = 0,1.
Như vậy, tỉ lệ kiểu gen dị hợp tử giảm 0,1 thì tỉ lệ kiểu gen đồng hợp tăng 0,1 mà kiểu gen đồng hợp gồm có hai kiểu gen là AA và aa ◊ Kiểu gen AA = aa tăng 0,05
Tỉ lệ kiểu gen AA = 0,5 + 0,05 = 0,55 ; aa = 0,3 + 0,05 = 0,35
Thành phần kiểu gen của quần thể : 0,55AA : 0,1 Aa : 0,35aa.
* Thế hệ xuất phát bao gồm thể đồng hợp và dị hợp, trong quá trình sinh sản có kiểu gen không tham gia sinh sản
Ví dụ : Thế hệ xuất phát của một quần thể tự phối có thành phần kiểu gen 0,6AA : 0,2Aa : 0,2aa. Hãy tìm thành phần kiểu gen của quần thể sau một thế hệ tự phối, biết rằng kiểu gen aa không sinh sản.
Phương pháp :
Theo đề bài, kiểu gen aa không tham gia vào quá trình sinh sản hay trong quá trình sinh sản chỉ có sự tham gia của kiểu gen AA và Aa. Như vậy, thành phần kiểu gen của quần thể tham gia vào quá trình sinh sản : 0,6/0,8AA : 0,2/0,8Aa = 0,75AA : 0,25Aa
Sau khi tính được thành phần kiểu gen của quần thể tham gia vào quá trình sinh sản, áp dụng phương pháp tính ở III. 1. 2, học sinh dễ dàng tính được thành phần kiểu gen của quần thể sau một thế hệ tự phối là :
0,8125AA : 0,125Aa : 0,0625aa.
b. Xác định cấu trúc di truyền của quần thể ngẫu phối
* Xác định cấu trúc di truyền của quần thể ngẫu phối khi biết tần số của alen
Ví dụ : Cho một quần thể ngẫu phối có tần số alen A = 0,8. Hãy xác định cấu trúc di truyền của quần thể ngẫu phối khi ở trạng thái cân bằng.
Phương pháp :
Khi xác định cấu trúc di truyền của quần thể ngẫu phối, giáo viên yêu cầu học sinh vận dụng công thức của định luật Hacđi – Vanbec : p2AA : 2pqAa : q2aa
Ta có : pA + qa = 1 ◊ qa = 1 – pA = 1 – 0,8 = 0,2
Thay pA = 0,8 ; qa = 0,2 vào công thức, ta có : 0,82AA : 2.0,8.0,2Aa : 0,22aa
= 0,64AA : 0,32Aa : 0,04aa
* Xác định cấu trúc di truyền của quần thể ngẫu phối khi biết cấu trúc di truyền ở thể hệ xuất phát
Ví dụ : Cho một quần thể có thành phần kiểu gen ở thế hệ xuất phát là : 0,6AA : 0,2Aa : 0,2aa. Hãy tính thành phần kiểu gen của quần thể sau một thế hệ ngẫu phối ?
Phương pháp :
Đề bài yêu cầu tính thành phần kiểu gen của quần thể sau một thế hệ ngẫu phối có nghĩa, tính thành phần kiểu gen của quần thể khi cân bằng vì sau một thế hệ ngẫu phối quần thể sẽ đạt trạng thái cân bằng
Tần số của mỗi alen : pA = 0,7 ; qa = 0,3.
Khi quần thể cân bằng, thành phần kiểu gen của quần thể thoã mãn công thức của định luật : p2AA :
2pqAa : q2aa
Thay pA = 0,7 ; qa = 0,3 vào công thức, ta có : 0,72AA : 2.0,7.0,3Aa : 0,32aa
= 0,49AA : 0,42Aa : 0,09aa.
4. Dạng bài PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH SỐ KIỂU GEN
a. Trên một nhiễm sắc thể chỉ xét một gen có nhiều alen
Ví dụ : Gen thứ nhất có 3 alen, gen thứ 2 có 5 alen. Hãy cho biết số kiểu gen có thể có trong quần thể ?
Cho biết các gen nằm trên NST thường.
Phương pháp : Khi gen nằm trên NST thường, số kiểu gen có thể có trong quần thể được tính theo công thức : n x (n + 1)/2
– Gen thứ nhất có 3 alen thì số kiểu gen là 3 x (3 + 1)/2 = 6 kiểu gen.
– Gen thứ hai có 5 alen thì số kiểu gen là 5 x (5 + 1)/2 = 15 kiểu gen.
Vậy số kiểu gen có thể có tối đa trong quần thể : 6 x 15 = 90 kiểu gen.
b. Trên một nhiễm sắc thể xét nhiều gen có nhiều alen (có liên kết)
Ví dụ : Gen A và gen B cùng nằm trên cặp NST thứ nhất, trong đ1o gen A có 2 alen (A và a) ; gen B có 2 alen (B và b). Gen D nằm trên cặp NST số 3 có 5 alen. Hãy cho biết số kiểu gen trong quần thể ?
Phương pháp :
Đối với gen D có 5 alen nằm trên NST thì số kiểu gen là 5 x (5 + 1)/2 = 15 kiểu gen.
Đối với 2 gen A và B, để xác định số loại kiểu gen, có thể tính theo 2 cách
* Cách 1 : Tính theo từng nhóm kiểu gen đồng hợp và dị hợp
– Số kiểu gen đồng hợp về cả 2 gen A và B : Có 4 kiểu gen : AB//AB ; Ab//Ab ; aB//aB ; ab//ab
– Số kiểu gen dị hợp tử về một cặp gen : Có 4 kiểu gen AB//Ab ; AB//aB ; Ab//ab ; aB//ab.
– Kiểu gen dị hợp tử về cả 2 cặp gen có 2 kiểu gen : AB//ab ; Ab//aB
Vậy tổng số kiểu gen về cả 2 gen A và B là 10 kiểu gen.
* Cách 2 : Gen A và gen B cùng nằm trên một nhóm gen liên kết. Vì hai gen này nằm trên 1 nhiễm sắc thể nên chúng ta có thể xem A, B là một gen M thì số alen của M bằng tích số alen của gen A với số alen của gen B = 2. 2 = 4. (M1 = AB, M2 = Ab, M3 = aB, M4 = ab)
Như vậy, gen M có 4 alen thì số kiểu gen là
* Lưu ý : Trong hai cách tính trên, cách hai được thực hiện đơn giản hơn và đúng cho cả các nhóm gen liên kết có rất nhiều gen, mỗi gen có nhiều alen)
Vậy số kiểu gen có trong quần thể : 10 x 15 = 150 kiểu gen
c. Xác định kiểu gen trong quần thể khi có gen nằm trên NST thường và có gen nằm trên NST giới tính.
* Xác định số kiểu gen khi có gen nằm trên NST thường, gen nằm trên NST giới tính
Ví dụ : Gen thứ nhất có 3 alen nằm trên NST thường, gen thứ hai có 5 alen nằm trên NST giới tính thì số kiểu gen trong quần thể có thể có tối đa bao nhiêu kiểu gen ?
Phương pháp :
Gen thứ nhất nằm trên NSY thường có 3 alen thì số kiểu gen là : 3 x (3 + 1)/2 = 6 kiểu gen.
Gen thứ hai nằm trên NST giới tính có số kiểu gen
– Đối với cặp NST XX : số kiểu gen 5 x (5 + 1)/2 = 10 kiểu gen.
– Đối với cặp NST XY : số kiểu gen là 5 kiểu gen
◊ Số kiểu gen tạo ra từ gen thứ 2 là 10 + 5 = 15 kiểu gen.
Vậy số kiểu gen có trong quần thể : 6 x 15 = 90 kiểu gen.
* Xác định số kiểu gen khi có gen nằm trên NST thường, gen nằm trên NST giới tính X và gen nằm trên NST giới tính Y
Ví dụ : Gen A nằm trên NST giới tính X có 5 alen, gen B nằm trên NST có 8 alen, gen D nằm trên NST giới tính Y có 2 alen. Trong quần thể có tối đa bao nhiêu loại kiểu gen ?
– Phương pháp : Gen A và D liên kết với giới tính nên số loại kiểu gen phải được tính theo từng giới tính.
– Ở giới XX, gen A luôn tồn tại thành từng cặp nên số loại kiểu gen tối đa là 15 kiểu gen. Gen D không nằm trên NST giới tính X nên ở giới XX chỉ có một kiểu gen về D ◊ số kiểu gen là 15
– Ở giới XY, gen A luôn tồn tại ở dạng đơn gen (chỉ có trên X mà không có trên Y). Do vậy, số kiểu gen về gen A luôn bằng số loại alen của nó ◊ có 5 kiểu gen. Gen D chỉ có trên Y nên có 2 kiểu gen ◊ ở giới XY, số kiểu gen 10
Tổng số kiểu gen ở hai giới về gen A và D là 15 + 10 = 25 kiểu gen
Gen B nằm trên NST thường có 8 alen nên số kiểu gen là 36 kiểu gen
Số kiểu gen có thể có trong quần thể 25 x 36 = 900 kiểu gen.
II. Bài tập luyện tập
1. Trắc nghiệm nhiều lựa chọn
Câu 1. Cho nội dung sau nói về quần thể:
(1) Quần thể là tập hợp những cá thể khác loài nhưng có cùng khu phân bố.
(2) Về mặt di truyền có thể chia quần thể thành 2 nhóm: quần thể tự phối và quần thể giao phối.
(3) Mỗi quần thể có khu phân bố xác định và luôn luôn ổn định.
(4) Quần thể tự phối thường gặp ở thực vật, ít gặp ở động vật.
Có bao nhiêu nội dung đúng?
A. 1 B. 2 C. 3 D. 4
Hướng dẫn giải:
(1) Sai vì quần thể là tập hợp những cá thể cùng loài, sống trong khoảng không gian, tại một thời điểm nhất định, có khả năng giao phối tự do với nhau và tạo ra thế hệ con hữu thụ.
(2) Đúng, về mặt di truyền có thể chia quần thể thành 2 nhóm: quần thể tự phối và quần thể giao phối.
(3) Sai, khu phân bố của quần thể không thể lúc nào cũng ổn định vì chịu nhiều tác động bên ngoài của môi trường lẫn sự hoạt động của các cá thể bên trong quần thể.
(4) Đúng, quần thể tự thụ thường xuất hiện ở những loài thực vật lưỡng tính, rất hiếm gặp quần thể tự phối ở động vật.
Đáp án cần chọn là: B
Câu 2. Ở một quần thể thực vật sinh sản hữu tính, xét cấu trúc di truyền của một locus 2 allele trội lặn hoàn toàn là A và a có dạng 0,46AA + 0,28Aa + 0,26aa = 1. Nhận định nào dưới đây là chính xác khi nói về quần thể nói trên?
A. Quần thể đang ở trạng thái cân bằng di truyền.
B. Có hiện tượng tự thụ phần ở một số các cây trong quần thể.
C. Nếu quá trình giao phối vẫn tiếp tục như thế hệ cũ, tần số kiểu gene dị hợp sẽ được gia tăng.
D. Nếu quần thể nói trên xảy ra ngẫu phối, trạng thái cân bằng được thiết lập sau ít nhất 2 thế hệ.
Hướng dẫn giải:
– Quần thể này rõ ràng không phải ở trạng thái cân bằng di truyền (muốn cân bằng thì cấu trúc của nó là 0.36AA + 0.48Aa + 0.16aa =1) mà có hiện tượng tự thụ phấn → A sai, B đúng
– Nếu quá trình giao phối tiếp tục như thế hệ cũ thì tần số kiểu gene dị hợp sẽ giảm → C sai
– Xảy ra ngẫu phối thì chỉ cần 1 thế hệ đã đạt cân bằng. (2 thế hệ khi tần số A, a ở 2 giới khác nhau) suy ra D sai.
→ B là đáp án đúng.
Đáp án cần chọn là: B
Câu 3. Vốn gene của quần thể là tập hợp của tất cả
A. Các kiểu hình trong quần thể tại một thời điểm xác định.
B. Các kiểu gene trong quần thể tại một thời điểm xác định.
C. Các allele của tất cả các gen trong quần thể tại một thời điểm xác định.
D. Các gene trong quần thể tại một thời điểm xác định
Hướng dẫn giải:
Vốn gene của quần thể là tập hợp tất cả các allele trong quần thể tại một thời điểm xác định
Đáp án cần chọn là: C
Câu 4. Vốn gene của một quần thể không thay đổi qua nhiều thế hệ. Điều nào là cần thiết để hiện tượng trên xảy ra?
A. Đột biến không xảy ra. B. Quần thể đạt cân bằng di truyền.
C. Quần thể cách li với các quần thể khác. D. Không xảy ra các yếu tố ngẫu nhiên.
Hướng dẫn giải:
– Vốn gene của một quần thể không thay đổi qua nhiều thế hệ có thể hiểu là quần thể đã đạt trạng thái cân bằng di truyền tuân theo định luật Hardy – Weinberg.
– Khi đó những điều kiện nghiệm đúng của quy luật này quần thể đã đáp ứng như: đột biến không xảy ra, quần thể cách li với các quần thể khác, không xảy ra các yếu tố ngẫu nhiên.
Đáp án cần chọn là: B
Câu 5. Tần số allele là:
A. Tập hợp tất cả các allele trong quần thể
B. Tỷ lệ số lượng allele đó trên tổng số lượng các loại allele trong quần thể tại một thời điểm xác định.
C. Tỷ lệ số lượng allele đó trên tổng số lượng các loại alen khác nhau của gene đó trong quần thể
D. Tỉ lệ giữa số bản sao allele đó trên tổng số bản sao của các allele thuộc một gene có trong quần thể
Hướng dẫn giải:
Tần số allele là tỉ lệ giữa số bản sao allele đó trên tổng số bản sao của các allele thuộc một gene có trong quần thể
Đáp án cần chọn là: D
Câu 6. Tần số kiểu gene là:
A. Tập hợp tất cả các kiểu gene trong quần thể
B. Tỷ lệ số cá thể có kiểu gene đó trên tổng số lượng các loại kiểu gene trong quần thể tại một thời điểm xác định.
C. Tỷ lệ số cá thể có kiểu gene đó trên tổng số lượng cá thể có khả năng sinh sản trong quần thể.
D. Tỷ lệ số cá thể mang kiểu gene đó trên tổng số cá thể của quần thể
Hướng dẫn giải:
Tần số kiểu gene là tỷ lệ số cá thể mang kiểu gene đó trên tổng số cá thể của quần thể
Đáp án cần chọn là: D
Câu 7. Tự thụ phấn ở thực vật có hoa là:
A. Chỉ những cây có cùng kiểu gene mới có thể giao phấn cho nhau.
B. Hạt phấn của cây nào thụ phấn cho noãn của cây đó
C. Hạt phấn của cây này thụ phấn cho cây khác.
D. Hạt phấn của hoa nào thụ phấn cho noãn của hoa đó.
Hướng dẫn giải:
Tự thụ phấn ở thực vật có hoa nghĩa là hạt phấn của cây nào thụ phấn cho noãn của cây đó.
Đáp án cần chọn là: B
Câu 8. Tần số thể dị hợp ngày càng giảm, đồng hợp ngày càng tăng biểu hiện rõ nhất ở:
A. Quần thể ngẫu phối B. Quần thể giao phối có lựa chọn
C. Quần thể tự phối và ngẫu phối D. Quần thể thực vật tự phối bắt buộc
Hướng dẫn giải:
Hiện tượng trên xảy ra rõ nhất các quần thể tự phối bắt buộc
Đáp án cần chọn là: D
Câu 9. Phát biểu nào sau đây là đúng với định luật Hardy – Weinberg?
A. Trong những điều kiện nhất định thì trong lòng một quần thể giao phối tần số của các allele trội có khuynh hướng tăng dần, tần số các allele lặn có khuynh hướng giảm dần qua các thế hệ.
B. Trong những điều kiện nhất định thì trong lòng một quần thể giao phối tần số tương đối của các allele ở mỗi gene có khuynh hướng tăng dần từ thế hệ này sang thế hệ khác.
C. Trong những điều kiện nhất định thì trong lòng một quần thể giao phối tần số tương đối của các allele ở mỗi gene có khuynh hướng duy trì không đổi từ thế hệ này sang thế hệ khác.
D. Trong những điều kiện nhất định thì trong lòng một quần thể giao phối tần số tương đối của các allele ở mỗi gene có khuynh hướng giảm dần qua các thế hệ.
Hướng dẫn giải:
Định luật Hardy – Weinberg nói về sự cân bằng di truyền của quần thể tức tần số allele và thành phần kiểu gene không đổi qua các thế hệ cho nên phát biểu đúng sẽ có từ “không đổi”.
Đáp án cần chọn là: C
Câu 10. Trạng thái cân bằng di truyền của quần thể là trạng thái mà trong đó
A. Tỉ lệ cá thể đực và cái được duy trì ổn định qua các thế hệ.
B. Số lượng cá thể được duy trì ổn định qua các thế hệ.
C. Tần số các allele và tần số các kiểu gene biến đổi qua các thế hệ.
D. Tần số các allele và tần số các kiểu gene được duy trì ổn định qua các thế hệ.
Hướng dẫn giải:
Trạng thái cân bằng của quần thể trạng thái mà trong đó tần số các allele và tần số các kiểu gene được duy trì ổn định qua các thế hệ
Đáp án cần chọn là: D
Câu 11. Nội dung cơ bản của định luật Hardy – Weinberg là:
A. Trong quần thể ngẫu phối gồm các cá thể lưỡng bội, tần số tương đối của các allele ở mỗi gene được duy trì ổn định qua các thế hệ, hình thành trạng thái cân bằng cấu trúc di truyền của quần thể.
B. Trong một quần thể ngẫu phối gồm các cá thể lưỡng bội, tần số allele và tần số kiểu gene tại một locus (gene) trên nhiễm sắc thể thường được duy trì không đổi qua các thế hệ, hình thành trạng thái cân bằng cấu trúc di truyền của quần thể
C. Trong một quần thể ngẫu phối gồm các cá thể lưỡng bội tỷ lệ các loại kiểu hình trong quần thể được duy trì ổn định, hình thành trạng thái cân bằng cấu trúc di truyền của quần thể.
D. Trong một quần thể ngẫu phối gồm các cá thể lưỡng bội tỷ lệ dị hợp tử giảm dần, tỷ lệ đồng hợp tăng dần.
Hướng dẫn giải:
Nội dung cơ bản của định luật Hardy – Weinberg là:Trong một quần thể ngẫu phối gồm các cá thể lưỡng bội, tần số allele và tần số kiểu gene tại một locus (gene) trên nhiễm sắc thể thường được duy trì không đổi qua các thế hệ, hình thành trạng thái cân bằng cấu trúc di truyền của quần thể
Đáp án cần chọn là: B
Câu 12. Dấu hiệu nào không phải là điều kiện nghiệm đúng của định luật Hardy – Weinberg:
A. Mọi cá thể trong quần thể đều sống sót và sinh sản như nhau.
B. Không xảy ra đột biến.
C. Giảm phân bình thường các giao tử có khả năng thụ tinh như nhau.
D. Quần thể phải lớn, không có sự giao phối tự do.
Hướng dẫn giải:
D sai do quần thể phải lớn và phải có sự giao phối tự do.
Đáp án cần chọn là: D
Câu 13. Định luật Hardy – Weinberg chỉ đúng trong trường hợp:
1. Quần thể có số lượng cá thể lớn, giao phối ngẫu nhiên
2. Quần thể có nhiều kiểu gene, mỗi gene có nhiều allele
3. Các kiểu gene có sức sống và độ hữu thụ như nhau
4. Không phát sinh đột biến mới
5. Không có sự di cư và nhập cư giữa các quần thể
Phương án đúng là:
A. 1, 3, 4, 5 B. 1, 2, 3, 5 C. 1, 2, 3, 4 D. 2, 3, 4, 5
Hướng dẫn giải:
Điều kiện nghiệm đúng của định luật Hardy – Weinberg là: 1,3,4,5
Ý 2 sai vì số allele và số kiểu gene không ảnh hưởng tới định luật.
Đáp án cần chọn là: A
Câu 14. Một quần thể có tỉ lệ của 3 loại kiểu gene tương ứng là: AA: Aa: aa = 1: 6: 9 . Tần số tương đối của mỗi allele trong quần thể là bao nhiêu?
A. A = 0,25; a = 0,75 B. A=0,75; a=0,25
C. A=0,4375; a= 0,5625 D. A=0,5625; a=0,4375
Hướng dẫn giải:
P : 1AA : 6Aa : 9aa
Tần số allele A = (1+ 6 : 2)/(1 + 6 + 9) = 4/16 = 0,25
Tần số allele a = 0,75
Đáp án cần chọn là: A
Câu 15. Một quần thể có cấu trúc di truyền 0,04 AA + 0,32 Aa + 0,64 aa = 1. Tần số tương đối của allele A, a lần lượt là:
A. 0,3 ; 0,7 B. 0,8 ; 0,2 C. 0,7 ; 0,3 D. 0,2 ; 0,8
Hướng dẫn giải:
Tần số allele A = 0,04 + 0,32 : 2 = 0,2
Tần số allele a = 0,64 + 0,32 : 2 = 0,8
Đáp án cần chọn là: D
Câu 16. Giả sử một quần thể động vật có 200 cá thể. Trong đó 60 cá thể có kiểu gene AA; 40 cá thể có kiểu gene Aa; 100 cá thể có kiểu gene aa, tần số của allele A trong quần thể trên là
A. 0,4. B. 0,2. C. 0,3. D. 0,5.
Hướng dẫn giải:
Tần số allele A trong quần thể là :
A= (AA + Aa: 2)/(AA + Aa + aa) = (60 + 40 : 2)/(AA + Aa + aa) = 80 : 200 = 0.4
Tần số allele a trong quần thể là : 1 – 0,4 = 0,6
Đáp án cần chọn là: A
Câu 17. Đặc trưng di truyền của một quần thể giao phối được thể hiện ở:
A. Số lượng cá thể và mật độ quần thể.
B. Số loại kiểu hình khác nhau trong quần thể.
C. Nhóm tuổi và tỉ lệ giới tính của quần thể.
D. Tần số allele và tần số kiểu gene.
Hướng dẫn giải:
Phương án A, B, C là đặc trưng về mặt sinh thái của quần thể.
Đáp án cần chọn là: D
Câu 18. Một quần thể tự thụ phấn xuất phát có thành phần kiểu gene là 05AA ; 0,3Aa ; 0,2aa. Khi sự tự thụ phấn kéo dài (số thế hệ tự thụ tiến đến vô cùng). Nhận xét nào sau đây về kết quả của quá trình tự phối là đúng?
A. Thành phần kiểu gene của quần thể chỉ còn lại 1 dòng thuần
B. Tần số các allele tiến tới bằng nhau
C. Tần số của A, a lần lượt bằng với tần số của AA và aa
D. Tỉ lệ các dòng thuần tiến tới bằng nhau
Hướng dẫn giải:
Một quần thể tự phối qua nhiều thể hệ thì thành phần kiểu gene của quần thể này sẽ chỉ bao gồm AA và aa và có tỷ lệ lần lượt bằng tần số của A và a.
Đáp án cần chọn là: C
2. Trắc nghiệm trả lời đúng/sai
Câu 1. Cho các nhận định sau về cấu trúc di truyền của quần thể, mỗi nhận định dưới đây là đúng hay sai?
A) Vốn gene của quần thể là tập hợp của tất cả các allele của tất cả các gen trong quần thể tại một thời điểm xác định
B) Tần số allele là tỉ lệ giữa số bản sao allele đó trên tổng số bản sao của các allele thuộc một gene có trong quần thể
C) Tần số kiểu gene là tỷ lệ số cá thể có kiểu gene đó trên tổng số lượng cá thể có khả năng sinh sản trong quần thể.
D) Tần số thể dị hợp ngày càng giảm, đồng hợp ngày càng tăng biểu hiện rõ nhất ở quần thể ngẫu phối
Hướng dẫn giải:
A) Đúng
B) Đúng
C) Sai. Tần số kiểu gene là ỷ lệ số cá thể mang kiểu gene đó trên tổng số cá thể của quần thể
D) Sai. Tần số thể dị hợp ngày càng giảm, đồng hợp ngày càng tăng biểu hiện rõ nhất ở quần thể thực vật tự phối bắt buộc
Câu 2. Khi nói về định luật Hardy – Weinberg, các nhận định sau đây là đúng hay sai?
A) Định luật Hardy – Weinberg phản ánh trạng thái động của quần thể, giải thích cơ sở tiến hóa
B) Bản chất của định luật Hardy – Weinberg là sự giao phối tự do và ngẫu nhiên của các cá thể trong quần thể
C) Ý nghĩa thực tiễn của định luật Hardy – Weinberg là khẳng định sự duy trì những đặc điểm đã đạt được trong tiến hóa cũng quan trọng không kém sự phát sinh các đặc điểm mới và sự biến đổi các đặc điểm đã có.
D) Một quần thể cân bằng Hardy – Weinberg. Tần số kiểu gene dị hợp lớn nhất khi khi tần số allele trội gần bằng 1 và tần số allele lặn gần bằng 0.
Hướng dẫn giải:
A) Sai. Vì Định luật Hardy – Weinberg giải thích trong thiên nhiên có những quần thể đã được duy trì ổn định trong thời gian dài.
B) Đúng
C) Đúng
D) Sai. Một quần thể cân bằng Hardy – Weinberg. Tần số kiểu gene dị hợp lớn nhất khi tần số allele trội bằng tần số allele lặn.
Câu 3. Cho các nhận định sau về quần thể tự thụ phấn và giao phối gần, mỗi nhận định dưới đây là đúng hay sai?
A) Sự tự phối làm cho quần thể phân chia thành những dòng thuần có kiểu gen khác nha
B) Sự tự phối làm giảm thể đồng hợp trội, tăng tỉ lệ thể đồng hợp lặn, triệt tiêu ưu thế lai, sức sống giảm
C) Qua các thế hệ tự thụ phấn, các alen lặn trong quần thể có xu hướng được biểu hiện ra kiểu hình
D) Quần thể tự thụ phấn thường có độ đa dạng di truyền cao hơn quần thể giao phấn
Hướng dẫn giải:
A) Đúng
B) Sai. Vì trong quần thể tự phối tỷ lệ đồng hợp tăng, dị hợp giảm.
C) Đúng
D) Sai vì Quần thể tự thụ phấn thường có độ đa dạng di truyền thấp hơn quần thể giao phấn do có ít biến dị tổ hợp hơn
Câu 4. Khi nói về quần thể tự phối, các phát biểu sau đây là đúng hay sai?
A) Các cá thể trong quần thể không có mối quan hệ với nhau.
B) Vốn gene của quần thể bị phân thành những dòng thuần.
C) Tần số allele sẽ được thay đổi qua các thế hệ.
D) Quần thể một loài thực vật ban đầu có cấu trúc 0,2AA + 0,8Aa = 1, sau một thế hệ tự thụ phấn kiểu gene đồng hợp chiếm 50%.
Hướng dẫn giải:
A) Sai: Các cá thể trong quần thể tự phối hoặc những loài sinh sản vô tính, sinh sản sinh dưỡng tuy không có mối quan hệ đực cái nhưng vẫn có mối quan hệ mẹ con, quan hệ về mặt kiếm ăn, tự vệ, chống chịu các yếu tố ngoại cảnh.
B) Đúng
C) Đúng
D) Sai: P: 0,2AA + 0,8Aa =1 sau một thế hệ tự thụ phấn → F1: 0,4AA + 0.4Aa + 0.2aa =1.
3. Trắc nghiệm trả lời ngắn
Câu 1. Một quần thể có thành phần kiểu gene: 0,4AA + 0,4 Aa + 0,2 aa = 1. Tần số allele A bao nhiêu?
* Đáp án: 0,6
* Hướng dẫn giải
d = 0.4 h = 0.4
p (A) = d +
Câu 2: Nếu xét một gene có 3 allele nằm trên nhiễm sắc thể thường thì số loại kiểu gene tối đa trong một quần thể ngẫu phối là bao nhiêu?
* Đáp án: 6
* Hướng dẫn giải:
Áp dụng công thức tính số kiểu gen tối đa trong quần thể
Gene nằm trên NST thường: n.(n+1)/2
Số kiểu gene = 3.(3+1)/2 = 6
Câu 3: Ở quần thể của 1 loài lưỡng bội, xét 1 gene nằm trên NST thường có 9 allele. Trong điều kiện không có đột biến, trong quần thể sẽ có tối đa bao nhiêu loại kiểu gene đồng hợp về gene nói trên?
* Đáp án: 9
* Hướng dẫn giải:
Áp dụng công thức tính số kiểu gene trong quần thể
Số kiểu gene đồng hợp = số allele = 9.
Câu 4: Gen I, II và III có số allele lần lượt là 2,3 và 4. Tính số kiểu gene tối đa có thể có trong quần thể ở trong trường hợp gene I và III cùng nằm trên một cặp NST thường, vị trí các gene trên một nhiễm sắc thể không thay đổi, gene II nằm trên cặp NST thường khác.
* Đáp án: 216
* Hướng dẫn giải:
Áp dụng công thức tính số kiểu gene trong quần thể
Gene I và gene III cùng nằm trên cặp NST thường khác nhau → số loại NST là: 2× 4 = 8
→ số kiểu gene = [8× (8+1)]:2 = 36
Gene II có 3 allele → số kiểu gene = [3 × (3+1)]:2 = 6
Vị trí gene trên NST có thể thay đổi → Số kiểu gene: 36 × 6 = 216 kiểu gene
Câu 5: Ở quần thể của 1 loài lưỡng bội, xét gene I nằm trên cặp NST thường số 1 có 3 allele, gene II nằm trên cặp NST thường số 2 có 6 allele. Trong điều kiện không có đột biến, trong quần thể sẽ có tối đa bao nhiêu loại kiểu gene dị hợp về cả 2 gene nói trên?
* Đáp án: 45
* Hướng dẫn giải:
Áp dụng công thức tính số kiểu gene trong quần thể
Số kiểu gene dị hợp = C2n (n là số allele của mỗi gene)
→ số kiểu gene dị hợp về 2 gene trên là: C36 x C23 = 45
Câu 6: Ở một loài thú xét 4 gene: gene I và gene II cùng nằm trên cặp nhiễm sắc thể thường số 1 và quần thể tạo ra tối đa 6 loại giao tử về các gene này, gene III nằm trên nhiễm sắc thể X không có allele tương ứng trên Y, gene IV nằm trên đoạn tương đồng của X và Y, quần thể này tạo tối đa 9 loại tinh trùng về các gene trên nhiễm sắc thể giới tính. Biết không có đột biến xảy ra, số loại kiểu gene tối đa có thể có của quần thể về các loại gene trên là bao nhiêu?
* Đáp án: 819
* Hướng dẫn giải:
Phương pháp: Áp dụng công thức tính số kiểu gene trong quần thể
Gene I và gene II cùng nằm trên cặp nhiễm sắc thể thường số 1 và biết quần thể tạo ra tối đa 6 loại giao tử về các gene này => 1 gene có 2 allele và 1 gene có 3 allele.
Số kiểu gene tối đa tạo ra ở 2 gene này là: (6 x 7)/2 = 21
Gọi gene 3 có a allele, gene 4 có b allele thì số kiểu tinh trùng có thể tạo ra tối đa là:
Tinh trùng X + tinh trùng Y = a x b + b = 9
=> a =2, b = 3
Vậy số kiểu gene xét ở cặp NST giới tính là:
(6 x 7)/2 + 6 x 3 = 39
Vậy tổng số kiểu gene: 21 x 39 = 819
Tham khảo tài liệu:
CHUYÊN ĐỀ 6: DI TRUYỀN HỌC QUẦN THỂ VÀ DI TRUYỀN HỌC NGƯỜI https://drive.google.com/file/d/1VIfqDOO7fNBNKDRzdrEUvE_KfyZJa4Cc/view?usp=sharing
Bài viết này đã tổng hợp kiến thức quan trọng về Di truyền học quần thể và Di truyền học người, từ lý thuyết đến ứng dụng thực tế. Ôn thi ĐGNL chúc các bạn học tập hiệu quả và đạt kết quả tốt nhất trong các kỳ thi sắp tới!
