PHƯƠNG PHÁP GIẢI MỘT SỐ DẠNG BÀI TẬP PHẦN DI TRUYỀN HỌC QUẦN THỂ TRONG CHƯƠNG TRÌNH SINH HỌC LỚP 12

Trong chương trình sinh học 12 thì di truyền học quần thể là một nội dung chủ yếu của di truyền học hiện đại. Các bài tập phần di truyền quần thể là phần kiến thức hay và khó có trong các đề thi THPT QG và thi HSG. Để học sinh có thể hệ thống hóa được kiến thức, ngoài việc giảng dạy lí thuyết thì việc rèn luyện kĩ năng giải bài tập, nhận dạng bài tập và hệ thống kiến thức đã học cho học sinh là rất quan trọng. Đặc biệt với hình thức thi trắc nghiệm như hiện nay, câu hỏi có nhiều bài tập vận dụng đòi hỏi học sinh phải trả lời nhanh, chính xác nên việc phân loại bài tập và hướng dẫn học sinh giải bài tập là vô cùng cần thiết. Vì vậy trong quá trình ôn thi THPT QG và thi HSG, để nâng cao kết quả học tập của học sinh, tôi đã hệ thống hóa kiến thức phần bài tập di truyền di truyền quần thể trong chuyên đề

MỤC LỤC

NỘI DUNG TRANG

I LỜI GIỚI THIỆU……… 3

II TÊN SÁNG KIẾN 3

III TÊN TÁC GIẢ SÁNG KIẾN:……… 3

IV CHỦ ĐẦU TƯ SÁNG KIẾN……… 3

V LĨNH VỰC ÁP DỤNG SÁNG KIẾN……… 3

VI NGÀY SÁNG KIẾN ĐƯỢC ÁP DỤNG LẦN ĐẦU……….3

VII MÔ TẢ NỘI DUNG SÁNG KIẾN……… 4

VIII NHỮNG THÔNG TIN CẦN ĐƯỢC BẢO MẬT……… 38

IX CÁC ĐIỀU KIỆN CẦN THIẾT ĐỂ ÁP DỤNG SÁNG KIẾN……… 38

X ĐÁNH GIÁ LỢI ÍCH CỦA ĐỀ TÀI 38

XI DANH SÁCH NHỮNG TỔ CHỨC CÁ NHÂN ĐƯỢC ÁP DỤNG…………39

XII TÀI LIỆU THAM KHẢO 42

DANH MỤC CÁC CHỮ CÁI VIẾT TẮT

1 LỜI GIỚI THIỆU:

Trong chương trình sinh học 12 thì di truyền học quần thể là một nội dungchủ yếu của di truyền học hiện đại Các bài tập phần di truyền quần thể là phần kiếnthức hay và khó có trong các đề thi THPT QG và thi HSG Để học sinh có thể hệthống hóa được kiến thức, ngoài việc giảng dạy lí thuyết thì việc rèn luyện kĩ nănggiải bài tập, nhận dạng bài tập và hệ thống kiến thức đã học cho học sinh là rấtquan trọng Đặc biệt với hình thức thi trắc nghiệm như hiện nay, câu hỏi có nhiềubài tập vận dụng đòi hỏi học sinh phải trả lời nhanh, chính xác nên việc phân loạibài tập và hướng dẫn học sinh giải bài tập là vô cùng cần thiết Vì vậy trong quátrình ôn thi THPT QG và thi HSG, để nâng cao kết quả học tập của học sinh, tôi đã

hệ thống hóa kiến thức phần bài tập di truyền di truyền quần thể trong chuyên đề

2 TÊN SÁNG KIẾN:

“PHƯƠNG PHÁP GIẢI MỘT SỐ DẠNG BÀI TẬP PHẦN DI TRUYỀN HỌCQUẦN THỂ TRONG CHƯƠNG TRÌNH SINH HỌC LỚP 12"

3 TÁC GIẢ SÁNG KIẾN:

- Họ và tên: Lê Thúy Hà

- Địa chỉ tác giả sáng kiến: Trường THPT Bến Tre - TP Phúc Yên - Vĩnh Phúc

- Số điện thoại: 0919797658

- Email: lethuyhagvbentre@vinhphuc.edu.vn

4 CHỦ ĐẦU TƯ RA SÁNG KIẾN: Lê Thúy Hà

5 LĨNH VỰC ÁP DỤNG SÁNG KIẾN:

PHẦN V: Chuơng III: Di truyền học quần thể, sinh học lớp 12

6 NGÀY SÁNG KIẾN ĐƯỢC ÁP DỤNG LẦN ĐẦU HOẶC ÁP DỤNG THỬ:

- Sau một số năm giảng dạy và ôn thi ĐH, CĐ, ôn thi THPT Quốc Gia

+ Năm 2013-2014: Áp dụng thử lớp 12A1, 12A2

+ Năm 2018-2019: Áp dụng lớp 12A1,12A2

Thời gian ứng dụng và kết quả của đề tài: Từ tháng 11/2017- 11/2018

7 MÔ TẢ BẢN CHẤT CỦA SÁNG KIẾN:

thể hệ mới (quần thể giao phối) Trừ loài sinh sản vô tính và trinh sinh không quagiao phối.

1.2 Đặc trưng di truyền của quần thể

Có vốn gen đặc trưng Vốn gen của quần thể, thể hiện ở tần số alen và thànhphần kiểu gen của quần thể

+Tần số alen: Tỉ lệ giữa số lượng alen đó trên tổng số alen thuộc một lôcuttrong quần thể hay bằng tỉ lệ phần trăm số giao tử mang alen đó trong quần thể ở 1thời điểm xác định

+Tần số kiểu gen: Tỉ lệ cá thể có kiểu gen đó trên tổng số cá thể trong quần thể

ở một thời điểm xác định

2 Cấu trúc di truyền của quần thể tự thụ phấn

2.1 Quần thể tự thụ phấn

Khái niệm: Tự thụ phấn là sự thụ phấn xảy ra cùng cây nên tế bào sinh dục đực

và cái có cùng kiểu gen

Kết quả tự thụ phấn liên tiếp n thế hệ ở cây F1 100% dị hợp ban đầu thu được:

1

1  n

Nếu cấu trúc di truyền ban đầu của quần thể là x(AA) + y(Aa) + z(aa) = 1 Sau

n thế hệ tự thụ phấn liên tiếp, thì cấu trúc di truyền của quần thể là:

AA = x + y.[1-(1/2)n]/2; Aa = y.(1/2)n; Aa = z + y.[1-(1/2)n]/2 = 1 - [ AA + Aa].Kết luận: Quần thể tự thụ phấn qua các thế hệ, thì tần số alen không đổi, nhưngtần số kiểu gen thay đổi theo hướng tăng dần tỉ lệ kiểu gen đồng hợp, giảm dần tần

số kiểu gen dị hợp Kết quả là quần thể phân hoá thành các dòng thuần có kiểu genkhác nhau

2.2 Giao phối cận huyết (Giao phối gần)

Khái niệm: Giao phối giữa các cá thể cùng bố mẹ, hoặc giữa bố mẹ với con cáicủa chúng

Giao phối cận huyết ở động vật cũng làm tăng dần tần số kiểu gen đồng hợp,giảm dần tần số kiểu gen dị hợp Đây là cơ sở khoa học của việc cấm kết hôn gần ở

người, nhằm hạn chế khả năng mắc các bệnh di truyền ở thế hệ sau, khi các cá thể

có kiểu gen đồng hợp lặn

3 Cấu trúc di truyền của quần thể ngẫu phối.

Khái niệm: Hiện tượng các cá thể có thể lựa chọn và giao phối với nhau hoàntoàn ngẫu nhiên được gọi là quá trình ngẫu phối

Kết quả: +Tạo ra nhiều biến dị tổ hợp

+ Duy trì tần số alen và thành phần kiểu gen ở trạng thái cân bằng

3.1 Định luật Hardy-Weinberg.

Trong quần thể lớn ngẫu phối, nếu không có các yếu tố làm thay đổi tần sốalen, thì thành phần kiểu gen của quần thể sẽ duy trì không đổi từ thế hệ này sangthế hệ khác theo đẳng thức:

p 2 (AA) +2pq(Aa) + q 2 (aa) = 1.

- Điều kiện nghiệm đúng của định luật Hardy-Weinberg

+Quần thể có kích thước lớn

+Các cá thể trong quần thể giao phối ngẫu nhiên

+Các cá thể có kiểu gen khác nhau phải có sức sống và khả năng sinh sản nhưnhau

+Đột biến không xảy ra hoặc xảy ra với tần số đột biến thuận bằng tần số đột biếnnghịch

+Quần thể được cách li di truyền với quần thể khác, không có biến động di truyền

và di nhập gen

-Ý nghĩa của định luật Hardy-Weinberg:

+Định luật Hardy-Weinberg đã giải thích tại sao có những quần thể tồn tại ổnđịnh trong thời gian dài, vì chúng đã đạt đến trạng thái cân bằng để tồn tại

+Khi quần thể ở trạng thái cân bằng, nếu biết tần số cá thể có kiểu hình lặn, tatính được tần số alen lặn, alen trội và thành phần kiểu gen của quần thể và ngượclại, nếu biết tần số alen có thể tính được tần số kiểu gen, kiểu hình của quần thể

II HỆ THỐNG CÁC DẠNG BÀI TẬP CƠ BẢN, NÂNG CAO VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP

1 Xác định tần số alen

1.1 Xác định tần số alen khi biết cấu trúc di truyền quần thể

-Theo định nghĩa: Tần số alen bằng tỉ lệ giao tử mang alen đó trong quần thể

BÀI TẬP MẪU

Câu 1: Một quần thể thực vật có 1000 cây Trong có có 500 cây AA, 300 cây Aa,

200 cây aa Xác định tần số alen của quần thể

Hướng dẫn: Tần số alen A (p(A)) là: p(A) = [500.2 + 300] / (1000.2) = 0,65.

q(a)=1 - 0,65 = 0,35

-Nếu biết cấu trúc di truyền của quần thể là: x (AA) + y (Aa) + z (aa) = 1 Thìtần số alen A là:

p(A) = x + y/2 q(a) = z + y/2 = 1 - p(A)

Câu 2: Ở một quần thể có cấu trúc di truyền là 0,5AA + 0,3Aa + 0,2aa =1 Xác

định tần số alen của quần thể?

Hướng dẫn: Tsố alen A (p(A)) là: p(A) = 0,5 + 0,3/2 = 0,65, q(a) = 1 - 0,65 = 0,35.

BÀI TẬP TỰ GIẢI

VD Ở một quần thể thực vật gen A qui định quả đỏ, alen a qui định quả vàng Ở

quần thể loài trên ở trạng thái cân bằng di truyền có 75% số cây quả đỏ : 25% sốcây quả vàng Tần số tương đối của alen A và a trong quần thể là

A 0,2A : 0,8a B 0,4A : 0,6a C 0,5A : 0,5a D0,6A : 0,4a

1.2 Đối với gen trên NST thường

- Nếu quần thể ở trạng thái cân bằng di truyền thì tần số alen lặn bằng căn bậc hai

tần số kiểu hình lặn

Nếu biết tần số kiểu hình lặn q2 (aa) => q (a) = q2 (aa)

BÀI TẬP MẪU

Câu 1: Ở một loài gen A quy định lông đen là trội hoàn toàn so với a quy định lông

trắng Quần thể đang ở trạng thái cân bằng di truyền và có tỉ lệ lông đen là 64%.Tính tần số alen A?

Hướng dẫn: Tỉ lệ lông trắng là: 1 – 0,64 = 0,36

Tần số alen a là: q(a) = 0,6 => p(A) = 1 – 0,6 = 0,4

BÀI TẬP TỰ GIẢI

Bài tập: Ở một quần thể thực vật lưỡng bội, xét một gen có hai alen nằm trên

nhiễm sắc thể thường: alen A quy định hoa đỏ trội hoàn toàn so với alen a quyđịnh hoa trắng Khi quần thể này đang ở trạng thái cân bằng di truyền có số câyhoa trắng chiếm tỉ lệ 4% Cho toàn bộ các cây hoa đỏ trong quần thể đó giao phấnngẫu nhiên với nhau, theo lí thuyết, tỉ lệ kiểu hình thu được ở đời con là:

A 35 cây hoa đỏ : 1 cây hoa trắng B 15 cây hoa đỏ : 1 cây hoa trắng.

C 24 cây hoa đỏ : 1 cây hoa trắng D 3 cây hoa đỏ : 1 cây hoa trắng.

1.3 Đối với gen trên NST giới tính

1.3.1 Xét gen trên NST giới tính X (Không có alen tương ứng trên Y)

Xét 1 gen trên NST giới tính X gồm 2 alen A và a

Quá trình ngẫu phối đã tạo ra 5 kiểu gen như sau:

Giới cái: XAXA, XAXa, XaXa Giới đực: XAY, XaY

Gọi N1 là tổng số cá thể cái N2 là tổng số cá thể đực

D là số lượng cá thể mang kiểu gen XAXA R là số lượng cá thể mang kiểu gen XAXa

H là số lượng cá thể mang kiểu gen XaXa K là số lượng cá thể mang kiểu gen XAY

L là số lượng cá thể mang kiểu gen XaY

Gọi p là tần số alen A, q là tần số alen a (p + q = 1)

Ta có: p =

2 1 2

2

N xN

K R xD

2

N xN

L R xH

1.3.2 Xét gen trên NST giới tính Y (Không có alen tương ứng trên X)

- Xét 1 gen trên NST giới tính Y gồm 2 alen A và a

Quá trình ngẫu phối đã tạo ra 2 kiểu gen ở giới đực như sau: XYA và XYa

Gọi N là tổng số cá thể đựcK là số lượng cá thể đực mang kiểu gen XYA

L là số lượng cá thể đực mang kiểu gen XYa

Gọi p là tần số alen A, q là tần số alen a (p + q = 1)

- Cấu trúc di truyền của quần thể ở trạng thái cân bằng là

1/2XX: 1/2 (p XYA : q XYa)

1.3.3 Xét gen nằm trên vùng tương đồng của NST X và Y

Xét 1 gen gồm 2 alen A và a nằm trên vùng tương đồng của X và Y

Gọi p, q lần lượt là tần số các alen A và a

Khi đó cấu trúc di truyền của quần thể được xác định như trong trường hợp gen nằm trên NST thường

Ta có cấu trúc di truyền của quần thể ở trạng thái cân bằng di truyền là

p2 (XAXA + XAYA) : 2pq (XAXa+ XAYa+ XaYA) : q2 (XaXa+ XaYa)

VD1: Ở loài mèo nhà, cặp alen D và d quy định tính trạng màu lông nằm trên NST

giới tính X DD: lông đen; Dd: lông tam thể; dd: lông vàng

Trong một quần thể mèo ở thành phố Luân Đôn người ta ghi được số liệu về các kiểu hình sau: Mèo đực: 311 lông đen, 42 lông vàng

Mèo cái: 277 lông đen, 20 lông vàng, 54 lông tam thể

Biết quần thể đạt cân bằng di truyền

311 54 277 2

42 54 20 2

Biết tần số các alen A/a = 0,7/0,3 Xác định cấu trúc di truyền của quần thể.

Giải:

- TH1: Gen nằm trên NST X không có alen tương ứng trên Y

Cấu trúc di truyền của quần thể là 1/2(0,72 XAXA + 2x0,7x0,3 XAXa + 0,32 XaXa)+ 1/2(0,7 XAY + 0,3 XaY) = 1

Hay 0,245 XAXA + 0,21 XAXa + 0,045 XaXa + 0,35 XAY + 0,15 XaY = 1

- TH2: Gen nằm trên NST Y không có alen tương ứng trên X

Cấu trúc di truyền của quần thể là 1/2 XX+ 1/2 (0,7 XYA + 0,3 XYa) = 1 Hay 0,5

XX + 0,35 XYA + 0,15 XYa = 1

- TH3: Gen nằm trên vùng tương đồng của X và Y

Cấu trúc di truyền của quần thể là 0,72 (XAXA + XAYA) + 2x0,7x0,3 (XAXa + XAYa +

Câu 2: Trong quần thể người điều tra thấy 12% bị mù màu Xác định tỉ lệ nam, nữ

mù màu? Biết rằng quần thể người đang ở trạng thái cân bằng di truyền

A 12% nam mù màu, 4% nữ mù màu B 20% nam mù màu, 4% nữ mù màu.

C 2% nam mù màu, 4% nữ mù màu D 20% nam mù màu, 2% nữ mù màu.

Hướng dẫn: Ta có q(XaY) + q2(XaXa) = 2.0,12 => q(a) = 0,2

Tỉ lệ nam mù màu là q(XaY) =20%, tỉ lệ nữ mù màu là q2(XaXa) = 0,22 = 4%

Câu 3: Ở một quần thể côn trùng ngẫu phối đang ở trạng thái cân bằng di truyền,

giới đực có 10% con mắt trắng Hãy xác định tần số tương đối của các alen và tần

số phân bố của các kiểu gen trong quần thể Biết giới đực là XY

Hướng dẫn: -Theo bài ra ta có q(Xa)=0,1

+Tỉ lệ kiểu gen ở giới đực là: 0,9XAY : 0,1XaY.

+ Tỉ lệ kiểu gen ở giới cái: 0,81XAXA: 0,18XAXa : 0,01XaXa

+ Tỉ lệ kiểu gen chung ở cả hai giới :

0,45XAY + 0,05XaY + 0,405XAXA + 0,09XAXa + 0,05XaXa = 1

BÀI TẬP TỰ GIẢI

Câu 1: Ở người gen đột biến lặn (m: qui định mù màu) trên NST X không có alen

tương ứng trên Y Alen M không gây mù màu Trong quần thể người ở trạng tháicân bằng Hardy – Weinberg về bệnh mù màu có tần số người bị mù màu là 5,25%.Xác định cấu trúc di truyền của quần thể

A nam: 0,95XAY; 0,05XaY; nữ: 0,9025XAXA: 0,095XAXa: 0,0025XaXa

B nam: 0,05XAY; 0,95XaY; nữ: 0,9025XAXA: 0,095XAXa: 0,0025XaXa

C nam: 0,95XAY; 0,05XaY; nữ: 0,095XAXA: 0,95XAXa: 0,025XaXa

D nam: 0,95XAY; 0,05XaY; nữ: 0,925XAXA: 0,095XAXa: 0,25XaXa

Câu 2: Ở người bệnh mù màu do gen m qui định nằm trên NST X không có alen

tương ứng trên NST Y, alen M qui định bình thường Một quần thể người đang ởtrạng thái cân bằng di truyền có 5% nam mù màu Xác định tỉ lệ nữ mù màu trongquần thể này

ĐA: Tỉ lệ nữ mù màu q2(XaXa) = (0,05)2

1.4 Đối với một gen có nhiều alen

- Đối với 1 gen có nhiều alen và có tần số tương ứng p(A), q(a’), r(a) Thì cấu trúc

di truyền của quần thể khi cân bằng là: [p(A) + q(a’) + r(a) + ]2 = 1

1.4.1 Trường hợp các gen di truyền theo kiểu đồng trội.

-Xét sự di truyền nhóm máu ở người có ba alen IA,IB, IO với tần số tương ứng là p,

q, r Khi quần thể cân bằng di truyền thì cấu trúc di truyền của quần thể là

[p(IA) + q(IB) + r(IO)] = 1

-Tần số nhóm máu A là: p2(IAIA) + 2pr(IAIO)

-Tần số nhóm máu B là: q2(IBIB) + 2qr(IBIO)

-Tần số nhóm máu AB là: 2pq(IAIB)

-Tần số nhóm máu O là: r2 (IOIO)

BÀI TẬP MẪU

Câu 1: Trong quần thể người nhóm máu O chiếm 4%, nhóm máu B chiếm 21%.

Xác định tỉ lệ nhóm máu A của quần thể, biết cấu trúc di truyền ở trạng thái cânbằng

Hướng dẫn: Ta có r2 (IOIO) = 0,04 => r(IO) = 0,2 (1) q2(IBIB) + 2qr(IBIO) =0,21 (2).

Từ (1), (2) suy ra q(IB) = 0,3, p(IA) = 0,5 Vậy tần số nhóm máu A trong quần thể là

p2(IAIA) + 2pr(IAIO) =0,45

Câu 2: Trong một quần thể người cân bằng kiểu gen người ta thấy xuất hiện 1% có

nhóm máu O và 28% nhóm máu AB Tỉ lệ người có nhóm máu A và B của quầnthể đó là bao nhiêu Biết rằng tần số nhóm máu A cao hơn nhóm máu B

A 56%; 15% B 62%; 9% C 49%; 22% D 63%; 8%

Hướng dẫn: Ta có r2 (IOIO) = 0,01 => r(IO) = 0,1 (1) 2pq(IBIO) =0,28 (2) P + q+ r

=1 (3) Từ (1), (2, (3) suy ra q(IB) = 0,2, p(IA) = 0,7 Vậy tần số nhóm máu A trongquần thể là p2(IAIA) + 2pr(IAIO) =0,63, tần số nhóm máu B là 0,08

1.4.2 Trường hợp các gen di truyền theo kiểu thứ tự trội lặn khác nhau.

-Xét lôcut A có 3 alen a1, a2, a3 theo thứ tự trội lặn hoàn toàn a1>a2> a3 với tần sốtương ứng là p,q, r Cấu trúc di truyền của quần thể khi cân bằng là:

p2(a1a1) + 2pq(a1a2) + 2pr(a1a3) + q2(a2a2) + 2qr(a2a3) +r2(a3a3) = 1

Tần số kiểu hình 1: p2(a1a1) + 2pq(a1a2) + 2pr(a1a3)

VD Một quần thể thực vật tự thụ phấn có kiểu gen ở thế hệ P: 0,45AA: 0,30Aa:

0,25aa Biết rằng cây có kiểu gen aa không có khả năng sinh sản Tính theo líthuyết, tỉ lệ kiểu gen thu được ở thế hệ F1 là:

A 0,7AA: 0,2Aa : 0,1aa B 0,36AA: 0,24Aa : 0,40aa

C 0,36AA: 0,48Aa : 0,16aa D 0,525AA: 0,150Aa : 0,325aa

Hướng dẫn: Cấu trúc di truyền của quần thể sau khi có chọn lọc là:

AA = 0,45 / (0,45+0,3) = 0,6

Aa = 1- 0,6 = 0,4 Vậy sau 1 thế hệ tự thụ phấn thì tần số kiểu gen aa =0,4.1/4=0,1; Aa=0,2; AA=1-0,1-0,2=0,7

1.5.2 Ở quần thể giao phối.

- Giả sử hệ số chọn lọc đối với kiểu gen AA, Aa, aa tương ứng là h1, h2, h3 Xácđịnh tần số các alen sau 1 thế hệ chọn lọc f(AA)=

3

2 2 1

2

1 2

).

( ).

( 2 A).h

(

A).h (

h aa q h Aa pq A

p

A p

2

2

).

( ).

( 2 A).h (

a).h ( 2

h aa q h Aa pq A

p

A pq





aa = 1-[f(AA) + f(Aa)]

-Nếu kiểu gen đồng hợp tử lặn gây chết thì tần số alen lặn sau 1 thế hệ chọn lọc bằng q/(1+q).

-Nếu ban đầu quần thể đang ở trạng thái cân bằng di truyền, do điều kiện sống thay

đổi làm kiểu gen đồng hợp tử lặn gây chết thì tần số alen lặn sau n thế hệ chọn lọc bằng q 0 /(1+n.q 0 ).

BÀI TẬP MẪU

Câu 1: Quần thể bướm bạch dương ban đầu có pB = 0,01 và qb = 0,99, với B là alenđột biến gây ra màu đen, còn b màu trắng Do ô nhiễm bụi than thân cây mà loàibướm này đậu bị nhuộm đen, nên kiểu hình trội ưu thế hơn kiểu hình lặn (chim ănsâu khó nhìn thấy bướm màu đen trên nền môi trường màu đen) Nếu trung bình20% bướm đen sống sót được cho đến khi sinh sản, trong khi bướm trắng chỉ sốngsót đến sinh sản 10%, thì sau một thế hệ tần số alen là:

A p = 0,02; q = 0,98 B p= 0,004, q= 0,996

C p = 0,01; q = 0,99 D p= 0,04 ; q = 0,96.

Hướng dẫn: Tần số alen qB:

qB = (0,992.10% + 0,01.0,99.20%) / [0,012.20% + 2.0,01.0,99.20% +0,992.10%]=0,96

Câu 2: Quần thể ban đầu đang cân bằng di truyền có q(a)=0,01, các đồng hợp tử

lặn chết trong dạ con Hãy tính tần số các alen sau 1 thế hệ?

A p(A)=0,9901; q(a)=0,0099 B p(A)=0,9001; q(a)=0,0999.

C p(A)=0,9801; q(a)=0,0199 D p(A)=0,901; q(a)=0,099.

Hướng dẫn: q(a) = q0/(1+q0) = 0,0099, p(A) = 0,9901

Câu 3: Sau khi quần thể đạt trạng thái cân bằng di truyền có cấu trúc di truyền

p02(AA) : 2p0.q0(Aa) : q02(aa), do điều kiện sống thay đổi, những cá thể có kiểu gen

aa trở nên không có khả năng sinh sản Hãy xác định tần số alen q(a) của quần thểsau 5 thế hệ ngẫu phối?

A q0/(1+5q0) B (1/5.q0)n C q0-(1/5.q0)n D (1-q0)n/2

A alen trội có xu hướng bị loại bỏ hoàn toàn khỏi quần thể.

B tần số alen trội và tần số alen lặn có xu hướng bằng nhau

C tần số alen trội và tần số alen lặn có xu hướng không thay đổi

D alen lặn có xu hướng bị loại bỏ hoàn toàn khỏi quần thể

Câu 2: Trong một quần thể thực vật giao phấn, xét một lôcut có hai alen, alen A

quy định thân cao trội hoàn toàn so với alen a quy định thân thấp Quần thể ban đầu(P) có kiểu hình thân thấp chiếm tỉ lệ 25% Sau một thế hệ ngẫu phối và không chịutác động của các nhân tố tiến hóa, kiểu hình thân thấp ở thế hệ con chiếm tỉ lệ 16%.Tính theo lí thuyết, thành phần kiểu gen của quần thể (P) là:

A 0,45AA : 0,30Aa : 0,25aa B 0,25AA : 0,50Aa : 0,25aa

C 0,30AA : 0,45Aa : 0,25aa D 0,10AA : 0,65Aa : 0,25aa

1.6 Xác định tần số alen trong trường hợp xảy ra đột biến gen.

1.6.1 Với một gen có 2 alen

- Sự thay đổi tần số alen phụ thuộc cả vào tần số đột biến thuận (u) và tần số đột biến nghịch (v): ∆p = vq-up; ∆q = up – vq.

Cơ sở: Nếu u ≠ v; u > 0, v > 0 → nghĩa là xảy ra cả đột biến thuận và đột biếnnghịch Sau một thế hệ, tần số tương đối của alen A sẽ là: p1 = po – upo + vqo.

Kí hiệu sự biến đổi tần số alen A là ∆p

Khi đó ∆p = p1 – po = (po – upo + vqo) – po = vqo - upo.

Câu 1: Một quần thể có p = 0,8, q = 0,2 Nếu tần số đột biến thuận u = 5.10-5, tần

số đột biến nghịch v=2.10-5 Hãy tính tần số alen sau 1 thế hệ:

Hướng dẫn: ∆p = vq-up = -3,6.10-5 Vậy p1 = 0,8 - 3,6.10-5 và q1 = 0,2 + 3,6.10-5

1.6.2 Tần số đột biến thuận (u) không thay đổi qua các thể hệ.

-Tần số đột biến gen A thành a sau mỗi thế hệ là u.

-Sau 1 thế hệ, tần số alen A: p(A)= p(A) - p(A).u=p(A).(1-u)

Câu 1: Quần thể ban đầu có p(A) = q(a) = 0,5 Tần số đột biến A -> a sau mỗi thế

hệ là 10-6 Sau bao nhiêu thế hệ thì tần số alen a tăng lên 1,5%

Hướng dẫn: Ban đầu p(A) = q(a) = 0,5

F1: p(A)1 = 0,5 - 0,5.10-6 = 0,5(1-10-6)

F2: p(A)2 = p(A)1 – p(A)1.10-6 =0,5(1-10-6)2

Fn: p(A)n = p(A)n-1 – p(A)n-1.10-6 = 0,5(1-10-6)n

Theo bài ra ta có: p(A)n = 0,5(1-10-6)n = 0,5 – 0,5.1,5% => n=

1.7 Xác định tần số alen trong trường hợp xảy ra nhập cư.

*Tốc độ di-nhập gen: m=Số giao tử mang gen di nhập / Số giao tử mỗi thế hệ trongquần thể

m=Số cá thể nhập cư / tổng số cá thể trong quần thể

-Nếu gọi: q0 : tần số alen trước khi có di nhập

qm: tần số alen trong bộ phận di nhập

q’: tần số alen sau khi di nhập

m: kích thước nhóm nhập cư

-Thì: q ’ = q 0 - m(q 0 -q m )

Câu 1: Trong một quần thể gồm 900 con bướm, tần số alen quy định cấu tử chuyển

động nhanh của 1 enzyme (p) bằng 0,7, và tần số alen quy định cấu tử chuyển độngchậm (q) là 0,3 90 con bướm từ quần thể này nhập cư đến quần thể có q=0,8 Tínhtần số alen của quần thể mới

Hướng dẫn: Ta tính được m= 90/ 900 = 0,1 Ta có q’ = q0 - m(q0-qm) = 0,8 – 0,1.(0,8-0,3) = 0,75 và p’ = 1 – 0,75 = 0,25

Câu 2: Một quần thể cho có q(a) = 0,4 phát tán với tốc độ m=0,1 vào 2 quần thể I:

qa=0,9, II: qa=0,1 Thì sau khoảng 30 thế hệ trong 2 quần thể nhận I, II có qa xấp xỉbằng nhau và bằng qa của quần thể cho

2 Xác định cấu trúc di truyền của quần thể.

2.1 Quần thể tự thụ phấn.

Quần thể tự phối ban đầu có cấu trúc di truyền x(AA) + y(Aa) + z(aa) = 1 Sau

n thế hệ tự thụ phấn liên tiếp, thì cấu trúc di truyền của quần thể là:

Câu 2: Cho biết tỉ lệ kiểu gen của quần thể như sau: 1%AA: 64%Aa: 35%aa Xác

định cấu trúc di truyền của quần thể sau 4 thế hệ tự phối ?

A 65%AA: 4% Aa: 31% aa B 1%AA: 64%Aa: 35%aa.

46,875%aa

Câu 3: Ở quần thể có 100% cá thể có kiểu gen Aa tự thụ phấn liên tiếp qua 3 thế

hệ Tính theo lí thuyết, tỉ lệ kiểu gen ở thế hệ thứ 3 là

A 0,2AA: 0,4Aa: 0,4aa B 0,4375AA: 0,125Aa: 0,4375aa.

C 0,25AA: 0,5Aa: 0,25aa D 0,375AA: 0,25Aa: 0,375aa.

Câu 4: Một quần thể thực vật có tỉ lệ các kiểu gen ở thế hệ xuất phát (P) là 0,25AA

: 0,40Aa : 0,35aa Tính theo lí thuyết, tỉ lệ các kiểu gen của quần thể này sau ba thế

hệ tự thụ phấn bắt buộc (F3) là:

A 0,375AA : 0,100Aa : 0,525aa B 0,25AA : 0,40Aa : 0,35aa

C 0,425AA : 0,050Aa : 0,525aa D 0,35AA : 0,20Aa : 0,45aa

Câu 5: Ở một loài thực vật, alen A quy định hoa đỏ trội hoàn toàn so với alen a

quy định hoa vàng Thế hệ xuất phát (P) của một quần thể tự thụ phấn có tần số các

kiểu gen là 0,6AA: 0,4Aa Biết rằng không có các yếu tố làm thay đổi tần số alencủa quần thể, tính theo lí thuyết, tỉ lệ cây hoa đỏ ở F1 là:

Câu 6: Từ một quần thể thực vật ban đầu (P), sau 3 thế hệ tự thụ phấn thì thành

phần kiểu gen của quần thể là 0,525AA : 0,050Aa : 0,425aa Cho rằng quần thểkhông chịu tác động của các nhân tố tiến hóa khác, tính theo lí thuyết, thành phầnkiểu gen của (P) là:

A 0,400AA : 0,400Aa : 0,200aa B 0,250AA : 0,400Aa : 0,350aa

C 0,350AA : 0,400Aa : 0,250aa. D 0,375AA : 0,400Aa : 0,225aa

Câu 7: Ở một lời thực vật, alen A quy định hoa đỏ trội hoàn toàn so với alen a quy

định hoa vàng Cho cây (P) có kiểu gen Aa tự thụ phấn thu được F1; tiếp tục chocây F1 tự thụ phấn thu được F2 Biết rằng không có đột biến xẩy ra, số cây con đượctạo ra khi cho các cây F1 tự thụ phấn là tương đương nhau Tính theo lí thuyết, cây

có kiểu hình hoa đỏ ở F2 chiếm tỉ lệ

Câu 8: Ở một loài thực vật, alen A quy định hoa đỏ trội hoàn toàn so với alen a

quy định hoa vàng Cho cây (P) có kiểu gen Aa tự thụ phấn thu được F1; tiếp tụccho các cây F1 tự thụ phấn thu được F2 Biết rằng không có đột biến xảy ra, số câycon được tạo ra, khi các cây F1 tự thụ phấn là tương đương nhau, Tính theo líthuyết, cây có kiểu hình đỏ ở F2 chiếm tỉ lệ:

Câu 9: Ở một loài thực vật, alen A quy định hoa đỏ trội hoàn toàn so với alen a

quy định hoa vàng Thế hệ xuất phát (P) của một quần thể tự thụ phấn có tần số cáckiểu gen là 0,6AA : 0,4Aa Biết rằng không có các yếu tố làm thay đổi tần số alencủa quần thể tính theo lí thuyết, tỉ lệ cây hoa đỏ ở F1 là:

2.2 Quần thể ngẫu phối cân bằng Hardy – Weinberg.

Xác định cấu trúc di truyền của quần thể khi ở trạng thái cân bằng di truyền:

Câu 1: Ở một vùng tỉ lệ người bị bệnh bạch tạng là 1/400 Xác định tỉ lệ kiểu gen

của quần thể ở trạng tái cân bằng di truyền?

A 0,95AA: 0,095Aa:0,005aa C 0,9025AA: 0,095Aa: 0,0025aa

B 0,81AA: 0,18Aa: 0,01aa D 0,095AA: 0,9025Aa: 0,0025aa.

Câu 2: Ở một loài thực vật gen A qui định hạt có khả năng nảy mầm trên đất bị

nhiễm mặn alen a qui định không có khả năng này Từ một quần thể đang ở trạngthái cân bằng di truyền thu được 10000 hạt Đem gieo các hạt này trên đất bị nhiễmmặn thì thu được 6400 hạt nảy mầm Trong số các hạt nảy mầm, tỉ lệ hạt có kiểugen đồng hợp tính theo lí thuyết là

Câu 3: Một quần thể giao phối ở trạng thái cân bằng di truyền, xét một gen có 2

alen (A, a) người ta thấy số cá thể đồng hợp trội nhiều gấp 9 lần số cá thể đồng hợplặn Tỉ lệ phần trăm số cá thể dị hợp trong quần thể này là

A 37,5% B 18,75%. C 3,75% D 56,25%

Câu 4: Ở một quần thể, cấu trúc di truyền của 4 thế hệ liên tiếp như sau:

F1 : 0,12AA; 0,56Aa; 0,32aa F2 : 0,18AA; 0,44Aa; 0,38aa

F3 : 0,24AA; 0,32Aa; 0,44aa F4 : 0,28AA; 0,24Aa; 0,48aa

Cho biết các kiểu gen khác nhau có sức sống và khả năng sinh sản như nhau Quần thể có khả năng đang chịu tác động của nhân tố nào sau đây?

A Các yếu tố ngẫu nhiên B Giao phối không ngẫu nhiên.

C Giao phối ngẫu nhiên D Đột biến gen.

Câu 5: Ở một loài thực vật, xét 1 gen có 2 alen, alen A qui định hoa đỏ là trội hoàn

toàn so với alen a qui didnhj hoa trắng Thế hệ xuất phát (P) của quần thể này có tỉ

lệ phân li kiểu hình là 9 cây hoa đỏ: 1 cây hoa trắng Sau 3 thế hệ tự thụ phấn, ở F3

cây có kiểu gen dị hợp chiếm 7,5% Theo lí thuyết, câu trúc di truyền của quần thểnày ở thế hệ P là

A 0,6AA + 0,3Aa + 0,1aa = 1 B 0,3AA + 0,6Aa + 0,1aa = 1.

C 0,1AA + 0,6Aa + 0,3aa = 1 D 0,7AA + 0,2Aa + 0,1aa = 1

2.3 Sự cân bằng của quần thể khi có 2 hay nhiều gen phân li độc lập

- Xét gen I có 2 alen là alen A với tần số p; alen a với tần số q ; ( p+q = 1)

- Xét gen II có 2 alen là alen B với tần số r; alen b với tần số s ; ( r+s = 1)

-> Khi CBDT quần thể có dạng: (pA + qa ) 2(rB + sb )2 = 1

Ví dụ 1:

Một QT của 1 loài thực vật có TL các KG trong QT như sau:

P: 0,35 AABb + 0,25 Aabb + 0,15 AaBB + 0,25 aaBb =1

Xác định CTDT của QT sau 5 thế hệ giao phấn ngẫu nhiên

(0,3025AA + 0,4950Aa + 0,2025aa)(0,2025BB + 0,4950Bb + 0,3025bb) = 1

Vậy tần số các kiểu gen là: AABB = 0,3025 x 0,2025

Các kiểu gen khác tính tương tự

Ví dụ 2: Cho CTDT của 1 QT như sau: 0,2AABb : 0,2 AaBb : 0,3aaBB : 0,3aabb.

Nếu QT trên giao phối tự do thì TL cơ thể mang 2 cặp gen ĐH lặn sau 1 thế hệ làbao nhiêu?

3 Xác định trạng thái cân bằng di truyền của quần thể.

3.1 Dấu hiệu xác định quần thể cân bằng di truyền.

+Tần số alen 2 giới phải bằng nhau Nếu tần số alen 2 giới không bằng nhau thìquần thể chưa đạt trạng thái cân bằng di truyền

+Cấu trúc di truyền thoả mãn công thức định luật Hardy-Weinberg:

p2 (AA) + 2pq (Aa) = q2 (aa) = 1

+Hoặc tỉ lệ kiểu gen dị hợp và kiểu gen đồng hợp thoả mãn:

2 2

D

H

Hay p 2 q 2 =(2pq/2) 2

Ví dụ 1: Cho cấu trúc di truyền của các quần thể sau:

(1) 100% các cá thể của quần thể có kiểu hình lặn

(2) 100% các cá thể của quần thể có kiểu hình trội

(3) 100% các cá thể của quần thể có kiểu gen đồng hợp trội

(4) 0,16XAXA:0,48XAXa:0,36XaXa:0,4XAY:0,6XaY

(5) xAA+yAa+zaa=1 với (y/2)2=x2.z2

(6) Quần thể có tần số alen A ở giới XX là 0,8, ở giới XY là 0,2

(7) 0,49AA : 0,42Aa: 0,09aa

(8) 0,25AA: 0,5Aa: 0,25aa Nhưng kiểu gen aa không có khả năng sinh sản.-Quần thể đạt trạng thái cân bằng di truyền gồm:

A 1,3,4,7 B 2,4,5,8 C 1,3,4,5,7 D 2,4,6,8.

Ví dụ 2: Quần thể nào sau đây đạt trạng thái cân bằng di truyền?

A 0,64AA : 0,32Aa : 0,04aa B 0,7AA : 0,2Aa : 0,1aa.

C 0,4AA : 0,4Aa : 0,2aa D 0,6AA : 0,2Aa : 0,2aa.

3.2 Nếu quần thể chưa cân bằng di truyền

- Nếu quần thể chưa cân bằng di truyền thì sau bao nhiêu thế hệ quần thể sẽ cân

bằng di truyền?

-Trường hợp 1: Nếu tần số alen 2 giới bằng nhau nhưng quần thể chưa cân bằng

di truyền, thì chỉ cần sau 1 thế hệ quần thể sẽ đạt trạng thái cân bằng di truyền

-Trường hợp 2: Nếu tần số alen 2 giới khác nhau:

+Nếu gen trên NST thường thì sau 2 thế hệ quần thể sẽ cân bằng di truyền.+Nếu gen trên NST giới tính thì sau 5-7 thế hệ quần thể sẽ cân bằng di truyền.

Câu 1: Trong 1 quần thể ngẫu phối có: Giới đực : 0,8A :0,2a Giới cái có: 0,4A:

0,6a Gen qui định tính trạng trên NST thường Sau bao nhiêu thế hệ thì quần thểcân bằng di truyền?

-Khi quần thể cân bằng tần số alen được xác định như sau: