- p là tần số tương đối của gen A ở quần thể nhận
- P0 là tần số tương đối của gen A ở quần thể khởi đầu
- M là tỷ lệ số cỏ thể nhập cư
- ∆p lượng biến thiờn về tần số alen trong quần thể nhận.
- q là tần số tương đối của gen A ở quần thể nhận
- Q0 là tần số tương đối của gen A ở quần thể cho
- M là tỷ lệ % số cỏ thể nhập cưQT sau nhập cư cú 1-M số cỏ thể
- ∆q lượng biến thiờn về tần số alen trong quần thể nhận. Chứng minh cụng thức:
Q1=(1-M)Q0 + Mq = Q0 - M (Q0 - q)
Lượng biến thiờn tần số của a len a sau 1 thế hệ ∆q ∆q = Q1-Q0 = [Q0 - M (Q0 - q)]- Q0 = -M (Q0 - q) Vớ dụ:
20 cỏ thể cú khả năng sinh sản từ 1 quần thể đó cho đó di nhập vào quần thể 20.000 cỏ thể (M= 20/20000 = 0,001). Nếu quần thể đó cho cú qa=0,3 và cú tần số alen a trong quần thể nhận là 0,1 (Q0 =0,1) thỡ sau 1 thế hệ di nhập, qa trong quần thể nhận
∆p = M (P - p)
∆p = M (P0 - p)
∆q = -M (Q0 - q)
Q1=(1-M)Q0 + Mq=(1-0,001).0,1+ 0,001x 0,3 = 0,1002. Sang thế hệ thứ 2, tần số alen a trong quần thể này là:
Q2=(1-M)Q1 + Mq=(1-0,001).0,1002 + 0,001x 0,3 = 0,1004. Như vậy sự thay đổi tần số gen trong quần thể nhận là rất nhỏ.
Nếu thay 20 cỏ thể bằng 10.000 cỏ thể di cư vào QT 20.000 cỏ thể trờn ta cú M = 0,5 Khi đú cú Q1=(1- M)Q0 + Mq= (1- 0,5).0,1+ 0,5 x 0,3 = 0,2
Q2=(1-M)Q1 + Mq= (1-0,5).0,2 + 0,5 x 0,3 = 0,25
Cú thể tổng quỏt như sau:
p(A) =(mp1 + np2 ) : (m+n) q(a) =(mq1 + nq2 ) : (m+n) = 1 - p Với :
m: tổng số cỏ thế của QT được nhập cư trước thời điểm nhập cư n: số cỏ thể đến nhập cư
p1(q1): tần số A(a) của QT được nhập cư trước thời điểm nhập cư p2(q2): tần số A(a) của QT đến nhập cư
Bài 1 (3,0 điểm).
1. a) Thế nào là ỏp lực của quỏ trỡnh đột biến?
b) Giả thiết đột biến thuận (A → a) với tần số u, đột biến nghịch (a → A) với tần số v.
- Nếu v = 0 và u > 0 sẽ làm cho tần số A giảm dần. Qui ước tần số alen A ở thế hệ khởi đầu là p0, hóy lập
cụng thức tớnh tần số pn của alen A sau n thế hệ.
- Nếu u > v > 0, thỡ tần số tương đối của cỏc alen A và a sẽ đạt cõn bằng khi nào? Khi đú tần số tương đối của alen A và alen a được tớnh như thế nào?
2. a) Nờu cỏc hỡnh thức di-nhập gen phổ biến ở cỏc nhúm sinh vật: dương xỉ và nấm, thực vật cú hoa, động vật ở nước thụ tinh ngoài, lớp thỳ.
b) Cho biết tần số tương đối của alen A ở quần thể Y là 0,8; ở quần thể X là 0,3. Số cỏ thể của quần thể Y là 1600, số cỏ thể nhập cư từ quần thể X vào quần thể Y là 400. Hóy xỏc định tần số py của alen A trong quần
thể Y ở thế hệ tiếp theo sau khi di-nhập.
Giải:
1. a) Sự ảnh hưởng của số lượng đột biến đến tỉ lệ cỏc kiểu gen và tần số cỏc alen trong quần thể
gọi là ỏp lực của quỏ trỡnh đột biến. b) * Nếu v = 0 và u > 0
- Tần số của alen A ở thế hệ p1 là: p1 = p0 – u.p0 = p0(1-u) (1)
- Tần số của alen A ở thế hệ p2 là: p2 = p1 – u.p1 = p1(1-u) (2)
- Thay (1) vào (2) ta cú: p2 = p0(1-u).(1-u) = p0(1-u)2.
⇒ Sau n thế hệ, tần số của alen A là: pn = p0(1-u)n.
* Nếu u > v > 0, thỡ tần số tương đối của cỏc alen A và a sẽ đạt cõn bằng khi số lượng đột biến thuận và nghịch bự trừ cho nhau (tức là v.qa = u.pA).
Khi đú tstđ của cỏc alen được tớnh như sau:
v.q = u.p mà p = 1- q; do đú v.q = u(1-q) ⇒ v.q = u – u.q
⇒ v.q + u.q = u ⇒ qa = u/u+v
Tương tự ta cú: pA = v/u+v
2. a) Cỏc hỡnh thức di-nhập gen:
- Dương xỉ và nấm: phỏt tỏn bào tử
- Thực vật bậc cao: phỏt tỏn hạt phấn, quả, hạt
- Động vật ở nước thụ tinh ngoài: di cư của cỏc cỏ thể, phỏt tỏn giao tử theo nước - Lớp thỳ: sự di cư của cỏc cỏ thể.
b) - Tốc độ di nhập gen: m = 400/(1600 + 400) = 0,2
- Sau một thế hờ, lượng biến thiờn tần số tương đối của alen A trong quần thể nhận Y là:
∆p = 0,2 (0,3 – 0,8) = - 0,1. Như vậy, tần số tương đối của alen A trong quần thể nhận giảm
xuống cũn: pY = 0,8 – 0,1 =0,7
Bài 2: Tần số tương đối của gen A ở quần thể I là 0,8; của quần thể II là 0,3.Tốc độ di- nhập gen A từ quần
thể (II) vào quần thể (I) là 0,2. Tớnh lượng biến thiờn tần số tương đối của gen A.
Lời giải:
Tỉ lệ số cỏ thể nhập cư, lượng biến thiờn tần số gen A trong quần thể nhận (I) là: ∆p = 0,2(0,3-0,8) = - 0,1.
Giỏ trị này cho thấy tần số A trong quần thể nhận (I) giảm đi 0,1.
Sự du nhập đột biến Lý thuyết:
Một quần thể ban đầu gồm những cỏ thể cú kiểu gen AA như vậy quần thể chỉ cú alen A. Quần thể cú thờm alen mới a do quỏ trỡnh đột biến A → a xảy ra trong nội bộ quần thể hoặc đó nhận được a du nhập từ một quần thể khỏc tới thụng qua sự phỏt tỏn của giao tử hay sự di cư của cỏc cỏ thể cú mang đột biến a. Sự du nhập của đột biến cũng là một nguyờn nhõn làm thay đổi vốn gen của quần thể.
Khi đú tần số mới của a sau khi xảy ra sự du nhập gen cú thể tớnh theo cụng thức: q1= n.qn+m.qm
qn là tần số alen a trước khi cú du nhập. qm là tần số alen a trong bộ phận mới du nhập.
n và m là tỉ lệ so sỏnh kớch thước của quần thể và của bộ phận du nhập(n+m=1).
Đối với những quần thể lớn thỡ sự du nhập đột biến khụng ảnh hưởng đỏng kể tới sự thay đổi cấu trỳc di truyền của quần thể.
Bài 3:Trong một quần thể cú 16% mắt xanh, 20% số người di cư đến quần thể chỉ cú 9% số người mắt xanh. Giả sử mắt xanh do gen lặn quy định thuộc nhiễm sắc thể thường. Tớnh tần số alen mắt xanh của quần thể mới?
Lời giải:
Gọi a là gen quy định kiểu hỡnh mắt xanh Vỡ quần thể ngẫu phối nờn
Sự du nhập của gen lặn a vào quần thể làm cho quần thể cú tần số alen a là q1= n.qn+m.qm.
qn là tần số alen a trước khi cú du nhập = 0,4
qm là tần số alen a trong bộ phận mới du nhập = 0,3
n và m là tỉ lệ so sỏnh kớch thước của quần thể và của nhúm du nhập, theo bài giỏ trị n = 0,8 và m = 0,2. Thay cỏc giỏ trị vào biểu thức ta cú tần số alen mắt xanh của quần thể mới là
q1= 0,8.0,4 + 0,2.0,3 = 0,38
Bài 4: a) Nờu cỏc hỡnh thức di-nhập gen phổ biến ở cỏc nhúm sinh vật: dương xỉ và nấm, thực vật cú hoa,
động vật ở nước thụ tinh ngoài, lớp thỳ.
b) Cho biết tần số tương đối của alen A ở quần thể Y là 0,8; ở quần thể X là 0,3. Số cỏ thể của quần thể Y là 1600, số cỏ thể nhập cư từ quần thể X vào quần thể Y là 400. Hóy xỏc định tần số py của alen A trong quần
thể Y ở thế hệ tiếp theo sau khi di-nhập.
GIẢI
a) Cỏc hỡnh thức di-nhập gen:
- Dương xỉ và nấm: phỏt tỏn bào tử
- Thực vật bậc cao: phỏt tỏn hạt phấn, quả, hạt
- Động vật ở nước thụ tinh ngoài: di cư của cỏc cỏ thể, phỏt tỏn giao tử theo nước - Lớp thỳ: sự di cư của cỏc cỏ thể.
b) - Tốc độ di nhập gen: m = 400/(1600 + 400) = 0,2
- Sau một thế hờ, lượng biến thiờn tần số tương đối của alen A trong quần thể nhận Y là: ∆p = 0,2 (0,3 –
0,8) = - 0,1. Như vậy, tần số tương đối của alen A trong quần thể nhận giảm xuống cũn: pY = 0,8 – 0,1 =0,7
Bài 5: Một con sụng cú hai quần thể ốc sờn: quần thể lớn (quần thể chớnh) ở phớa trờn và quần thể nhỏ nằm ở
cuối dũng trờn một hũn đảo (quần thể đảo). Do nước chảy xuụi nờn ốc chỉ di chuyển được từ quần thể chớnh đến quần thể đảo mà khụng di chuyển ngược lại.
Xột một gen gồm hai alen: A và a. Ở quần thể chớnh cú pA =1, quần thể đảo cú pA= 0,6. Do di cư, quần thể đảo trở thành quần thể mới, cú 12% số cỏ thể là của quần thể chớnh.
a. Tớnh tần số tương đối của cỏc alen trong quần thể mới sau di cư.
b. Quần thể mới sinh sản. Vỡ một lớ do nào đú xảy ra quỏ trỡnh đột biến: A a, với tốc độ là 0,3%.
Khụng cú đột biến ngược.
- Tớnh tần số tương đối của cỏc alen ở thế hệ tiếp theo của quần thể mới.
Giải:
a. - Ta cú: Quần thể chớnh cú pA= 1, quần thể đảo: pA= 0,6.
Quần thể chớnh di cư đến quần thể đảo và chiếm 12% quần thể mới. Vậy quần thể đảo chiếm 88% trong quần thể mới.
- Quần thể mới ở đảo (sau di cư) cú tần số tương đối của cỏc alen là: pmới = 12% x 1 + 88% x 0,6 = 0,648
qmới = 1- pmới = 1- 0,648 = 0,352 b. - Tần số đột biến: A thành a là: 0,3% Tần số cỏc alen sau đột biến là
pA= 0,648 - (0,3% x 0,648) = 0,646 qa = 1 - 0,646 = 0,354
Cõu 5: Xột một gen cú 2 alen A và alen a. Một quần thể súc gồm 180 cỏ thể trưởng thành sống ở một vườn thực
vật cú tần số alen A là 0,9. Một quần thể súc khỏc sống ở khu rừng bờn cạnh cú tần số alen này là 0,5. Do thời tiết mựa đụng khắc nghiệt đột ngột 60 con súc trưởng thành từ quần thể rừng di cư sang quần thể vườn thực vật để tỡm thức ăn và hũa nhập vào quần thể súc trong vườn thực vật.
a)Tớnh tần số alen A và alen a của quần thể súc sau sự di cư được mong đợi là bao nhiờu?
b)Ở quần thể súc vườn thực vật sau sự di cư, giả sử tần số đột biến thuận (Aa) gấp 5 lần tần số đột biến nghịch (aA). Biết tần số đột biến nghịch là 10-5. Tớnh tần số của mỗi alen sau một thế hệ tiếp theo của quần thể súc này.
c)Giả sử tần số alen (a) của quần thể súc sống ở quần thể rừng là 0,2575 và 0,5625 ở quần thể hỗn hợp(sau nhập cư), cho biết tốc độ nhập cư là 0,1. Tớnh tần số của alen (a) ở quần thể súc ở vườn thực vật ban đầu?
Nội dung giải Số điểm
a) Ở quần thể vườn thực vật số cỏ thể súc mang alen A là: 180 x 0,9=162 cỏ thể Ở quần thể rừng số cỏ thể súc mang alen A di cư sang quần thể vườn thực vật là: 0,5x 60 = 30 cỏ thể.
Vậy tổng cỏ thể mang alen A của quần thể súc trong vườn thực vật sau sự di cư là : 162 + 30 = 192 cỏ thể.
Tổng số cỏ thể súc trong ường thực vật: 180 + 60 = 240 cỏ thể
Tần số alen A = , tần số alen a = 1- 0,8 = 0,2. b)pA = vq – up = (10-5 x 0,2) – (5.10-5 x 0,8) = -3,8.10-5
qa = up – vq = (5.10-5 x 0,8) – (10-5 x 0,2) = 3,8.10-5
Vậy tần số của alen A và alen a sau 1 thể hệ là: pA=0,8 - 3,8.10-5 qa = 0,2 + 3,8.10-5 0,5 điểm 1 điểm 1 điểm 1 điểm 78
c) m = 0,1; qm = 0,2575; q’ = 0,5625.
Ta cú phương trỡnh:
Vậy tần số alen (a) là: 0,5964
0,5 điểm 1 điểm
Bài 6: Cho 2 QT 1 và 2 cựng loài,kớch thước QT 1 gấp đụi QT 2. QT 1 cú TS alen A=0,3, QT 2 cú TS alen
A=0,4. Nếu cú 10% cỏ thể của QT 1 di cư qua QT 2 và 20% cỏ thể của QT 2 di cư qua QT 1 thỡ TS alen A của 2 QT 1 và 2 lần lượt là:
A. 0,35 và 0,4 B. 0,31 và 0,38 C. 0,4 và 0,3 D. bằng nhau và=0,35
Giải: gọi N1 , p1 , và N2 , p2 lần lượt là số lượng cỏ thể (kớch thước ) của QT 1 và 2 và theo gt thỡ
N1 =2 N1
TS alen p sau khi xuất và nhập cư ở 2 QT:
* QT1: p(1) = [(p1x 9N1/10) +(p2x 2N2/10) ] / [9N1/10 +2N2/10] = 0,31
* QT2: p(2)= [(p1x N1/10) +(p2x 8N2/10) ] / [N1/10 +8N2/10] = 0,38 (Đỏp ỏn B)
Bài 7:Một QT súc sống trong vườn thực vật cú 160 con cú TS alen B = 0,9. Một QT súc khỏc sống trong rừng
bờn cạnh cú TS alen này là 0,5. Do mựa đụng khắc nghiệt đột ngột, 40 con súc trưởng thành từ QT rừng chuyển sang QT súc vườn tỡm ăn và hũa nhập vào QT vườn, TS alen B sau sự di cư này là bao nhiờu ?
A. 0,70. B. 0,90. C. 0,75. D. 0,82.
Giải:Xột QT ban đầu: Số allele B là: 0.9.160.2 = 288 ; số allele b là: (1-0,9).160.2 = 32
Xột nhúm cỏ thể nhập cư: Số allele B = số allele a = 0,5.40.2 = 40
QT vườn sau nhập cư: Số allele B = 288+40 = 328 ; số allele b = 40+32=72 TS allele B trong QT sau nhập cư là: 328/(328+72) = 0,82
Bài 8: Trong một quần thể bướm gồm 900 con, tần số alen quy định cấu tử chuyển động nhanh của một enzim
là 0,7 và tần số len quy định cấu tử chuyển động chậm là 0,3. Cú 90 con bướm từ quần thể này nhập cư đến một quần thể cú q= 0,8. Tần số alen của quần thể mới là.
A. p= 0,7; q= 0,3 B. p= 0,25; q= 0,75 C. p= 0,75; q= 0,25 D. p= 0,3; q= 0,7
Giải: số lượng cỏ thể ban đầu của QT được nhập =900, SL cỏ thể của QT xuất cư khong cần thiết mà chỉ cần SL cỏ thể xuất cư và tần số alen. ta cú
p = (N1p1 + N2p2)/(N1 + N2) = (90.0,7 + 900.0,2)/(90+900) = 0,245 = 0,25 →q = 0,75
Một cỏch giải khỏc với dạng bài này
Bài 9: Trong 1 quần thể bướm gồm 900 con, tần số alen (p) quy định tớnh trạng tỏc động nhanh của enzim là 0,6 và tần số alen (q) quy đinh tỏc động chậm là 0,4. 90 con bướm từ quần thể khỏc di cư vào quần thể này và bướm di cư cú tần số alen quy định tỏc động chậm enzim là 0,8. Tớnh tần số alen của quần thể mới.
Giải:
+ Với 900 bướm, tổng số alen trong quần thể ban đầu là 2x900=1800. Số alen nhanh=1800 x0,6=1080
Số alen chậm=1080 x 0,4=720
+ Trong quần thể di cư, tổng số alen= 2x90=180 Số alen nhanh=180 x 0,2=36
Số alen chậm=180 x 0,8=144
Do đú tần số alen nhanh trong quần thể mới là p= =0,56