1. Khái niệm quần thể: Quần thể là một tập hợp các cá thể cùng loài, cùng chung sống trong cùng một khoảng không gian xác định, tồn tại qua thời gian nhất định, giao phối với nhau sinh ra thế hệ sau (QT giao phối).
2. Các 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 qua tần số alen và tần số các kiểu gen.
*Tần số alen: Tỷ lệ các giao tử mang alen đó trên tổng số giao tử quần thể đó tạo ra.
*Tần số một kiểu gen: Tỷ lệ giữa số cá thể có KG đó trên tổng số cá thể trong quần thể.
II. CẤU TRÚC DI TRUYỀN CỦA QUẦN THỂ TỰ THỤ PHẤN VÀ QUẦN THỂ GIAO PHỐI GẦN
Giống lúa Số 1 Số 2 Số 3 Số 4
Khối lượng tối đa 300 310 335 325
Khối lượng tối thiểu 200 220 240 270
Tỷ lệ kiểu gen đồng trội =
Tổng số cá thể của quần thể Số lượng cá thể có kiểu gen đồng trội
Tỷ lệ kiểu gen đồng lặn =
Tổng số cá thể của quần thể Số lượng cá thể có kiểu gen đồng lặn Tỷ lệ kiểu gen dị hợp =
Tổng số cá thể của quần thể Số lượng cá thể có kiểu gen dị hợp
1. Quần thể tự thụ phấn
- Tự thụ phấn là hiện tượng hạt phấn và noãn tham gia vào quá trình thụ tinh là thuộc cùng một cơ thể.
- Đặc điểm của quần thể tự phối:
+ Quần thể tự thụ phấn thường bao gồm dòng thuần chủng về các kiểu gen khác nhau.
+ Thành phần kiểu gen của quần thể cây tự thụ phấn hoặc giao phối gần 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 tử nhưng không làm thay đổi tần số tương đối của các alen.
2. Quần thể giao phối gần (giao phối cận huyết)
- Khái niệm: giao phối gần là sự giao phối giữa các cá thể cùng bố mẹ hoặc giữa bố mẹ với con cái của chúng.
- Con lai cùng huyết thống thường có biểu hiện giảm sức sống: sinh trưởng - phát triển kém, dị tật, giảm tuổi thọ… Nguyên nhân do tỷ lệ gen lặn tăng, trong đó những gen lặn có hại sẽ có cơ hội được biểu hiện do đó biểu hiện tính trạng xấu…
III. CẤU TRÚC DI TRUYỀN CỦA QUẦN THỂ NGẪU PHỐI
1. Quần thể ngẫu phối: là quần thể mà các cá thể trong quần thể giao phối 1 cách hoàn toàn ngẫu nhiên.
* Đặc điểm của quần thể ngẫu phối :
- Quần thể ngẫu phối tạo ra nhiều biến dị di truyền (đa hình) tạo nguồn nguyên liệu cho quá trình tiến hóa và chọn giống.
- Duy trì sự đa dạng di truyền của quần thể.
2. Trạng thái di truyền cân bằng trong quần thể:
a) Nội dung của định luật Hacđi-Vanbec:
Trong một 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 đẳng thức: p2 + 2pq + q2 = 1.
b) Chứng minh:
Ví dụ: Xét một quần thể có cấu trúc ban đầu là:
P : 0,36AA + 0,48Aa + 0,16aa = 1
Tần số tương đối của alen A là: p = 0,36 + = 0,6 Tần số tương đối của alen a là: q = 0,16 + = 0,4
- Khi ngẫu phối diễn ra, thành phần kiểu gen ở thế hệ tiếp theo là:
0,6 A 0,4a
0,6 A 0,36 AA 0,24 Aa
0,4a 0,24 Aa 0,16 aa
Cấu trúc di truyền ở F1 : 0,36AA + 0,48Aa + 0,16aa = 1
Cách tính tương tự như trên, tần số tương đối của các alen ở F1 là: p = 0,6 ; q = 0,4.
→ Khi ngẫu phối liên tiếp qua nhiều thế hệ thì cấu trúc di truyền của quần thể và tần số tương đối của các alen cũng không thay đổi.
* Một quần thể được gọi là ở trạng thái cân bằng di truyền khi tỉ lệ các kiểu gen (còn được gọi là thành phần kiểu gen) của quần thể tuân theo công thức sau: p2AA + 2pqAa + q2aa = 1
Với p2: là tần số KG AA; 2pq: là tần số KG Aa; q2: là tần số KG aa; và p + q = 1 c) Điều kiện nghiệm đúng của định luật
(1) Quần thể có kích thước lớn.
(2) Các cá thể trong quần thể phải giao phối ngẫu nhiên với nhau.
(3) Không có chọn lọc tự nhiên (Các cá thể có khả năng sống sót và sinh sản như nhau).
(4) Không có đột biến.
(5) QT phải được cách li với quần thể khác (không có sự di – nhập gen).
d) Ý nghĩa của định luật
* Về lí luận:
- Phản ánh trạng thái cân bằng di truyền trong quần thể
- Giải thích vì sao trong thiên nhiên có những quần thể được duy trì ổn định qua thời gian dài
* Về thực tiễn: Từ tỉ lệ kiểu hình suy ra tần số tương đối của các kiểu gen và các alen trong quần thể.
0,48 2 0,48
2
LUYỆN TẬP TRẮC NGHIỆM Câu 1: Tất cả tổ hợp gen trong quần thể tạo nên:
A. vốn gen của quần thể. B. kiểu gen của quần thể.
C. kiểu hình của quần thể. D. tính đặc trưng của vật chất di truyền của loài.
Câu 2: Số thể dị hợp ngày càng giảm, thể đồng hợp ngày càng tăng được thấy ở?
A. quần thể giao phối. B. quần thể tự phối.
C. loài sinh sản sinh dưỡng. D. loài sinh sản hữu tính.
Câu 3: Trong quần thể giao phối ngẫu nhiên, gọi p là tần số tương đối của alen A, q là tần số tương đối của alen a. Khi quần thể đạt trạng thái cân bằng thì:
A. p (A) = q (a). B. p2 AA + 2pq Aa + q2 aa = 1.
C. q2 AA + 2pq Aa + p2 aa = 1. D. p2 AA = 2pq Aa = q2 aa.
Câu 4: Khi nói về di truyền quần thể, phát biểu nào sau đây sai?
A. Quần thể ngẫu phối có tính đa dạng về kiểu gen và kiểu hình.
B. Quần thể tự thụ phấn thường bao gồm các dòng thuần về các kiểu gen khác nhau.
C. Tần số alen của các gen giống nhau ở các quần thể.
D. Tự thụ phấn hay giao phối gần không làm thay đổi tần số alen qua các thế hệ.
* Trong một quần thể cây đậu Hà Lan, gen qui định màu hoa chỉ có hai loại alen: alen A qui định màu hoa đỏ, alen a qui định màu hoa trắng. Cây hoa đỏ có kiểu gen là AA và Aa, cây hoa trắng có kiểu gen aa. Giả sử quần thể đậu có 1000 cây với 500 cây có kiểu gen AA, 200 cây có kiểu gen Aa và 300 cây có kiểu gen aa. Sử dụng các dữ kiện trên để trả lời cho các câu hỏi 5, 6, 7
Câu 5: Tần số alen A trong quần thể cây đậu Hà Lan trên là?
A. 0,4. B. 0,6. C. 0,35. D. 0,5.
Câu 6: Tần số alen a trong quần thể cây đậu Hà Lan trên là?
A. 0,4. B. 0,6. C. 0,35. D. 0,5.
Câu 7: Tần số kiểu gen AA, Aa và aa trong quần thể cây đậu Hà Lan lần lượt là?
A. 0,5: 0,3: 0,2. B. 0,4: 0,4: 0,2. C. 0,4: 0,2: 0,4. D. 0,5: 0,2: 0,3.
Câu 8: Thế hệ xuất phát của 1 quần thể tự phối có 100% cá thể mang kiểu gen Aa. Theo lý thuyết, tỉ lệ kiểu gen ở thế hệ F2 là?
A. 0,375AA : 0,25Aa : 0,375aa B. 0,25AA : 0,50Aa : 0,25aa C. 0,4375AA : 0,125Aa : 0,4375aa D. 0,75AA : 0,25aa
Câu 9: Một quần thể bao gồm 108 cá thể có kiểu gen BB, 504 cá thể có kiểu gen Bb và 588 cá thể có kiểu gen bb. Tần số alen B và b trong quần thể trên lần lượt là?
A. 0,266 và 0,734. B. 0,27 và 0,73. C. 0,25 và 0,75. D. 0,3 và 0,7.
Câu 10: Một loài thực vật, A quy định hoa đỏ trội hoàn toàn so với a quy định hoa trắng. Một quần thể tự phối có cấu trúc di truyền ở thế hệ xuất phát là 0,1AA : 0,4Aa : 0,5aa. Ở thế hệ F1, cây hoa trắng chiếm tỉ lệ bao nhiêu?
A. 60% B. 45% C. 50% D. 65%
Câu 11: Ở 1 loài thực vật, A quy định thân cao trội hoàn toàn so với alen a quy định thân thấp. Thế hệ xuất phát của 1 quần thể tự phối có tỉ lệ kiểu gen là 0,2 AA: 0,8Aa. Theo lý thuyết, ở thế hệ F3 loại cây cao chiếm tỉ lệ?
A. 100% B. 65% C. 10% D. 35%
Câu 12: Một quần thể khởi đầu có tần số kiểu gen dị hợp tử Aa là 0,40. Sau 2 thế hệ tự thụ phấn thì tần số kiểu gen dị hợp tử trong quần thể sẽ là?
A. 0,10. B. 0,20. C. 0,30. D. 0,40.
Câu 13: Ở 1 loài thực vật, A quy định hoa đỏ trội hoàn toàn so với alen a quy định hoa trắng. Thế hệ xuất phát của 1 quần thể tự phối có tỉ lệ kiểu gen là 0,7Aa: 0,3aa. Theo lý thuyết, tỉ lệ kiểu hình ở thế hệ F3 là?
A. 37,5% cây hoa đỏ: 62,5% cây hoa trắng B. 39,375% cây hoa đỏ: 60,625% cây hoa trắng C. 62,5% cây hoa đỏ: 37,5% cây hoa trắng D. 60,625% cây hoa đỏ: 39,375% cây hoa trắng
Câu 14: Một quần thể giao phối có cấu trúc di truyền là 0,4AA: 0,4Aa: 0,2aa. Biết A quy định lông xoăn trội hoàn toàn so với a quy định lông thẳng. Khi đạt trạng thái cân bằng di truyền thì quần thể sẽ có cấu trúc như thế nào?
A. 0,4AA: 0,4Aa: 0,2aa B. 0,36AA: 0,48Aa: 0,16aa C. p(A) = 0,6; q(a) = 0,4 D. 0,25AA: 0,50Aa: 0,25aa
Câu 15: Thế hệ xuất phát của 1 quần thể tự phối có tỉ lệ kiểu gen là 0,1AA: 0,4Aa: 0,5aa. Theo lý thuyết, ở thế hệ F3 loại kiểu gen aa chiếm tỉ lệ?
A. 60% B. 65% C. 67,5% D. 50%
Câu 16: Một quần thể đang ở trạng thái cân bằng di truyền có tần số alen A = 0,2. Cấu trúc di truyền của quần thể là?
A. 0,2AA : 0,4Aa : 0,4aa. B. 0,04AA : 0,32Aa : 0,64aa.
C. 0,04AA : 0,48Aa : 0,48aa D. 0,64AA : 0,32Aa : 0,04aa
Câu 17: Một quần thể thực vật giao phối đang ở trạng thái cân bằng di truyền, xét 1 gen có 2 alen A và a, trong đó tần số alen A là 0,4. Theo lí thuyết, tần số kiểu gen aa của quần thể là?
A. 0,36 B. 0,16 C. 0,04 D. 0,48
Câu 18: Một quần thể đang ở trạng thái cân bằng di truyền có tần số alen A là 0,4. Theo lí thuyết, tần số kiểu gen AA của quần thể này là?
A. 0,48. B. 0,40. C. 0,60. D. 0,16.
Câu 19: Ở người, bệnh bạch tạng do gen lặn a nằm trên NST thường quy định. Một quần thể người đang cân bằng về di truyền có 64% số người mang gen bạch tạng. Trong quần thể này, kiểu gen dị hợp chiếm tỉ lệ:
A. 0,48 B. 0,36 C. 0,32 D. 0,04
=======oOo=======
CHƯƠNG IV : ỨNG DỤNG DI TRUYỀN HỌC