Hướng dẫn giải bài tập SGK Sinh học lớp 12 bài 17: Cấu trúc di truyền của quần thể (tiếp theo)

Bài 1: Nêu đặc điểm cơ bản của quần thể ngẫu phối.

• Quần thể ngẫu phối được xem là đơn vị sinh sản, đơn vị tồn tại của loài trong tự nhiên.
• Quá trình giao phối ngẫu nhiên là nguyên nhân làm cho quần thể đa hình (đa dạng) về kiểu gen và kiểu hình.
• Các quần thể ngẫu phối được phân biệt với các quần thể khác cùng loài bởi tần số tương đối các alen, các kiểu gen, các kiểu hình.

Bài 2: Một quần-thể bao gồm 120 cá thể có kiểu gen AA, 400 cá thể có kiểu gen Aa và 680 cá thể có kiểu gen aa. Hãy tính tần số của các alen A và a trong quần-thể và cho biết quần-thể có cân bằng về thành phần kiểu gen hay không?

Cách tính tần số alen như sau:

Tần số alen trội A được tính bằng số lượng cá thể có kiểu gen đồng hợp tử AA + 1/2 số cá thể có kiểu gen dị hợp tử rồi chia cho tổng số cá thể trong quần-thể. Cụ thể trong bài này tần số alen p(A) = (120 + 200)/ (120+ 400+ 680) = 0,266 Vì quần-thể chỉ có 2 loại alen nên tần số alen a sẽ bằng 1- 0,266 = 0,734. Muốn biết quần.thể có cân bằng di truyền hay không ta áp dụng công thức p² + 2pq + q² = 1 đế xác định thành phần kiểu gen của quần.hể ở trạng thái cân bằng rồi so với thành phần kiểu gen thực tế của quần.thể.

Một quần-thế có 120 cá thể có kiểu gen AA, 400 cá thể có kiểu gen Aa và 680 cá thế có kiểu gen aa.

Để xét xem quần-thể này hiện có cân bằng di truyền hay không cần tính tần số của các alen sau đó áp dụng vào công thức: p²(AA) + 2pq(Aa) + q²(aa) = I đế xem tần số các kiểu gen có khi cân bằng có giống với thành phần kiểu gen khi ta đang xét hay không.

Cụ thể cách tính như sau: gọi tần số alen A là p và alen a là q. Ta có p = [(120 X 21 + 400]/ (120 + 400 + 680) X 2 = 640/ 2400 = 0,267. Do vậy q = 0,733.

Nếu Q.thể ở trạng thái cân bằng di truyền thì tần số các kiểu gen phải thoả mãn công thức p²(AA) + 2pq(Aa) + q²(aa) = I và phải có tần số cụ thể là 0,071 AA:

0,392 Aa: 0.537 aa. Trong khi đó tần số các kiểu gen thực tế là AA = 120/1200 = 0,1 ; Aa = 400/1200 = 0.333 và aa = 680/1200 = 0,567. Như vậy. có thể nói Q.thể không cân bằng di truyền.

Hay cách kiểm tra khác như sau:

Cụ thể trong Q.thể này nếu ở trạng thái cân bằng di truyền thì thành phần kiểu gen phải là:

(0T266)² AA + 2 (0,266) (0,743) Aa + (0,734)- aa = I

→ 0,07 AA + 0,39 Aa + 0,54 aa = I.

Trong khi đó thành phần kiểu gen thực tế của Q/thế là: p² A A =120/ (120 + 400 + 680) = 0,1 -> 2pq Aa = 400/ 1200 = 0,33 q-aa = 680/1200 =0,57.

Như vậy tần số các kiêu gen của quần/thể khá khác biệt so với tần số các kiểu gen ở trạng thái cân bằng di truyền. Do vậy có thể nói quần/thể không ở trạng thái cân bằng di truyền. Tuy nhiên, để kết luận xem sự sai khác về tần số kiểu gen của quần/thể có thực sự sai khác (có ý nghĩa thống kê) với tần số kiểu gen của quần/thể ở trạng thái cân bằng di truyền thì chúng ta phải áp dụng thuật toán thống kê. Việc áp dụng thuật toán thống kê vượt ra khỏi chương trình nên không cần học sinh phải vận dụng.

Bài 3: Hãy chọn phương án đúng.

Quần thể nào trong các quần-thể nêu dưới đây ở trạng thái cân bằng di truyền?

A. Quần thể 1

B. Quần thể 2

C. Quần thể 3

D. Quần thể 1 và 3

E. Quần thể 4

Đáp án đúng D. Quần thể 1 và 3.

Bài 4*: Các gen di truyền liên kể với giới tính có thể đạt được trạng thái cân bằng Hacđi – Vanbec hay không nếu tần số alen ở hai giới là khác nhau? Giải thích?

Gen trên nhiễm sắc thể giới tính sẽ không thể cân bằng di truyền sau một thế hệ giao phối ngẫu nhiên khi tần số alen ở hai giới la không như nhau trong thế hệ bố mẹ. Vì: trong một quầnthể, gen A chỉ có hai alen A và a với tần số alen A và a tương ứng là p và q, thì quầnthể được gọi là cân bằng di truyền hay còn gọi là cân bằng Hacđi-Vanbec khi thoả mãn công thức về thành phần kiểu gen như sau:

Thành phần kiểu gen: P²AA + 2pqAa + q²aa = 1

Với p² là tần số kiểu gen AA; 2pq là tần số kiểu gen Aa còn q² là tần số kiểu gen aa.

Trạng thái cân bằng Hacđi – Vanbec không chỉ giowsi hạn cho trường hợp một 1 gen có 2 alen mà có thể mở rộng cho trường hợp một gen có nhiều alen trong quần thể.

Để quần thể có thể ở trạng thái cân bằng di truyền được thì cần một số điều kiện sau:

(1) quần thể phải có kích thước lớn;

(2) các cá thể trong quần-thể phải giao phối với nhau một cách ngẫu nhiên;

(3) 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);

(4) đột biến không xảy ra hay có xảy ra thì tần số đột biến thuận phải bằng tần số đột biến nghịch và

(5) quần thể phải được cách li với các quần thể khác (không có sự di nhập gen giữa các quần thể).