LÝ THUYẾT TRỌNG TÂM VỀ DI TRUYỀN HỌC QUẦN THỂ
A. Kiến thức trọng tâm
I. Khái niệm quần thể
Quần thể là một tập hợp các cá thể cùng loài. Quần thể là đơn vị sinh sản, đơn vị tồn tại của loài trong tự nhiên.
Vốn gen của quần thể
Đặc điểm vốn gen thể hiện ở tần số các alen và tần số các kiểu gen của quần thể.
(1) Tần số alen của một gen nào đó được tính bằng tỉ lệ giữa số lượng alen đó trên tổng số các loại alen khác nhau của gen đó tại thời điểm xác định.
(2) Tần số của một 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.
| STUDY TIP Mỗi quần thể có một vốn gen chung và đặc trưng. Vốn gen là tập hợp toàn bộ các alen của tất cả các gen trong quần thể. |
II. Quần thể tự phối
Đặc điểm:
+ Các cá thể tự thụ phấn hoặc tự thụ tinh, kiểu gen gồm các dòng thuần.
+ Quần thể tự phối có tính đa dạng về kiểu gen và kiểu hình thấp nên kém thích nghi. Do vậy khi môi trường thay đổi thì quần thể tự phối có khả năng thích nghi kém, dễ bị tuyệt diệt. Vì vậy trong quá trình tiến hóa, các loài tự phối ngày càng ít dần.
Hiện tượng thoái hóa giống khi cho ngô thụ phấn qua nhiều thế hệ
- Trong quá trình tự phối liên tiếp qua các thế hệ:
+ Tần số tương đối các alen không thay đổi.
+ Tần số tương đối các kiểu gen thay đổi.
| STUDY TIP Cấu trúc di truyền của quần thể tự phối biến đổi qua các thế hệ theo hướng giảm dần tỉ lệ dị hợp tử và tăng dần tỉ lệ đồng hợp tử, nhưng không làm thay đổi tần số tương đối của các alen. |
III. Quần thể giao phổi ngẫu nhiên
Đặc điểm: Các cá thể giao phối tự do, thành phần kiểu gen đa dạng và thường ở trạng thái cân bằng di truyền, tính đa dạng về kiểu gen và kiểu hình rất cao.
IV. Trạng thái cân bằng di truyền của quần thể
Khi xảy ra ngẫu phối, quần thể đạt trạng thái cân bằng theo định luật Hacđi- Vanbec. Khi đó thoả mãn đẳng thức:
| P2AA + 2pq Aa + q2aa = 1. |
Quần thể cân bằng => p + q = 1
1. Điều kiện nghiệm đúng của định luật Hacđi - Vanbec
(1) Số lượng cá thể phải đủ lớn và không xảy ra biến động di truyền. Trong một khoảng thời gian nhất định, điều kiện này có thể được đáp ứng, nhất là ở những quần thể tách biệt với môi trường bên ngoài.
(2) Các các thể trong quần thể phải giao phối ngẫu nhiên với nhau. Tức là không có sự chọn lọc trong quá trình giao phối. Đây là điều kiện khó xảy ra trong thực tế.
(3) Giá trị thích nghi của các kiểu gen khác nhau là như nhau. Điều kiện này chỉ được thỏa ở một số tính trạng, phổ biến là các tính trạng số lượng có sự di truyền theo qui luật tương tác cộng gộp - các alen khác nhau có vai trò như nhau trong việc hình thành kiểu hình, và phần lớn chúng không ảnh hưởng nhiều đến sức sống của cá thể.
(4) Không có áp lực của đột biến và chọn lọc tự nhiên. Rõ ràng đây là điều kiện khó đáp ứng nhất.
(5) Không có hiện tượng di - nhập gen. Có thể được đáp ứng với những quần thể sống tách biệt với các quần thể khác.
2. Ý nghĩa của định luật Hacđi - Vanbec
a. Ý nghĩa lý luận
Phản ánh trạng thái cân bằng di truyền của quần thể và giải thích vì sao có những quần thể ổn định trong thời gian dài.
b. Ý nghĩa thực tiễn
Khi biết một quần thể đạt trạng thái cân bằng Hacđi - Vanbec thì từ tần số các cá thể có kiểu hình lặn có thể suy ra tần số tương đối của các alen trong quần thể ngược lại nếu biết tần số xuất hiện một đột biến nào đó có thể dự đoán xác suất bắt gặp thể đột biến đó hoặc sự tiềm tàng các gen đột biến có hại trong quần thể, giúp ích rất nhiều trong y học và trong chọn giống.
c. Một số công thức tính toán quan trọng
(6) Một gen có n alen thì trong quá trình giao phối tự do sẽ tạo ra \(\frac{{n\left( {n + 1} \right)}}{2}\) loại kiểu gen trong đó có n kiểu gen đồng hợp và \(\frac{{n\left( {n - 1} \right)}}{2}\) kiểu gen dị hợp.
- Nếu hai gen A và B nằm trên 2 cặp NST tương đồng khác nhau, trong đó gen A có x alen, gen B có y alen thì số kiểu gen có thể có trong quần thể là: \(\frac{{x\left( {x + 1} \right)}}{2}.\frac{{y\left( {y + 1} \right)}}{2}\)
| STUDY TIP Dòng thuần là một tập hợp các cá thể của cùng một loài có kiểu gen giống nhau và đồng hợp về tất cả các cặp gen. Một gen có n alen thì sẽ tạo ra n dòng thuần về gen này. Nếu gen A có x alen, gen B có y alen, gen D có z alen thì quá trình tự phối liên tục sẽ tạo ra số dòng thuần là: x.y.z. |
II. Bài tập vận dụng
Câu 1: Vốn gen 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 gen trong quần thể tại một thời điểm xác định.
C. Các elen của tất cả các gen trong quần thể tại một thời điểm xác định.
D. Các gen trong quần thể tại một thời điểm xác định.
Đáp án:
Vốn gen của quần thể là tập hợp tất cả các alen trong quần thể tại một thời điểm xác định
Đáp án cần chọn là: C
Câu 2: Tập hợp tất cả các alen có trong 1 quần thể ở 1 thời điểm xác định tạo nên:
A. Tính đặc trưng của vật chất di truyền của loài
B. Vốn gen của quần thể
C. Kiểu hình của quần thể
D. Kiểu gen của quần thể
Đáp án:
Tập hợp tất cả các alen có trong 1 quần thể ở 1 thời điểm xác định tạo nên vốn gen của quần thể .
Đáp án cần chọn là: B
Câu 3: Tự thụ phấn ở thực vật có hoa là:
A. Chỉ những cây có cùng kiểu gen 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.
Đáp án :
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 4: Giao phối cận huyết là giao phối giữa các cá thể:
A. Có quan hệ họ hàng gần nhau trong cùng loài
B. Khác loài thuộc cùng 1 chi
C. Sống trong cùng 1 khu vực địa lý
D. Khác loài nhưng có đặc điểm hình thái giống.
Đáp án :
Giao phối cận huyết là giao phối giữa các cá thể có quan hệ họ hàng gần nhau trong cùng loài.
Đáp án cần chọn là: A
Câu 5: 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. Chỉ ở quần thể thực vật tự phối bắt buộc
Đáp án :
Hiện tượng trên xảy ra ở các quần thể giao phối không ngẫu nhiên (giao phối có lựa chọn)
Đáp án cần chọn là: B
Câu 6: Trong quần thể tự phối, thành phần kiểu gen của quần thể có xu hướng
A. Tăng tỷ lệ dị hợp, giảm tỷ lệ đồng hợp
B. Phân hóa thành các dòng thuần có kiểu gen khác nhau
C. Duy trì tỷ lệ số cá thể ở trạng thái dị hợp tử
D.Phân hóa đa dạng và phong phú về kiểu gen
Đáp án :
Trong quần thể tự phối, tần số alen không thay đổi, tần số KG thay đổi theo hướng; tỷ lệ dị hợp giảm dần, đồng hợp tăng lên => tạo các dòng thuần.
Đáp án cần chọn là: B
Câu 7: Điều KHÔNG ĐÚNG về đặc điểm cấu trúc di truyền của quần thể tự phối là:
A. Sự tự phối làm cho quần thể phân chia thành những dòng thuần có kiểu gen khác nhau.
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 nhiều thế hệ tự phối các gen ở trạng thái dị hợp chuyển dần sang trạng thái đồng hợp
D. Qua nhiều thế hệ tự phối, kiểu gen đồng hợp có cơ hội biểu hiện nhiều hơn.
Đáp án:
Phát biểu sai là: B vì trong quần thể tự phối tỷ lệ đồng hợp tăng, dị hợp giảm.
Đáp án cần chọn là: B
Câu 8: Điều không đúng về đặc điểm cấu trúc di truyền của quần thể tự phối là
A. Sự tự phối làm cho quần thể phân chia thành những dòng thuần có kiểu gen khác nhau
B. Qua nhiều thế hệ tự phối các gen ở trạng thái dị hợp chuyển dần sang trạng thái đồng hợp
C. Làm giảm thể đồng hợp trội, tăng tỉ lệ thể đồng hợp lặn, triệt tiêu ưu thế lai, sức sống giảm
D. Trong các thế hệ con cháu của thực vật tự thụ phấn hoặc giao phối cận huyết của động vật sự chọn lọc không mang lại hiệu quả.
Đáp án :
Điều không đúng là C
Trong quần thể tự phối, tần số alen không thay đổi, tần số KG thay đổi theo hướng; tỷ lệ dị hợp giảm dần, đồng hợp tăng lên => tạo các dòng thuần, các gen xấu có thể tổ hợp với nhau và biểu hiện kiểu hình làm suy thoái giống.
Đáp án cần chọn là: C
Câu 9: Có bao nhiêu nội dung sau đây sai với đặc điểm di truyền của quần thể tự thụ phấn hay giao phối gần qua nhiều thế hệ ?
1. tồn tại chủ yếu các thể đồng hợp có kiểu gen khác nhau
2. rất đa dạng và phong phú về kiểu gen và kiểu hình
3. tăng tỷ lệ thể dị hợp và giảm tỷ lệ thể đồng hợp
4. tần số các alen không đổi, tần số các kiểu gen thay đổi qua các thế hệ
5. có thể làm nghèo vốn gen của quần thể
A. 2
B. 4
C. 1
D. 3
Đáp án :
Các nội dung sai về đặc điểm di truyền của quần thể tự thụ phấn hay giao phối gần là: (2),(3)
(2) sai vì trong quần thể thường chỉ có các dòng thuần khác nhau, không đa dạng về kiểu gen, kiểu hình
(3) sai vì tỷ lệ dị hợp giảm, đồng hợp tăng
Đáp án cần chọn là: A
Câu 10: Trong các quần thể thực vật, quá trình tự thụ phấn qua nhiều thế hệ không dẫn đến kết quả nào sau đây?
A. Làm cho quần thể phân chia thành những dòng thuần có kiểu gen khác nhau.
B. Làm cho các cặp gen alen ở trạng thái dị hợp chuyển dần sang trạng thái đồng hợp.
C. Làm giảm tỉ lệ kiểu gen đồng hợp trội, tăng tỉ tỉ lệ kiểu gen đồng hợp lặn.
D. Làm tăng tỉ lệ kiểu gen đồng hợp, giảm tỉ lệ kiểu gen dị hợp.
Đáp án:
Quần thể thực vật thụ phấn qua nhiều thế hệ dẫn đến hình thành các dòng thuần (đồng hợp trội và đồng hợp lặn) làm giảm tỷ lệ dị hợp.
Đáp án cần chọn là: C
Câu 11: Phát biểu nào sau đây là đúng khi nói về quần thể tự thụ phấn?
A. Tần số tương đối các alen luôn thay đổi nhưng tần số các kiểu gen duy trì không đổi qua các thế hệ.
B. Tần số tương đối các alen duy trì không đổi nhưng tần số các kiểu gen luôn thay đổi qua các thế hệ.
C. Tần số tương đối các alen và tần số các kiểu gen luôn duy trì không đổi qua các thế hệ.
D. Tần số tương đối các alen và tần số các kiểu gen luôn thay đổi qua các thế hệ.
Đáp án :
Trong quần thể thực vật thụ phấn, tần số alen không thay đổi, tần số KG thay đổi theo hướng; tỷ lệ dị hợp giảm dần, đồng hợp tăng lên. Quần thể thực vật thụ phấn qua nhiều thế hệ dẫn đến hình thành các dòng thuần (đồng hợp trội và đồng hợp lặn) làm giảm tỷ lệ dị hợp.
Đáp án cần chọn là: B
Câu 12: Một quần thể thực vật tự thụ phấn có thành phần kiểu gen là 0,4AA:0,5Aa:0,1aa. Nếu không chịu tác động của các nhân tố tiến hoá khác thì
A. Tần số kiểu gen aa giảm dần qua các thế hệ
B. Tần số alen A tăng dần qua các thể hệ
C. Ở thế hệ F2, quần thể đạt cân bằng di truyền
D. Quần thể dần phân hoá thành các dòng thuần có kiểu gen khác nhau.
Đáp án :
Quần thể tự thụ phấn trên sẽ dần phân hoá thành các dòng thuần có kiểu gen khác nhau khi không chịu tác động của các nhân tố tiến hoá khác.
Đáp án cần chọn là: D
Câu 13: Khi nói về cấu trúc di truyền của quần thể tự thụ phấn, phát biểu nào sau đây sai ?
A. Quần thể tự thụ phấn thường bao gồm các dòng thuần chủng khác nhau về kiểu gen.
B. Qua các thế hệ tự thụ phấn, các alen lặn trong quần thể có xu hướng được biểu hiện ra kiểu hình
C. Nếu không có tác động của các nhân tố tiến hóa khác thì tần số các alen trong quần thể tự thụ phấn không thay đổi qua các thế hệ
D. Quần thể tự thụ phấn thường có độ đa dạng di truyền cao hơn quần thể giao phấn
Đáp án:
Quần thể tự thụ phấn thường có độ đa dạng thấp hơn so với quần thể giao phấn (do có ít biến dị tổ hợp hơn).
Đáp án cần chọn là: D
Câu 14: Khi nói về quần thể tự thụ phấn, phát biểu nào sau đây đúng?
A. Quần thể tự thụ phấn thường có độ đa dạng di truyền cao hơn quần thể giao phấn
B. Tự thụ phấn qua nhiều thế hệ luôn dẫn đến hiện tượng thoái hóa giống
C. Tự thụ phấn qua nhiều thế hệ làm tăng tần số của các alen lặn, giảm tần số của các alen trội
D. Quần thể tự thụ phấn thường bao gồm các dòng thuần chủng khác nhau về kiểu gen.
Đáp án :
A Sai vì Quần thể tự thụ phấn thường có độ đa dạng thấp hơn so với quần thể giao phấn (do có ít biến dị tổ hợp hơn)
B Sai vì Tự thụ phấn sẽ không gây thoái giống trong trường hợp các cá thể ở thế hệ xuất phát có kiểu gen đồng hợp trội có lợi hoặc không chứa hoặc chứa ít gen có hại.
C Sai vì Tự thụ phấn qua nhiều thế hệ không thay đổi tần số alen.
D Đúng. Các quần thể tự thụ phấn qua nhiều thế hệ thường bao gồm các dòng thuần chủng khác nhau về các kiểu gen.
Đáp án cần chọn là: D
Câu 15: Giao phối gần hoặc tự thụ phấn qua nhiều thế hệ sẽ dẫn đến hiện tượng thoái hóa giống vì:
A. Các gen lặn đột biến có hại biểu hiện thành kiểu hình do chúng được đưa về trạng thái đồng hợp
B. Tập trung các gen trội có hại ở thế hệ sau
C. Các gen lặn đột biến có hại bị các gen trội át chế trong kiểu gen dị hợp
D. Xuất hiện ngày càng nhiều các đột biến có hại
Đáp án:
Giao phối gần hoặc tự thụ phấn qua nhiều thế hệ sẽ dẫn đến hiện tượng thoái hóa giống vì giao phối gần tạo điều kiện cho các alen lặn có hại tổ hợp với nhau biểu hiện kiểu hình lặn
Đáp án cần chọn là: A
Trên đây là toàn bộ nội dung tài liệu Lý thuyết trọng tâm củng cố di truyền học quần thể Sinh học 12. Để xem toàn bộ nội dung các em đăng nhập vào trang Chúng tôi để tải tài liệu về máy tính.
Hy vọng tài liệu này sẽ giúp các em học sinh ôn tập tốt và đạt thành tích cao trong học tập .
Các em quan tâm có thể tham khảo thêm các tài liệu cùng chuyên mục:
Chúc các em học tập tốt !
