Giải bài tập SGK Sinh học 12 Bài 17: Cấu trúc di truyền của quần thể (tiếp theo)

Nêu đặc điểm di truyền của quần thể ngẫu phối?

Phương pháp giải

Quần thể ngẫu phối là quần thể có sự kết đôi, sinh sản, lựa chọn bạn tình hoàn toàn ngẫu nhiên giữa các cá thể.

Hướng dẫn giải

- Đặc điểm di truyền của quần thể ngẫu phối:

• Giao phối ngẫu nhiên, không có chọn lọc
• Tạo nên một lượng biến dị di truyền rất lớn trong quần thể làm nguồn nguyên liệu cho quá trình tiến hóa và chọn giống.
• Cấu trúc di truyền ở trạng thái cân bằng thì tần số alen và thành phần kiểu gen không đổi qua các thể hệ (trong điều kiện không có sự tác động của nhân tố tiến hóa)

- Cấu trúc di truyền của quần thể giao phối tuân theo công thức định luật Hacdi – Vanbec: p²AA + 2pqAa + q²aa = 1

- Như vậy, một đặc điểm qua trọng của quần thể ngẫu phối là duy trì được sự đa dạng di truyền của quần thể.

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?

Phương pháp giải

• 1 quần thể có tần số các kiểu gen lần lượt là: xAA + yAa + zaa = 1 
• Tần số tương đối của 1 alen có thể tính bằng tỉ lệ phần trăm số giao tử của alen đó trong quần thể.
• Gọi pA;qa lần lượt là tần số alen A và a thì ta có công thức tính tần số alen như sau: 

\({p_A} = \frac{{2x + y}}{{2(x + y + z)}} = \frac{{x + \frac{y}{2}}}{{x + y + z}}\)

\({q_a} = \frac{{2z + y}}{{2(x + y + z)}} = \frac{{z + \frac{y}{2}}}{{x + y + z}} = 1 - {q_A}\)

• Các quần thể chỉ có một kiểu gen hay thiếu thành phần nào thì ta có thể loại bỏ x, y hoặc z tương ứng trong công thức.
• Quần thể đạt cân bằng di truyền sẽ thỏa mãn công thức: p²(AA) + 2pq(Aa) + q²(aa) = 1

Hướng dẫn giải

Tần số alen của quần thể: 

\({p_A} = \frac{{2x + y}}{{2(x + y + z)}} = \frac{{x + \frac{y}{2}}}{{x + y + z}} = \frac{{120 + 200}}{{120 + 400 + 680}} = \frac{4}{{15}}\)

\(\to {q_a} = \frac{{11}}{{15}}\)

Quần thể đạt cân bằng di truyền sẽ thỏa mãn công thức: p²(AA) + 2pq(Aa) + q²(aa) = 1

Nếu quần thể cân bằng di truyền thì số lượng cá thể của kiểu gen AA sẽ là:

\(AA = {p^2} \times 1200 \ne 120\) → quần thể không cân bằng di truyền.

Hãy chọn phương án trả lời đúng: quần thể nào trong số các quần thể nêu dưới đây ở trạng thái cân bằng di truyền?

A. quần thể 1 và 2

B. quần thể 3 và 4

c. quần thể 2 và 4

D. quần thể 1 và 3

Phương pháp giải

Quần thể đạt trạng thái cân bằng di truyền khi thỏa mãn công thức \(AA \times aa = {\left( {\frac{{Aa}}{2}} \right)^2}\)

Hướng dẫn giải

Áp dụng công thức ta có:

Các quần thể cân bằng di truyền là (1), (3)

Chọn D

Các gen di truyền liên kết với giới tính có thể đạt được trạng thái cân bằng Hacđi- Vanbec hay không nếu tần số alen ở 2 giới là khác nhau. Giải thích?

Phương pháp giải

Điều kiện nghiệm đúng của định luật:

• Quần thể phải có kích thước lớn
• Các cá thể trong quần thể phải giao phối ngẫu nhiên.
• 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).
• Không xảy ra đột biến, nếu có thì tần số đột biến thuận bằng tần số đột biến nghịch.
• Không có sự di - nhập gen.

Hướng dẫn giải

Gen trên NST giới tính sẽ không thể cần bằng di truyền sau một thế hệ giao phối ngẫu nhiên khi tần số alen ở hai giới là không như nhau trong thế hệ bố mẹ. Vì Gen nằm trên NST X có nhiều đặc điểm khác so với gen năm trên NST Y → Tần số kiểu gen giữa các giới khác nhau

Ví dụ: quần thể:

0,5X^AY : 0,5X^aY ở giới đực

0,1X^AX^A : 0,5X^AX^a : 0,4X^aX^a ở giới cái

Tần số alen 2 giới không bằng nhau