Web: – Tổng hợp đề thi thử đại học Môn Sinh – ĐỀ THI SINH HOC
PHÂN DẠNG VÀ PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP TIẾN HÓA
(Chủ yếu là các bài tập liên quan đến bài 37 SGK nâng cao: Các nhân tố tiến hóa)
I/ NHÂN TỐ TIẾN HÓA ĐỘT BIẾN
1. Cơ sở lí luận:
Đột biến làm cho mỗi gen phát sinh ra nhiều alen (A
đột biến
A1, A2, A3 ... An)
và đây chính là nguồn nguyên liệu sơ cấp cho quá trình tiến hoá.
Giả sử1 locut có hai alen A và a. Trên thực tế có thể xảy ra các trường hợp sau:
Gen A đột biến thành gen a (đột biến thuận) với tần số u.
A
u
a.Chẳng hạn, ở
thế hệ xuất phát tần số tương đối của alen A là po. Sang thế hệ thứ hai có u alen A bị biến
đổi thành a do đột biến. Tần số alen A ở thế hệ này là: p1 = po – upo = po(1-u)
Sang thế hệ thứ hai lại có u của số alen A còn lại tiệp tục đột biến thành a. Tần số alen A
ơ thế hệ thứ hai là: P2 = p1 – up1 = p1(1-u) = po(1-u)2
Vậy sau n thế hệ tần số tương đối của alen A là: pn = po(1-u)n
Từ đó ta thấy rằng: Tần số đột biến u càng lớn thì tần số tương đối của alen A càng giảm
nhanh.
Như vậy, quá trình đột biến đã xảy ra một áp lực biến đổi cấu trúc di truyền của quần thể.
Áp lực của quá trình đột biến biểu hiện ở tốc độ biến đổi tần số tương đối của các alen bị
đột biến.
Alen a cũng có thể đột biến thành A (đột biến nghịch) với tần số v. a
v
A
+ Nếu u = v thì tần số tương đối của các alen vẫn được giữ nguyên không đổi.
+ Nếu v = 0 và u > 0 → chỉ xảy ra đột biến thuận.
+ Nếu u ≠ v; u > 0, v > 0 → nghĩa là xảy ra cả đột biến thuận và đột biến nghịch. Sau
một thế hệ, tần số tương đối của alen A sẽ là:
p1 = po – upo + vqo
Kí hiệu sự biến đổi tần số alen A là ∆p
Khi đó
1
∆p = p1 – po = (po – upo + vqo) – po = vqo - upo
Web: – Tổng hợp đề thi thử đại học Môn Sinh – ĐỀ THI SINH HOC
Tần số tương đối p của alen A và q của alen a sẽ đạt thế cân bằng khi số lượng đột biến
A→ a và a → A bù trừ cho nhau, nghĩa là ∆p = 0 khi vq = up. Mà q = 1- p.
→ up = v(1 – p) ↔ up + vp = v ↔ p= v →q= u
u+v
u+v
2. Các dạng bài tập
Dạng 1: Biết tỉ lệ kiểu hình → xác định tần số alen, tần số phân bố kiểu gen và trạng
thái cân bằng của quần thể sau khi xảy ra đột biến.
-
Dạng 2: Biết số lượng alen và số lượng các alen đột biến → xác định tần số đột
biến gen thuận và nghịch.
-
Dạng 3: Biết tần số đột biến thuận và nghịch, tổng số cá thể → Xác định số lượng
đột biến.
BÀI TẬP CÓ LỜI GIẢI
Bài 1: Một quần thể động vật 5.104 con. Tính trạng sừng dài do gen A quy định, sừng
ngắn do gen a quy định. Trong quần thể trên có số gen A đột biến thành a và ngược lại,
với số lượng bù trừ nhau. Tìm số đột biến đó. Biết A đột biến thành a với tần số v, với u
= 3v = 3.10-3
Giải:
Gọi : p là tần số của alen A và q là tần số của alen a
-Tổng số alen trong quần thể: 5.104 x 2 = 105 (alen)
-Tần số alen trội, lặn khi có cân bằng mới được thiết lập:
qa = u = 3v = 0,75
+Tần số alen a :
u+v 3v+u
+Tần số alen A :
pA = 1- 0,75 = 0,25 -Số lượng
mỗi alen trong quần thể:
+Số lượng alen A là:
2
0,25 . 105 = 2,5.104
Web: – Tổng hợp đề thi thử đại học Môn Sinh – ĐỀ THI SINH HOC
+Số lượng alen a là:
0,75 . 105 = 7,5.104
-Số lượng đột biến thuận bằng đột biến nghịch và bằng.
3.10-3 x 2,5.104 = 75 (alen) hoặc 10-3 x 7,5.104 = 74 (alen)
BÀI TẬP TỰ LUYỆN
Bài 2:Quần thể ban đầu có 1000000 alen A và a. Tốc độ đột biến của alen A là 3.10-5, còn
của alen a là 10-5. Khi cân bằng thì quần thể có số lượng của từng alen là bao nhiêu?
Cho biết không tính áp lực của các nhân tố khác làm biến đổi cấu trúc di truyền của quần
thể?
Trong một quần thể gồm 2.105 alen. Tần số alen a bằng 25%. Khi quần thể có 7 alen A bị
đột biến thành a và 11 alen a đột biến thành A thì tần suất đột biến trong mỗi trường hợp
bằng bao nhiêu?
Bài 3: Trong một quần thể có 106 cá thể. Tần số alen a = 15 %. Trong quần thể có 5 alen
A bị đột biến thành a và 7 alen a đột biến thành A thì tần số đột biến trong mỗi trường
hợp bao nhiêu. Giả thiết quần thể ban đầu cân bằng
Bài 4: Giả sử 1 lôcut có 2 alen A và a, thế hệ ban đầu có tần số tương đối của alen A là p0.
Quá trình đột biến làm cho A → a với tần số u = 10-5.
a) Để p0 giảm đi phải cần bao nhiêu thế hệ?
b) Từ đó em có nhận xét gì về vai trò của quá trình đột biến trong tiến hoá?
Giải
a)Vì đột biến diễn ra theo chiều thuận, nên ta có:
pn = po (1- u)n
trong đó: pn: tần số alen trội (A) ở thế hệ pn ; po: tần số alen trội (A) ở thế hệ po ; u: tốc
độ đột biến theo chiều thuận; n: số thế hệ.
= po (1- 10-5)n <=> 0,5 = (1-10-5)n <=> ln0,5 = ln (1-10-5).n
69.000 thế hệ.
b) Nhận xét về vai trò của quá trình đột biến trong tiến hóa: gây áp lực không đáng kể cho
quá trình tiến hóa.
Bài 5:1.a) Thế nào là áp lực của quá trình 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, hãy lập công thức tính tần số pn của alen
A sau n thế hệ.
3
Web: – Tổng hợp đề thi thử đại học Môn Sinh – ĐỀ THI SINH HOC
1.
Nếu u > v > 0, thì tần số tương đối của các alen A và a sẽ đạt
cân bằng khi nào? Khi đó tần số tương đối của alen A và alen a được tính
như thế nào? Giải
a) Sự ảnh hưởng của số lượng đột biến đến tỉ lệ các kiểu gen và tần số các alen
trong quần thể gọi là áp lực của quá trình đột biến.
b) * Nếu v = 0 và u > 0
(1)
- Tần số của alen A ở thế hệ p1 là: p1 = p0 – u.p0 = p0(1-u)
(2)
- Tần số của alen A ở thế hệ p2 là: p2 = p1 – u.p1 = p1(1-u)
- Thay (1) vào (2) ta có: 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, thì tần số tương đối của các alen A và a sẽ đạt cân bằng khi số
lượng đột biến thuận và nghịch bù trừ cho nhau (tức là v.qa = u.pA).
Khi đó tstđ của các alen được tính như sau:
v.q = u.p mà p = 1- q; do đó v.q = u(1-q) ⇒v.q = u – u.q
⇒v.q + u.q = u ⇒qa = u/u+v
Tương tự ta có:
pA = v/u+v
II/ NHÂN TỐ TIẾN HÓA DI – NHẬP GEN.
- p là tần số tương đối của gen A ở quần thể nhận
- P là tần số tương đối của gen A ở quần thể cho - M là tỷ
lệ số cá thể nhập cư
∆p lượng biến thiên về tần số alen trong quần thể nhận
Có thể tổng quát như sau: p(A)
=(mp1 + np2 ) : (m+n) q(a) =(mq1
+ nq2 ) : (m+n) = 1 - p Với :
m: tổng số cá thế của QT được nhập cư trước thời điểm nhập cư n: số
cá 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 áp lực của quá trình 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, hãy lập công thức tính tần số pn của alen A sau n thế hệ.
- Nếu u > v > 0, thì tần số tương đối của các alen A và a sẽ đạt cân bằng khi
nào? Khi đó tần số tương đối của alen A và alen a được tính như thế nào?
2.
a) Nêu các hình thức di-nhập gen phổ biến ở các nhóm sinh vật: dương xỉ và
nấm, thực vật có hoa, động vật ở nước thụ tinh ngoài, lớp thú.
∆p = M (P - p)
4
Web: – Tổng hợp đề thi thử đại học Môn Sinh – ĐỀ THI SINH HOC
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 cá thể của quần thể Y là 1600, số cá thể nhập cư từ quần thể X vào quần thể
Y là 400.
Hãy xác định tần số py của alen A trong quần thể Y ở thế hệ tiếp theo sau khi di-nhập. Giải:
1.
2.
a) Sự ảnh hưởng của số lượng đột biến đến tỉ lệ các kiểu gen và tần số các alen
trong quần thể gọi là áp lực của quá trình đột biến.
b) * Nếu v = 0 và u > 0
(1)
- Tần số của alen A ở thế hệ p1 là: p1 = p0 – u.p0 = p0(1-u)
(2)
- Tần số của alen A ở thế hệ p2 là: p2 = p1 – u.p1 = p1(1-u)
- Thay (1) vào (2) ta có: 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, thì tần số tương đối của các alen A và a sẽ đạt cân bằng khi số
lượng đột biến thuận và nghịch bù trừ cho nhau (tức là v.qa = u.pA).
Khi đó tstđ của các alen được tính như sau:
v.q = u.p mà p = 1- q; do đó v.q = u(1-q) ⇒v.q = u – u.q
⇒v.q + u.q = u ⇒qa = u/u+v
Tương tự ta có:
pA = v/u+v
a) Các hình thức di-nhập gen:
Dương xỉ và nấm: phát tán bào tử
Thực vật bậc cao: phát tán hạt phấn, quả, hạt
Động vật ở nước thụ tinh ngoài: di cư của các cá thể, phát tán giao tử theo
nước
Lớp thú: sự di cư của các cá thể.
b)
- Tốc độ di nhập gen: m = 400/(1600 + 400) = 0,2
- Sau một thế hê, lượng biến thiên tần số tương đối của alen A trong quầ thể nhận
Y là: ∆p = 0,2 (0,3 – 0,8) = - 0,1. Như vậy, tần số tương đối củ a alen A
n
trong quần thể nhận giảm xuống còn: pY = 0,8 – 0,1 =0,7
5
Web: – Tổng hợp đề thi thử đại học Môn Sinh – ĐỀ THI SINH HOC
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. Tính lượng biến thiên tần số
tương đối của gen A.
Lời giải:
Tỉ lệ số cá thể nhập cư, lượng biến thiên tần số gen A trong quần thể nhận (I) là:
∆p = 0,2(0,3-0,8) = - 0,1.
Giá 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 cá thể có kiểu gen AA như vậy quần thể chỉ có
alen A. Quần thể có thêm alen mới a do quá trình đột biến A → a xảy ra trong nội bộ
quần thể hoặc đã nhận được a du nhập từ một quần thể khác tới thông qua sự phát
tán của giao tử hay sự di cư của các cá thể có mang đột biến a. Sự du nhập của đột
biến cũng là một nguyên nhân làm thay đổi vốn gen của quần thể.
Khi đó tần số mới của a sau khi xảy ra sự du nhập gen có thể tính theo công thức:
q1= n.qn+m.qm qn là tần số alen a trước khi có du nhập.
qm là tần số alen a trong bộ phận mới du nhập.
n và m là tỉ lệ so sánh kích thước của quần thể và của bộ phận du nhập(n+m=1). Đối
với những quần thể lớn thì sự du nhập đột biến không ảnh hưởng đáng kể tới sự
thay đổi cấu trúc di truyền của quần thể.
Bài 3:Trong một quần thể có 16% mắt xanh, 20% số người di cư đến quần thể chỉ
có 9% số người mắt xanh. Giả sử mắt xanh do gen lặn quy định thuộc nhiễm sắc
thể thường. Tính tần số alen mắt xanh của quần thể mới? Lời giải:
Gọi a là gen quy định kiểu hình mắt xanh
Vì quần thể ngẫu phối nên
Sự du nhập của gen lặn a vào quần thể làm cho quần thể có tần số alen a là q1=
n.qn+m.qm.
qn là tần số alen a trước khi có 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 sánh kích thước của quần thể và của nhóm du nhập, theo bài giá trị n
= 0,8 và m = 0,2.
Thay các giá trị vào biểu thức ta có tần số alen mắt xanh của quần thể mới là q1=
0,8.0,4 + 0,2.0,3 = 0,38
Bài 4: a) Nêu các hình thức di-nhập gen phổ biến ở các nhóm sinh vật: dương xỉ và nấm,
thực vật có hoa, động vật ở nước thụ tinh ngoài, lớp thú.
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
cá thể của quần thể Y là 1600, số cá thể nhập cư từ quần thể X vào quần thể Y là 400. Hãy
xác định tần số py của alen A trong quần thể Y ở thế hệ tiếp theo sau khi di-nhập.
GIẢI
a)
Các hình thức di-nhập gen:
- Dương xỉ và nấm: phát tán bào tử
6
Web: – Tổng hợp đề thi thử đại học Môn Sinh – ĐỀ THI SINH HOC
b)
- Thực vật bậc cao: phát tán hạt phấn, quả, hạt
- Động vật ở nước thụ tinh ngoài: di cư của các cá thể, phát tán giao tử theo nước
- Lớp thú: sự di cư của các cá thể.
- Tốc độ di nhập gen: m = 400/(1600 + 400) = 0,2
- Sau một thế hê, lượng biến thiên 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 còn: pY = 0,8 – 0,1 =0,7
Bài 5: Một con sông có hai quần thể ốc sên: quần thể lớn (quần thể chính) ở phía trên và
quần thể nhỏ nằm ở cuối dòng trên một hòn đảo (quần thể đảo). Do nước chảy xuôi nên
ốc chỉ di chuyển được từ quần thể chính đến quần thể đảo mà không di chuyển ngược lại.
Xét một gen gồm hai alen: A và a. Ở quần thể chính có pA =1, quần thể đảo có pA= 0,6.
Do di cư, quần thể đảo trở thành quần thể mới, có 12% số cá thể là của quần thể chính.
a. Tính tần số tương đối của các alen trong quần thể mới sau di cư.
b. Quần thể mới sinh sản. Vì một lí do nào đó xảy ra quá trình đột biến: A a, với
tốc độ là 0,3%. Không có đột biến ngược.
- Tính tần số tương đối của các alen ở thế hệ tiếp theo của quần thể mới. Giải:
a. - Ta có: Quần thể chính có pA= 1, quần thể đảo: pA= 0,6.
Quần thể chính 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) có tần số tương đối của các 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 các alen sau đột biến là pA=
0,648 - (0,3% x 0,648) = 0,646
qa = 1 - 0,646 = 0,354
Câu 5: Xét một gen có 2 alen A và alen a. Một quần thể sóc gồm 180 cá thể trưởng thành
sống ở một vườn thực vật có tần số alen A là 0,9. Một quần thể sóc khác sống ở khu
rừng bên cạnh có tần số alen này là 0,5. Do thời tiết mùa đông khắc nghiệt đột ngột 60
con sóc trưởng thành từ quần thể rừng di cư sang quần thể vườn thực vật để tìm thức ăn
và hòa nhập vào quần thể sóc trong vườn thực vật.
a)Tính tần số alen A và alen a của quần thể sóc sau sự di cư được mong đợi là bao nhiêu?
b)Ở quần thể sóc vườn thực vật sau sự di cư, giả sử tần số đột biến thuận (A
a) gấp 5 lần tần số đột biến nghịch (a
A). Biết tần số đột biến nghịch là 10-5. Tính tần
số của mỗi alen sau một thế hệ tiếp theo của quần thể sóc này.
c)Giả sử tần số alen (a) của quần thể sóc 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. Tính tần số của
alen (a) ở quần thể sóc ở vườn thực vật ban đầu?
Nội dung giải
Số điểm
7
Web: – Tổng hợp đề thi thử đại học Môn Sinh – ĐỀ THI SINH HOC
a) Ở quần thể vườn thực vật số cá thể sóc mang alen A là: 180 x
0,9=162 cá thể
Ở quần thể rừng số cá thể sóc mang alen A di cư sang quần thể vườn
thực vật là: 0,5x 60 = 30 cá thể.
Vậy tổng cá thể mang alen A của quần thể sóc trong vườn thực vật sau
sự di cư là : 162 + 30 = 192 cá thể.
Tổng số cá thể sóc trong ường thực vật: 180 + 60 = 240 cá thể Tần
số alen A =
1 điểm
= 0,8, 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
-5
= 0,2 + 3,8.10
c) m = 0,1; qm = 0,2575; q’ = 0,5625. Ta
có phương trình:
−
(q q' )
m=
0,5 điểm
1 điểm
1 điểm
0,5 điểm
1 điểm
q
−
(q qm)
Vậy tần số alen (a) là: 0,5964
Bài 6: Cho 2 QT 1 và 2 cùng loài,kích thước QT 1 gấp đôi QT 2. QT 1 có TS alen A=0,3,
QT 2 có TS alen A=0,4. Nếu có 10% cá thể của QT 1 di cư qua QT 2 và 20% cá thể của
QT 2 di cư qua QT 1 thì 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 cá thể (kích thước ) của QT 1 và 2 và
theo gt thì
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 (Đáp án B)
Bài 7:Một QT sóc sống trong vườn thực vật có 160 con có TS alen B = 0,9. Một QT sóc
khác sống trong rừng bên cạnh có TS alen này là 0,5. Do mùa đông khắc nghiệt đột ngột,
40 con sóc trưởng thành từ QT rừng chuyển sang QT sóc vườn tìm ăn và hòa nhập vào
QT vườn, TS alen B sau sự di cư này là bao nhiêu ?
8
Web: – Tổng hợp đề thi thử đại học Môn Sinh – ĐỀ THI SINH HOC
A. 0,70.
B. 0,90.
C. 0,75.
D. 0,82.
Giải:Xét QT ban đầu: Số allele B là: 0.9.160.2 = 288 ; số allele b là: (1-0,9).160.2 = 32
Xét nhóm cá 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. Có 90
con bướm từ quần thể này nhập cư đến một quần thể có 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
cá thể ban đầu của QT được nhập =900, SL cá thể của QT xuất cư khong cần thiết mà chỉ
cần SL cá thể xuất cư và tần số alen. ta có
p = (N1p1 + N2p2)/(N1 + N2) = (90.0,7 + 900.0,2)/(90+900) = 0,245 = 0,25 →q = 0,75
Một cách giải khác với dạng bài này
Bài 9: Trong 1 quần thể bướm gồm 900 con, tần số alen (p) quy định tính trạng tác
động nhanh của enzim là 0,6 và tần số alen (q) quy đinh tác động chậm là 0,4. 90 con
bướm từ quần thể khác di cư vào quần thể này và bướm di cư có tần số alen quy định
tác động chậm enzim là 0,8. Tính 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 đó tần số alen nhanh trong quần thể mới là p=
=0,56
III/ NHÂN TỐ TIẾN HÓA GIAO PHỐI KHÔNG NGẪU NHIÊN
(THÊM GIAO PHỐI NGẪU NHIÊN)
1. Cơ sở lí luận:
Ngẫu phối không hoàn toàn là quần thể vừa ngẫu phối vừa nội phối. Nội phối làm
tăng tỷ lệ đồng hợp tử bằng với mức giảm tỷ lệ dị hợp tử. Nội phối có thể làm thay đổi
tần số kiểu gen, nhưng không làm thay đổi tần số alen.Tần số các thể đồng hợp tử cao hơn
lý thuyết là kết quả của nội phối.
Nếu trong một quần thể có f cá thể nội phối thì tần số các kiểu gen bằng
9
Web: – Tổng hợp đề thi thử đại học Môn Sinh – ĐỀ THI SINH HOC
(p2 + fpq)AA + (2pq – 2fpq)Aa + (q2 + fpq)aa
Hệ số nội phối được tính bằng:
1- [(tần số dị hợp tử quan sát được)/(tần số dị hợp tử theo lý thuyết)]
Hay bằng (tần số dị hợp tử theo lý thuyết – tần số dị hợp tử quan sát được)/tần số
dị hợp tử theo lý thuyết.
2. Các dạng bài tập
BÀI TẬP TỰ LUYỆN
Bài 1: Trong một quần thể yến mạch hoang dại, tần số đồng hợp tử trội, dị hợp tử và
đồng hợp tử lặn tương ứng là: 0,67; 0,06 và 0,27. Hãy tính hệ số nội phối trong quần thể.
Giải
Tần số các alen: p = 0,67 + (1/2)(0,6) = 0,7; q = 1 – 0,7 = 0,3
Tần số dị hợp tử theo lý thuyết: 2pq = 2(0,3)(0,7) = 0,42
Hệ số nội phối = 1 – (0,06/0,42) = 0,86
Bài 2: Một quần thể có tần số alen A là 0,6. Giả sử ban đầu quần thể đang đạt trạng thái
cân bằng di truyền. Sau một số thế hệ giao phối thấy tần số kiểu gen aa là 0,301696.
Biết trong quần thể đã xảy ra nội phối với hệ số là 0,2. Tính số thế hệ giao phối?
Giải
Tần số alen a là 0,4. Do quần thể đạt trạng thái cân bằng nên cấu trúc của quần thể là:
0,301696AA+ 0,48Aa + 0,16aa = 1. Sau một số thế hệ giao phối, tần số aa là: 0,301696
=> Tần số kiểu gen aa tăng là:
0,301696 - 0,16 = 0,141696
=> Tần số Aa đã giảm là: 0,141696 x 2 = 0,283392. Tần số Aa sau n thế hệ giao phối
là: 2pq(1 - f)n = 0,48(1 - f)n = 0,48.0,8n
Tần số Aa giảm là: 0,48 – 0,48.0,8n = 0,283392 n
= 4. Vậy hệ số giao phối là 4.
BÀI TẬP TỰ LUYỆN
10
Web: – Tổng hợp đề thi thử đại học Môn Sinh – ĐỀ THI SINH HOC
Bài 3 : Một quần thể ngẫu phối có tần số các alen như sau: p(A) = 0,7; q(a) = 0,3.Giả sử
quần thể ban đầu đang đạt trạng thái cân bằng di truyền. Sau 3 thế hệ giao phối cấu trúc
di truyền của quần thể như sau: 0,65464 AA + 0,09072 Aa + 0,25464 aa = 1. Biết rằng đã
xảy ra hiện tượng nội phối. Tính hệ số nội phối?
* Trường hợp giao phối có lựa chọn: sẽ làm cho tỉ lệ kiểu gen và tần số alen sẽ bị thay
đổi qua các thế hệ.
Ví dụ:
Bài 4: Ở quần thể cá đạt trạng thái cân bằng Hacđi – Vanbec có tỉ lệ cá màu xám :
cá màu đỏ = 1:24. Nếu xảy ra hiện tượng giao phối có lựa chọn (chỉ có những con
cùng màu mới giao phối với nhau) qua 2 thế hệ. Xác định thành phần kiểu gen của
quần thể ở thế hệ thứ hai. Biết gen quy định màu đỏ là trội hoàn toàn so với màu
xám, gen nằm trên nhiễm sắc thể thường.
Lời giải:
Gọi A quy định màu đỏ, a quy định màu xám và tần số của alen A là p, tần số của alen a
là q.
Vì quần thể ở trạng thái cân bằng nên q2 = 1/25 → q = 0,2 ; p = 1-0,2 = 0,8
Cấu trúc di truyền của quần thể là: 0,64 AA + 0,32 Aa + 0,04 aa = 1 Quần
thể xảy ra giao phối có lựa chọn sau 2 thế hệ:
P: (màu đỏ ×màu đỏ)0,96
= (0,6667 AA : 0,3333 Aa) × (0,6667 AA : 0,3333 Aa) 0,96
→ F1: (0,6666 AA : 0,2667 Aa : 0,0267 aa)
P: (màu xám x màu xám)0,04 = (aa x aa) 0,04 → F1: 0,04 aa
Thế hệ F1 thu được là (0,6666 AA : 0,2667 Aa : 0,0667 aa)
F1x F1: (màu đỏ x màu đỏ)0,9333
= (0,7142 AA : 0,2858 Aa) × (0,7142 AA : 0,2858 Aa) 0,9333
→ F2: (0,6856 AA : 0,2286 Aa : 0,0190 aa)
F1x F1: (màu xám x màu xám)0,0667 → F2:0,0667 aa
Vậy cấu trúc di truyền quần thể F2: (0,6856 AA : 0,2286 Aa : 0,0857 aa)
Bài 5: Có 1 đột biến lặn trên NST thường làm cho mỏ dưới của gà dài hơn mỏ trên. Những
con gà như vậy mổ được ít thức ăn nên yếu ớt. Những chủ chăn nuôi thường phải liên tục
loại chúng khỏi đàn. Khi cho giao phối ngẫu nhiên 100 cặp gà bố mẹ mỏ bình thường, thu
được 1500 gà con, trong đó có 15 gà biểu hiện đột biến trên. Giả sử không có đột biến
mới xảy ra, hãy cho biết có bao nhiêu gà bố mẹ dị hợp tử về đột biến trên?
A. 15 B. 2 C. 40 D. 4
BL:
ngẫu phối=> đời con Taa=15/1500=0,01 =>Ta=0,1=1/2.TAa đời bố mẹ => TAa đời bố
mẹ=0,2 tương ứng 40 con gà ở đây là 200 con gà do có 100 cặp
Hoac C2: Gọi n là số cá thể bố mẹ dị hợp (trong số 100 cặp =200 con)→ TS q = n/2x200
= n/400 (1) theo gt thì q2 = 15/1500=1/100→q = 1/10 (2) Từ (1) và (2) → n= 40
11
Web: – Tổng hợp đề thi thử đại học Môn Sinh – ĐỀ THI SINH HOC
Bài 6:Một QT ở TTCB về 1 gen gồm 2 alen A và a, trong đó P(A) = 0,4. Nếu quá trình
chọn lọc đào thải những cá thể có KG aa xảy ra với áp lực S = 0,02. CTDT của QT sau
khi xảy ra áp lực chọn lọc:
A. 0,1612 AA: 0,4835 Aa: 0,3551 aa B. 0,16 AA: 0,48 Aa: 0,36 aa
C. 0,1613 AA: 0,4830 Aa: 0,3455 aa D. 0,1610 AA: 0,4875 Aa: 0,3513 aa
GIẢI:Tan so KG
AA=0,4^2=0,16
Aa=2*0,4*0,6=0,48
aa=0,6^2=0,36
qu á trình chọn lọc đào thải những cá thể có KG aa xảy ra với áp lực S = 0,02
aa=0,36-0,02*0,36=0,3528
sau chon loc Tan so KG aa=0,3528/(0,16+0,48+0,3528)=0,3551
IV/ NHÂN TỐ TIẾN HÓA CHỌN LỌC TỰ NHIÊN
1. Cơ sở lí luận:
2.
a. Giá trị thích nghi và hệ số chọn lọc
Mặt chủ yếu của chọn lọc tự nhiên là sự phân hoá khả năng sinh sản tức là khả năng
truyền gen cho thế hệ sau. Khả năng này được đánh giá bằng hiệu suất sinh sản, ước
lượng bằng con số trung bình của một cá thể trong một thế hệ.
So sánh hiệu suất sinh sản dẫn tới khái niệm giá trị chọn lọc hay giá trị thích nghi
(giá trị chọn lọc hay giá trị thích ứng), kí hiệu là w), phản ánh mức độ sống sót và truyền
lại cho thế hệ sau của một kiểu gen (hoặc của một alen).
Ví dụ: kiểu hình dại trội (AA và Aa để lại cho đời sau 100 con cháu mà kiểu hình đột
biến lặn (aa) chỉ để lại được 99 con cháu, thì ta nói giá trị thích nghi của alen A là 100%
(wA = 1) và giá trị thích nghi của các alen a là 99% (wa = 0,99).
Sự chênh lệch giá trị chọn lọc của 2 alen (trội và lặn) dẫn tới khái niệm hệ số chọn lọc
(Salective coeffcient), thường kí hiệu là S.
Hệ số chọn lọc phản ánh sự chênh lệch giá trị thích nghi của 2 alen, phản ánh mức độ ưu
thế của các alen với nhau trong quá trình chọn lọc. Như vậy trong ví dụ trên thì thì S =
wA – wa = 1 – 0,99 = 0,01
+ Nếu wA = wa → S = 0, nghĩa là giá trị thích nghi của alen A và a là bằng nhau và tần số
tương đối của alen A và a trong quần thể sẽ không đổi.
12
Web: – Tổng hợp đề thi thử đại học Môn Sinh – ĐỀ THI SINH HOC
+ Nếu wA = 1, wa = 0 → S=1, nghĩa là các cơ thể có kiểu gen aa bị đào thải hoàn toàn vì đột
biến a gây chết hoặc bất dục ( không sinh sản được).
Như vậy, giá trị của S càng lớn thì tần số tương đối của các alen biến đổi càng nhanh hay
nói cách khác, giá trị của hệ số chọn lọc (S) phản ánh áp lực của chọn lọc tự nhiên.
b. Chọn lọc alen chống lại giao tử hay thể đơn bội.
- Giả sử trong 1 quần thể chỉ có 2 loại giao tử là A và giao tử mang alen a.
- Nếu CLTN chống lại giao tử mang mang alen a với hệ số chọn lọc S => Giá trị thích nghi
Wa = 1 - S.
+ Tần số alen A trước chọ lọc: p
+ Tổng tần số các giao tử trước chọn lọc: p + S
+ Tổng tần số các giao tử sau chọn lọc: p + q(1 - S) = p + (1 - p)(1 - S) = p + 1 - S p + Sp = 1 - S(1 - p) = 1 - Sq.
+ Tần số alen sau chọn lọc = Tần số alen trước chọn lọc/ Tổng tần số alen sau chọn
lọc.
Tổng số alen A sau chọn lọc: p = p1 1−Sq
+ Tốc độ thay đổi tần số alen A: p p−p+Sqp
Spq
−p= p−p1 =
=
=∆p 1−Sq
1−Sq 1−Sq
+∆q=q1 −q= q(1−S) −q= q−qS−q+Sq2
=−Sq(1−q) 1−Sq
1−Sq 1−Sq
c. Chọn lọc chống lại alen trội và alen lặn ở cơ thể lưỡng bội:
1. Xét trường hợp chọn lọc chống lại alen lặn:
Kiểu gen
13
AA
Aa
aa
Vốn gen tổng cộng
Web: – Tổng hợp đề thi thử đại học Môn Sinh – ĐỀ THI SINH HOC
Tổng số alen ở thế p 2
hệ xuất phát
2pq
- Giá trị thích nghi
1
1
- Đóng góp vào vốn p2
gen chung tạo ra thế
hệ sau:
1
1-S
q2(1-S)
= p 2+2pq+q2(1-S)
=1- Sq 2
2pq
- Tổng số kiểu hình p2
sau chọ lọc
1-Sq2
-
q2
2pq
q2(1-S)
1-Sq2
1-Sq2
1
Tần số alen A sau chọn lọc:
p2 + pq p(p+q)
p
p1 = 1-Sq 2 = 1-Sq 2 = 1-Sq 2
-
Tốc độ biến đổi tần số alen A:
p p−p+Spq2
∆p= p1 −p= 1-Sq 2 −p= 1-Sq2
-
Spq 2
= 1-Sq2
Tổng số alen a sau chọn lọc:
q1 = pq+1-qSq 2(12−S) = (1−q)1-q+Sqq22(1−S) = q−q21-+Sqq22−q2S = q1-(1−SqSq2 )
-
Tốc độ biến đổi tần số alen a sau chọn lọc:
∆q=q1 −q=
q−Sq2 −q+Sq3 −Sq2 (1−q)
1-Sq 2 = 1-Sq2
(Giá trị âm vì chọn lọc chống lại alen a)
d. Số thế hệ cần thiết để thay đổi tần số gen a từ q ở thế hệ khởi đầu thành qn :
Trường hợp
14
S=1
Web: – Tổng hợp đề thi thử đại học Môn Sinh – ĐỀ THI SINH HOC
−
−
q(1 Sq) q(1 q)
=
=
=
q1 1-Sq 2 1-q2 1+q
q
-
- Các thế hệ kế tiếp 0,1,2,...,n.
q0 q0
q q1 = 1 0
;q2 = q1 = 1+1+qq00q0 = 11 1 +++2qqq00 0 = 1+q20q0
;q3 = 1+q30q0 ;qn = 1+qnq0 0
+q0
1+q1 1+
q
q q
q q
(n.q0 +1)qn =q0 ⇔ (n.q0 +1) = 0 ⇔n.q0 = 0 − n ⇔n= 0 − n = 1 − 1 qn qn
qn. q0 qn q0
9. Chọn lọc: Loại bỏ alen lặn aa
Bài tập: Nếu QTGP ở trạng thái cân bằng ,xét một gen với tần số A=(p0); a=(q0) với p0
+ q0 = 1, hệ số chọn lọc s =1.Sự thay đổi tần số các alen qua các thế hệ sẽ như thế
nào? Chứng minh
AA
Aa
aa
p(A)
q(a)
Số
thế
hệ
CL
p0 2
2p0q0
q02
p0
q0
0
p1 2
2p1q1
q12
p02 + p0q0 / p02+ 2p0q0 = p0 p0q0 / p02+ 2p0q0 = q0 /
1
+ q0 / p0 + 2q0
p0 + 2q0
p2 2
2p2q2
q22
p12 + p1q1 / p12+ 2p1q1 = p0 p1q1 / p12+ 2p1q1 = q0 /
2
+ 2q0 / p0 + 3q0
p0 + 3q0
p3 2
2p3q3
q32
p22 + p2q2 / p22+ 2p2q2 = p0 p2q2 / p22+ 2p2q2 = q0 /
3
+ 3q0 / p0 + 4q0
p0 + 4q0
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
pn2
2pnqn
qn2
p0 + nq0 / p0 + (n+1)q0 = 1+ q0 / p0 + (n+1)q0 = q0 /
n
(n-1)q0 / 1+ nq0
1+ nq0
1. CÔNG THỨC TỔNG QUÁT VỀ SỰ BIẾN ĐỔI CỦA TẦN SỐ ALEN TRONG
TRƯỜNG HỢP CHỌN LỌC CÁC ALEN LẶN TRONG QTNP QUA NHIỀU THẾ HỆ
15
Web: – Tổng hợp đề thi thử đại học Môn Sinh – ĐỀ THI SINH HOC
Nếu QTGP ở trạng thái cân bằng và tần số A=(p0); a=(q0) với p0 + q0 = 1, hệ số chọn
lọc( s =1) thì : Tần số alen trội và lặn sau n thế hệ chịu sự chọn lọc là:
p(A) = p0 + nq0 / p0 + (n+1)q0 = 1+ (n-1)q0 / 1+ nq0
q(a) = q0 / p0 + (n+1)q0
= q0 / 1+ nq0 * Ví dụ:
Tần số alen a ban đầu là 0,96. Quá trình chọn lọc pha lưỡng bội diễn ra qua 16 thế hệ sẽ
làm tần số alen a giảm xuống còn bao nhiêu?
Cho biết hệ số chọn lọc S = 1.
GIẢI
Tần số alen lặn sau 16 thế hệ chọn lọc là: q(a)
= q0 / 1+ nq0 = 0,96 / 1 +16 x 0,96
e. Sự cân bằng giữa đột biến và chọn lọc:
Sự cân bằng áp lực chọn lọc và áp lực đột biến sẽ đạt được khi số lượng đột biến xuất
hiện thêm bù trừ cho số lượng đột biến bị chọn lọc loại trừ đi.
*
Trường hợp 1: Alen đột biến trội tăng lên với tần số u và chịu tác động của áp lực
chọn lọc S.
Thế cân bằng các alen trong quần thể đạt được khi số lượng alen đột biến xuất hiện bằng
số alen A bị đào thải đi, hoặc tần số các alen đột biến A xuất hiện phải bằng tần số alen A
bị đào thải đi, tức là:
u = p.S → p = u . Nếu S = 1 → p = u nghĩa là A gây chết. Lúc này tần số
S
kiểu hình xuất hiện ra cũng biểu thị đột biến.
*
Trường hợp 2: Các alen đột biến lặn tăng. Nếu các alen lặn không ảnh hưởng đến
kiểu hình dị hợp một cách rõ rệt, thì chúng được tích luỹ trong quần thể cho đến lúc có
thể biểu hiện ra thể đồng hợp.
Thế cân bằng đạt được khi tần số alen xuất hiện do đột biến bằng tần số alen bị đào thải
đi mà cá thể bị đào thải có kiểu gen aa chiếm tỉ lệ là q2 → tần số alen a bị đào thải là: q2 .
S
u
Vậy
S
quần
thể cân bằng
khi: u = q2 . S
16
Web: – Tổng hợp đề thi thử đại học Môn Sinh – ĐỀ THI SINH HOC
→ q2 = u →q=
S
2. Các dạng bài tập
BÀI TẬP CÓ LỜI GIẢI
Bài 1: Một quần thể ở trạng thái cân bằng về 1 gen có 2 alen A, a. Trong đó tần số p =
0,4. Nếu quá trình chọn lọc đào thải những cơ thể có kiểu gen aa xảy ra với áp lực S =
0,02. Hãy xác định cẩu trúc di truyền của quần thể sau khi xảy ra chọn lọc.
Giải:
- Quần thể cân bằng di truyền, nên ta có: pA + qa = 1 → qa = 1 – 0,4 = 0,6 - Cấu
trúc di truyền của quần thể cân bằng là:
(0,4)2AA + 2(0,4 x 0,6)Aa + (0,6)2aa = 1 →
0,16AA : 0,48Aa : 0,36aa
-Sau khi chọn lọc thì tỉ lệ kiểu gen aa còn lại là: 0,36 (1 – S) = 0,36(1 – 0,02) = 0,3528.
Mặt khác, tổng tỉ lệ các kiểu gen sau chọn lọc là: 0,16 + 0,48 + 0,36(1 – S) = 0,9928 - Vậy
cấu trúc di truyền của quần thể khi xảy ra chọn lọc là:
AA : 0,483Aa :
aa ↔ 0,161AA : 0,483Aa : 0,356aa
Bài 2: Trên một quần đảo biệt lập có 5800 người sống, trong dó có 2800 nam giới. trong
số này có 196 nam bị mù màu xanh đỏ. Kiểu mù màu này là do 1 gen lặn r nằm trên NST
X. kiểu mù màu này không ảnh hưởng tới sự thích nghi của cá thể. Khả năng có ít nhất 1
phụ nữ của hòn đảo này bị mù màu xanh đỏ là bao nhiêu?
Giải
Gọi p là tần số alen A (p +q = 1; p, q > 0); q là tần số alen a. Cấu
trúc di truyền ở nam: pXAY + qXaY = 1
Theo bài: qXaY =
= 0,07 => p = 1 – 0,07 = 0,93.
Cấu trúc di truyền ở nữ: p2XAXA + 2pqXAXa + q2XaXa = 1
17
Web: – Tổng hợp đề thi thử đại học Môn Sinh – ĐỀ THI SINH HOC
0,8649.XAXA + 0,1302.XAXa + 0,0049XaXa = 1
Tần số cá thể nữ bình thường là: 0,8649 + 0,1302 = 0,9951 => Tần
số để 3000 cá thể nữ đều bình thường là: 0,99513000.
=>Tần số để có ít nhất 1 phụ nữ bị bệnh mù màu là: 1 - 0,99513000.
BÀI TẬP TỰ LUYỆN
Bài 3: Giả sử một quần thể động vật ngẫu phối có tỉ lệ các kiểu gen:
- Ở giới cái: 0,36 AA : 0,48 Aa : 0,16 aa
- Ở giới đực: 0,64 AA : 0,32 Aa : 0,04 aa
a) Xác định cấu trúc di truyền của quần thể ở trạng thái cân bằng.
b) Sau khi quần thể đạt trạng thái cân bằng di truyền, do điều kiện sống thay
đổi, những cá thể có kiểu gen aa trở nên không có khả năng sinh sản. Hãy xác định tần số
các alen của quần thể sau 5 thế hệ ngẫu phối.
Bài 4: Trong 1 quần thể thực vật lưỡng bội sống 1 năm ở trên đảo, tần số alen năm 1999
là p(A) = 0,90 và q(a) = 0,10. Giả sử rằng quần thể đó có 50 cây vào thời điểm năm 2000.
vậy khả năng alen a bị mất đi (nghĩa là p(A) = 1) do ngẫu phối giữa năm 1999 và 2000 là
bao nhiêu?
Bài 5: Để làm giảm tần số của alen a từ 0.98 xuống 0.04 chỉ do tác động của chọn lọc pha
lưỡng bội thì cần bao nhiêu thế hệ. biết không có ảnh hưởng của đột biến và các yếu tố
khác ngoài chọn lọc và hệ số chọn lọc đối với KH lặn là S = 1.
GIẢI
Ta hiểu là quá trình CL ở đây xảy ra trong QT ngẫu phối đã có sự cân bằng.
Gọi tần số alen lặn ở thế hệ ban đầu là q0 , ở thế hệ n là qn
Ta có: n = 1/qn – 1/q0 = 1/0,04 – 1 / 0,98 ≈ 24
Vậy số thế hệ chọn lọc: n = 24
Bài 6:: Một gen có 2 alen,ở thế hệ xuất phát,tần số alen A = 0,2 ; a = 0,8. Sau 5 thế hệ
chọn lọc loại bỏ hoàn toàn kiểu hình lặn ra khỏi quần thể thì tần số alen a trong quần thể
là:
A. 0,186 B. 0,146 C. 0,160 D. 0,284 công thức qn = q0/1+ nq0 = 0,16
18
Web: – Tổng hợp đề thi thử đại học Môn Sinh – ĐỀ THI SINH HOC
Bài 7: Trong một quần thể đặc biệt tần số các alen trước và sau đột biến xảy ra như
sau:
Tần số trước khi có chọn lọc
(Fo)
AA
Aa
aa
0,25
0,5
0,25
0,35
0,48
0,17
Tần số sau khi có chọn lọc
(F1)
a) Xác định giá trị thích nghi (tỉ lệ sống sót tới khi sinh sản) của các kiểu gen.
b) Xác định sự biến đổi (lượng biến thiên) tần số các alen A và a sau 1 thế hệ chọn
lọc. Từ đó có nhận xét gì về tác động của chọn lọc đối với các alen?
Giải
a) Giá trị thích nghi của các kiểu gen:
Kiểu gen AA:
= 1,4
Kiểu gen aa =
= 0,68
= 1; Kiểu gen Aa =
= 0,96
= 0,685;
= 0,485.
b) Lượng biến thiên tần số của các alen A và a:
- Trước khi chọn lọc: p(A) = 0,5; q(a) = 0,5. Sau chọn lọc: p(A) = 0,59; q(a) = 0,41.
- Lượng biến thiên: Tần số alen A: 0,59- 0,50 = 0,09; Tần số alen a: 0,41- 0,50 = - 0,09.
Chọn lọc tự nhiên đào thải alen a, bảo tồn tích luỹ alen A.
Bài 8: Giá trị thích nghi của các kiểu gen trong một quần thể bướm sâu đo bạch dương
như sau:
AA
Aa
aa
Kiểu gen
1,00
1,00
0,20
Giá trị thích nghi
Quần thể này đang chịu tác động của hình thức chọn lọc nào? Nêu đặc điểm của hình
thức chọn lọc đó.
Bài 9: Giả sử 1 lôcut có 2 alen A và a, thế hệ ban đầu có tần số tương đối của alen A là p0.
Quá trình đột biến làm cho A → a với tần số u = 10-5.
a) Để p0 giảm đi phải cần bao nhiêu thế hệ?
b) Từ đó em có nhận xét gì về vai trò của quá trình đột biến trong tiến hoá?
Giải bài 8
* Quần thể đang chịu tác động của hình thức chọn lọc vận động.
* Đặc điểm của hình thức chọn lọc vận động:
- Diễn ra khi điều kiện sống thay đổi theo một hướng xác định
hướng chọn lọc thay
đổi.
- Kết quả: đặc điểm thích nghi cũ dần dần được thay thế bằng đặc điểm thích nghi mới thích
nghi hơn trong hoàn cảnh mới.
19
Web: – Tổng hợp đề thi thử đại học Môn Sinh – ĐỀ THI SINH HOC
Giải bài 9
a)Vì đột biến diễn ra theo chiều thuận, nên ta có: pn = po (1- u)n
trong đó: pn: tần số alen trội (A) ở thế hệ pn ; po: tần số alen trội (A) ở thế hệ po ; u: tốc độ
đột biến theo chiều thuận; n: số thế hệ.
= po (1- 10-5)n <=> 0,5 = (1-10-5)n <=> ln0,5 = ln (1-10-5).n
69.000 thế hệ.
b) Nhận xét về vai trò của quá trình đột biến trong tiến hóa: gây áp lực không đáng kể cho
quá trình tiến hóa.
Bài 10: a. Phát biểu định luật Hacđi - Vanbec.
b. Một quần thể động vật giao phối có số lượng cá thể và giá trị thích nghi của
các kiểu gen như sau:
AA
Aa
aa
Kiểu gen
500
400
100
Số lượng cá thể
1,00
1,00
0,00
Giá trị thích
nghi
Tính tần số của alen A, a và cho biết quần thể có cân bằng di truyền
không?
Quần thể trên đang bị chọn lọc theo hướng đào thải alen nào khỏi
quần thể? Tốc độ đào thải alen này nhanh hay chậm? Vì sao? Alen này có mất hẳn
khỏi quần thể không? Vì sao? (Biết rằng 100% số cá thể có kiểu gen aa bị chết ở độ
tuổi trước sinh sản).
Giải: a.Phát biểu định luật Hacdi- Vanbec b.Tần số alen:
Tỷ lệ kiểu gen trong quần thể ban đầu là:
0,50AA + 0,40 Aa + 0,10 aa
Tần số alen A (pA ) = 0,50 + 0,40/2 = 0,70
Tần số alen a (qa ) = 1- 0,70 = 0,30
Quần thể trên không cân bằng di truyền. Giải thích.
Quần thể cân bằng sẽ có tỷ lệ kiểu gen là:
(pA +qA)2 = ( 0,70 + 0,30)2 = 0,49 AA + 0,42 Aa + 0,09 aa =1
Quần thể này đang bị chọn lọc theo hướng đào thải alen lặn ra khỏi quần thể. Tốc độ
đào thải alen này rất nhanh vì giá trị thích nghi của A =1 , giá trị thích nghi của a = 0.
Alen a không mất hẳn khỏi quần thể vì gen lặn tồn tại trong cơ thể ở trạng thái dị hợp
tử, nên alen a vẫn tồn tại trong quần thể.
Bài 11:: Một gen có 2 alen,ở thế hệ XP,TS alen A = 0,2 ; a = 0,8. Sau 5 thế hệ chọn lọc loại
bỏ hoàn toàn KH lặn ra khỏi QT thì TS alen a trong QT là:
A. 0,186
0,160
20
B. 0,146
D. 0,284
C.
Web: – Tổng hợp đề thi thử đại học Môn Sinh – ĐỀ THI SINH HOC
Áp dụng công thức qn = q0/1+ nq0 = 0,8/1+5x0,8 = 0,16
Bài 12: Có một đột biến lặn trên NST thường làm cho mỏ dưới của gà dài hơn mỏ trên.
Những con gà như vậy mổ được rất ít thức ăn nên rất yếu ớt. Những chủ chăn nuôi
thường xuyên phải loại bỏ chúng ra khỏi đàn. Khi cho giao phối ngẫu nhiên 100 cặp gà
bố mẹ có mỏ bình thường, một người chủ thu được1500 gà con, trong đó có 15 con gà
biểu hiện đột biến trên. Giả xử ko co đột biến mới xảy ra, hãy cho biết có bao nhiêu gà
bố mẹ là dị hợp tử về ĐB trên?
A. 20
B. 28
C. 32
D. 40
Gọi số cá thể bố mẹ dị hợp (Aa) = n → số cá thể ĐH
(100 cặp =200 cá thể) theo gt ta có
(AA) = 200-n
cấu trúc của QT NP là nAa + (200-n)AA
X nAa +
(200-n)AA
→ TS q = n/2x200 = n/400 (1) theo gt thì q2 =
15/1500=1/100→q = 1/10 (2)
Từ (1) và (2) → n= 40
Bài 13: Một QT ở TTCB về 1 gen gồm 2 alen A và a, trong đó P(A) = 0,4. Nếu quá trình
chọn lọc đào thải những cá thể có KG aa xảy ra với áp lực S = 0,02. CTDT của QT sau
khi xảy ra áp lực chọn lọc:
A. 0,1612 AA: 0,4835 Aa: 0,3553 aa
B. 0,16 AA: 0,48 Aa: 0,36 aa
C. 0,1613 AA: 0,4830 Aa: 0,3455 aa
aa
D. 0,1610 AA: 0,4875 Aa: 0,3513
Ban đầu:
P0 : 0,16AA +0,48Aa +0,36aa
Sau khi CL→P1 = p2+2pq+q2(1-S) => 0,16AA +0,48Aa +0,36(1-0,02)aa
=
0,1612AA +0,4835Aa +0,3553aa (A)
Bài 14: Một QT có TS alen pA = 0,3 và qa = 0,7. Khi kích thước QT bị giảm chỉ còn 50 cá
thể thì xác suất để alen trội A bị biến mất hoàn toàn khỏi QT sẽ bằng bao nhiêu?
A. 0,7100
B. 0,350
21
C. 0,750
D. 1- 0,750
Web: – Tổng hợp đề thi thử đại học Môn Sinh – ĐỀ THI SINH HOC
Nghĩa là QT chỉ có alen a (ở đây không phải CLTN mà xác suất do sự tổ hợp hoàn toàn
ngẫu nhiên giữa các alen a với nhau)
XS để có một cá thể kg (aa) = 0,72 →Xác suất để 50 cá thể đều có KG aa
=(0,72)50 =(0,7)100
Bài 15:Một QT có TS alen p(A) = 0,3 và q(a) = 0,7. Khi kích thước QT bị giảm chỉ còn 50
cá thể thì xác suất để alen trội A bị biến mất hoàn toàn khỏi QT sẽ bằng bao nhiêu?
A. 0,7100
B. 0,350
C. 0,750
D. 1-0,750.
Nghĩa là QT chỉ có alenlặn
Xác suất xuất hiện 1 alen lặn= 0,7
50 cá thể có 50x2 =100 alen
Vậy XS cần tìm = (0,7)100 (đáp án A)
Quần thể cân bằng nên có cấu trúc: 0,09AA:0,42Aa:0,49aa
Để allele A biến mất khỏi quần thể thì các kiểu gen AA, Aa đều bị loại ra khỏi quần
thể, tức là 50 cá thể thu được chỉ có KG aa.
Từ (1) ta có xác suất để một cơ thể có KG dị hợp là 0,49 nên 50 có thể sẽ có xác
suất (0,49)^50
Câu 16: . có một đột biến lặn trên NST thường làm cho mỏ dưới của gà dài hơn mỏ trên.
Những con gà như vậy mổ được rất ít thức ăn nên rất yếu ớt.Những chủ chăn nuôi
thường xuyên phải loại bỏ chúng ra khỏi đàn. Khi cho giao phối ngẫu nhiên 100 cặp gà
bố mẹ có mỏ bình thường, một người chủ thu được1500 gà con, trong đó có 15 con gà
biểu hiện đột biến trên. Giả xử ko co đột biến mới xảy ra, hãy cho biết có bao nhiêu gà
bố mẹ là dị hợp tử về ĐB trên?
Đáp án 40
Gọi n là số cá thể bố mẹ dị hợp (trong số 100 cặp =200 con)→ TS q = n/2x200 = n/400
(1) theo gt thì q2 = 15/1500=1/100→q = 1/10
(2) Từ (1) và (2) → n= 40
Bài 17: Một QT thực vật tự thụ, alen A quy định khả năng mọc được trên đất nhiễm
kim loại nặng, a: không mọc trên đất nhiễm kim loại nặng. QT ở P có 0,16AA: 0,48Aa:
0,36aa. Khi chuyển toàn bộ QT này trồng ở đất nhiễm kim loại nặng, sau 2 thế hệ TS
của mỗi alen là:
A. A = 0,728 ; a = 0,272. B. A = 0,77 ; a = 0,23.
22
Web: – Tổng hợp đề thi thử đại học Môn Sinh – ĐỀ THI SINH HOC
C. A = 0,87 ; a = 0,13
D. A = 0,79 ; a = 0,21.
Khi chuyển toàn bộ QT này trồng ở đất nhiễm kim loại nặng thì cây có KG aa sẽ chết.
Nên tần sồ của q = q0/(1+n.q0)= 0,36/(1+2.0,36) = 0.21 → p = 1-0.21 = 0.79 đáp án D
V/ CÁC YẾU TỐ NGẪU NHIÊN
Bài 1: Người ta thả 16 con sóc gồm 8 con đực và 8 con cái lên một hòn đảo. Tuổi sinh
sản của sóc là 1 năm, mỗi con cái đẻ 6 con/năm. Nếu số lượng các cá thể trong QT vẫn
bảo toàn và TL đực cái là 1 :1 thì sau 5 năm, số lượng cá thể của QT sóc là
A. 4096
B. 4080
- gọi N0 là số lượng cá thể của QT ở F0
C. 16384
D. 16368
- S là số con / lứa
- với TL đực cái tạo ra ở mỗi thế hệ bằng nhau và số cá thể được bảo toàn thì ta thiết lập
được công thức TQ về tổng số cá thể của QT ở thế hệ Fn :
Nn = N0 (S+2)n/2n = 16.384
Quần thể mới cũng có thể được hình thành từ một quần thể lớn vào thời điểm số lượng cá
thể giảm sút ở vào thế “cổ chai’.
Ví dụ:
Tần số của 2 alen không chịu tác động của chọn lọc trong một quần thể lớn là 0,7 A và 0,3
a. Quần thể này bị tiêu diệt gần hết sau một trận dịch, chỉ còn lại 4 cá thể có khả năng sinh
con được. Hỏi xác suất để sau một số năm quần thể có 100% cá thể là AA (giả sử không
xảy ra đột biến).
Lời giải:
Cấu trúc di truyền quần thể là 0,49 AA + 0,42 Aa + 0,09 aa = 1
Vì quần thể không bị chọn lọc và đột biến do đó từ 4 cá thể trở thành 100% AA thì 4 cá
thể đó phải là AA.
Xác suất 4 cá thể đều là AA là (0,49)4 = 0,0576
Vậy xác suất để sau một số năm quần thể có 100% cá thể AA là 5,76%
VI/ CÁC DẠNG BÀI TẬP KHÁC
Câu 11: (1 điểm ) Giả sử có hai hòn đảo X và Y cùng được hình thành do đáy đại đương
trồi lên, vào cùng một thời điểm và ở cùng một vĩ độ. Sau một thời gian tiến hóa người ta
thấy trên đảo X có số lượng loài sinh vật nhiều hơn so với ở đảo Y. Hãy thử giải thích
nguyên nhân dẫn đến sự khác biệt về số lượng các loài trên 2 đảo đó.
Câu 11:
Đảo X có thể có kích thước lớn hơn nhiều so với kích thước đảo Y, vì thế sẽ nhận
được nhiều loài di cư từ đất liền ra cũng như có thể có nhiều vùng sinh thái khác biệt hay
23
Web: Tng hp thi th i hc Mụn Sinh THI SINH HOC
cỏc vựng cỏch li a lớ vi nhau khin cho loi mi d c hỡnh thnh hn so vi o cú
kớch thc nh.
o X cú kớch thc ln niờn sinh thỏi a dng hn khin s lng loi b tuyt
chng trong quỏ trỡnh tin húa do khụng thng c trong quỏ trỡnh cnh tranh cng s ớt
hn. iu ny cng gúp phn lm cho s lng loi trờn o X nhiu hn.
Cõu 9: Hóy trỡnh by nhng yu t qui nh s a hỡnh di truyn ca qun th sinh vt giao
phi.
Cõu 9:
S a hỡnh di truyn ca qun th sinh vt th hin ch qun th cú rt nhiu kiu
gen khỏc nhau cựng tn ti. S a hỡnh thng c nhn bit bng tn s cỏc kiu gen d
hp t cao. Cỏc yu t duy trỡ s a hỡnh di truyn ca qun th l:
Trng thỏi lng bi ca sinh vt. Cỏc sinh vt giao phi thng tn ti ch yu
trng thỏi lng bi do vy t bin gen d dng tn ti trng thỏi d hp t m khụng
b loi thi bi chn lc t nhiờn lm tng s a dng di truyn.
u th d hp t: Khi cỏc cỏ th d hp t cú sc sng v kh nng sinh sn tt hn
cỏc th ng hp t thỡ qun th d dng duy trỡ s a hỡnh di truyn.
Cỏc
Câu 8.
Khi nghiên cứu một quần xã sinh vật gồm các loài A, B, C, D và E, một nhà
sinh thái học nhận thấy nếu loại bỏ hoàn toàn loài A ra khỏi quần xã (thí
nghiệm 1) thì loài E bị biến mất khỏi quần xã và quần xã chỉ còn lại loài B, C
và D trong đó loài B lúc này có số lợng đông hơn nhiều so với trớc khi thí
nghiệm. Trong thí nghiệm 2, nhà khoa học này lại loại bỏ hoàn toàn loài C ra
khỏi quần xã chỉ để lại các loài A, B, D và E. Sau một thời gian nhà sinh thái
nhận thấy quần xã chỉ còn lại loài A (các loài B, D và E bị biến mất hoàn toàn
khỏi quần xã). Hãy giải thích các kết quả của 2 thí nghiệm trên và rút ra vai
trò của các loài trong quần xã.
Câu 8. (1,0 điểm)
a.
Kết quả thí nghiệm 1 cho thấy loại bỏ loài A thì loài B lại trở thành loài
u thế và loài E bị biến mất chứng tỏ loài A có khả năng cạnh tranh tốt hơn
so với loài B. Khi có mặt loài A thì loài B không cạnh tranh nổi với loài A nên
số lợng bị hạn chế. Khi loài A bị loại bỏ thì loài B không bị khống chế nên
số lợng phát triển mạnh làm cho loài E bị biến mất khỏi quần thể. Điều này
chứng tỏ hai loài B và E có mức độ trùng lặp nhiều về ổ sinh thái nên đã có
hiện tợng cạnh tranh loại trừ. Loài B phát triển quá mức sẽ loại trừ loài E.
Loài B, C và D có mức độ trùng lặp về ổ sinh thái ít nên loài C và D ít bị ảnh
hởng khi loại trừ loài A ra khỏi quần xã.
b.
Trong thí nghiệm 2 khi loại bỏ loài C thì quần xã chỉ còn lại loài A. Điều
này chứng tỏ loài C có vai trò khống chế mật độ quần thể của loài A và loài
A có khả năng cạnh tranh cao nhất so với các loài khác trong quần xã. Loài
24
Web: Tng hp thi th i hc Mụn Sinh THI SINH HOC
A có ổ sinh thái trùng lặp với ổ sinh thái của các loài B, D và E nên khi không
bị loài C khống chế loài A có khả nang cạnh tranh cao nên đã tiêu diệt các
loài còn lại.
Cõu 32. Nhm nh lng mc a dng di truyn ca mt loi thc vt cú nguy
c tuyt chng, ngi ta tin hnh phõn tớch bin d di truyn cỏc tiu qun th (I
IV) mc protein. Tiu qun th I cú s cỏ th ln nht trong loi ny, trong
khi ú s cỏ th mi tiu qun th II, III v IV u bng 1/7 s cỏ th ca tiu qun
th I. T mi tiu qun th, ngi ta ly ra 5 cỏ th lm mu thớ nghim. S di
õy mụ t kt qu phõn tớch in di protein. Kiu hỡnh bng in di mi ln, biu
hin s cú mt ca cỏc alen F v/hoc S, cho bit kiu gen ca mi cỏ th mt
locut c phõn tớch.
Tiu qun th I
Tiu qun th II
Tiu qun th III
Tiu qun th IV
a) Hóy c tớnh tn s alen F ca loi ny.
Tr li:
____
____
0,34 hoc 34%
Cỏch tớnh:
0,4ì0,7 + 0,3ì0,1 + 0,2ì0,1 + 0,1ì0,1
=
0,28 + 0,03 + 0,02 + 0,01 = 0,34
b) Tiu qun th no biu hin mc cỏch ly cao nht?
Tr li (bng cỏch in du vo phng ỏn ỳng):
I
II
25
III
IV