028.38225933 (Hotline) - 028 3822 1188 (FM 95.6) - 028 38291 357
icon-radio-fm-999-mhz
logo-voh-radio-online
Điện thoại: 028.38225933 - 028.38225934
Đường dây nóng bạn nghe đài: 028.3891 357 - 0948747571
Sự kiện:  Học tập, Sinh học

Quá trình di truyền quần thể tự phối diễn ra như thế nào? Một số công thức giải bài tập liên quan cần lưu ý

Di truyền quần thể tự phối diễn ra khác nhau ở thực vật và động vật. Cùng tìm hiểu kiến thức về sự duy trì tiến hóa này và một số dạng bài tập liên quan trong bài viết.

1. Các đặc trưng di truyền quần thể 

1.1 Quần thể là gì?

Quần thể là một tập hợp các cá thể cùng loài, cùng sống trong một khoảng không gian xác định, vào một thời điểm nhất định, có khả năng sinh sản tạo ra các thế hệ mới.

Ví dụ: Quần thể cá chép sống ở trong ao

1.2 Vốn gen là gì? 

Vốn gen là tập hợp tất cả các alen có trong quần thể ở một thời điểm xác định, vốn gen thể hiện qua tần số alen và tần số kiểu gen của quần thể:

  • Tần số kiểu gen: Là tỉ lệ giữa số cá thể có kiểu gen đó trên tổng số cá thể có trong quần thể, ở một thời điểm nhất định.
  • Tần số alen: là tỉ lệ giữa số lượng alen đó trên tổng số alen của các loại alen khác nhau của gen đó trong quần thể tại một thời điểm xác định.

Ví dụ: Một quần thể cây đậu có 1000 cây với 500 cây có kiểu gen AA, 200 cây có kiểu gen Aa và 300 cây có kiểu gen aa (với alen A: hoa màu đỏ ; alen a: hoa màu trắng)

Tỉ lệ các kiểu gen là:    

AA = 5001000=0,5

Aa =2001000= 0,2

aa =3001000=0,3

Tần số kiểu gen: 0,5 AA :  0,2 Aa : 0,3aa.

Công thức tần số alen A và a:

Toàn bộ quần thể có 1000 cây có 1000 × 2 = 2000 alen khác nhau của gen quy định màu hoa, trong đó có 500 cây có kiểu gen AA, 200 cây có kiểu gen Aa và 300 cây có kiểu gen aa.

Tổng số alen A trong quần thể: 

500×2 + 200 =1200

Tổng số alen a trong quần thể:  

200 + 300×2 = 800

Tần số alen A:  

12002000 =0,6

Tần số alen a: 

8002000=0,4

Lưu ý: Tùy theo hình thức sinh sản của từng loài mà các đặc trưng về vốn gen cũng như các yếu tố làm biến đổi vốn gen của quần thể ở mội loài có khác nhau.

2. Cấu trúc di truyền quần thể tự thụ phấn và quần thể giao phối gần 

2.1 Khái niệm

Tự thụ phấn (ở thực vật): là hiện tượng hạt phấn và noãn tham gia thụ tinh là thuộc cùng một cây 

Giao phối gần (ở động vật): là sự giao phối giữa các cá thể cùng bố mẹ hoặc giữa bố mẹ với con của chúng.

2.2 Đặc điểm di truyền quần thể tự thụ phấn và giao phối gần 

Thế hệ Tỉ lệ KG AA Tỉ lệ KG Aa Tỉ lệ KG aa Tần số alen A Tần số alen a
I0 0 1 0 12 12
I1 1-1212 121 1-1212 12 12
I2 1-1222 122 1-1222 12 12
I3 1-1232 123 1-1232 12 12
In 1-12n2 12n 1-12n2 12 12

Trong quá trình tự phối liên tiếp qua nhiều thế hệ: tần số các alen không thay đổi, chỉ có tần số các kiểu gen thay đổi.

Sự tự phối làm cho quần thể có số cá thể dị hợp ngày càng giảm dần, số cá thể đồng hợp ngày càng tăng dần, quần thể dần dần bị phân thành các dòng thuần có kiểu gen khác nhau, làm giảm tính đa dạng của sinh vật. Thành phần kiểu gen của quần thể tự thụ phấn thay đổi theo hướng giảm dần tần số kiểu gen dị hợp tử và tăng dần tần số kiểu gen đồng hợp.

3. Công thức và bài tập ứng dụng di truyền quần thể tự phối 

3.1 Công thức di truyền quần thể tự phối 

Với      P: d(AA):h(Aa):r(aa)

Fn: AA =d+h-h1222

Aa=h12n

aa=r+h-h12n2

3.2 Một số bài tập ứng dụng 

Bài tập tự luận 

Trả lời câu hỏi SGK cơ bản trang 73:

Một quần thể người có tần số người bị bệnh bạch tạng là 1/10000. Giả sử quần thể này cân bằng di truyền.

  • Hãy tính tần số các alen và thành phần các kiểu gen của quần thể. Biết rằng bệnh bạch tạng là do một gen lặn nằm trên nhiễm sắc thể thường quy định.
  • Tính xác suất để hai người bình thường trong quần thể này lấy nhau sinh ra người con đầu lòng bị bệnh bạch tạng.

Giải thích

Tần số các alen và thành phần các kiểu gen của quần thể.
Quy ước gen: 

  • Alen D: da bình thường
  • Alen d: da bạch tạng

Theo đề: quần thể này đạt trạng thái cân bằng di truyền nên tần số người bị bệnh bạch tạng (dd) là 1/10000 
q2=110000

qd=1100=0,01

pd=1-0,01=0,99

Tần số kiểu gen:

DD=p2=0,992=0,9801

Tần số kiểu gen: 

Dd=2pq

       =2×0,99×0,01=0,0198

Tần số kiểu gen:

 dd=q2=0,012=0,0001

Xác suất để hai người bình thường trong quần thể này lấy nhau sinh ra người con đầu lòng bị bệnh bạch tạng.

Để sinh ra người con đầu lòng bị bệnh bạch tạng thì hai người này phải có kiểu gen Dd.

Xác suất người chồng bình thường có kiểu gen:

 Dd =0,01980,9801+0,0198=2101

Xác suất người vợ bình thường có kiểu gen:

 Dd = 0,01980,9801+0,0198=2101

Xác suất hai người bình thường trong quần thể này lấy nhau:

 2101×2101=410201 

Xác suất hai người bình thường trong quần thể này lấy nhau sinh ra người con đầu lòng bị bệnh bạch tạng (dd): 

410201×14=110201

 Bài tập trắc nghiệm

Câu 1: Cấu trúc di truyền của quần thể ban đầu : 0,2 AA + 0,6 Aa + 0,2 aa = 1. Sau 2 thế hệ tự phối thì cấu trúc di truyền của quần thể sẽ là

A. 0,35 AA + 0,30 Aa + 0,35 aa = 1.  

B. 0,425 AA + 0,15 Aa + 0,425 aa = 1.    

C. 0,25 AA + 0,50Aa + 0,25 aa = 1.    

D. 0,4625 AA + 0,075 Aa + 0,4625 aa = 1.

Giải thích

P: d(AA) = 0,2; h(Aa) = 0,6; r(aa) = 0,2 và n = 2

F2: Aa= h12

F2: Aa=0,6×122=0,15

Đáp án: B

Câu 2: Một quần thể có thành phần kiểu gen: 0,6AA + 0,4Aa = 1. Tỉ lệ cá thể có kiểu gen aa của quần thể ở thế hệ sau  khi tự phối là

A. 0,7 AA : 0,2 Aa : 0,1 aa        

B. 0,25 AA : 0,5 Aa : 0,25 aa

C. 0,64 AA : 0,32 Aa : 0,04 aa  

D. 0,6 AA : 0,4 Aa

Giải thích

P: d(AA) = 0,6; h(Aa) = 0,4; r(aa) = 0  và n = 1

F1: aa =r+h-h12n2

F1: aa=0,4 -0,41222=0,1

Đáp án: A

------------------------------

Hy vọng bài viết sẽ hỗ trợ các em trong quá trình tự học và ôn tập kiến thức Sinh học 

Người biên soạn:

Giáo viên: Trương Thị Hữu Nhơn 

Trường THCS và THPT Nguyễn Khuyến