Bài 1 trang 47 Sách bài tập [SBT] Sinh 12: Thế nào là một quần thể sinh vật ? Tại sao các quần thể cùng loài thường
khác nhau về một số đặc điểm di truyền ?
Thế nào là một quần thể sinh vật ? Tại sao các quần thể cùng loài thường khác nhau về một số đặc điểm di truyền ?
– Quần thể là mức độ tổ chức sự sống trên mức cá thể. Quần thể bao gồm nhiều cá thể cùng loài, cùng tồn tại trong một không gian xác định, thời gian xác định. Các cá thể trong cùng một quần thể có mối quan hệ với nhau về di truyền qua con đường sinh sản.
– Quần thể giao phối và quần thể không giao phối bao gồm các hình thức sinh sản khác như : quần thể tự phối, quần thể giao phối có chọn lọc, quần thể ngẫu phối và quần thể sinh sản vô tính.
Quảng cáo– Về mặt di truyền, quần thể ngẫu phối có độ đa dạng cao và là đối tượng nghiên cứu chính của di truyền học quần thể. Quần thể giao phối gần và tự thụ phấn trong tự nhiên sẽ phân hoá thành các dòng thuần về các gen đặc trưng.
– Những loài có khu phân bố rộng sẽ bao gồm nhiều quần thể, giữa các quần thể cùng loài có sự cách li tương đối do những điều kiện không thuận lợi của môi trường sống. Mặc dù giữa các quần thể cùng loài vẫn có thể có di cư của các cá thể từ quần thể này sang quần thể khác nhưng sự cách li trong không gian, kéo dài qua thời gian sẽ hình thành những dấu hiệu đặc trưng trong cấu trúc di truyền của mỗi quần thể. Mỗi quần thể có một vốn gen đặc trưng và được duy trì tương đối ổn định qua nhiều thế hệ nên quần thể sinh vật được xem là đơn vị tồn tại thực tế của loài trong tự nhiên.
I. Đặc điểm cấu trúc di truyền của quần thể tự thụ phấn
Do tự phối nên mỗi quần thể có tỉ lệ thành phần các kiểu gen và kiểu hình thay đổi qua từng thế hệ, trong đó thể dị hợp giảm dần, thể đồng hợp ngày càng tăng. Trong thực tế, quần thể tự phối bao gồm các dòng thuần chủng về các kiểu gen khác nhau.
Tần số tương đối của các alen thuộc mỗi gen là không đổi qua các thể hệ.
Ví dụ minh họa :
Xét một gen có 2 alen A và a, cho một quần thể tự thụ phấn liên tiếp nhiều thế hệ, do các cá thể AA chỉ sinh ra AA, các cá thể aa chỉ sinh ra aa, còn các cá thể Aa sinh ra ¼AA : ½Aa : ¼ aa nên sẽ có các kết quả ở từng thế hệ như sau :
P : 100% Aa → tần số A= a=0,5
F1 : 1/4 AA : 1/2 Aa : 1/4 aa → tần số A= a=0,5
F2 : 3/8 AA : 1/4 Aa : 3/8 aa → tần số A= a=0,5
F3 : 7/16 AA : 1/8 Aa : 7/16 aa → tần số A= a=0,5
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Fn : \[\frac{1- \left [ \frac{1}{2} \right ]^n}{2}\] AA : \[\left [ \frac{1}{2} \right ]^n\] Aa : \[\frac{1- \left [ \frac{1}{2} \right ]^n}{2}\] aa
F∞ : 1/2 AA : 0 Aa : 1/2 aa
Bài tập vận dụng :
Quần thể xuất phát P có 0,36 AA : 0,48 Aa : 0,16 aa. Xác định thành phần kiểu gen của quàn thể sau 3 thế hệ tự phối
- Cứ qua một thế hệ tự phối thì tần số thể dị hợp tử Aa giảm đi 1/2 cho nên qua 3 thế hệ tự phối liên tiếp thì tần số thể dị hợp tử còn lại là 0,48 x [1/2]3 = 0,06.
- Tần số thể dị hợp tử giảm đi qua 3 thế hệ tự phối cũng là tần số tăng lên của cả 2 thể đồng hợp AA và aa do thể dị hợp Aa sinh ra là 0,48 - 0,06 = 0,42.
=> Tần số thể đồng hợp AA sau 3 thế hệ tự phối là 0,36 + 0,42/2 = 0,57
Tần số thể đồng hợp aa sau 3 thế hệ tự phối là 0,16 + 0,42/2 = 0,37
=> Cấu trúc di truyền của quần thể sau 3 thế hệ tự phối là :
0,57 AA : 0,06 Aa : 0,37 aa
II. Đặc điểm di truyền của quần thể ngẫu phối
- Do giao phối ngẫu nhiên nên quần thể có tính đa hình về kiểu gen và kiểu hình. Giữa các cá thể trong quần thể có sự sai khác nhau về rất nhiều chi tiết, khó mà tìm được 2 cá thể hoàn toàn giống nhau.
Chẳng hạn, 1 gen có k alen thì số kiểu gen trong quần thể là k[k+1]/2
+ Nếu trên n cặp NST xét n gen có cùng k alen thì số kiểu gen của n gen là :
\[\frac{k[k+1]}{2}\]
+ Nếu trên n cặp NST xét n gen lần lượt có k1, k2, ..., kn alen thì số kiểu gen của n gen là :
\[\frac{k_1[k_1+1]}{2} \times \frac{k_2[k_2 +1]}{2}\times ... \times \frac{k_n[k_n +1]}{2}\]
- Ở một thời điểm xác định, mỗi quần thể:
+ Có một vốn gen xác định và mang tính đặc trưng. Vốn gen đó không những được di truyền qua các thế hệ sau mà còn được phát triển thêm do sự xuất hiện các alen đột biến mới.
+ Có tỉ lệ thành phần các kiểu gen xác định, ở trạng thái cân bằng và mang tính đặc trưng. Có tần số tương đối của các alen thuộc mỗi gen mang tính đặc trưng và không đổi qua các thế hệ liên tiếp.
Ví dụ minh họa
Xét một quần thể có cấu trúc di truyền ở thế hệ xuất phát P là :
0,36 AA : 0,48 Aa : 0,16 aa.
=> Tần số alen ở thế hệ P:
Alen A = 0,36 + 0,48 : 2 = 0,6
Alen a = 0,16 + 0,48 : 2 = 0,4
Tần số các alen A, a cũng là tỉ lệ các loại giao tử mang các alen đó trong quần thể. Các giao tử của thế hệ P thụ tinh nhau qua ngẫu phối sinh ra thế hệ F1:
Từ đó ta có :
♂ [0,6 A x 0,4 a] x ♀[0,6 A x 0,4 a] = 0,36 AA : 0,48 Aa : 0,16 aa.
=> Tương tự cách tính trên, ở F1 có tần số:
Alen A = 0,6 Alen a = 0,4
Luyện Bài tập trắc nghiệm môn Sinh lớp 12 - Xem ngay
>> Luyện thi TN THPT & ĐH năm 2022 trên trang trực tuyến Tuyensinh247.com. Học mọi lúc, mọi nơi với Thầy Cô giáo giỏi, đầy đủ các khoá: Nền tảng lớp 12; Luyện thi chuyên sâu; Luyện đề đủ dạng; Tổng ôn chọn lọc.
Câu hỏi: 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
Trả lời
Đáp án : B. Phân hóa thành các dòng thuần có kiểu gen khác nhau
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.
Cùng Top lời giải tìm hiểu về quần thể và quần thể tự phối nhé
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
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.
3. Khái niệm quần thể tự phối
- Các quần thể thực vật tự thụ phấn, các quần thể động vật lưỡng tính tự thụ tinh và các quần thể động vật giao phối cận huyết [hay giao phối gần] thuộc về quần thể tự phối.
4. Đặc trưng di truyền của quần thể tự phối
- Quần thể tự phối bao gồm những dòng thuần có kiểu gen khác nhau.
- Sự chọn lọc trong các dòng thuần của quần thể thường không có hiệu quả.
- Sự tự phối làm cho số 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.
- Trong quá trình tự phối liên tiếp qua nhiều thế hệ:
+ Tần số alen trong các quần thể tự phối không thay đổi qua các thế hệ.
+ Tần số kiểu gen trong quần thể tự phối thay đổi theo hướng giảm dần tỷ lệ kiểu gen dị hợp tử, tăng dần tỷ lệ kiểu gen đồng hợp tử và cuối cùng tỷ lệ các đồng hợp tử bàng tần số của các alen tương ứng.
+ Mức độ đa dạng di truyền trong các quần thể tự phối đều bị giảm.
+ Sự thay đổi thành phần kiểu gen của quần thể tự phối qua các thế hệ:
5. Bài tập quần thể tự phối
Dạng 1: Cho thành phần kiểu gen của thế hệ P [thế hệ xuất phát] 100% dị hợp Aa qua n thế hệ tự phối tìm thành phần kiểu gen của thế hệ Fn
Cách giải:
Quần thể P Sau n thế hệ tự phối thành phần kiểu gen thay đổi như sau:
Ví dụ 1:Quần thể ban đầu 100% cá thể có kiểu gen dị hợp. Sau 3 thế hệ tự thụ phấn thành phần kiểu gen của quần thể như thế nào?
Giải nhanh:
Sau n thế hệ tự phối thành phần kiểu gen thay đổi như sau [Với n = 3]
Dạng 2:Cho thành phần kiểu gen của thế hệ P qua n thế hệ tự phối tìm thành phần kiểu gen của thế hệ Fn
Cách giải:
Quần thể tự phối có thành phần kiểu gen của thể hệ P ban đầu như sau: xAA + yAa + zaa
Quần thể P Sau n thế hệ tự phối thành phần kiểu gen thay đổi như sau:
Ví dụ 2:Quần thể P có 35AA : 14Aa :91aa = 1. Các cá thể trong quần thể tự phối bắt buộc qua 3 thế hệ tìm cấu trúc của quần thể qua 3 thế hệ.
Giải:
Cấu trúc của quần thể P: 0,25AA + 0,1Aa + 0,65aa
Cấu trúc của quần thể qua 3 thế hệ:
Ví dụ 3:Quần thể tự thụ phấn có thành phần kiểu gen ở thế hệ P là 0,8Bb + 0,2bb = 1. Sau 3 thế hệ tự thụ phấn cấu trúc của quần thể như thế nào?
Giải: