Cấu trúc di truyền quần thể giao phối ngẫu nhiên
Kỳ thi ĐGNL ĐHQG Hồ Chí Minh
Ở một loài giao phối, xét 4 quần thể cách ly sinh sản với nhau có thành phần kiểu gen như sau
Quần thể 1: 0,49 AA: 0,42 Aa: 0,09 aa
Quần thể 2: 0,50 AA: 0,25 Aa: 0,25 aa
Quần thể 3: 0,64 AA: 0,32 Aa: 0,04 aa
Quần thể 4: 0,60 AA: 0,30 Aa: 0,10 aa
Các quần thể đang ở trạng thái cân bằng di truyền là:
Quần thể đạt trạng thái cân bằng khi thỏa mãn công thức:${\left( {\frac{{Aa}}{2}} \right)^2} = AA \times aa$ vậy quần thể đạt trạng thái cân bằng di truyền là 1 và 3.
Một quần thể ngẫu phối có tần số Alen A = 0,4; a = 0,6. Ở trạng thái cân bằng Hacđi – Vanbec, cấu trúc di truyền của quần thể là.
Cấu trúc di truyền của quần thể ở trạng thái cân bằng là: 0.16AA:0.48Aa: 0.36aa
Một quần thể ngẫu phối có kích thước lớn, xét một gen có hai alen A và a nằm trên một cặp NST thường. Ở thế hệ xuất phát có tần số alen A ở giới đực là 0,6 ở giới cái là 0,4. Khi cho các cá thể của quần thể ngẫu phối thu được thế hệ F1 . Biết các cá thể có kiểu gen khác nhau có sức sống và khả năng sinh sản như nhau và quần thể không có đột biến và di nhập gen xảy ra. Cấu trúc di truyền của quần thể ở thế hệ F1 là
Tần số alen A giới đực là 0,6, giới cái là 0,4
→ F1 : AA = 0,6 x 0,4 = 0,24
Tần số alen a giới đực là 0,4, giới cái là 0,6
→ F1 : aa = 0,6 x 0,4 = 0,24
→ F1 : Aa = 0,52
→ F1 : 0,24 AA + 0,52Aa + 0,24 aa = 1
Một quần thể đang ở trạng thái cân bằng di truyền có tần số alen A là 0,4. theo lý thuyết, tần số kiểu gen Aa của quần thể này là:
Tần số alen a = 1 -0,4 =0,6
Tỷ lệ kiểu gen Aa = 2×0,4×0,6 = 0,48.
Một quần thể ցiao phối đang ở trạng thái cân bằng di truyền, xét một gen có 2 alen là A và a, trong đó số cá thể có kiểu gen đồng hợp tử trội chiếm tỉ lệ 16%. Tần số các alen A và a trong quần thể này lần lượt là:
Quần thể cân bằng di truyền
Tỉ lệ AA = 0,16 = (0,4)2
→ tần số alen A là 0,4
→ tần số alen a là 0,6
Ở một loài thực vật giao phấn, xét một gen có 2 alen, alen A qui định hoa đỏ trội hoàn toàn so với alen a qui định hoa trắng. Một quần thể đang ở trạng thái cân bằng di truyền có số cây hoa đỏ chiếm tỉ lệ 84%. Theo lý thuyết, các cây kiểu gen đồng hợp tử trong quần thể chiếm tỉ lệ
A đỏ >> a trắng
Quần thể cân bằng di truyền, hoa đỏ A- = 84%
→ hoa trắng aa = 16%
→ tần số alen a = $\sqrt {0,16} = 0,4$
→ tần số alen A = 0,6
Các cây có kiểu gen đồng hợp tử : AA + aa = 0,62 + 0,42 = 0,52 = 52%
Xét một quần thể thực vật cân bằng di truyền, cây bạch tạng có kiểu gen aa chiếm tỉ lệ 0,0025 trong tổng số cá thể của quần thể. Cây không bị bạch tạng nhưng mang alen lặn chiếm tỉ lệ là:
Tỷ lệ aa = 0.0025 → a =0.05
Tỷ lệ Aa = 2 x 0.05 x 0.95= 0.095
Gen M qui định vỏ trứng có vằn và bướm đẻ nhiều, alen lặn m qui định vỏ trứng không vằn và bướm đẻ ít. Những cá thể mang kiểu gen M- đẻ trung bình 100 trứng/ lần, những cá thể có kiểu gen mm chỉ đẻ 60 trứng/ lần. Biết các gen nằm trên NSt thường, quần thể bướm đang cân bằng di truyền. Tiến hành kiểm tra số trứng sau lần đẻ đầu tiên của tất cả các cá thể cái,người ta thấy có 19280 trứng trong đó có 1080 trứng không vằn. Số lượng cá thể cái có kiểu gen Mm trong quần thể là :
Có 19280 trứng trong đó có 1080 trứng không vằn
→ số cá thể cái mm là : 1080 : 60 = 18
Số cá thể cái M- là : (19280 – 1080) : 100 = 182
→ tỉ lệ kiểu gen mm là : 18 : (18+182) = 0,09 = (0,3)2
Quần thể đang cân bằng di truyền
→ tần số alen a là : 0,3 → tần số alen A là 0,7
→ tỉ lệ kiểu gen Mm là : 2 x 0,3 x 0,7 = 0,42
→ số cá thể cái Mm là : 0,42 x 200 = 84
Ở ոgười, gen lặn gây bệnh bạch tạng nằm trên nhiễm sắc thể thường, alen trội tương ứng quy định da bình thường. Giả sử trong quần thể người, cứ trong 100 người da bình thường thì có một người mang gen bạch tạng. Một cặp vợ chồng có da bình thường, xác suất sinh con bị bạch tạng của họ là:
A bình thường >> a bị bạch tạng
Quần thể người : 100 bình thường, có 1 người mang alen bạch tạng
→ tỉ lệ : 99AA : 1Aa
Cặp vợ chồng bình thường: (0,99AA : 0,01Aa) × (0,99AA : 0,01Aa)
Xác suất sinh con bạch tạng là: 0,005 × 0,005 = 2,5 × 10-5 = 0,0025%
Một quần thể lưỡng bội, xét một gen có 2 alen nằm trên nhiễm sắc thể thường, alen trội là trội hoàn toàn. Thế hệ xuất phát (P) có tỷ lệ ♂:♀ ở mỗi kiểu gen là như nhau và có số cá thể mang kiểu hình trội chiếm 80% tổng số cá thể của quần thể. Qua ngẫu phối, thế hệ F1 có số cá thể mang kiểu hình lặn chiếm 6,25%. Biết rằng quần thể không chịu tác động của các nhân tố tiến hóa. Có bao nhiêu phát biểu sau đây đúng?
I. Thế hệ P của quần thể đang ở trạng thái cân bằng di truyền.
II. Thế hệ P có số cá thể có kiểu gen đồng hợp tử chiếm 70%.
III. Trong tổng số cá thể có kiểu hình trội ở thế hệ P, số cá thể có kiểu gen dị hợp tử chiếm 12,5%.
IV. Nếu cho tất cả các cá thể có kiểu hình trội ở thế hệ P giao phối ngẫu nhiên, thu được đời con có số cá thể mang kiểu gen dị hợp chiếm tỉ lệ 15/128
Khi quần thể ngẫu phối, cấu trúc di truyền của quần thể đạt cân bằng và có cấu trúc di truyền p2AA + 2pqAa +q2aa =1
Ta có tỷ lệ kiểu hình lặn bằng qa2 = 0,0625 → tần số alen a bằng 0,25
Ở P có 80% cá thể kiểu hình trội → aa = 0,2 → Aa = (0,25 – 0,2)×2 = 0,1 → AA = 1- aa – Aa = 0,7
Xét các phát biểu
I sai, quần thể P không cân bằng di truyền
II sai, tỷ lệ đồng hợp ở P là 0,9
III đúng,Trong tổng số cá thể có kiểu hình trội ở thế hệ P, số cá thể có kiểu gen dị hợp tử chiếm \(\frac{{0,1}}{{0,8}} = 12,5\%\)
IV đúng, nếu cho tất cả các cá thể có kiểu hình trội giao phối ngẫu nhiên: (0,7AA:0,1Aa) (0,7AA:0,1Aa)↔ (7AA:1Aa) (7AA:1Aa) ↔ (15A:1a)(15A:1a) → tỷ lệ kiểu gen dị hợp là \(2\times \frac{15}{16}\times \frac{1}{16}=\frac{15}{128}\)
Ở một loài thực vật, alen A quy định quả đỏ trội hoàn toàn so với alen a quy định quả vàng; Alen B quy định hạt trơn trội hoàn toàn so với alen b quy định hạt nhăn. Hai cặp alen nằm trên 2 cặp nhiễm sắc thể thường khách nhau. Tần số alen A, b được biểu diễn qua biểu đồ hình bên. Biết các quần thể được biểu diễn trong biểu đồ đã cân bằng di truyền. Có bao nhiêu nhận định dưới đây là đúng khi nói về 4 quần thể trên?
I. Tần số alen a theo thứ tự giảm dần là QT3 → QT1→ QT 4 → QT2
II. Tỉ lệ cây quả vàng, hạt trơn thuần chủng ở quần thể 1 là 17,64%.
III. Quần thể 3 có tần số kiểu gen dị hợp về 2 cặp gen cao hơn quần thể 2.
IV. Cho cây hoa đỏ ở quần thể 2 giao phấn, xác xuất hiện cây hoa đỏ ở F1 là \(\frac{{65}}{{81}}\)
|
|
QT1 |
QT2 |
QT3 |
QT4 |
|
Aa |
A=0,3; a=0,7 |
A=0,2; a=0,8 |
A=0,6; a=0,4 |
A=0,1; a=0,9 |
|
Bb |
B=0,4; b=0,6 |
B=0,3; b=0,7 |
B=0,3; b=0,7 |
B=0,2; b=0,8 |
Quần thể cân bằng di truyền có cấu trúc p2AA + 2pqAa +q2aa =1
I sai, tần số alen a tăng dần từ QT3 → QT1→ QT 4 → QT2
II sai, ở quần thể 1, tỷ lệ quả vàng, hạt trơn aaB- =0,72 ×(1-0,62) =0,3136
III đúng
Ở quần thể 3: AaBb = 2×0,6×0,4×2×0,3×0,7=0,2016
Ở quần thể 2: AaBb = 2×0,2×0,8×2×0,3×0,7=0,1344
IV đúng. quần thể 2: hoa đỏ: (0,22AA:2×0,2×0,8Aa) ↔ 0,04AA:0,32Aa ↔ 1AA:8Aa giao phấn
Xác suất xuất hiện cây hoa đỏ là: \(1 - \frac{8}{9} \times \frac{8}{9} \times \frac{1}{4} = \frac{{65}}{{81}}\)
Tính trạng màu hoa do 2 cặp gen nằm trên 2 cặp NST khác nhau tương tác theo kiểu bổ sung, trong đó, có cả 2 gen A và B thì qui định màu đỏ, thiếu một trong hai gen A hoặc B thì quy định màu vàng, kiểu gen aabb qui định màu trắng. Ở một quần thể đang cân bằng di truyền, trong đó alen A có tần số 0,3 ; B có tần số 0,4. Theo lí thuyết, kiểu hình hoa đỏ chiếm tỉ lệ :
Quần thể cân bằng di truyền
Cấu trúc của quần thể
- Đối với gen A là: 0,09AA : 0,42Aa : 0,49aa
- Đối với gen B là : 0,16BB : 0,48Bb : 0,36bb
Vậy tỉ lệ kiểu hình hoa đỏ chiếm : (0,09+042) x (016+0,48) = 0,3264 = 32,64%
Một quần thể tự phối có cấu trúc di truyền ở thế hệ xuất phát là: 0,4\(\frac{{AB}}{{Ab}}\)Dd : 0,4\(\frac{{AB}}{{ab}}\)Dd : 0,2\(\frac{{AB}}{{ab}}\)dd. Biết rằng không xảy ra đột biến, không xảy ra hoán vị gen. Theo lí thuyết, có bao nhiêu phát biểu sau đây đúng?
I. Ở F2 tần số alen A = 0,7.
II. F4 có 12 kiểu gen.
III. Ở F3 , kiểu gen đồng hợp lặn về cả 3 cặp gen chiếm tỉ lệ \(\frac{{21}}{{128}}\)
IV. Ở F4 , kiểu hình trội về cả 3 tính trạng chiếm tỉ lệ : \(\frac{{289}}{{1280}}\)
I đúng, tần số alen A = 0,4 + (0,4+0,2)/2 =0,7
II đúng, số kiểu gen ở F4: \(\left( {\frac{{AB}}{{AB}};\frac{{AB}}{{Ab}};\frac{{Ab}}{{ab}};\frac{{ab}}{{ab}}} \right)\left( {DD;Dd;dd} \right)\)
III đúng, kiểu gen đồng hợp lặn về 3 cặp gen được tạo từ sự tự thụ của 0,4\(\frac{{AB}}{{ab}}\)Dd : 0,2\(\frac{{AB}}{{ab}}\)dd
0,4\(\frac{{AB}}{{ab}}\)Dd → F3: \(\frac{{ab}}{{ab}}dd = 0,4 \times \frac{{1 - 1/{2^3}}}{2} \times \frac{{1 - 1/{2^3}}}{2} = \frac{{49}}{{640}}\)
0,2\(\frac{{AB}}{{ab}}\)dd→ F3: \(\frac{{ab}}{{ab}}dd = 0,2 \times \frac{{1 - 1/{2^3}}}{2} \times 1 = \frac{7}{{80}}\)
→\(\frac{{ab}}{{ab}}dd = \frac{{49}}{{640}} + \frac{7}{{80}} = \frac{{21}}{{128}}\)
IV đúng. Ở F4 , kiểu hình trội về cả 3 tính trạng được tạo bởi sự tự thụ của 0,4\(\frac{{AB}}{{Ab}}\)Dd : 0,4\(\frac{{AB}}{{ab}}\)Dd
0,4\(\frac{{AB}}{{Ab}}\)Dd → F4: \(\frac{{AB}}{{A - }}D - = 0,4 \times \left( {1 - \frac{{1 - 1/{2^4}}}{2}} \right) \times \left( {1 - \frac{{1 - 1/{2^4}}}{2}} \right) = \frac{{289}}{{2560}}\)
0,4\(\frac{{AB}}{{ab}}\)Dd → F4: \(\frac{{AB}}{{A - }}D - = 0,4 \times \left( {1 - \frac{{1 - 1/{2^4}}}{2}} \right) \times \left( {1 - \frac{{1 - 1/{2^4}}}{2}} \right) = \frac{{289}}{{2560}}\)
A-B-D-= 289/1280
Ở người, kiểu gen HH qui định bệnh hói đầu, hh qui định không hói đầu, kiểu gen Hh qui định hói đầu ở nam và không hói đầu ở nữ. Ở một quần thể đạt trạng thái cân bằng về tính trạng này, trong tổng số người bị bệnh hói đầu, tỉ lệ người có kiểu gen đồng hợp là 0,1. Có bao nhiêu phát biểu sau đây là đúng?
(1) Những người có kiểu gen đồng hợp trong quần thể có tỉ lệ là 0,84.
(2) Tỉ lệ người nam bị bệnh hói đầu cao gấp 18 lần tỉ lệ người nữ bị hói đầu trong quần thể.
(3) Trong số người nữ, tỉ lệ người mắc bệnh hói đầu là 10%.
(4) Nếu người đàn ông hói đầu kết hôn với một người phụ nữ không bị bệnh hói đầu trong quần thể này thì xác suất họ sinh được 1 đứa con trai mắc bệnh hói đầu là 119/418.
- p2HH + 2pqHh + q2hh = 1.
- Trong những người bị hói đầu (p2 + pq), tỉ lệ có kiểu gen đồng hợp là p2/(p2 + pq) = 0,1.
→ p2 = 0,1p2 + 0,1pq → 0,9p2 = 0,1pq → 0,9p = 0,1q → p = 0,1; q = 0,9.
→ 0,01HH + 0,18Hh + 0,81hh = 1.
(1) sai, những người có kiểu gen đồng hợp trong quần thể là 82%.
(2) sai, tỉ lệ nam hói đầu = (0,01 + 0,18)/2 = 19/200; tỉ lệ nữ hói đầu = 0,01/2 = 1/200
→ tỉ lệ nam hói đầu gấp 19 lần nữ bị hói đầu.
(3) sai, trong số người nữ, tỉ lệ nữ bị hói đầu là 1%.
(4) đúng, ♂1/19HH:18/19Hh x ♀(2/11Hh:9/11hh)
→ xác suất sinh 1 con trai hói đầu là 1/2(HH + Hh) = 1/2(1-hh) = 1/2 (1 – 9/19 × 10/11) = 119/418.
Một quần thể ngẫu phối có thành phần kiểu gen là 0,2 AA: 0,8Aa. Theo lí thuyết, tần số alen A của quần thể này là
Quần thể có thành phần kiểu gen : 0,2 AA: 0,8Aa
Tần số alen \({p_A} = 0,2 + \dfrac{{0,8}}{2} = 0,6 \to {q_a} = 1 - {p_A} = 0,4\)
Ở thực vật, alen B quy định lá nguyên trội hoàn toàn so với alen b quy định là xẻ thùy. Trong quần thể đang cân bằng di truyền, cây lá nguyên chiếm tỉ lệ 96%. Theo lí thuyết, thành phần kiểu gen của quần thể này là
Tỉ lệ cây lá xẻ là: 100% - 96% = 4%.
Tần số alen b = √0,04 = 0,2 → tần số alen B = 0,8.
Cấu trúc di truyền của quần thể là: 0,64 BB : 0,32 Bb : 0,04 bb.
Các giả định của cân bằng Hacđi Vanbec là
Các giả định hay điều kiện nghiệm đụng của định luật Hacdi Vanbec là:
- 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.
Đáp án đúng là A
Một quần thể ngẫu phối có tần số kiểu gen là 0,36 AA : 0,48 Aa : 0,16 aa.Theo lí thuyết, có bao nhiêu phát biểu sau đây đúng?
I. Nếu không có tác động của các nhân tố tiến hóa thì ở F1 có 84% số cá thể mang alen A.
II. Nếu có tác động của nhân tố đột biến thì chắc chắn sẽ làm giảm đa dạng di truyền của quần thể.
III. Nếu có tác động của các yếu tố ngẫu nhiên thì alen a có thể bị loại bỏ hoàn toàn khỏi quần thể.
IV. Nếu chỉ chịu tác động của di - nhập gen thì có thể sẽ làm tăng tần số alen A.
- I đúng, nếu không có tác động của nhân tố tiến hoá thì quần thể đạt trạng thái cân bằng di truyền nên F1 số cá thể mang alen A là: AA +Aa = 0,36 + 0,48 = 0,84
- II sai vì nếu tác động của nhân tố đột biến thì làm tăng tính đa dạng di truyền của quần thể.
- III, IV đúng
Vậy có 3 phát biểu đúng
Quần thể nào sau đây đang cân bằng về di truyền?
Xét các đáp án chỉ có đáp án C đáp ứng định luật Hecdi Vanbec
Trong số các quần thể sau đây, quần thể nào đạt trạng thái cân bằng Hacđi – Vanbec?
Quần thể 1 và 3 đạt trạng thái cân bằng di truyền vì cấu trúc các quần này sẽ không thay đổi theo thời gian khi tự thụ phấn.
