Di truyền quần thể (Chuyên đề Sinh học ôn thi Tốt nghiệp 2025)

Trang trước Trang sau

Chuyên đề Di truyền quần thể có trong bộ Chuyên đề ôn thi Tốt nghiệp Sinh học năm 2025 đầy đủ lý thuyết và bài tập đa dạng có lời giải giúp học sinh có thêm tài liệu ôn tập cho bài thi tốt nghiệp THPT môn Sinh học.

Xem thử Đề thi Tốt nghiệp Sinh 2025 Xem thử Đề thi thử Sinh 2025 Xem thử Chuyên đề ôn thi Tốt nghiệp Sinh Xem thử 1200 câu trắc nghiệm Sinh

Chỉ từ 350k mua trọn bộ Chuyên đề ôn thi Tốt nghiệp Sinh học 2025 theo cấu trúc mới bản word có lời giải chi tiết:

B1: gửi phí vào tk: 1053587071 - NGUYEN VAN DOAN - Ngân hàng Vietcombank (QR)
B2: Nhắn tin tới Zalo VietJack Official - nhấn vào đây để thông báo và nhận đề thi

I. KIẾN THỨC TRỌNG TÂM

KIẾN THỨC LÝ THUYẾT

1. Kiến thức khái quát về quần thể

- Khái niệm: Quần thể là tập hợp các cá thể cùng loài, có cùng khu phân bố ổn định, tồn tại trong một khoảng thời gian xác định và có khả năng giao phối với nhau để sinh con hữu thụ.

- Phân loại: Xét về góc độ di truyền, quần thể được phân thành quần thể sinh sản hữu tính và quần thể sinh sản vô tính. Đối với quần thể sinh sản hữu tính, các cá thể có thể ngẫu phối, giao phối gần hoặc tự thụ phấn.

- Quần thể là đơn vị sinh sản, đơn vị tồn tại của loài trong tự nhiên.

2. Kiến thức về di truyền học quần thể và đặc trưng di truyền của quần thể

a. Di truyền học quần thể

- Khái niệm di truyền học quần thể: Di truyền học quần thể là lĩnh vực nghiên cứu về tần số các loại allele, tần số các kiểu gene cũng như những yếu tố tác động làm thay đổi tần số allele và thành phần kiểu gene trong quần thể qua các thế hệ.

- Vai trò của di truyền học quần thể:

+ Việc phân tích cấu trúc di truyền của quần thể giúp xác định các yếu tố ảnh hưởng đến quần thể, từ đó có định hướng can thiệp kịp thời vào sự phát triển quần thể.

+ Di truyền học quần thể thiết lập cơ sở để giải thích cơ chế tiến hóa quần thể, tiến hóa loài và các bậc phân loại trên loài.

b. Các đặc trưng di truyền của quần thể

- Một quần thể có các đặc trưng di truyền, bao gồm vốn gene, tần số allele và tần số kiểu gene tạo nên cấu trúc di truyền của quần thể:

+ Vốn gene là tập hợp tất cả các allele của tất cả các gene trong mọi cá thể của một quần thể tại một thời điểm xác định.

+ Tần số kiểu gene của quần thể là tỉ lệ cá thể có kiểu gene đó trên tổng số cá thể trong quần thể.

+ Tần số allele của một gene nào đó là tỉ lệ giữa số lượng allele đó trên tổng số các loại allele khác của cùng một gene.

- Các quần thể khác nhau trong cùng một loài có cấu trúc di truyền khác nhau, đó là đặc trưng di truyền của quần thể.

- Quần thể có nhiều loại allele và tần số các kiểu gene dị hợp tử cao được gọi là quần thể đa dạng di truyền. Quần thể có độ đa dạng di truyền càng cao thì càng có khả năng thích nghi với sự biến động của môi trường.

3. Kiến thức về cấu trúc di truyền của quần thể tự thụ phấn và quần thể giao phối gần

a. Khái niệm quần thể tự thụ phấn, quần thể giao phối gần

- Quần thể giao phối gần (còn được gọi là quần thế giao phối cận huyết ở động vật) là quần thể mà các cá thể có huyết thống gần gũi (giữa thế hệ bố mẹ với thế hệ con cái hoặc giữa các cá thể do cùng bố mẹ sinh ra) giao phối với nhau. Xét về góc độ di truyền, mức độ quan hệ huyết thống thực chất là mức độ tương đồng về kiểu gene, trong đó những cá thể có quan hệ huyết thống có tỉ lệ các gene giống nhau là rất lớn.

- Quần thể tự thụ phấn (ở thực vật) là quần thể mà các cá thể có quá trình thụ phấn diễn ra trên cùng một hoa hoặc trên các hoa khác nhau của cùng một cây. Xét về góc độ di truyền, hiện tượng tự thụ phấn là hiện tượng bố mẹ có cùng kiểu gene.

b. Các đặc trưng di truyền của quần thể tự thụ phấn, quần thể giao phối gần

- Cấu trúc di truyền của quần thể tự thụ phấn, quần thể giao phối gần biến đổi qua các thế hệ theo hướng giảm dần tỉ lệ thể dị hợp, tăng dần tỉ lệ thể đồng hợp.

- Mức độ suy giảm tần số các kiểu gene dị hợp và gia tăng tần số các kiểu gene đồng hợp của quần thể giao phối gần qua các thế hệ phụ thuộc vào mức độ giống nhau về kiểu gene giữa các cá thể bố và mẹ.

- Kết quả dẫn đến quần thể tự thụ phấn và giao phối gần (giao phối cận huyết) thường chủ yếu gồm các cá thể có kiểu gene đồng hợp (rất ít cá thể có kiểu gene dị hợp). Vì vậy, các quần thể này kém đa dạng di truyền hơn so với quần thể ngẫu phối.

- Mặc dù có sự thay đổi về tần số các kiểu gene từ thế hệ này sang thế hệ khác nhưng tự thụ phấn và giao phối gần không làm thay đổi tần số của các loại allele trong quần thể.

c. Ứng dụng thực tiễn

- Ở các quần thể giao phối cận huyết, các đột biến lặn có hại dễ bị đưa về trạng thái đồng hợp dẫn đến hiện tượng suy thoái cận huyết, tức là làm giảm sức sống, giảm khả năng sinh sản của các cá thể. Vì vậy, trong chăn nuôi, cần tránh cho các con vật cùng đàn giao phối với nhau.

- Ở người, việc kết hôn trong cùng dòng họ khiến nhiều đột biến lặn có hại được đưa về trạng thái đồng hợp gây giảm sức sống, tăng tỉ lệ mắc bệnh di truyền và tỉ lệ tử vong ở các thế hệ sau. Chính vì vậy, Luật Hôn nhân và Gia đình ở nước ta đã quy định cấm những người có họ hàng gần (trong vòng 3 đời) kết hôn với nhau.

- Trong chọn giống, người ta sử dụng biện pháp tự thụ phấn bắt buộc và giao phối gần để tạo ra dòng thuần làm nguyên liệu cho ưu thế lai.

4. Kiến thức về cấu trúc di truyền của quần thể ngẫu phối và định luật Hardy – Weinberg

a. Khái niệm quần thể ngẫu phối

- Quần thể ngẫu phối là quần thể mà các cá thể giao phối với nhau một cách ngẫu nhiên.

b. Các đặc trưng di truyền của quần thể ngẫu phối

- Quần thể ngẫu phối thường rất đa dạng về mặt di truyền (có số lượng lớn biến dị tổ hợp).

- Do ngẫu phối nên các đột biến mới xuất hiện thường tồn tại ở trạng thái dị hợp, không biểu hiện tính trạng gây hại ngay mà được tích lũy trong quần thể làm phong phú vốn gene của quần thể.

- Qua các thế hệ ngẫu phối, tần số allele và tần số kiểu gene có xu hướng được duy trì ổn định (trạng thái cân bằng) nếu quần thể không chịu tác động của các yếu tố khác.

c. Định luật Hardy – Weinberg

- Nội dung của định luật: Trong một quần thể ngẫu phối gồm các cá thể lưỡng bội, tần số allele và tần số kiểu gene tại một locus (gene) trên nhiễm sắc thể thường được duy trì không đổi qua các thế hệ, hình thành trạng thái cân bằng cấu trúc di truyền của quần thể. Quần thể có thể thiết lập được trạng thái cân bằng di truyền chỉ sau một thế hệ ngẫu phối.

- Công thức của định luật đối với 1 gene có 2 allele nằm trên NST thường: p²AA + 2pqAa + q²aa = 1 (trong đó: p là tần số allele A, q là tần số allele a, p + q = 1).

- Điều kiện nghiệm đúng của định luật:

+ Quần thể gồm các cá thể sinh sản hữu tính, ngẫu phối.

+ Quần thể có kích thước đủ lớn.

+ Không xảy ra đột biến.

+ Các cá thể có các kiểu gene khác nhau đều có khả năng sống sót và sinh sản tương đương.

+ Quần thể được cách li với các quần thể khác (không có sự di, nhập cư).

- Ứng dụng của định luật:

+ Giúp giải thích được sự duy trì ổn định trong thời gian dài của nhiều quần thể trong tự nhiên.

+ Giúp xác định được tần số kiểu gene và tần số allele từ tần số kiểu hình, có ý nghĩa đối với y học và chọn giống.

MỘT SỐ DẠNG BÀI TẬP

Dạng 1: Bài tập xác định tần số kiểu gene và tần số allele của quần thể

A. Phương pháp giải

• Quần thể có cấu trúc di truyền:

x AA : y Aa : z aa.

+ Tần số kiểu gene = số cá thể mang kiểu gene đó/tổng số cá thể.

+ Gọi p là tần số allele A; q là tần số allele a. Tính p, q theo x, y, z:

p = $x + \frac{y}{2}$ ; q = $[z + \frac{y}{2}]$ ; p + q = 1.

• Xảy ra đột biến với tần số f

Nếu quần thể ban đầu có tần số các allele A, a lần lượt là p_A và q_a. Qua mỗi thế hệ xảy ra đột biến biến a thành A với tần số f, không có các yếu tố khác làm thay đổi tần số allele thì sau n thế hệ tần số allele A và a là:

q_an = q × (1 - f)ⁿ

p_An = 1 - [q × (1 - f)ⁿ]

• Khi có di - nhập gene

Gọi:

+ m là tổng cá thể của quần thể được nhập cư trước khi có nhập cư.

+ n là số cá thể đến nhập cư.

+ p₁, q₁ là tần số A, a của quần thể được nhập cư trước khi có nhập cư.

+ p₂, q₂ là tần số A, a của quần thể đến nhập cư.

Þ Công thức: p_A = $\frac{m \times p_{1} + n \times p_{2}}{m + n}$ .

B. Ví dụ mẫu

Ví dụ 1: Ở cừu, allele A quy định lông đen; allele a quy định lông xám. Thống kê kiểu hình trong quần thể thấy có 500 con lông đen có kiểu gene đồng hợp : 640 con lông đen có kiểu gene dị hợp : 360 con lông xám. Xác định tần số các allele trong quần thể tại thời điểm thống kê?

Hướng dẫn giải

• Xác định tần số các kiểu gene.

Kiểu gene AA = $\frac{500}{500 + 640 + 360} = \frac{1}{3}$ .

Kiểu gene Aa = $\frac{640}{500 + 640 + 360} = \frac{32}{75}$ .

Kiểu gene aa = $\frac{6}{25}$ .

Vậy cấu trúc di truyền của quần thể là

P: $\frac{1}{3}$ AA: $\frac{32}{75}$ Aa: $\frac{6}{25}$ aa

• Tính tần số tương đối của các allele.

p_A= $\frac{1}{3} + [\frac{32}{75} \times \frac{1}{2}] = \frac{41}{75}$ và q_a = 1 - $\frac{41}{75}$ = $\frac{34}{75}$ .

Ví dụ 2: Một gene có 2 allele A và a. Ở thế hệ P có q_a = 0,38. Qua mỗi thế hệ xảy ra đột biến a → A với tần số 10%, không có các yếu tố khác làm thay đổi tần số allele. Tính p_A và q_a ở thế hệ F₃?

Hướng dẫn giải

f (a → A) = 10% = 0,1.

⇒ Sau 3 thế hệ $q_{a} = 0,38 \times {(1 - 0,1)}^{3} = 0,277$ .

và p_A = 1 - 0,277 = 0,723.

Vậy tần số allele A và a ở thế hệ F₃ là 0,723 và 0,277.

Ví dụ 3: Cho 2 quần thể cùng loài sống ở hai cùng khác nhau. Xét 1 gene có 2 allele A và a. Quần thể A có 300 cá thể có tần số allele A = 0,4. Quần thể B có 200 cá thể có tần số allele a = 0,5. Do điều kiện sống thay đổi nên quần thể B đã di cư sang quần thể A cùng sống chung với quần thể A tạo nên quần thể C. Tính tần số allele A và a của quần thể C?

Hướng dẫn giải

• Xét quần thể A:

Tần số allele A = 0,4 ⇒ tần số allele a = 1 – 0,4 = 0,6.

• Xét quần thể B:

Tần số allele a = 0,5 ⇒ tần số allele A = 1 – 0,5 = 0,5.

⇒ Tần số allele A của quần thể C là $\frac{300 \times 0,4 + 200 \times 0,5}{300 + 200} = 0,44$ .

⇒ Tần số allele a của quần thể C là 1 – 0,44 = 0,56.

................................

Xem thử Đề thi Tốt nghiệp Sinh 2025 Xem thử Đề thi thử Sinh 2025 Xem thử Chuyên đề ôn thi Tốt nghiệp Sinh Xem thử 1200 câu trắc nghiệm Sinh

Xem thêm các chuyên đề ôn thi tốt nghiệp THPT môn Sinh học năm 2025 có đáp án hay khác:

Trang trước Trang sau

Giải bài tập lớp 12 sách mới các môn học