Phân dạng và phương pháp giải bài tập tiến hóa.Ở bài này,chúng ta đề cập 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 A 1, A 2, A 3 A n ) 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 p o . 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: p 1 = p o – up o = p o (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: P 2 = p 1 – up 1 = p 1 (1-u) = p o (1-u) 2 Vậy sau n thế hệ tần số tương đối của alen A là: p n = p o (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: p 1 = p o – up o + vq o Kí hiệu sự biến đổi tần số alen A là ∆p Khi đó ∆p = p 1 – p o = (p o – up o + vq o ) – p o = vq o - up o 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 ↔ 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 5.10 4 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: 5.10 4 x 2 = 10 5 (alen) -Tần số alen trội, lặn khi có cân bằng mới được thiết lập: +Tần số alen a : q a = = 0,75 +Tần số alen A : p A = 1- 0,75 = 0,25 -Số lượng mỗi alen trong quần thể: +Số lượng alen A là: 0,25 . 10 5 = 2,5.10 4 +Số lượng alen a là: 0,75 . 10 5 = 7,5.10 4 -Số lượng đột biến thuận bằng đột biến nghịch và bằng. 3.10 -3 x 2,5.10 4 = 75 (alen) hoặc 10 -3 x 7,5.10 4 = 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 2.10 5 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 10 6 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 p 0 . Quá trình đột biến làm cho A → a với tần số u = 10 -5 . a) Để p 0 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: p n = p o (1- u) n trong đó: p n : tần số alen trội (A) ở thế hệ p n ; p o : tần số alen trội (A) ở thế hệ p o ; u: tốc độ đột biến theo chiều thuận; n: số thế hệ. => p o = p o (1- 10 -5 ) n <=> 0,5 = (1-10 -5 ) n <=> ln0,5 = ln (1-10 -5 ).n => 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 p 0 , hãy lập công thức tính tần số p n 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? Giải 1. 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 - Tần số của alen A ở thế hệ p 1 là: p 1 = p 0 – u.p 0 = p 0 (1-u) (1) - Tần số của alen A ở thế hệ p 2 là: p 2 = p 1 – u.p 1 = p 1 (1-u) (2) - Thay (1) vào (2) ta có: p 2 = p 0 (1-u).(1-u) = p 0 (1-u) 2 . Þ Sau n thế hệ, tần số của alen A là: p n = p 0 (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.q a = u.p A ). 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) Þ v.q = u – u.q Þ v.q + u.q = u Þ q a = u/u+v Tương tự ta có: p A = v/u+v II/ NHÂN TỐ TIẾN HÓA DI – NHẬP GEN. Dp = M (P - p) - 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 - Dp lượng biến thiên về tần số alen trong quần thể nhận Có thể tổng quát như sau: p(A) =(mp 1 + np 2 ) : (m+n) q(a) =(mq 1 + nq 2 ) : (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 p 1 (q 1 ): tần số A(a) của QT được nhập cư trước thời điểm nhập cư p 2 (q 2 ): 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 p 0 , hãy lập công thức tính tần số p n 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. 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 p y của alen A trong quần thể Y ở thế hệ tiếp theo sau khi di-nhập. Giải: 1. 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 - Tần số của alen A ở thế hệ p 1 là: p 1 = p 0 – u.p 0 = p 0 (1-u) (1) - Tần số của alen A ở thế hệ p 2 là: p 2 = p 1 – u.p 1 = p 1 (1-u) (2) - Thay (1) vào (2) ta có: p 2 = p 0 (1-u).(1-u) = p 0 (1-u) 2 . Þ Sau n thế hệ, tần số của alen A là: p n = p 0 (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.q a = u.p A ). 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) Þ v.q = u – u.q Þ v.q + u.q = u Þ q a = u/u+v Tương tự ta có: p A = v/u+v 2. 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 quần thể nhận Y là: Dp = 0,2 (0,3 – 0,8) = - 0,1. Như vậy, tần số tương đối của alen A trong quần thể nhận giảm xuống còn: p Y = 0,8 – 0,1 =0,7 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 p y 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 - 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 quần thể nhận Y là: Dp = 0,2 (0,3 – 0,8) = - 0,1. Như vậy, tần số tương đối của alen A trong quần thể nhận giảm xuống còn: p Y = 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 p A =1, quần thể đảo có p A = 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 à 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: p mới = 12% x 1 + 88% x 0,6 = 0,648 q mới = 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 (Aàa) gấp 5 lần tần số đột biến nghịch (aàA). 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 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 àTần số alen A = , tần số alen a = 1- 0,8 = 0,2. b)p A = vq – up = (10 -5 x 0,2) – (5.10 -5 x 0,8) = -3,8.10 -5 q a = 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: p A =0,8 - 3,8.10 -5 q a = 0,2 + 3,8.10 -5 c) m = 0,1; q m = 0,2575; q ’ = 0,5625. Ta có phương trình: à Vậy tần số alen (a) là: 0,5964 0,5 điểm 1 điểm 1 điểm 1 điểm 0,5 điểm 1 điểm 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 N 1 , p 1 , và N2 , p 2 lần lượt là số lượng cá thể (kích thước ) của QT 1 và 2 và theo gt thì N 1 =2 N 1 TS alen p sau khi xuất và nhập cư ở 2 QT: * QT1: p(1) = [(p 1 x 9N 1 /10) +(p 2 x 2N 2 /10) ] / [9N 1 /10 +2N 2 /10] = 0,31 * QT2: p(2)= [(p 1 x N 1 /10) +(p 2 x 8N 2 /10) ] / [N 1 /10 +8N 2 /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 ? 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 = (N 1 p 1 + N 2 p 2 )/(N 1 + N 2 ) = (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 (p 2 + fpq)AA + (2pq – 2fpq)Aa + (q 2 + 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 = 0,48.0,8 n ð Tần số Aa giảm là: 0,48 – 0,48.0,8 n = 0,283392 ð n = 4. Vậy hệ số giao phối là 4. BÀI TẬP TỰ LUYỆN 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 q 2 = 15/1500=1/100→q = 1/10 (2) Từ (1) và (2) → n= 40 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: 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% (w A = 1) và giá trị thích nghi của các alen a là 99% (w a = 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 = w A – w a = 1 – 0,99 = 0,01 + Nếu w A = w a → 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. + Nếu w A = 1, w a = 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 W a = 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. ð Tổng số alen A sau chọn lọc: + Tốc độ thay đổi tần số alen A: 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 AA Aa aa Vốn gen tổng cộng Tổng số alen ở thế hệ xuất phát p 2 2pq q 2 1 - Giá trị thích nghi 1 1 1-S - Đóng góp vào vốn gen chung tạo ra thế hệ sau: p 2 2pq q 2 (1-S) = p 2 +2pq+q 2 (1-S) =1-Sq 2 - Tổng số kiểu hình sau chọ lọc 1 - Tần số alen A sau chọn lọc: - Tốc độ biến đổi tần số alen A: [...]... H dưới đây Cấu trúc di Ph án Các đảo truyền và tiến hóa của các loài Có quan hệ di truyền A 1, 2, 3 và tiến hóa gần nhau Tiến hóa kiểu thích B 1, 2, 3 nghi tỏa tròn C 4, 5, 6 D 4, 5, 6 E 4, 5, 6 F 1, 2, 3 G 4, 5, 6 H 1, 2, 3 so với 4, 5, 6 Tiến hóa kiểu thích nghi tỏa tròn Sự hình thành loài tại cùng khu vực phân bố Các loài xa nhau về di truyền và tiến hóa Thường gặp ở các đảo giữa đạii dương nhiều... Theo quan niệm tiến hóa hiện đại, những nhân tố làm thay đổi tần số alen của quần thể là A (1) và (4) B (3) và (4) C (2) và (3) D (2) và (4) Câu 31 (CĐ 2011): Cho những ví dụ sau (1) Cánh dơi và cánh côn trùng (2) Vây ngực của cá voi và cánh dơi (3) Mang cá và mang tôm (4) Chi trước của thú và tay người Những ví dụ về cơ quan tương đồng là A (2) và (4) B (1) và (2) C (1) và (4) D (1) và (3) Câu 32... được sinh ra thì loài mới xuất hiện C Tiến hóa nhỏ là quá trình làm biến đổi cấu trúc di truyền của quần thể (biến đổi về tần số alen và thành phần kiểu gen của quần thể) đưa đến sự hình thành loài mới D Tiến hóa nhỏ là quá trình diễn ra trên quy mô của một quần thể và diễn biến không ngừng dưới tác động của các nhân tố tiến hóa Câu 36 (CĐ 2011): Theo quan điểm tiến hóa hiện đại, khi nói về chọ lọc tự... đây không đúng? A Căn cứ vào tuổi của hóa thạch, có thể biết được loài nào đã xuất hiện trước, loài nào xuất hiện sau B Hóa thạch là di tích của sinh vật để lại trong các lớp đất đá của vỏ Trái Đất C Hóa thạch cung cấp cho chúng ta những bằng chứng gián tiếp về lịch sử tiến hóa của sinh giới D Tuổi của hóa thạch có thể được xác định nhờ phân tích đồng vị phóng xạ có trong hóa thạch Câu 6 (CĐ 2011):... D diễn ra khi điều kiện sống thay đổi nhiều và trở nên không đồng nhất, kết quả là quần thể ban đầu bị phân hóa thành nhiều kiểu hình Câu 29 (ĐH 2011): Xu hướng cơ bản của sự phát triển tiến bộ sinh học là A giảm dần số lượng cá thể, tỉ lệ sống sót ngày càng thấp B nội bộ ngày càng ít phân hóa, khu phân bố ngày càng trở nên gián đoạn C giảm bớt sự lệ thuộc vào các điều kiện môi trường bằng những đặc... 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 đợc hình thành do đáy đại dơng trồi lên, vào cùng một thời điểm và ở cùng một vĩ độ Sau một thời gian tiến hoá ngời ta thấy trên đảo X có số lợng loài sinh vật nhiều hơn so với ở đảo Y Hãy thử giải thích nguyên nhân dẫn đến sự khác biệt về số lợng các loài trên 2... đã làm cho cơ thể bướm bị nhuộm đen D Dạng đột biến quy định kiểu hình màu đen ở bướm sâu đo bạch dương đã xuất hiện một cách ngẫu nhiên từ trước và được chọn lọc tự nhiên giữ lại Câu 35 (CĐ 2011): Khi nói về tiến hóa nhỏ, phát biểu nào sau đây không đúng? A Kết quả của tiến hóa nhỏ sẽ dẫn tới hình thành các nhóm phân loại trên loài B Sự biến đổi về tần số alen và thành phần kiểu gen của quần thể đến... mỗi cây có 9 loài (a – i và j – r) và các tập hợp quần xã trên 6 đảo khác nhau Các đặc tính kiểu hình (tính trạng) của mỗi loài được biểu diễn bằng kích cỡ và màu khác nhau SHAPE \* MERGEFORMAT Đảo 1 Đảo 2 Đảo 3 Đảo 4 Đảo 5 Đảo 6 Giải thích nào dưới đây là phù hợp khi nói về các cơ chế tập hợp quần xã diễn ra trên những hòn đảo này? Hãy chọn các phương án đúng trong số các phương án từ A đến H dưới... thải là: q2 S Vậy quần thể cân bằng khi: u = q2 S → q2 = 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 →... 8 (ĐH 2010) Cặp nhân tố tiến hoá nào sau đây có thể làm xuất hiện các alen mới trong quần thể sinh vật? A Giao phối không ngẫu nhiên và di - nhập gen B Đột biến và CLTN C CLTN và các yếu tố ngẫu nhiên D Đột biến và di - nhập gen Câu 9 (ĐH 2009) Phát biểu nào sau đây không đúng về vai trò của đột biến đối với tiến hoá? A Đột biến đa bội đóng vai trò quan trọng trong quá trình tiến hoá vì nó góp phần . Phân dạng và phương pháp giải bài tập tiến hóa. Ở bài này,chúng ta đề cập chủ yếu là các bài tập liên quan đến bài 37 SGK nâng cao: Các nhân tố tiến hóa. I/. truyền và tiến hóa của các loài A 1, 2, 3 Có quan hệ di truyền và tiến hóa gần nhau B 1, 2, 3 Tiến hóa kiểu thích nghi tỏa tròn C 4, 5, 6 Tiến hóa kiểu