100 bài tập về di truyền quần thể khi có tác động của nhân tố tiến hóa (có đáp án 2024) và cách giải

100 bài tập về di truyền quần thể khi có tác động của nhân tố tiến hóa và cách giải

I. Lý thuyết

1. Đột biến

- Đột biến là nguồn nguyên liệu chính của quá trình tiến hoá.

- Đột biến là nhân tố tiến hoá vì nó làm thay đổi tần số alen cũng như thành phần kiểu gen của quần thể.

- Tuy tần số đột biến ở từng gen rất nhỏ nhưng trong quần thể số lượng gen vô cùng lớn nên đột biến có thể tạo nên nhiều alen mới, là nguồn phát sinh các biến dị di truyền của quần thể.

- Đột biến cung cấo nguồn biến bị sơ cấp, quá trình giao phối tạo nên nguồn biến dị thứ cấp cho quá trình tiến hoá.

2. Di – nhập gen

- Di – nhập gen hay dòng gen là hiện tượng lan truyền gen từ quần thể này qua quần thể khác.

- Di – nhập gen được thực hiện qua sự phát tán bào tử, hạt phấn, phát tán quả và hạt; ở động vật là hiện tượng di cư.

- Di – nhập gen làm thay đổi tần số các alen và thành phần kiểu gen của quần thể.

- Tần số tương đối của các alen thay đổi nhiều hay ít phụ thuộc vào số cá thể vào – ra khỏi quần thể

3. Giao phối không ngẫu nhiên

- Giao phối không ngẫu nhiên bao gồm giao phối có chọn lựa, giao phối gần và tự phối.

- Giao phối không ngẫu nhiên không làm thay đổi tần số alen của quần thể nhưng làm thay đổi thành phần kiểu gen của quần thể theo hướng giảm dần tần số kiểu gen dị hợp, tăng tần số kiểu gen đồng hợp.

- Kết quả của giao phối không ngẫu nhiên làm nghèo vốn gen của quần thể, làm giảm sự đa dạng di truyền.

4. Chọn lọc tự nhiên

- CLTN thực chất là quá trình phân hoá khả năng sống sót và khả năng sinh sản của các cá thể với kiểu gen khác nhau trong quần thể.

- CLTN tác động trực tiếp lên kiểu hình và gián tiếp làm biến đổi tần số kiểu gen, qua đó là niến đổi tần số alen của quần thể.

- Khi môi trường thay đổi theo một hướng xác định thì CLTN làm biến đổi tần số alen theo hướng xác định.

- CLTN quy định chiều hướng tiến hoá.

-Tốc độ làm thay đổi tần số alen của CLTN phụ thuộc vào các yếu tố:

- Chọn lọc chống lại alen trội: CLTN có thể nhanh chóng làm thay đổi tần số alen của quần thể.

- Chọn lọc chống lại alen lặn: tốc độ đào thải chậm hơn và không thể đào thải hết được alen lặn ra khỏi quần thể.

5. Các yếu tố ngẫu nhiên

- Trong trường hợp không có đột biến hoặc CLTN hay di – nhập gen thì thành phần kiểu gen và tần số alen của quần thể vẫn có thể bị biến đổi bởi các yếu tố ngẫu nhiên xảy ra.

- Các yếu tố ngẫu nhiên có ảnh hưởng lớn nhất đối với các quần thể có kích thước nhỏ, không có hướng xác định

- Yếu tố ngẫu nhiên có thể dẫn đến làm nghèo vốn gen của quần thể

II. Bài tập vận dụng

Câu 1: Ở một quần thể, cấu trúc di truyền của 4 thế hệ liên tiếp như sau:

F1 : 0,12AA; 0,56Aa; 0,32aa

F2 : 0,18AA; 0,44Aa; 0,38aa

F­3 : 0,24AA; 0,32Aa; 0,44aa

F4 : 0,28AA; 0,24Aa; 0,48aa

Cho biết các kiểu gen khác nhau có sức sống và khả năng sinh sản như nhau. Quần thể có khả năng đang chịu tác động của nhân tố nào sau đây?

A. Giao phối không ngẫu nhiên.

B. Đột biến gen.

C. Các yếu tố ngẫu nhiên

D. Giao phối ngẫu nhiên.

Câu 2: Nghiên cứu sự thay đổi thành phần kiểu gen ở một quần thể qua 5 thế hệ liên tiếp được kết quả

Nhân tố gây nên sự thay đổi cấu trúc di truyền của quần thể ở thế hệ F3 là

A. các yếu tố ngẫu nhiên

B. đột biến

C. giao phối không ngẫu nhiên

D. giao phối ngẫu nhiên

Câu 3: Tần số các alen của một gen ở một quần thể giao phối là 0,4A và 0,6a đột ngột biến đổi thành 0,8A và 0,2a. Quần thể này có thể đã chịu tác động của nhân tố tiến hoá nào sau đây?

A. Đột biến.

B. Giao phối không ngẫu nhiên.

C. Chọn lọc tự nhiên.

D. Các yếu tố ngẫu nhiên.

Câu 4: Ở một loài thực vật, gen A quy định hạt có khả năng nảy mầm trên đất bị nhiễm mặn, alen a quy định hạt không có khả năng này. Từ một quần thể đang ở trạng thái cân bằng di truyền thu được tổng số 10000 hạt. Đem gieo các hạt này trên một vùng đất bị nhiễm mặn thì thấy có 6400 hạt nảy mầm. Trong số các hạt nảy mầm, tỉ lệ hạt có kiểu gen đồng hợp tính theo lí thuyết là

A. 36%.

B. 16%.

C. 25%.

D. 48%.

Câu 5: Một quần thể thực vật tự thụ phấn có tỉ lệ kiểu gen ở thế hệ P là: 0,45AA : 0,30Aa : 0,25aa. Cho biết các cá thể có kiểu gen aa không có khả năng sinh sản. Tính theo lí thuyết, tỉ lệ các kiểu gen thu được ở F1 là:

A. 0,525AA : 0,150Aa : 0,325aa.

B. 0,7AA : 0,2Aa : 0,1aa.

C. 0,36AA : 0,24Aa : 0,40aa

D. 0,36AA : 0,48Aa : 0,16aa

Câu 6: 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 một 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 (A => a) gấp 5 lần tần số đột biến nghịch (a => A). 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 trong 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?

Hướng dẫn giải

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: 0,5 x 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 vườn thực vật: 180 + 60 = 240 cá thể.

=> Tần số alen A , tần số alen a = 1 - 0,8 = 0,2.

b) p_A = vp - up = (10^-5 x 0,2) - (5.10^-5 x 0,8) = -3,8.10^-5

q_a = up - vp = (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 thế 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:

Vậy tần số alen (a) là: 0,5964

Câu 7: Trong một quần thể lúa có tần số cây bị bệnh bạch tạng là 100/40000. Biết quần thể đang ở trạng thái cân bằng di truyền.

a) Hãy tính tần số alen và xác định cấu trúc di truyền của quần thể?

b) Nếu tiến hành tự thụ phấn bắt buộc qua 4 thế hệ thì cấu trúc di truyền của quần thể sẽ như thế nào?

Hướng dẫn giải

a) Gọi p là tần số của alen A, q là tần số alen a

Theo bài ra ta có: q² = 100 / 40000 = 0,0025

Cấu trúc di truyền của quần thể đã cho là:

0,952AA + 2 x 0,95 x 0,05Aa + 0,052aa = 1

<=> 0,9025AA + 0,095Aa + 0,0025aa = 1

b) Quần thể tự thụ phấn bắt buộc qua 4 thế hệ thì:

Thể Aa

Thể AA

Thể aa

- Cấu trúc di truyền của quần thể là:

0,94705AA + 0,0059Aa + 0,04705aa = 1

Câu 8: Thế hệ xuất phát của một quần thể ngẫu phối có 0,5AA : 0,4Aa : 0,1aa. Giả sử kiểu hình lặn (aa) không có khả năng sinh sản. Ở thế hệ F₃, lấy ngẫu nhiên 2 cá thể, xác suất để thu được 1 cá thể có kiểu gen dị hợp là bao nhiêu?

Hướng dẫn giải

Bước 1: Xác định tỉ lệ của kiểu gen Aa ở thế hệ F₃.

- Ở thế hệ xuất phát có tần số a

- Ở thế hệ F₃, tần số a

=> Tần số A = 1 - 0,16 = 0,84 .

- Tỉ lệ kiểu gen ở F₃ = (0,84)2 AA + 2.0,84.0,16Aa + (0,16)2aa = 1 .

=> Kiểu gen dị hợp (Aa) chiếm tỉ lệ = 2 x 0,84 x 0,16 = 0,27

Bước 2: Sử dụng toán tổ hợp để tính xác suất

Ở thế hệ F₃, lấy ngẫu nhiên 2 cá thể, xác suất để thu được 1 cá thể có kiểu gen