Ôn tập kiến thức Sinh học Lớp 12 - Chương III: Di truyền học quần thể

 Chương III
 DI TRUYỀN HỌC QUẦN THỂ
 Bài 16
 CẤU TRÚC DI TRUYỀN CỦA QUẦN THỂ
A. Tóm tắt lí thuyết
I. Các đặc trưng di truyền của quần thể
1. Khái niệm 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, và có khả năng sinh sản duy trì nòi giống.
2. Quần thể được đặc trưng bởi
- Vốn gen: Là tập hợp tất cả các alen có trong quần thể tại một thời điểm xác định.
- Tần số alen: Là tỉ lệ giữa số lượng alen đó trên tổng số các loại alen khác nhau của gen đó trong quần thể 
tại một thời điểm xác định. 
- Tần số kiểu gen: Là tỉ lệ số cá thể có kiểu gen đó trên tổng số cá thể trong quần thể tại một thời điểm xác 
định.
- Thành phần kiểu gen: Là tỉ lệ % giữa các loại kiểu gen khác nhau trong quần thể.
II. Cấu trúc di truyền của quần thể tự thụ phấn và giao phối gần.
 1. Quần thể tự thụ phấn
 - Sự biến đổi tỷ lệ thể dị hợp và thể đồng hợp trong quần thể tự thụ phấn.
 Thế hệ Tỉ lệ % đồng hợp Tỉ lệ % dị hợp Kiểu gen
 0 0 100 Aa
 1 50 = (1-1/2) 50 =1/2 ?
 2 75 = ? 25 = ? ?
 3 87,5 = ? 12.5 = ? ?
    ?
 n ? ? ?
 - Nếu ở thế hệ xuất phát (P): 100% cá thể đều có kiểu gen dị hợp Aa sau, n thế hệ tự thụ phấn thì tỉ lệ 
kiểu gen như sau:
 n n n
 1 1 1 
 Đồng hợp trội AA= (1 )/2, dị hợp Aa = , đồng hợp lặn aa = (1 )/2
 2 2 2 
 - Thành phần kiểu gen của quần thể cây tự thụ phấn sau n thế hệ thay đổi theo chiều hướng tỉ lệ 
thể dị hợp giảm dần, tỉ lệ thể đồng hợp tăng lên.
 2. Quần thể giao phối gần (giao phối cận huyết)
 - Giao phối gần là hiện tượng các cá thể có quan hệ huyết thống giao phối với nhau.
 - Giao phối giao phối cận huyết dẫn đến làm biến đổi cấu trúc di truyền của quần thể thay đổi theo 
chiều hướng tỉ lệ thể dị hợp giảm dần tỉ lệ thể đồng hợp tăng lên. 
B. Một số dạng bài tập 
 Dạng I. Xác định tần số alen
 Ví dụ: Tính tần số đối với một gen có 2 alen. Một quần thể có cấu trúc di truyền như sau: 0,6AA : 
0,2Aa : 0,2aa. Hãy tính tần số của alen A và alen a trong quần thể trên?
 Hướng dẫn:
 Cách 1: Tính theo tổng số alen
 - Tổng số alen A: 0,6 x 2 + 0,2 = 1,4
 - Tổng số alen a: 0,2 x 2 + 0,2 = 0,6
 - Tổng số alen trong quần thể: 1,4 + 0,6 = 2.
 - Tỷ lệ alen A = tần số alen A: PA = 1,4 : 2 = 0,7
 - Tỷ lệ alen a = tần số alen a: Pa = 0,6 : 2 = 0,3 
 1 Quy nạp
 Số thế Tỉ lệ mỗi KG trong QT
 hệ tự phối Aa AA aa
 0 y x z
 1 (1/2)1. y x + [y - (1/2)1 . y] : 2 z + [y - (1/2)1 . y] : 2
 2 (1/2)2. y x + [y - (1/2)2 . y] : 2 z + [y - (1/2)2 . h] : 2
 3 (1/2)3. y x + [y - (1/2)3 . y] : 2 z + [y - (1/2)3 . y] : 2
 n (1/2)n. y x + [y - (1/2)n . y] : 2 z + [y - (1/2)n . y] : 2
 * Tuy nhiên, theo hình thức thi trắc nghiệm, công thức này có thể không nhớ nên đôi khi áp dụng 
phương pháp tìm đáp án nhanh hơn. Cụ thể
 - Sau thế hệ tự phối thứ nhất
 + Aa = 0,4/2 = 0,2.
 Như vậy, tỷ lệ kiểu gen dị hợp tử giảm 0,2 thì tỷ lệ kiểu gen đồng hợp tăng 0,2 mà kiểu gen đồng hợp 
gồm có hai kiểu gen là AA và aa => Kiểu gen AA = aa tăng 0,1 
 + Tỷ lệ kiểu gen: AA = 0,4 + 0,1 = 0,5; aa = 0,2 + 0,1 = 0,3 
 + Thành phần kiểu gen: 0,5AA : 0,2 Aa : 0,3aa 
 - Qua thế hệ tự thụ phấn tiếp theo
 + Aa = 0,2/2 = 0,1
 Như vậy, tỷ lệ kiểu gen dị hợp tử giảm 0,1 thì tỷ lệ kiểu gen đồng hợp tăng 0,1 mà kiểu gen đồng hợp 
gồm có hai kiểu gen là AA và aa => Kiểu gen AA = aa tăng 0,05 
 + Tỷ lệ kiểu gen: AA = 0,5 + 0,05 = 0,55; aa = 0,3 + 0,05 = 0,35 
 + Thành phăn kiểu gen: 0,55AA : 0,1 Aa : 0,35aa.
C. Câu hỏi trắc nghiệm
Câu 1: Đặc điểm nào dưới đây về quần thể là không đúng?
 A. Quần thể có thánh phần kiểu gen đặc trưng và ổn định.
 B. Quần thể là một cộng đồng lịch sử phát triển chung.
 C. Quần thể là một tập hợp ngẫu nhiên và nhất thời các cá thể.
 D. Quần thể là đơn vị sinh sản của loài trong tự nhiên.
Câu 2: Tất cả các alen của các gen trong quần thể tạo nên
 A. vốn gen của quần thể. B. kiểu gen của quần thể.
 C. kiểu hình của quần thể. D. thành phần kiểu gen của quần thể
Câu 3: Với 2 alen A và a, bắt đầu bằng một cá thể có kiểu gen Aa, ở thế hệ tự thụ phấn thứ n, kết quả sẽ là:
 n
 1 
 1 n 2 2
 2 1 1 1 
 A. AA = aa = ; Aa = . B. AA = aa = 1 ; Aa = .
 2 2 2 2 
 n 2 n n
 1 1 1 1 
 C. AA = Aa = ; aa = 1 . D. AA = Aa = 1 ; aa = .
 2 2 2 2 
Câu 4: Tần số tương đối của một alen được tính bằng:
A. tỉ lệ % các kiểu gen của alen đó trong quần thể. B. tỉ lệ % số giao tử của alen đó trong QT.
C. tỉ lệ % số tế bào lưỡng bội mang alen đó trong quần thể. D.tỉ lệ % các kiểu hình của alen đó trong QT.
Câu 5: Số cá thể dị hợp ngày càng giảm, đồng hợp ngày càng tăng biểu hiện rõ nhất ở:
 A. quần thể giao phối có lựa chọn. B. quần thể tự phối và ngẫu phối.
 C. quần thể tự phối. D. quần thể ngẫu phối.
Câu 6: Nếu xét một gen có 3 alen nằm trên nhiễm sắc thể thường thì số loại kiểu gen tối đa trong một quần 
thể ngẫu phối là: A. 4. B. 6. C. 8. D. 10.
Câu 7: Trong quần thể tự phối, thành phần kiểu gen của quần thể có xu hướng
A. tăng tỉ lệ thể dị hợp, giảm tỉ lệ thể đồng hợp. B. duy trì tỉ lệ số cá thể ở trạng thái dị hợp tử.
C. phân hoá đa dạng và phong phú về kiểu gen. D. phân hóa thành các dòng thuần có kiểu gen khác nhau.
Câu 8: Sự tự phối xảy ra trong quần thể giao phối sẽ làm
 3 Câu 20: 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 trong quá trình chọn lọc người ta đã đào thải các cá thể có kiểu hình lặn. Tính theo lí thuyết, tỉ lệ các 
loại kiểu gen thu được ở F1 là:
 A. 0,525AA: 0,150Aa: 0,325aa. B. 0,36AA: 0,24Aa: 0,40aa.
 C. 0,36AA: 0,48Aa: 0,16aa. D. 0,7AA: 0,2Aa: 0,1aa.
Câu 21: Xét một quần thể có 2 alen (A, a). Quần thể khởi đầu có số cá thể tương ứng với từng loại kiểu 
gen là: 65AA: 26Aa: 169aa. Tần số tương đối của mỗi alen trong quần thể này là:
A. A = 0,30 ; a = 0,70. B. A = 0,50 ; a = 0,50. C. A = 0,25 ; a = 0,75. D. A = 0,35 ; a = 0,65. 
Câu 22: Khi thống kê số lượng cá thể của một quần thể sóc, người ta thu được số liệu: 105AA: 15Aa: 
30aa. Tần số tương đối của mỗi alen trong quần thể là: 
A. A = 0,70 ; a = 0,30. B. A = 0,80 ; a = 0,20. C. A = 0,25 ; a = 0,75. D. A = 0,75 ; a = 0,25. 
Câu 23: Một quần thể có tỉ lệ của 3 loại kiểu gen tương ứng là AA: Aa: aa = 1: 6: 9. Tần số tương đối của 
mỗi alen trong quần thể là bao nhiêu?
A. A = 0,25 ; a = 0,75. B. A = 0,75 ; a = 0,25.
C. A = 0,4375 ; a = 0,5625. D. A= 0,5625 ; a= 0,4375 
 5 0,25 AA + 0,50 Aa + 0,25 aa = 1
a. Hãy tính tần số các alen A và alen a.
b. Quần thể trên có cân bằng theo Hacdi -Vanbéc không?
c. Xác định cấu trúc di truyền ở thế hệ sau
d. Nếu alen A quy định tính trạng hạt vàng, alen aquy định tính trạng hạt xanh thì tỉ lệ kiểu hình ở thế hệ 
sau như thế nào?
 Hướng dẫn giải
 Ta có: d = 0,25; h = 0.50; r = 0,25
 h 0,50 h 0,50
a. Tần số alen A: p d 0,25 0,5; tần số alen a: p d 0,25 0,5
 2 2 2 2
b. Xác định trạng thái cân bằng di truyền của quần thể. 
 h2 0,52
d.r 0,25.0,25 0,0625 ; 0,0625 d.r = h2/4 (Quần thể cân bằng)
 4 4
c. Cấu trúc di truyền ở thế hệ sau.
 Cách 1: Lập bảng xét cấu trúc di truyền thế hệ sau.
 0,5A 0,5a
 0,5A 0,25AA 0,25Aa
 0,5a 0,25Aa 0,25aa
 0,25AA + 0,5Aa + 0,25aa = 1
 Cách 2: Cấu trúc di truyền thế hệ sau xác định theo biểu thức.
 2 2 2
 (pA + qa) = ( p AA + 2pqAa + q aa) = 1
 (0.5A + 0.5a)2 = (0.25AA + 0.5Aa + 0.25aa) = 1
d. Tỉ lệ kiểu hình ở thế hệ sau: 0,75 có kiểu hình hạt vàng, 0,25 có kiểu hình là hạt xanh.
 I- PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH TRẠNG THÁI CÂN BẰNG DI TRUYỀN CỦA QUẮN THỄ
 1. Xác định trạng thái cân bằng của quần thể khi biết cấu trúc di truyền của quần thể
 Ví dụ:
 Cho quần thể có cấu trúc di truyền là: 0,6 AA : 0,2 Aa : 0,2 aa. Hãy cho biết quần thể trên đạt trạng thái 
cân bằng di truyền không?
 Hướng dẫn:
 Cách 1:
 Áp dụng công thức của định luật Hacđi - Vanbec để chứng minh
 - Tần số của alen A: PA = 0,6 + 0,2 : 2 = 0,7
 - Tần số của alen a: Pa = 0,2 + 0,2 : 2 = 0,3
 Khi quần thể đạt trạng thái cân bằng thỏa mãn công thức: p2 AA : 2pq Aa : q2 aa (1)
 Thay pA = 0,7; qa = 0,3 vào (1)
 Ta có: 0,72 AA : 2.0,7.0,3 Aa : 0,32 aa = 0,49 AA : 0,42 Aa : 0,09 aa Thành phần kiểu gen không phù 
hợp với bài ra nên quần thể không cân bằng.
 Cách 2:
 Cấu trúc di truyền của quần thể ở thế hệ xuất phát: 0,6 AA : 0,2 Aa : 0,2 aa.
 Công thức của định luật Hacđi - Vanbec: p2 AA : 2pq Aa : q2 aa
 Đối chiếu giá trị của AA, Aa, aa giữa thế hệ xuất phát với công thức của định luật, ta có:
 p2 = 0,6
 q2 = 0,2 
 2pq = 0,2
 So sánh giá trị của p2 x q2 và (2pq/2)2, ta thấy: p2 x q2 ≠ (2pq/2)2 . Vậy quần thể không đạt trạng thái cân 
bằng di truyền.
 7 Khi xác định cấu trúc di truyền của quần thể ngẫu phối, ta vận dụng công thức của định luật Hacđi - 
Vanbec: p2aa : 2pqAa : q2aa 
 Ta có: pA + qa = 1 => qa = 1 - pA = 1 - 0,8 = 0,2
 2 2
 Thay pA = 0,8; qa = 0,2 vào công thức ta có: 0,8 AA: 2.0,8.0,2Aa : 0,2 aa = 0,64AA: 0,32Aa : 0,04aa
 2. Xác định cấu trúc di truyền của quần thể ngẫu phối khi biết cấu trúc di truyền ở thể hệ xuất 
phát
 Ví dụ 1:
 Cho một quần thể có thành phần kiểu gen ở thế hệ xuất phát là: 0,6AA : 0,2Aa : 0,2aa. Hãy tính thành 
phần kiểu gen của quần thể sau một thế hệ ngẫu phối? 
 Hướng dẫn:
 Đề bài yêu cầu tính thành phần kiểu gen của quần thể sau một thế hệ ngẫu phối có nghĩa, tính thành 
phần kiểu gen của quần thể khi cân bằng vì sau một thế hệ ngẫu phối quần thể sẽ đạt trạng thái cân bằng
 Tần số của mỗi alen: pA = 0,7; qa = 0,3.
 Khi quằn thể cân bằng, thành phần kiểu gen của quần thể thỏa mãn công thức của định luật:
 P2AA: 2pqAa: q2aa
 Thay pA = 0,7; qa = 0,3 vào công thức ta có: 0,49AA : 0,48Aa : 0,09aa 
 Ví dụ 2:
 Một quần thể của 1 loài thực vật có tỷ lệ các kiểu gen trong quần thể như sau:
 P: 0,35 AABb + 0,25 Aabb + 0,15 AaBB + 0,25 aaBb = 1
 Xác định cấu trúc di truyền của quần thể sau 5 thế hệ giao phấn ngẫu nhiên.
 Hướng dẫn:
 - Tách riêng từng cặp tính trạng, ta có:
 P: 0,35AA + 0,40Aa + 0,25aa = 1 và 0,15BB + 0,60Bb + 0,25bb = 1
 - Tần số tương đối: A = 0,55; a = 0,45
 B = 0,45; b = 0,55
 => Tần số kiểu gen ở F1, F2, ... F5 không đổi và bằng:
 0,3025AA + 0,4950Aa + 0,2025aa = 1 
 0,2025BB + 0,4950Bb + 0,3025bb = 1
 - Vậy tần số kiểu gen chung:
 (0,3025AA + 0,4950Aa + 0,2025aa)(0,2025BB + 0,4950Bb + 0,3025bb) = 1
 III. TÍNH TẦN SỐ CỦA CÁC ALEN TRONG MỘT SỐ TRƯỜNG HỢP ĐẶC BIỆT
 1. Tính tần số của alen khi có sự tác động của đột biến gen
 Ví dụ:
 Quần thể ban đầu của một loài thực vật có 301 cây hoa đỏ; 402 cây hoa hồng; 304 cây hoa trắng. Biết 
rằng, trong quá trình phát sinh giao tử có xảy ra đột biến alen A thành alen a với tần số 20%. Trong quần 
thể không chịu áp lực của chọn lọc tự nhiên, các cá thể có kiểu gen khác nhau có sức sống như nhau. Hãy 
xác định tần sổ của alen A và alen a của quần thế trên sau khi có quá trình đột biến.
 Hướng dẫn:
 Theo bài ra, quần thể ban đầu của một loài thực vật có 301 cây hoa đỏ; 402 cây hoa hồng; 304 cây hoa 
trắng.
 Vậy tỷ lệ kiểu gen của quần thể: 0,3 AA: 0,4 Aa : 0,3aa.
 Tần số của mỗi alen trước đột biến:
 - Tần số alen A: PA = 0,3 + (0,4 : 2) = 0,5
 - Tần số alen a: qa = 0,3 + (0,4: 2) = 0,5
 Sau khi xảy ra đột biến, alen A bị biến đổi thành alen a với tàn số 20%, có nghĩa là alen A bị giảm và 
alen a tăng lên. Cụ thể:
 - Tần số alen A: PA = 0,5 - [(0,5 x 20): 100] = 0,4
 - Tần số alen a: q = 0,5 + [(0,5 x 20): 100] = 0,6
 2. Tính tân số của các alen khi có sự tác động của chọn lọc tự nhiên
 Ví dụ:
 Ở gà, kiểu gen AA quy định mỏ rất ngắn đến mức gà con không mổ vỡ được vỏ trứng để chui ra, làm gà 
con chết ngạt; kiểu gen Aa quy định mỏ ngắn; kiểu gen aa quy định mỏ dài; gen nằm trên nhiễm sắc thế 
thường. Khi cho gà mỏ ngắn giao phối với nhau. Hãy xác định tần số alen A và alen a ở thế hệ F3.
 Biết không có đột biến, các thế hệ ngẫu phối. 
 Hướng dẫn:
 P: Aa x Aa => Thành phần kiểu gen của F1: 1/4AA + l/2Aa + l/4aa => kiểu gen AA gây chết
 9