Giải Sinh 12 Kết nối tri thức Bài 18: Di truyền quần thể

Mở đầu SGK Sinh 12 Kết nối tri thức Bài 18 (trang 91): Vì sao Luật Hôn nhân và Gia đình ở nước ta lại cấm những người có họ hàng gần (trong vòng 3 đời) kết hôn với nhau?

Trả lời:

Việc kết hôn gần tạo cơ hội cho các gene lặn tổ hợp gặp nhau, hình thành trạng thái đồng hợp tử và phát tán các kiểu hình có hại. Số liệu thực tế cho thấy tỉ lệ con cái từ các cặp vợ chồng cận huyết bị chết non hoặc mang dị tật bẩm sinh chiếm tới 20 – 30%.

I. Quần thể và các đặc trưng di truyền của quần thể

Câu hỏi SGK Sinh 12 Kết nối tri thức Bài 18 (trang 92): Nêu khái niệm về vốn gene của quần thể.

Trả lời:

- Mỗi quần thể thường có một vốn gene riêng. Vốn gene là tập hợp các loại allele của tất cả các gene trong mọi cá thể của một quần thể tại một thời điểm xác định. 

II. Quần thể ngẫu phối và định luật Hardy - Weinberg

Câu hỏi 1 SGK Sinh 12 Kết nối tri thức Bài 18 (trang 93)Cấu trúc di truyền của quần thể ngẫu phối có đặc điểm gì? Quần thể đạt trạng thái cân bằng di truyền phải thỏa mãn những điều kiện nào?

Trả lời:

Đặc điểm: Tần số kiểu gene và allele sẽ được duy trì ổn định thông qua quá trình sinh sản hữu tính và ngẫu phối nếu quần thể không chịu tác động của các yếu tố khác.

- Điều kiện: Khi tần số allele và tần số các kiểu gene của một quần thể không thay đổi từ thế hệ này sang thế hệ khác thì quần thể đó được gọi là cân bằng Hardy - Weinberg hay cân bằng di truyền.

Câu hỏi 2 SGK Sinh 12 Kết nối tri thức Bài 18 (trang 93)Một quần thể gồm toàn cá thể dị hợp tử có kiểu gene Aa. Quần thể này có đang ở trạng thái cân bằng Hardy – Weinberg không? Giải thích.

Trả lời:

Quần thể này không đạt trạng thái cân bằng. 

- Giải thích: 

+ Một quần thể cân bằng Hardy - Weinberg phải thỏa mãn điều kiện: p2AA + 2pqAa + q2aa = 1

- Với quần thể toàn Aa (tần số allele A = a = 0,5), quần thể có toàn cá thể dị hợp. Với tần số như vậy, khi cân bằng di truyền phải có tần số các kiểu gene AA = 0,25 = p2, tần số kiểu gene dị hợp Aa = 2pq = 0,5 và tần số kiểu gene aa = 0,25 = q2.

III. Quần thể tự phụ phấn và quần thể giao phối gần

Câu hỏi 1 SGK Sinh 12 Kết nối tri thức Bài 18 (trang 95): Giao phối cận huyết tác động như thế nào đến tần số các kiểu gene và tần số allele của quần thế?

Trả lời:

Giao phối cận huyết kém đa dạng di truyền hơn so với quần thể ngẫu phối. Đặc điểm chính là cấu trúc di truyền của quần thể tự thụ phấn và giao phối gần thường gồm nhiều cá thể có kiểu gene đồng hợp và ít cá thể có kiểu gene dị hợp.

Câu hỏi 2 SGK Sinh 12 Kết nối tri thức Bài 18 (trang 95): Tại sao những cây thụ phấn nhờ gió như cây ngô, nếu cho tự thụ phấn để tạo dòng thuần thì sau một số thế hệ dòng thuần sẽ bị thoái hoá?

Trả lời:

- Hiện tượng thoái hóa xảy ra do tần số kiểu gene dị hợp luôn giảm đi 1/2 sau mỗi đời, nhường chỗ cho sự gia tăng các dòng thuần (đồng hợp). Kết quả là quần thể cây ngô qua nhiều thế hệ chủ yếu gồm các dòng thuần (đồng hợp tử) về cả gene trội lẫn gene lặn, mang đặc điểm xấu xuất hiện ngày càng nhiều, khiến sức sống và chống chịu của cây suy giảm mạnh. 

Luyện tập và vận dụng

Luyện tập và vận dụng 1 SGK Sinh 12 Kết nối tri thức Bài 18 (trang 95): Quần thể nào dưới đây đang ở trạng thái cân bằng Hardy – Weinberg, quần thể nào không? Giải thích.

a) Quần thể gồm toàn cá thể có kiểu gene dị hợp.

b) Quần thể gồm toàn cá thể có kiểu gene đồng hợp lặn.

c) Quần thể gồm toàn cá thể có kiểu hình trội.

Trả lời:

a) Quần thể gồm toàn cá thể dị hợp không ở trạng thái cân bằng. Bởi nếu tần số mỗi allele là 0,5, quần thể cân bằng phải xuất hiện đầy đủ 3 kiểu gene với tỉ lệ: (25% số cá thể có kiểu gene đồng hợp lặn, 50% số cá thể có kiểu gene dị hợp và 25% số cá thể có kiểu gene đồng hợp trội).

b) Quần thể có 100% cá thể có kiểu gene đồng hợp lặn là quần thể cân bằng di truyền.vì tần số các kiểu gene tuân theo quy luật p2 AA + 2pq Aa + q2 aa = 1 với tần số allele A = 0 và tần số allele a = 1.

c) Quần thể gồm toàn cá thể có kiểu hình trội có thể xảy ra hai trường hợp:

Trường hợp (1): Nếu quần thể chỉ có kiểu gene đồng hợp trội: Đạt trạng thái cân bằng di truyền vì tần số các kiểu gene tuân theo quy luật p2 AA + 2pq Aa + q2 aa = 1 với tần số allele A = 1 và tần số allele a = 0.

- Trường hợp (2): Quần thể sẽ không đạt trạng thái cân bằng di truyền vì khi quần thể có kiểu gene dị hợp tức là tần số allele a = q ≠ 0, vậy nếu quần thể đạt trạng thái cân bằng di truyền thì quần thể phải xuất hiện kiểu hình lặn với tần số q2.

Luyện tập và vận dụng 2 SGK Sinh 12 Kết nối tri thức Bài 18 (trang 95): Tại sao nhiều loài cây tự thụ phấn nghiêm ngặt như đậu hà lan lại không bị thoái hóa giống?

Trả lời:

- Sức sống và độ thích nghi của loài này không bị ảnh hưởng bởi yếu tố gây hại từ môi trường vì qua các đời tự thụ, những gene có lợi đã được  tích lũy và củng cố, giúp loại bỏ các tác động xấu.

Luyện tập và vận dụng 3 SGK Sinh 12 Kết nối tri thức Bài 18 (trang 95): Trong một quần thể người, các nhà di truyền đã xác định được có 182 người có nhóm máu MM, 172 người có nhóm máu MN và 44 người có nhóm máu NN. Hãy tính tần số allele M, N và tần số các kiểu gene của quần thể này.

Trả lời:

- Tổng số người trong quần thể là: 182 + 172 + 44 = 398.

- Tỉ lệ các kiểu gen tương ứng: MM=91199;MN=86199;NN=22199MM = \frac{91}{199}; MN = \frac{86}{199}; NN = \frac{22}{199}.


- Tần số allele M=91199+86/19920,67M = \frac{91}{199} + \frac{86/199}{2} \approx 0,67.

- Tần số allele N=10,67=0,33N = 1 - 0,67 = 0,33.

---------------------------------------

>>> Full lời giải SGK Sinh học 12 - Kết nối tri thức: Xem ngay!