3 Dạng bài tập khó của Di truyền học quần thể

Theo dõi đề thi chính thức môn sinh trong kì thi THPT QG nhiều năm liền, chúng ta có thể thấy, nội dung Di truyền học quần thể hầu như năm nào cũng xuất hiện trong đề thi. Và nhóm câu hỏi thuộc chuyên đề này thường được ra dưới dạng câu hỏi khó và cực khó (vận dụng, vận dụng cao)

Sở dĩ, chuyên đề này được coi là một nội dung quan trọng của sinh học bậc phổ thông là vì, tính ứng dụng, tính thực tế của nó rất cao. Chẳng hạn như: từ việc xác định tỷ lệ người mắc bệnh di truyền nào đó, ta có thể tính toán được tần số alen và tỷ lệ người dị hợp trong quần thể, từ đó đưa ra các dự đoán xác suất sinh con bị bệnh, điều này có ý nghĩa quan trọng trong y học dự phòng cũng như di truyền học tư vấn.

Tuy nhiên, có 3 dạng bài khó mà sách giáo khoa không đề cập cụ thể, nhưng trong đề thi vẫn có ra.

Dạng 1: Quần thể có giao phối không ngẫu nhiên

Trong một quần thể, các cá thể có thể giao phối ngẫu nhiên hoặc tự thụ phấn/thụ tinh, song đó chỉ là hai thái cực của vấn đề, thực tế, còn trạng thái ở giữa đó là có hiện tượng giao phối không ngẫu nhiên 1 phần, thuật ngữ chuyên môn gọi là nội phối. Biểu hiện của hiện tượng nội phố là tần số dị hợp thực tế nhỏ hơn tần số dị hợp lý thuyết.

Trong một quần thể có 3 kiểu gen với tỷ lệ PAA+Haa+Qaa=1, tần số alen A là p, a là q thì giá trị hệ số nội phối F=1-H/2pq. Giá trị F chạy từ 0 đến 1, do vậy nếu F = 0, quần thể hoàn toàn ngẫu phối, nếu F=1, quần thể tự phối, còn trạng thái trung gian 0<F<1 thì quần thể có nội phối.

Do vật, nếu H<2pq ta có thể kết luận quần thể có trải qua nội phối (tất nhiên không loại trừ trường hợp quần thể chịu chi phối của chọn lọc hoặc các yếu tố ngẫu nhiên)

Do vậy, trong trường hợp này, chúng ta có thể dễ dàng xác định quần thể thự hiện giao phối ngẫu nhiên hay giao phối không ngẫu nhiên, từ đó đánh giá xu hướng biến đổi cấu trúc di truyền của quần thể.

Xem thêm các câu hỏi minh họa và hướng dẫn giải trong sách Bí quyết chinh phục lý thuyết môn Sinh học

Dạng 2: Quần thể chịu tác dụng của chọn lọc tự nhiên

Chọn lọc tự nhiên đóng vai trò mấu chốt trong quá trình tiến hóa của quần thể. Chọn lọc có thể có các hình thức: chọn lọc ổn định, chọn lọc phân hóa hay chọn lọc vận động, nhưng xét trên mỗi Alen, có thể có chọn lọc chống lại alen trội hoặc chọn lọc chống lại alen lặn. Việc tính toán tần số alen sau chọn lọc trở nên rất phức tạp.

Trong đề thi năm 2015, có xuất hiện một bài toán di truyền quần thể, trong đó , quần thể ngẫu phối chịu áp lực của chọn lọc đào thải alen lặn hay chọn lọc chống lại alen lặn, cụ thể như sau:

Câu hỏi: Ở một quần thể động vật ngẫu phối, xét một gen nằm trên nhiễm sắc thể thường gồm 2 alen, alen A trội hòn toàn so với alen a. Dưới tác động của chọn lọc tự nhiên, những cá thể có kiểu hình lặn bị đào thải hoàn toàn ngay sau khi sinh ra. Thế hệ xuất phát (P) của quần thể này có cấu trúc di tuyền là 0,6AA:0,4aa. Cho rằng không có tác động của các nhân tố tiến hóa khác. Theo lí thuyết thế hệ F3 của quần thể này có tần số alen a là:

A. 1/5             B. 1/9                           C.1/8                                 D. 1/7

(Câu hỏi 40, mã 159, đề thi THPT QG môn Sinh học năm 2015)

Xem ngay các đầu sách ôn thi đại học môn Sinh hay nhất năm 2017

Dạng 3: Quần thể chịu tác dụng của dị nhập gen

Một vấn đề vận dụng nữa có thể xuất hiện trong các bài thi, đó là tần số alen chịu tác dụng của dị nhập gen - một nhân tố tiến hóa rất quan trọng. Nhiều giáo viên và học sinh có thể bỏ qua dạng bài này. Ví dụ:

Cho biết tần số f(A)ở quần thể I = 0,5 và f(A) ở quần thể II = 0,6. Tốc độ dị nhập gen từ quần thể II vào quần thể I là 10% thì sau một thế hệ nhập gen, tần số alen F(A) ở quần thể I sẽ là

A. 0,58               B. 0,51                         C. 0,55                            D. 0,49

Trên đây là 3 dạng bài tập khó thuộc chương Di truyền học quần thể mà các em cần chú ý. Các em nên tìm thêm các câu hỏi tương tự thuộc 3 dạng này để rèn luyện và nắm vững được phương pháp giải và các bước giải. Chúc em học tốt.