🧬 Di truyền học quần thể · Vốn gene, tần số và Hardy–Weinberg
Lí thuyết cốt lõi, tiêu chuẩn cân bằng, 10 câu trắc nghiệm và 1 câu đúng/sai được phục dựng đầy đủ từ ảnh nguồn.
PHÂN LOẠI LUKATO: SINH HỌC 12 · DI TRUYỀN HỌC QUẦN THỂ
🧬 Di truyền học quần thể · Vốn gene, tần số và Hardy–Weinberg
Mục tiêu: phân biệt tần số allele – kiểu gene – kiểu hình, kiểm tra cân bằng Hardy–Weinberg và xử lí câu trắc nghiệm có lỗi in.
Hồ sơ nguồn Phân loại chương trình LUKATO: Sinh học 12; ảnh nguồn không còn tiêu đề hành chính để xác định lớp, kì thi, đơn vị ra đề hoặc năm học. Bài học tổng hợp từ 6 ảnh trong bộ Di truyền học quần thể. Các ảnh là bản tải lại trùng byte với nguồn đã nhận trước; hệ thống chỉ xuất bản một lần và không phục dựng phần bị cắt.
01 Nguồn gốc và dữ kiện
Khung dữ kiện
Một quần thể lưỡng bội tại locus A/a có cấu trúc xAA + yAa + zaa = 1 . Từ đó:
p(A)=x+y/2; q(a)=z+y/2; p+q=1.
Nếu quần thể cân bằng Hardy–Weinberg thì:
p²AA + 2pqAa + q²aa = 1.
Nguyên văn các câu nguồn hoàn chỉnh
Câu 1
Di truyền học quần thể là một lĩnh vực của di truyền học, nghiên cứu về thay đổi tần số
- allele ở mỗi gene đối với một tính trạng cụ thể trong quần thể qua một thế hệ.
- kiểu hình ở mỗi gene đối với một tính trạng cụ thể trong quần thể qua một thế hệ.
- kiểu gene ở mỗi gene đối với một tính trạng cụ thể trong quần thể qua một thế hệ.
- allele và tần số kiểu gene đối với một tính trạng cụ thể trong quần thể qua các thế hệ.
Câu 2
Tất cả các allele trong quần thể tạo nên
- vốn gene của quần thể.
- kiểu gene của quần thể.
- kiểu hình của quần thể.
- tính đặc trưng của vật chất di truyền của loài.
Câu 3
Nguyên nhân nào có thể làm cho vốn gene của quần thể giao phối được phong phú thêm?
- Các cá thể nhập cư mang đến quần thể những allele mới.
- Chọn lọc tự nhiên đào thải những kiểu hình có hại ra khỏi quần thể.
- Thiên tai làm giảm kích thước của quần thể một cách đáng kể.
- Sự giao phối của các cá thể có cùng huyết thống hoặc giao phối có chọn lọc.
Câu 4
Về mặt di truyền học, mỗi quần thể giao phối được đặc trưng bởi
- số lượng nhiễm sắc thể của các cá thể trong quần thể.
- tần số tương đối các allele và tần số kiểu gene của quần thể.
- số lượng các cá thể có kiểu gene dị hợp của quần thể.
- số lượng các cá thể có kiểu gene đồng hợp trội của quần thể.
Câu 5
Quần thể nào sau đây có cấu trúc di truyền đạt trạng thái cân bằng
- 0,09 AA: 0,41 Aa: 0,50 aa.
- 0,09 AA: 0,49 Aa: 0,42 aa.
- 0,49 AA: 0,42 Aa: 0,09 aa.
- 0,49 AA: 0,09 Aa: 0,42 aa.
Câu 11
Hãy sắp xếp mỗi ví dụ sau đây tương ứng với một đặc trưng di truyền quần thể
Ví dụ · Đặc trưng về
1. Khoảng 1 trong 2500 người gốc Đông Âu sinh ra bị bệnh xơ nang. · a. Tần số allele.
2. Tỉ lệ người mang allele hồng cầu hình liềm ở Đông Nam Á khoảng 10% · b. Tần số kiểu gene.
3. Tỉ lệ gene đột biến mới sinh gây ra chứng loạn sản sụn xấp xỉ 5×10⁻⁵. · c. Tần số kiểu hình.
- 1a, 2b, 3c.
- 1c, 2a, 3b.
- 1a, 2c, 3b.
- 1c, 2b, 3a.
Câu 13
Tập hợp sinh vật nào dưới đây được xem là một quần thể giao phối?
- Những con Voọc mông trắng Cúc Phương (Ninh Bình).
- Những con gà trống và gà mái nhốt ở một góc chợ.
- Những con ong thợ lấy mật ở một vườn hoa.
- Những con cá sống trong cùng một cái hồ.
Câu 14
Ở một loài thực vật, allele B1 quy định quả đỏ là trội hoàn toàn so với allele B2 quy định quả vàng. Tần số allele B1 và B2 được biểu diễn qua biểu đồ bên, biết các quần thể được biểu diễn trong biểu đồ đã cân bằng di truyền. Hãy sắp xếp các quần thể này theo thứ tự tăng dần tần số kiểu gene thể dị hợp?
Nhãn trên biểu đồ · Tần số B1 · Tần số B2
Quần thể 1 · 0,3 · 0,7
Quần thể 2 · 0,5 · 0,5
Quần thể 3 · 0,6 · 0,4
Quần thể 4 · 0,2 · 0,8
- 1 → 2 → 3 → 4.
- 3 → 2 → 1 → 4.
- 2 → 3 → 1 → 4.
- 4 → 1 → 3 → 2.
Câu 15
Tập hợp sinh vật nào dưới đây không được xem là một quần thể giao phối?
- Một đàn bò rừng ở Vườn quốc gia Cát Tiên.
- Đàn cò trắng tại Vườn quốc gia Tràm Chim thuộc tỉnh Đồng Tháp.
- Những cây bạch đàn chanh (Eucalyptus citriodora) trồng tập trung thành rừng ở tỉnh Phú Thọ.
- Những con gà được người bán mang đến phiên chợ.
Câu 16
Trong một khu rừng nhiệt đới, một loài chim có chiều dài đuôi quy định bởi 2 allele, A đuôi dài là trội không hoàn toàn so với a đuôi ngắn, kiểu gene Aa quy định đuôi dài trung bình. Trong một quần thể gồm 2000 con chim, 614 con có đuôi dài, 973 con có đuôi trung bình và 413 con có đuôi ngắn. Tỉ lệ kiểu gene những con chim có đuôi dài trung bình là bao nhiêu giả sử quần thể đang ở trạng thái cân bằng Hardy – Weinberg?
- 0,64.
- 0,26.
- 0,459.
- 0,495.
Phần II · Câu 3
Một loài động vật ngẫu phối, xét một gene có hai allele, allele A trội hoàn toàn so với allele a. Bảng dưới đây ghi lại tỉ lệ kiểu hình lặn của ba quần thể đang ở trạng thái cân bằng di truyền.
Quần thể · 1 · 2 · 3 · 4
Tỉ lệ kiểu hình lặn (%) · 49 · 6,25 · 9 · 16
Mỗi phát biểu sau đây đúng hay sai về cấu trúc các quần thể này?
- Tỉ lệ allele a trong quần thể 1 là 0,7.
- Kiểu hình mang tính trạng đồng hợp trội trong quần thể 2 là 93,75%.
- Kiểu hình mang kiểu gene dị hợp trong quần thể 3 khoảng 42%.
- Tỉ lệ allele A trong quần thể 4 là 0,6.
02 Kiến thức nền và chiến lược
Ba đại lượng không được trộn
Đại lượng · Ví dụ · Cách tính
Tần số allele · p(A), q(a) · Đếm số bản sao allele / tổng số allele
Tần số kiểu gene · f(AA), f(Aa), f(aa) · Đếm cá thể kiểu gene / tổng cá thể
Tần số kiểu hình · Trội, lặn · Phụ thuộc quan hệ trội – lặn và kiểu gene
Ba phép kiểm H–W tương đương
- Tính p, q rồi so x, y, z với p², 2pq, q².
- Kiểm tra y² = 4xz.
- Với số đếm, so tần số quan sát và kì vọng; nếu đề nói “cân bằng” nhưng số đếm chỉ gần đúng, phải xem cách làm tròn.
Điều kiện lí tưởng
Quần thể lớn; giao phối ngẫu nhiên; không đột biến, không chọn lọc, không di nhập gene và không biến động ngẫu nhiên đáng kể. Công thức không phải quy luật đúng cho mọi tập hợp số liệu.
03 Phân tích, lời giải và bài mẫu
Bảng đáp án độc lập cho các câu trong bài
Câu · Đáp án/kết quả · Kiểm định ngắn
1 · D theo ý định · Phải viết “tần số allele và tần số kiểu gene”
2 · A · Tập hợp allele là vốn gene
3 · A · Nhập cư có thể mang allele mới
4 · B · Đặc trưng bằng tần số allele và kiểu gene
5 · C · 0,49:0,42:0,09 = 0,7²:2·0,7·0,3:0,3²
11 · D theo ý định · Cần dùng thuật ngữ tần số chặt chẽ
13 · A · Voọc cùng loài, cùng khu vực
14 · D · 2pq: 0,32→0,42→0,48→0,50
15 · D · Gà tập hợp tạm ở chợ không phải quần thể giao phối
16 · D theo cách ép mô hình · Aa quan sát=0,4865; kì vọng H–W≈0,49495, nên dữ kiện tự mâu thuẫn
Câu 5 mẫu: p=0,7, q=0,3 nên p²=0,49, 2pq=0,42, q²=0,09. Chỉ phương án C khớp đồng thời cả ba.
Phần II · Câu 3
Ý · Kết luận · Kiểm định
a · Đúng · q²=0,49 nên q=0,7
b · Không thể chấm duy nhất theo nguyên văn · AA=56,25%, còn kiểu hình trội=93,75%; câu trộn “kiểu hình” với “đồng hợp trội”
c · Đúng nếu hiểu là kiểu gene dị hợp · Quần thể 3: 2pq=2·0,7·0,3=0,42
d · Đúng · q²=0,16 nên q=0,4 và p=0,6
! Lỗi nguồn, giới hạn và bẫy
Sổ lỗi nguồn
- C1 thiếu từ “tần số” trước allele.
- C11 dùng “tỉ lệ gene đột biến”; thuật ngữ chặt chẽ hơn là “tần số allele đột biến”.
- C16 vừa cho số đếm quan sát vừa khẳng định H–W nhưng hai dữ kiện không khớp chính xác.
- Phần II · Câu 3 nói “ba quần thể” nhưng bảng có bốn và trộn thuật ngữ kiểu hình với kiểu gene ở b, c.
- C17 thiếu bảng và đáp án nên bị loại, không phục dựng.
- Mệnh đề “từ tần số kiểu hình luôn suy được allele/kiểu gene” chỉ đúng khi có giả thiết bổ sung.
Hiệu chỉnh khoa học: tài liệu in ví dụ con người khoảng 50.000 gene; con số này lỗi thời. Ước lượng hiện đại thường nói khoảng 19.000–20.000 gene mã hóa protein. Bài học không dùng con số lỗi để chấm.
✓ Tự kiểm tra và thang chấm
Tự kiểm tra 10 phút
- Với 0,36AA:0,48Aa:0,16aa, tính p và q rồi kiểm H–W.
- Nếu q²=0,09, hãy tìm p, 2pq và tỉ lệ kiểu hình trội.
- Tại sao 100% Aa không cân bằng H–W?
- Vì sao 100% AA vẫn là trường hợp biên cân bằng?
- Một bảng số đếm gần H–W có cho phép thay số quan sát bằng số kì vọng không?
Mức · Yêu cầu · Điểm tự chấm
Nhận biết · Đúng khái niệm và công thức · 3
Tính toán · Đúng p, q, p², 2pq, q² · 3
Kiểm định · Phát hiện dữ kiện mâu thuẫn/làm tròn · 2
Diễn giải · Nêu được điều kiện áp dụng · 2
Phòng kiểm định LUKATO
Những bài dưới đây là bài luyện bổ sung được biên soạn từ các khái niệm đã kiểm chứng, không phải phần chữ bị mất của ảnh. Mỗi kết quả phải đi qua bốn cổng: xác định mô hình → viết công thức → tính độc lập → đối chiếu điều kiện .
Cổng · Câu hỏi tự vấn · Dấu hiệu sai
Mô hình · Ngẫu phối, tự thụ, di nhập hay chọn lọc? · Dùng một công thức cho mọi quần thể
Thời điểm · Hợp tử, trước sinh sản hay cá thể sống? · Gọi tất cả là Fₙ
Đại lượng · Allele, kiểu gene hay kiểu hình? · Lấy căn một kiểu hình trội
Kiểm tra · Tổng có bằng 1? p+q có bằng 1? · Kết quả âm hoặc vượt 100%
Nhật kí lời giải
- Dòng 1: ghi kí hiệu và đơn vị; với phần trăm hãy đổi về tỉ lệ trước khi bình phương.
- Dòng 2: ghi công thức tổng quát trước khi thay số.
- Dòng 3: thực hiện phép tính và giữ đủ chữ số trung gian.
- Dòng 4: làm tròn đúng vị trí đề yêu cầu.
- Dòng 5: viết một câu giải thích sinh học cho con số.
Không chọn phương án chỉ vì “gần”. Nếu không phương án nào khớp kết quả đã kiểm tra, hãy ghi đề/đáp án có lỗi và nêu giá trị đúng. Đây là kĩ năng kiểm định, không phải né tránh câu hỏi.
Bộ câu hỏi siêu ngắn
- Vì sao p²+2pq+q² luôn bằng 1 khi p+q=1?
- Khi nào tần số kiểu hình lặn bằng q²?
- Một lực tiến hóa có thể đổi kiểu gene mà chưa đổi allele không?
- Tại sao số cá thể N tương ứng 2N bản sao allele ở locus thường lưỡng bội?
- Giá trị 0,469731 làm tròn ba chữ số thập phân là bao nhiêu?
- Nếu tổng ba tần số kiểu gene là 0,99 do làm tròn, cần xử lí thế nào?
Câu trả lời gợi ý: khai triển nhị thức; cần trội hoàn toàn và H–W; giao phối không ngẫu nhiên có thể đổi cấu trúc mà giữ allele; mỗi cá thể có hai bản sao; 0,470; giữ số gốc hoặc chuẩn hóa có giải thích, không âm thầm sửa.
Chuẩn trình bày một lời giải có thể kiểm toán
Bước A — tuyên bố giả thiết: ghi rõ locus thường hay giới tính, cơ thể lưỡng bội, quan hệ trội, quần thể có cân bằng hay không. Nếu dữ kiện không nói cân bằng, không tự gắn p²:2pq:q². Nếu hai locus không nói độc lập, không nhân các xác suất như một điều hiển nhiên.
Bước B — phân biệt quan sát và kì vọng: số đếm 973 cá thể Aa trong 2000 cá thể cho tần số quan sát 0,4865. Giá trị 2pq tính từ allele là tần số kì vọng dưới mô hình H–W. Hai con số gần nhau không cho phép đổi tên; phải ghi rõ cái nào đến từ dữ liệu, cái nào đến từ mô hình.
Bước C — giữ giai đoạn sống: khi chọn lọc loại aa, cấu trúc hợp tử trước chọn lọc và cấu trúc cá thể sống sót khác nhau. Dòng lời giải nên mang nhãn “trước CLTN” và “sau CLTN”. Thiếu nhãn này là nguyên nhân chính dẫn đến vừa dùng q của cá thể sống vừa bình phương thành hợp tử cùng thế hệ.
Bước D — kiểm soát làm tròn: chỉ làm tròn ở kết quả cuối. Với 0,469731, ba chữ số thập phân là 0,470 vì chữ số thứ tư là 7. Với 4/49≈0,0816327, ba chữ số thập phân là 0,082. Cắt bỏ chữ số không phải làm tròn.
Bước E — kết luận bằng ngôn ngữ sinh học: sau con số, thêm một câu: “tần số allele A giảm vì dòng gene đến từ quần thể có p thấp hơn” hoặc “dị hợp giảm do tự thụ nhưng allele được bảo toàn”. Câu này chứng minh người giải hiểu cơ chế, không chỉ bấm máy.
Ma trận lỗi và cách sửa
Lỗi · Biểu hiện · Cách sửa bắt buộc
Sai mẫu số · Đếm 15 cá thể thành 15 allele · Dùng 30 bản sao ở locus lưỡng bội
Sai căn · Lấy căn tần số kiểu hình trội · Chỉ lấy căn kiểu hình đồng hợp lặn khi đủ giả thiết
Sai thế hệ · Nhảy từ P sang F₃ không ghi số bước · Lập bảng n=0,1,2,3
Sai mô hình · Áp H–W cho cá thể sau chọn lọc · Tạo lại hợp tử bằng ngẫu phối
Sai thuật ngữ · Gọi kiểu gene là kiểu hình · Viết đúng đại lượng đang tính
Cam kết dữ liệu
Các trang ảnh bị thiếu như Câu 17, Câu II.4, Câu 19 và phát biểu cuối bị cắt không được phục dựng. Một mục chỉ được chấm khi cả đề dẫn, dữ kiện và yêu cầu đều nhìn thấy. Mỗi kết luận được ghi tự nhiên bằng tiếng Việt theo ba mức: đúng theo dữ kiện, sai cần hiệu chỉnh hoặc chưa đủ dữ kiện để kết luận.
12 bài luyện nền tảng có đáp số
- P=0,25AA+0,50Aa+0,25aa. p=0,5; cân bằng.
- P=0,40AA+0,20Aa+0,40aa. p=0,5; chưa cân bằng.
- p=0,8. AA=0,64; Aa=0,32; aa=0,04.
- Kiểu hình lặn 9%. q=0,3; kiểu hình trội=91%.
- AA=0,36 và aa=0,16. Kiểm tra Aa cần có. Aa=0,48.
- Quan sát 360AA, 480Aa, 160aa. p=0,6; q=0,4; đúng H–W.
- 100% AA. Trường hợp biên p=1, cân bằng.
- 100% Aa. p=q=0,5 nhưng kì vọng 1:2:1, chưa cân bằng.
- p=0,3, N=1000. Số allele A kì vọng=600 bản sao.
- f(aa)=0,01. Tần số người mang a ở dạng Aa=0,18 khi H–W.
- 0,49AA:0,42Aa:0,09aa. y²=0,1764=4xz.
- Một quần thể chưa cân bằng nhưng ngẫu phối lí tưởng. F₁ đạt p²:2pq:q² nếu hai giới có cùng tần số allele.