🌱 Tự thụ phấn, giao phối gần và biến đổi dị hợp
Công thức Hₙ, bảo toàn tần số allele và 7 câu nguồn hoàn chỉnh về tự thụ, giao phối gần được phục dựng đầy đủ.
PHÂN LOẠI LUKATO: SINH HỌC 12 · DI TRUYỀN HỌC QUẦN THỂ
🌱 Tự thụ phấn, giao phối gần và biến đổi dị hợp
Mục tiêu: tính cấu trúc qua nhiều thế hệ tự thụ, phân biệt tự phối với giao phối cận huyết và tránh áp dụng sai hệ số 1/2.
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 5 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
Mô hình tự thụ hoàn toàn
Quần thể ban đầu P = xAA + yAa + zaa. Sau n thế hệ tự thụ, phần dị hợp còn lại:
Hₙ = y·(1/2)ⁿ.
Phần dị hợp bị mất được chia đều cho hai đồng hợp:
f(AA)ₙ=x + y[1−(1/2)ⁿ]/2; f(aa)ₙ=z + y[1−(1/2)ⁿ]/2.
Nguyên văn các câu nguồn hoàn chỉnh
Câu 7
Ở thực vật, hiện tượng hạt phấn từ nhị tiếp xúc với đầu nhụy và quá trình thụ tinh diễn ra trên cùng một hoa gọi là
- giao phối có chọn lọc.
- giao phối không chọn lọc.
- giao phấn ngẫu nhiên.
- tự thụ phấn.
Câu 8
Ở động vật, hiện tượng các cá thể có quan hệ huyết thống giao phối với nhau (giữa thế hệ bố mẹ với thế hệ con cái hoặc giữa các cá thể do cùng bố mẹ sinh ra) gọi
- giao phối gần.
- tự phối.
- giao phấn cận huyết.
- A và C đúng.
Câu 9
Ở một loài thực vật, kiểu gene AA quy định hoa đỏ, Aa quy định hoa hồng, aa quy định hoa trắng. Quần thể nào sau đây đạt trạng thái cân bằng di truyền?
- 100% cây hoa hồng.
- 50% cây hoa đỏ; 50% cây hoa trắng.
- 75% cây hoa đỏ; 25% cây hoa trắng.
- 16% cây hoa đỏ; 48% cây hoa hồng; 36% cây hoa trắng.
Câu 10
Một quần thể thực vật tự thụ phấn có cấu trúc di truyền gồm xAA + yAa + zaa = 1 (x, y, z > 0). Tại F₃, tần số allele a của quần thể này có thể được xác định qua biểu thức nào?
- y/2.
- z + (x – y).
- z + y/2.
- y + z.
Phần II · Câu 1
Một quần thể tự thụ phấn, allele A quy định thân cao trội hoàn toàn so với allele a quy định thân thấp; allele B quy định hoa đỏ trội hoàn toàn so với allele b quy định hoa trắng. Thế hệ xuất phát (P) của quần thể này có thành phần kiểu gene là 0,2 AABb : 0,2 AaBb : 0,2 Aabb : 0,4 aabb. Cho rằng quần thể không chịu tác động của các nhân tố tiến hóa khác. Mỗi phát biểu sau đây đúng hay sai về cấu trúc các quần thể này?
- F₂ có tối đa 10 loại kiểu gene quy định các kiểu hình khác nhau.
- Ở F₃, Tần số allele A là 0,6 và B là 0,2.
- Tỉ lệ kiểu gene đồng hợp tăng và tỉ lệ kiểu gene dị hợp giảm dần qua các thế hệ.
- Trong tổng số cây thân cao, hoa đỏ ở F₂, có 4/65 số cây có kiểu gene dị hợp tử về cả 2 cặp gene.
Phần III · Câu trả lời ngắn 1
Một quần thể thực vật tự thụ phấn, xét 1 gene có 2 allele là E và e. Theo lí thuyết, có bao nhiêu quần thể có tần số các kiểu gene không đổi qua các thế hệ?
- 100%EE.
- 25%EE: 75%ee.
- 100%Ee.
- 50%Ee: 50%ee.
Phần III · Câu trả lời ngắn 2
Ở đậu Hà lan, A quy định hoa tím trội hoàn toàn so với hoa trắng. Quần thể ban đầu có 100% cây hoa tím dị hợp. Sơ đồ số bao nhiêu biểu diễn đúng tỉ lệ kiểu gene Aa sau 4 thế hệ tự thụ?
Sơ đồ · Tỉ lệ Aa từ P đến F₄ đọc trên hình
1 · 100 → 50 → 25 → khoảng 12,5 → khoảng 6,25
2 · 100 → khoảng 85 → khoảng 70 → 50 → 0
3 · 100 → 75 → 50 → 25 → 0
4 · 100 → 75 → khoảng 37,5 → khoảng 10 → 0
Trục tung: “Tỉ lệ kiểu gen Aa (%)”, các mốc 0, 25, 50, 75, 100; trục hoành: “Thế hệ”, các mốc P, F₁, F₂, F₃, F₄.
02 Kiến thức nền và chiến lược
Tự thụ không phải “cùng kiểu gene”
Tự thụ là giao tử đực và cái do cùng một cá thể tạo ra kết hợp. Hai cá thể khác nhau có cùng kiểu gene giao phối không được gọi là tự thụ, dù ở một locus con lai có thể có tỉ lệ tương tự.
Điều gì đổi, điều gì giữ?
Đại lượng · Tự thụ hoàn toàn · Ngẫu phối lí tưởng
Tần số allele · Không đổi nếu không có lực tiến hóa khác · Không đổi
Dị hợp · Giảm một nửa mỗi thế hệ · Đạt/giữ 2pq
Đồng hợp · Tăng, hướng tới dòng thuần · Đạt/giữ p² và q²
Biến dị tổ hợp · Hạn chế · Phong phú hơn
Giao phối gần: làm tăng hệ số cận huyết và xu hướng đồng hợp, nhưng không phải mọi sơ đồ họ hàng đều làm dị hợp giảm đúng 50% mỗi thế hệ. Hệ số 1/2 chỉ chắc chắn cho tự thụ hoàn toàn.
03 Phân tích, lời giải và bài mẫu
Trắc nghiệm Câu 7–10
Câu · Đáp án · Giải thích
7 · D · Thụ tinh diễn ra trên cùng một hoa là tự thụ phấn
8 · A theo nguyên văn · C dùng “giao phấn cận huyết” sai cho động vật; vì vậy D không đúng theo chữ in
9 · D · 0,16:0,48:0,36 = 0,4²:2·0,4·0,6:0,6²
10 · C · Tự thụ không đổi tần số allele: f(a)=z+y/2
Bài trả lời ngắn 1
I=100%EE và II=25%EE:75%ee không có dị hợp nên không đổi. III và IV có Ee nên cấu trúc thay đổi. Đáp án: 2 quần thể.
Bài đồ thị
H₀=100%; H₁=50%; H₂=25%; H₃=12,5%; H₄=6,25%. Đáp án: Sơ đồ 1.
Bài đúng/sai hai locus
Ý · Kết luận · Lí do
a · Sai · Hai locus cho tối đa 9 kiểu gene, không phải 10
b · Sai · f(A)=0,4; f(B)=0,2 và không đổi qua tự thụ
c · Đúng · Đồng hợp tăng, dị hợp giảm
d · Chỉ đúng nếu hai locus phân li độc lập · Đề thiếu vị trí liên kết nên không đủ dữ kiện để chấm duy nhất
Ví dụ tính
Với P=0,2AA+0,6Aa+0,2aa, sau 3 thế hệ: H₃=0,6/8=0,075; mỗi đồng hợp nhận thêm 0,6(1−1/8)/2=0,2625. Vì vậy F₃=0,4625AA+0,075Aa+0,4625aa; p=q=0,5 vẫn giữ nguyên.
! Lỗi nguồn, giới hạn và bẫy
- Dùng Hₙ=H₀/2ⁿ cho giao phối anh–em hoặc bố–con mà không tính hệ số cận huyết.
- Tưởng đồng hợp tăng thì allele trội cũng tăng; tự thụ chỉ phân phối lại kiểu gene.
- Đếm kiểu hình thay cho kiểu gene khi có hai locus.
- Quên rằng liên kết gene làm bài hai locus không xác định nếu đề không nói vị trí hoặc phân li độc lập.
- Đánh đồng tự thụ với hai cá thể cùng kiểu gene.
- Câu 8 dùng “giao phấn cận huyết” cho động vật; thuật ngữ đúng là “giao phối cận huyết”.
- Nguồn khẳng định các loài tự phối “ngày càng ít dần”; đây là khái quát hóa không có quy luật phổ quát.
Câu II.4 trong ảnh chỉ còn đề dẫn, toàn bộ mệnh đề a–d bị cắt nên không đưa vào hệ thống chấm. Ví dụ trội không hoàn toàn ở ảnh 17 chỉ nhìn thấy A, B; C và D không đầy đủ nên cũng không được phục dựng thành câu chấm điểm.
✓ Tự kiểm tra và thang chấm
Phiếu tự luyện
- P=0,1AA+0,8Aa+0,1aa. Tính F₄.
- Chứng minh p(A) không đổi bằng công thức cấu trúc Fₙ.
- Vẽ đồ thị Hₙ từ n=0 đến n=6.
- Nêu một điểm giống và hai điểm khác giữa tự thụ và ngẫu phối.
- Giải thích tại sao hệ số 1/2 không thể dùng cho mọi giao phối gần.
Tiêu chí · Đạt
Dùng đúng Hₙ · 2 điểm
Chia phần dị hợp mất cho hai đồng hợp · 3 điểm
Kiểm tra tổng bằng 1 và allele bảo toàn · 3 điểm
Nêu đúng giới hạn mô hình · 2 điểm
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.
10 bài luyện tự thụ có đáp số
- H₀=0,8, n=1: H₁=0,4.
- H₀=0,8, n=4: H₄=0,05.
- P=100%Aa, F₃: 0,4375AA:0,125Aa:0,4375aa.
- P=0,2AA:0,6Aa:0,2aa, F₂: 0,425:0,15:0,425.
- P=0,4AA:0,2Aa:0,4aa, F₁: 0,45:0,10:0,45.
- P=0,5Aa:0,5aa, F₃: 0,21875AA:0,0625Aa:0,71875aa.
- H₀=0,64, cần Hₙ≤0,04: n≥4.
- P không có dị hợp: cấu trúc không đổi do tự thụ.
- Allele A ban đầu 0,7: sau tự thụ vẫn 0,7 nếu không có lực khác.
- Giao phối anh–em: không dùng máy móc Hₙ=H₀/2ⁿ.
Chứng minh bảo toàn allele
Gọi phần dị hợp mất sau n thế hệ là Δ=y−y/2ⁿ. Mỗi đồng hợp nhận Δ/2. Khi tính pₙ=[x+Δ/2]+[y/2ⁿ]/2=x+y/2=p₀. Phép biến đổi này giải thích vì sao cấu trúc đổi mạnh nhưng tần số allele vẫn giữ.
Kiểm tra ngược: sau mỗi phép tính, cộng ba kiểu gene phải bằng 1; tính p từ cấu trúc mới phải trùng p ban đầu. Hai phép kiểm bắt được hầu hết lỗi chia đôi.
LUKATO Sinh học · Một chủ đề độc lập · Dữ kiện gốc được kiểm chứng · Không suy đoán phần bị thiếu.