Phân tích trạng thái cân bằng của quần the sinh vật
|
Show Giải Bài Tập Sinh Học 12 – Bài 21: Trạng thái cân bằng của quần thể giao phối ngẫu nhiên (Nâng Cao) giúp HS giải bài tập, cung cấp cho học sinh những hiểu biết khoa học về đặc điểm cấu tạo, mọi hoạt động sống của con người và các loại sinh vật trong tự nhiên: Trả lời câu hỏi Sinh 12 nâng cao Bài 21 trang 85: Hãy xác định tần số tương đối của các alen A và a ở thế hệ xuất phát và cấu trúc di truyền ở thế hệ tiếp theo qua ngẫu phối. Từ đó rút ra nhận xét gì? Lời giải: – Vận dụng công thức tính tần số tương đối các alen xác định được: + Tần số tương đối của alen A là: p = 0,36 + 0,48/2 = 0,6 + Tần số tương đối của alen a là: q = 1 – 0,6 = 0,4 – Qua 2 thế hệ ngẫu phối tần số tương đối của các gen và alen không đổi. – Cấu trúc di truyền của quần thế thế hệ tiếp theo: 0,36 AA : 0,48 Aa : 0,16 aa Quần thể thế hệ tiếp theo có cấu trúc p2 + 2pq + q2 = 1 nghiệm đúng công thức Hacđi – Vanbec, phản ánh trạng thái cân bằng di truyền của quần thể. Trả lời câu hỏi Sinh 12 nâng cao Bài 21 trang 85: Quần thể này có ở trạng thái cân bằng di truyền không? Có nhận xét gì về cấu trúc di truyền của quần thể ở thế hệ tiếp theo sau khi diễn ra sự ngẫu phối? Lời giải: – Cấu trúc của quần thể ban đầu: 0,68 AA : 0,24 Aa : 0,08 aa Quần thể không ở trạng thái cân bằng di truyền vì tỉ lệ kiểu gen không tương ứng với công thức Hacđi – Vanbec: p2 + 2pq + q2 = 1. – Tần số tương đối của alen A: p = 0,68 + 0,24 : 2 = 0,8 Tần số tương đối của alen a: q = 1 – 0,8 = 0,2 + Cấu trúc di truyền của quần thể tiếp theo:
→ 0,64 AA : 0,32 Aa : 0,04 aa = 1 + Cấu trúc của quần thể di truyền nghiệm đúng với công thức Hacđi – Vanbec nên quần thể cân bằng di truyền. → Như vậy, một quần thể chưa đạt trạng thái cân bằng, nếu ngẫu phối một lần thì đạt trạng thái cân bằng, sau đó nếu tiếp tục ngẫu phối thì cấu trúc di truyền của quần thể không đổi qua các thế hệ (nếu không có áp lực tiến hóa). Lời giải: – Quần thể giao phối được xem là đơn vị sinh sản, đơn vị tồn tại của loài trong. Chính mối quan hệ về sinh sản là cơ sở đảm bảo cho quần thể tồn tại trong không gian và theo thời gian. – Quần thể giao phối nổi bật ở đặc điểm đa hình. Quá trình giao phối là nguyên nhân làm cho quần thể đa hình về kiểu gen, do đó đưa đến sự đa hình về kiểu hình. Các cá thể trong quần thể chỉ giống nhau ở những nét cơ bản, chúng sai khác nhau về nhiều chi tiết. – Trong quần thể giao phối thì số gen trong cá thể rất lớn, số alen không phải là ít, vì thể quần thể rất đa hình, khó mà tìm được 2 cá thể giống hệt nhau (trừ trường hợp sinh đôi cùng trứng). – Tuy quần thể là đa hình nhưng một quần thể xác định được phân biệt với những quần thể khác cùng loài ở những tần số tương đối các alen, các kiểu gen, các kiểu hình. – Giao phối ngẫu nhiên là nét đặc trưng giữa các cá thể trong quần thể. Lời giải: – Nội dung: Thành phần kiểu gen và tần số tương đối các alen của quần thể ngẫu phối được ổn định qua các thế hệ trong những điều kiện nhất định. – Ví dụ: quần thể ban đầu có kiểu gen: 0,24 AA : 0,72 Aa : 0,04 aa Tần số tương đối alen A: p = 0,24 + 0,72/2 = 0,6 Tần số tương đối alen a: q = 0,04 + 0,72/2 = 0,4 Cấu trúc quần thể ở thế hệ tiếp theo:
→ 0,36 AA : 0,48 Aa : 0,16 aa Qua các thế hệ ngẫu phối tiếp theo thì tần số tương đối của các alen và cấu trúc di truyền của quần thể không đổi. – Khi ở trạng thái cân bằng di truyền thì cấu trúc di truyền của quần thể không đổi (trong những điều kiện nhất định) khi ngẫu phối. Lời giải: – Ý nghĩa: Định luật Hacđi-Vanbec phản ánh trạng thái cân bằng di truyền trong quần thể. Nó giải thích vì sao trong thiên nhiên có những quần thể được duy trì ổn định qua thời gian dài. + Giá trị của thực tiễn: xác định tần số tương đối của các kiểu gen và các alen từ tỉ lệ các kiểu hình. Từ đó, khi biết được tần số xuất hiện đột biến nào đó thì có thể dự tính xác suất bắt gặp thể đột biến đó trong quần thể, hoặc dự đoán các gen hay các đột biến có hại trong quần thể. Điều đó rất quan trọng trong y học và chọn giống. – Điều kiện nghiệm đúng: + Số lượng cá thể lớn. + Có sự ngẫu phối. + Các loại giao tử đều có sức sống và thụ tinh như nhau. + Các loại hợp tử đều có sức sống như nhau. + Không có đột biến, chọn lọc, di nhập gen… Lời giải: Cây bạch tạng aa: 0,0025 → Tần số tương đối của alen a: q = √0,0025 = 0,05 → Tần số tương đối của alen A: p = 1 – 0,05 = 0,95 Quần thể ở trạng thái cân bằng, nên: Cấu trúc di truyền của quần thể là: (0,95)2 AA : 2×0,95×0,05 Aa : (0.05)2 aa 0.9025 AA : 0.095 Aa : 0,0025aa a. 0,42 AA ; 0,48 Aa ; 0,10 aa b. 0,25 AA ; 0,50 Aa ; 0,25 aa c. 0,34 AA ; 0,42 Aa ; 0,24 aa d. 0,01 AA ; 0,18 Aa ; 0,81 aa Quần thể nào nêu trên ở trạng thái cân bằng di truyền? Xác định tần số tương đối của các alen ở mỗi quần thể. Lời giải: a. Cấu trúc di truyền của quần thể: 0,42 AA ; 0,48 Aa ; 0,10 aa → Quần thể chưa ở trạng thái cân bằng di truyền vì không nghiệm đúng với công thức Hacđi – Vanbec: p2 + 2pq + q2 = 1. Tần số tương đối của alen A: p = 0,42 + 0,48/2 = 0,66 Tần số tương đối của alen a: q = 1 – 0,66 = 0,34 b. Cấu trúc di truyền của quần thể: 0,25 AA ; 0,50 Aa ; 0,25 aa → Quần thể ở trạng thái cân bằng di truyền vì nghiệm đúng với công thức Hacđi – Vanbec: p2 + 2pq + q2 = 1. Tần số tương đối của alen A: p = 0,25 + 0,5/2 = 0,5 Tần số tương đối của alen a: q = 1 – 0,5 = 0,5 c. Cấu trúc di truyền của quần thể: 0,34 AA ; 0,42 Aa ; 0,24 aa → Quần thể chưa ở trạng thái cân bằng di truyền vì không nghiệm đúng với công thức Hacđi – Vanbec: p2 + 2pq + q2 = 1. Tần số tương đối của alen A: p = 0,34 + 0,42/2 = 0,55 Tần số tương đối của alen a: q = 1 – 0,55 = 0,45 d. Cấu trúc di truyền của quần thể: 0,01 AA ; 0,18 Aa ; 0,81 aa → Quần thể ở trạng thái cân bằng di truyền vì nghiệm đúng với công thức Hacđi – Vanbec: p2 + 2pq + q2 = 1. Tần số tương đối của alen A: p = 0,01 + 0,18/2 = 0,1 Tần số tương đối của alen a: q = 1 – 0,1 = 0,9 A. có sự giao phối ngẫu nhiên và tự do giữa các cá thể trong quần thể B. không có sự cách li trong giao phối giữa các cá thể thuộc các quần thể khác nhau trong một loài. C. không có sự phụ thuộc lẫn nhau giữa các cá thể về mặt sinh sản. D. sự giao phối trong nội bộ quần thể xảy ra không thường xuyên. Lời giải: Đáp án A
Đáp án chính xác nhất cho câu hỏi trắc nghiệm “Cơ chế tạo ra trạng thái cân bằng của quần thể?” cùng với những kiến thức mở rộng về quần thể là tài liệu đắt giá môn dành cho các thầy cô giáo và bạn em học sinh tham khảo. Trắc nghiệm: Cơ chế tạo ra trạng thái cân bằng của quần thể làA. Do giảm bớt sự cạnh tranh cùng loài khi số lượng cá thể của quần thể giảm quá thấp B. Sự thống nhất mối tương quan giữa tỉ lệ sinh và tỉ lệ tử vong Bạn đang xem: Cơ chế tạo ra trạng thái cân bằng của quần thể?
C. Do bệnh tật và khan hiếm thức ăn trong trường hợp số lượng của quần thể tăng quá cao D. Do sự tác động của kẻ thù trong trường hợp mật độ quần thể tăng quá cao Trả lời:Đáp án đúng: B. sự thống nhất mối tương quan giữa tỉ lệ sinh và tỉ lệ tử vong Kiến thức tham khảo về quần thểI. KHÁI NIỆM QUẦN THỂ– Trong sinh học, một quần thể là tập hợp các cá thể sinh vật cùng một loài, cùng sống trong một không gian xác định, vào thời điểm nhất định, có lịch sử phát triển chung và cách ly với quần thể cùng loài khác. Khái niệm “quần thể” được sử dụng phổ biến ở Việt Nam hiện nay là thuật ngữ dịch từ tiếng Anh: population dùng trong sinh thái học, di truyền học và học thuyết tiến hoá thuộc ngành sinh học. Đừng nhầm với khái niệm dân số (cũng viết là population). – Một quần thể có khi chỉ sinh sản hữu tính hoặc sinh sản vô tính, hoặc có cả hai hình thức sinh sản này, nhưng những cá thể được xem là cùng quần thể, khi thoả mãn các điều kiện chính sau: + Gồm các cá thể cùng một loài, có chung một vốn gen, giữa chúng thường có quan hệ sinh sản. + Thường phân bố cùng một không gian gọi là sinh cảnh trong hệ sinh thái. + Cùng có lịch sử phát triển chung, nghĩa là đã trải qua nhiều thế hệ chung sống. + Tồn tại vào cùng một thời điểm đang xét đến. – Ví dụ: dễ hình dung hơn cả về một quần thể là một đàn voi thường tụ tập với nhau, trải qua nhiều đời cùng sống ở một nơi. Giữa chúng thường có quan hệ họ hàng, che chở bảo vệ lẫn nhau và các voi con thường được sinh ra trong đàn – Một ví dụ khác về quần thể là một đàn toàn cá chép trong cùng một ao đã trải qua vài thế hệ sống chung với nhau. Đàn cá này rõ ràng là không thể vượt qua ao mà chúng đang sống để sang ao bên cạnh được – nghĩa là nó cách ly với quần thể cũng là cá chép ở ao liền kề. II. NHỮNG ĐẶC TRƯNG CƠ BẢN CỦA QUẦN THỂ1. Tỉ lệ giới tính – Tỉ lệ giới tính là tỉ lệ giữa số lượng cá thể đực/cá thể cái. Tỉ lệ này có quan hệ mật thiết đến sức sinh sản của quần thể. – Đa số động vật, tỉ lệ đực/cái ở giai đoạn trứng hoặc con non là 1 : 1 – Tỷ lệ giới tính thay đổi phụ thuộc vào: đặc điểm di truyền, điều kiện môi trường… + Vào mùa sinh sản, thằn lằn và rắn có số lượng cá thể cái cao hơn số lượng cá thể đực, sau mùa sinh sản số lượng lại bằng nhau. + Ở một số loài rùa trứng được ủ ở nhiệt độ < 2800C sẽ nở thành con đực, nếu ủ ở nhiệt độ > 3200C sẽ nở thành con cái… 2. Thành phần nhóm tuổi – Nhóm tuổi của quần thể được phân chia thành các nhóm tuổi: nhóm tuổi trước sinh sản, nhóm tuổi sinh sản, nhóm tuổi sau sinh sản. Ngoài ra, người ta còn phân chia cấu trúc tuổi thành tuổi sinh lí, tuổi sinh thái và tuổi quần thể.
– Quần thể có cấu trúc tuổi đặc trưng, nhưng cấu trúc đó cũng luôn thay đổi phụ thuộc vào điều kiện sống của môi trường: + Khi nguồn sống từ môi trường suy giảm, điều kiện khí hậu xấu đi hoặc dịch bệnh… các cá thế non và già bị chết nhiều hơn cá thể thuộc nhóm tuổi trung bình. + Trong điều kiện thuận lợi, nguồn thức ăn phong phú, các con non lớn lên nhanh chóng, sinh sản tăng, từ đó kích thước quần thể tăng lên. – Ngoài ra, nhóm tuổi của quần thể thay đổi còn có thể phụ thuộc vào một số yếu tố khác như mùa sinh sản, tập tính di cư… 3. Mật độ cá thể của quần thể – Mật độ của quần thể là số lượng hay khối lượng sinh vật có trong một đơn vị diện tích hay thể tích. – Mật độ cá thể của quần thể không cố định mà thay đổi theo mùa, theo năm và phụ thuộc vào: chu kì sống của sinh vật, nguồn thức ăn của quần thể, biến động bất thường của điều kiện sống: lụt lội, cháy rừng, dịch bệnh, hạn hán… – Trong nông nghiệp cần có biện pháp kĩ thuật giữ mật độ quần thể thích hợp là: trồng số lượng hợp lí, loại bỏ cá thể yếu trong đàn, cung cấp đầy đủ thức ăn… – Mật độ là đặc trưng quan trọng nhất vì: mật độ quyết định các đặc trưng khác và ảnh hưởng tới mức sử dụng nguồn sống, tần số gặp nhau giữa con đực và con cái, sức sinh sản và tử vong, trạng thái cân bằng của quần thể, các mối quan hệ sinh thái khác để quần thể tồn tại và phát triển. III. ẢNH HƯỞNG CỦA MÔI TRƯỜNG TỚI QUẦN THỂ SINH VẬT– Các điều kiện sổng của môi trường như khí hậu, thổ nhưỡng, nguồn thức ăn, nơi ở,… thay đổi sẽ dẫn tới sự thay đổi số lượng cá thể cùa quần thể. – Các điều kiện sống của môi trường như khí hậu, thổ nhưỡng, nguồn thức ăn, nơi ở,… thay đổi sẽ dẫn tới sự thay đổi số lượng cá thể của quần thể. – Số lượng cá thể trong quần thể tăng cao khi môi trường sống có khí hậu phù hợp, nguổn thức ăn dổi dào và nơi ở rộng rãi… Tuy nhiên, nếu số lượng cá thể tăng lên quả cao, nguồn thức ăn trở nên khan hiếm, nơi ở và nơi sinh sản chật chội thì nhiều cá thế sẽ bị chết. Mật độ quần thể lại được điều chỉnh trở về mức cân bằng. * Ví dụ: – Khi thời tiết ấm áp và độ ẩm không khí cao, số lượng muỗi nhiều. – Số lượng ếch nhái tăng cao vào mùa mưa. – Chim cu gáy là loại chim ăn hạt, thường xuất hiện nhiều vào những tháng có lúa chín. Đăng bởi: Đại Học Đông Đô Chuyên mục: Lớp 9, Sinh học 9 |
