Giải Luyện tập và vận dụng 2 trang 96 SGK Sinh học 12

Lời giải

Nhận định chung: Hiện tượng thoái hoá giống do tự thụ phấn (hay giao phối gần) về bản chất là do các alen lặn có hại vốn tồn tại ở trạng thái dị hợp ($Aa$) dần được đưa về trạng thái đồng hợp lặn ($aa$) qua các thế hệ, nên biểu hiện ra kiểu hình gây hại (sức sống kém, năng suất giảm, xuất hiện cây dị dạng…). Vậy vấn đề là: tại sao ở đậu Hà Lan tự thụ phấn nghiêm ngặt, việc đưa alen lặn về đồng hợp đó lại không làm giống xấu đi.

a) Tự thụ phấn làm tăng dần tỉ lệ thể đồng hợp, giảm dần tỉ lệ thể dị hợp qua các thế hệ.
Với một gen ở trạng thái dị hợp $Aa$, sau mỗi thế hệ tự thụ phấn tỉ lệ dị hợp giảm đi một nửa:
$$\text{tỉ lệ dị hợp ở thế hệ thứ } n = \left(\frac{1}{2}\right)^{n} \xrightarrow{\,n\to\infty\,} 0$$
Do đó quần thể tự thụ phấn nhanh chóng phân hoá thành các dòng thuần (đồng hợp về các cặp gen), trong đó có cả dòng đồng hợp lặn mang alen có hại.

b) Đậu Hà Lan tự thụ phấn nghiêm ngặt trong tự nhiên qua rất nhiều thế hệ (lâu đời). Vì vậy các alen lặn có hại đã có đủ thời gian được bộc lộ ở trạng thái đồng hợp lặn và bị chọn lọc tự nhiên loại bỏ từ lâu: những cá thể mang tổ hợp gen đồng hợp lặn gây hại có sức sống và khả năng sinh sản kém nên bị đào thải, chỉ còn lại các dòng đồng hợp mang alen (phần lớn là trội, thích nghi) không gây hại được giữ lại.

c) Kết luận: Quần thể đậu Hà Lan hiện nay gồm những dòng thuần đã được "thanh lọc", trong vốn gen hầu như không còn alen lặn có hại chưa bộc lộ. Do đó, dù tiếp tục tự thụ phấn nghiêm ngặt cũng không có thêm alen có hại nào được chuyển về đồng hợp để biểu hiện, nên giống vẫn giữ được sức sống và không bị thoái hoá.

*(Trái lại, ở các loài giao phấn chéo như ngô, vốn gen còn tiềm ẩn nhiều alen lặn có hại ở trạng thái dị hợp; khi bị ép tự thụ phấn, các alen này nhanh chóng về đồng hợp và biểu hiện nên gây thoái hoá giống.)*

Đáp số