Bài giảng Sinh học 12 Bài 16,17: Cấu trúc di truyền của quần thể

uy định thân thấp. Trong quần thể có 100 cây AA, 300 cây Aa, 600 cây aa.a. Tính tần số alen A và a.b. Tính tần số các kiểu genBài giảia. Tổng số alen của quần thể là: Tần số của alen A là: Tần số của alen a là: b. Tổng số cá thể của quần thể là: Tần số của kiểu gen AA là: Tần số của KG Aa là: Tần số của KG aa là:(100 + 300 + 600) x 2 = 2000(100 x 2 + 300)/2000 = 0.25100/1000 = 0.1300/1000 = 0.3600/1000 = 0.6(600 x 2 + 300)/2000 = 0.75100 + 300 + 600 = 1000II. Cấu trúc di truyền của quần thể tự thụ phấn và quần thể giao phối gầnQuần thể tự thụ phấnHoa đơn tính trên cùng 1 cơ thểHoa lưỡng tínhNHỊNHUỴQuaàn theå giao phoái gaàn ở cá La HánHieän töôïng caùc caù theå coù cuøng huyeát thoáng giao phoái vôùi nhauII. Cấu trúc di truyền của quần thể tự thụ phấn và quần thể giao phối gần-Tự thụ phấn là hiện tượng hạt phấn và noãn tham gia vào quá trình thụ tinh thuộc cùng một cây.-Giao phối cận huyết là sự giao phối giữa các cá thể cùng bố mẹ hoặc giữa bố mẹ với con cái của chúng.Ví dụ (SGK). Giả sử 1 QT cây đậu Hà Lan có 100% KG Aa tự thụ phấn. Hãy X/Đ TLKG: AA; Aa; aa sau 1, 2, 3, n thế hệ tự thụ? T.HệKiểu gen(kiểu tự thụ)Dị hợp Đồng hợp AaP100%0%Aa x AaF1F2F3Ví dụ (SGK). Giả sử 1 QT cây đậu Hà Lan có 100% KG Aa tự thụ phấn. Hãy X/Đ TLKG: AA; Aa; aa sau 1, 2, 3, n thế hệ tự thụ? T.HệKiểu gen(kiểu tự thụ)Dị hợp Đồng hợp AaP100%0%Aa x AaF1F2F3....................................................................................................Fn........................................................... Kết luận: Quần thể ban đầu Aa tự thụ phấn qua n thế hệ sẽ có-Tỉ lệ kiểu gen đồng hợp AA + aa là->Tỉ lệ kiểu gen đồng hợp AA = aa là-Tỉ lệ kiểu gen dị hợp Aa là Chú ý: Quần thể ban đầu yAa tự thụ phấn qua n thế hệ sẽ có->Tỉ lệ kiểu gen dị hợp Aa là->Tỉ lệ kiểu gen đồng hợp AA = aa làQT sinh sản bằng cách “tự thụ phấn và giao phối gần” có cấu trúc di truyền với tỉ lệ các kiểu gen đồng hợp ngày một tăng và tỉ lệ các kiểu gen dị hợp ngày một giảm dần->Tỉ lệ kiểu gen đồng hợp “AA + aa” làIII. Cấu trúc di truyền của quần thể ngẫu phối1. Quần thể ngẫu phối-Khái niệm: Quần thể sinh vật được gọi là ngẫu phối khi các cá thể trong quần thể lựa chọn bạn tình để giao phối một cách hoàn toàn ngẫu nhiên.-Đặc điểm DT của QT ngẫu phối:+Duy trì được sự đa dạng di truyền quần thể +Tạo một lượng biến dị di truyền rất lớn trong quần thể +Nhiều biến dị tổ hợp: Cung cấp nguồn nguyên liệu cho quá trình tiến hóa,chọn giống.2. Trạng thái cân bằng di truyền của quần thể Một quần thể chỉ được coi là cân bằng thành phần kiểu gen khi thành phần kiểu gen của chúng thỏa mãn công thức p2(AA) + 2pq(Aa) + q2(aa) = 1 với p + q = 1 với p = tần số tương đối của alen A q = tần số tương đối của alen aa.Định luật Hacđi - VanbecTrong một quần thể lớn, ngẫu phối, nếu không có các yếu tố làm thayđổi tần số alen thì thành phần kiểu gen của quần thể sẽ duy trì khôngđổi từ thế hệ này sang thế hệ khác theo đẳng thức: p2 + 2pq + q2 = 1.Với p + q = 1b. Công thức về thành phần kiểu genp2(AA) + 2pq(Aa) + q2(aa) = 1c. Điều kiện để quần thể ở trạng thái cân bằng di truyền-Quần thể phải có kích thước lớn.-Các cá thể trong quần thể phải giao phối với nhau một cách ngẫu nhiên.-Các cá thể có kiểu gen khác nhau phải có sức sống và khả năng sinh sản như nhau (không có chọn lọc tự nhiên)-Đột biến không xảy ra hay có xảy ra thì tần số đột biến thuận phải bằngtần số đột biến nghịch-Quần thể phải được cách ly với các quần thể khác (không có sự di –nhập gen giữa các quần thể). d. Mặt hạn chế của định Hacđi - Vanbeca.Định luật Hacđi - Vanbecb. Công thức về thành phần kiểu genc. Điều kiện để quần thể ở trạng thái cân bằng di truyềnd. Mặt hạn chế của định luật Hacđi - Vanbec-Trên thực tế, một quần thể trong tự nhiên rất khó có thể đáp ứngđược với các điều kiện nêu trên  tần số alen và thành phần kiểu genliên tục bị biến đổi. -Ngoài ra, một quần thể có thể có ở trong trạng thái cân bằng về thànhphần kiểu gen của một gen nào đó nhưng lại có thể không cân bằng vềthành phần các kiểu gen của những gen khác.  Trạng thái động của quần thể  sinh giới tiến hóae. Ý nghĩa của định luật Hacdi - Vanbec-Khi biết được quần thể ở trạng thái cân bằng Hacdi–Vanbec thì từ tầnsố các cá thể có kiểu hình lặn  tần số của alen lặn, alen trội  tần sốcủa các loại kiểu gen trong quần thể.-Dự đoán được xác suất xuất hiện một kiểu hình nào đó trong quần thể  có kế hoạch điều chỉnh hoặc hạn chế.Chú ý: Khi nói một quần thể ở vào một thời điểm hiện tại có cân bằng hay không thì điều ta cần tìm là xem thành phần của các kiểu gen có thỏa mãn công thức p2 (AA) + 2pq (Aa) + q2 (aa) = 1 hay không chứ không phải tính xem thế hệ sau “thành phần kiểu gen có thay đổi hay không”. p2.q2 và (2pq/2)2 -Phương pháp xét một quần thể cân bằng hay không cân bằng là xét tỉ lệ - QT có: 0,64 = p2; 0,32 = 2pq; 0,04 = q2. Vì p2.q2 = (2pq/2)2 = 0,64 x 0,04 = (0,32/2)2 nên quần thể cân bằng.+Nếu p2.q2 = (2pq/2)2 thì quần thể cân bằng+Nếu p2.q2 # (2pq/2)2 thì quần thể chưa cân bằngVD:Xét QT có thành phần kiểu gen P: 0,64 AA : 0,32Aa : 0,04 aa- QT có: 0,64 = p2 , 0,32 = 2pq; 0,04 = q2. - QT cân bằng hay chưa đạt trạng thái cân bằng di truyền thì 0,64 là tỷ lệ kiểu gen AA ; 0,32 là tỷ lệ kiểu gen Aa và 0,04 là tỷ lệ kiểu gen aa.VD: Ở quần thể tự thụ phấnP: 0,25 AA : 0,5 Aa : 0,25 aa Tần số alen A = 0,5 ; a = 0,5F1: 0, 375 AA : 0,25 aa : 0,375 aa Tần số alen A = 0,5 ; a = 0,5F2: 0,4375 AA : 0,125 Aa : 0,4375 aa Tần số alen A = 0,5 ; a = 0,5F3: 0,46875 AA : 0,0625 Aa : 0,46875 aa Tần số alen A = 0,5 ; a = 0,5Trạng thái cân bằng di truyền của quần thể hay cân bằng Hardy – Weinberg là cân bằng về thành phần kiểu gen.VD: Ở quần thể tự thụ phấnP: 0,25 AA : 0,5 Aa : 0,25 aa Tần số alen A = 0,5 ; a = 0,5F1: 0, 375 AA : 0,25 aa : 0,375 aa Tần số alen A = 0,5 ; a = 0,5F2: 0,4375 AA : 0,125 Aa : 0,4375 aa Tần số alen A = 0,5 ; a = 0,5F3: 0,46875 AA : 0,0625 Aa : 0,46875 aa Tần số alen A = 0,5 ; a = 0,5Trạng thái cân bằng di truyền của quần thể hay cân bằng Hardy – Weinberg là cân bằng về thành phần kiểu gen.VD: Ở quần thể tự thụ phấnP: 0,25 AA : 0,5 Aa : 0,25 aa Tần số alen A = 0,5 ; a = 0,5F1: 0, 375 AA : 0,25 aa : 0,375 aa Tần số alen A = 0,5 ; a = 0,5F2: 0,4375 AA : 0,125 Aa : 0,4375 aa Tần số alen A = 0,5 ; a = 0,5F3: 0,46875 AA : 0,0625 Aa : 0,46875 aa Tần số alen A = 0,5 ; a = 0,5Trạng thái cân bằng di truyền của quần thể hay cân bằng Hardy – Weinberg là cân bằng về thành phần kiểu gen.Thực hiện lệnh  trang 73 - SGKTần số alen a : q2 = 1/10000  q = 0,01 Tần số alen A : p = 1 - 0,01 = 0,99 Tần số kiểu gen AA : p2 = 0,992 = 0,980 Tần số kiểu gen Aa : 2pq = 2 x 0,99 x 0,01 = 0,0198Xác suất để hai vợ chồng có kiểu hình bình thường đều có kiểu gen dị hợp tử (Aa) sẽ là [2pq/ (p2 + 2pq)]2= [0,0198/ (0,980 + 0,0198)]2 Xác suất để hai vợ chồng bình thường sinh được người con bạch tạng sẽ là: 2pq/ (p2 + 2pq)]2 x 1/4 [0,0198/ (0,980 + 0,0198)]2 x 1/4 = (0,0198/ 0,9998) x 0,25 = 0,00495Gọi r : số alen thuộc một genSố kiểu gen khác nhau trong quần thể về locut gen đó là : r(r + 1) 2Số thể dị hợp khác nhau trong quần thể: r(r - 1) 2Số thể đồng hợp khác nhau trong quần thể: nGọi r : số alen thuộc một gen n : số gen khác nhauSố kiểu gen khác nhau trong quần thể về locut gen đó là: r(r + 1) 2nnSố kiểu gen khác nhau trong quần thể về locut gen đó là: r(r + 1) 2Số kiểu gen khác nhau trong quần thể về locut gen đó là: r(r + 1) 2Số kiểu gen khác nhau trong quần thể về locut gen đó là: r(r + 1) 2Thực hiện lệnh  trang 74 SGKTần số alen a bằng cách tính căn bậc 2 của 1/1000 = 0,01. Do đó tần số alen A = p = 1 - 0,01 = 0,99. Tần số kiểu gen AA = p2 = 0,992 = 0,980 Tần số kiểu gen Aa = 2pq = 0,99 x 0,01 x 2 = 0,0198Xác suất để hai vợ chồng có kiểu hình bình thường đều có kiểu gen dị hợp tử (Aa) sẽ là [2pq/(p2 + 2pq)]2= [0,0198/(0,980 + 0,0198)]2. Xác suất để hai vợ chồng bình thường sinh được người con bạch tạng sẽ là: 2pq/(p2 + 2pq)]2 x 1/4 [0,0198/(0,980 + 0,0198)]2 x 1/4 = (0,0198/0,9998) x 0,25 = 0,00495.KIỂM TRA BÀI CŨ:Quần thể có cấu trúc di truyền nào sau đây ở trạng thái cân bằngA. 0,42BB : 0,16Bb : 0,42bbB. 0,50BB : 0,25Bb : 0,25bbC. 0,37BB : 0,26Bb : 0,37bbD. 0,25BB : 0,50Bb : 0,25bb Ví dụ: P: 0,5AA + 0,4Aa + 0,1aa =1 Tính T/S KG qua 3 lần tự thụ. Đáp án: Aa = h(1/2)n = H’ = 0,05AA = d + (h – H’)/2 = 0,675aa = r + (h – H’)/2 = 0,275Thế heäKG ñoàng hôïp töû troäiKG dò hôïp töûKG ñoàng hôïp töû laën0Aa1AA2Aa 1aa24AA 2AA 4Aa 2aa 4aa324AA 4AA8Aa4aa 24aa. ........... n?AA?Aa?aaPHIEÁU HOÏC TAÄP SOÁ 2 4112AA 8AA16Aa8aa112aa1-1/2n1/2 n1-1/2nTheá heäTyû leä Aa %Tyû leä AA% hoaëcø aa%PF1F2F3F4Fn 100%0%=[ 1- (1/2 ) 0 ]/250%=(1/2)125% = [1-(1/2 )1]/225=(1/2 )237,5% = [1-(1/2 )2] /212,5=(1/2 )343,75%= [1-(1/2 )3]/26,25%=(1/2)446,875% =[1-(1/2 )4]/2( 1/2 )n1-(1/2)n 2ÑAÙP AÙN : Phieáu hoïc taäp soá 2 Caáu truùc di truyền cuûa quaàn theå noäi phoái sau n theá heäBaûng 16.KG ñoàng hôïp =(4 n-2 n)/2KG dò hôïp =2 nTyû leä dò hôïp =( 1/2 )nTyû leä ñoàng hôïp =1-(1/2)n 2(Troäi hoaëc laën)Soá theáheäChieàu cao TBNaêng suaát TBìnhp2,93m47,6 taï/haF152,46m24,1taï/haF302,34m15,2 taï/ha4.Ñaëc ñieåm cuûa quaàn theå töï thuï phaán vaø quaàn theå giao phoái gaàn Caây ngoâ töï thuï phaánQuaàn theå ngoâ töï thuï phaán qua 30 theá heäTöø soá lieäu vaø hình aûnh , haõy cho bieát keát quaû cuûa söï töï thuï phaán ôû ngoâ ?*Laøm bieán ñoåi caáu truùc di truyeàn cuûa quaàn theå theo höôùng taêng taàn soá kieåu gen ñoàng hôïp töû vaø giaûm taàn soá kieåu gen dò hôïp töû laøm giaûm ñoä ña daïng veà maët di truyeàn ( SGK)Taïi sao luaät hoân nhaân gia ñình laïi caám khoâng cho ngöôøi coù hoï haøng gaàn (trong voøng 3 ñôøi) keát hoân vôùi nhau ?Xét QT đậu Hà Lan có 700 cây có KG AA ; 200 cây có KG Aa ; 100 cây có KG aa Tần số KG AA = 700 / 1000 = 0,7 Tần số KG Aa = 200 / 1000 = 0,2 Tần số KG aa = 100 / 1000 = 0,1 - Tần số alen A = - Tần số alen a =2(700 x 2 ) + 2001000 x 2(100 x 2 ) + 2001000 x 2=0,7 +0,2 2=0,8 =0,1 +0,2 =0,2