Bài giảng Sinh học Lớp 12 - Bài 17, Phần 2: Cấu trúc di truyền của quần thể (Chuẩn kiến thức)

CẤU TRÚC DI TRUYỀN 
CỦA QUẦN THỂ 
(TIẾP THEO) 
TIẾT 18 - bài 17 
Câu 1: Các quần thể cùng loài thường khác biệt nhau về những đặc điểm di truyền nào ? 
KIỂM TRA BÀI CŨ 
 Câu 2: Nêu đặc điểm về cấu trúc di truyền ở quần thể cây tự thụ phấn và quần thể động vật giao phối gần ? 
Bài tập 1: Ở gà : 
 AA quy định lông đen 
 Aa quy định lông đốm 
 aa quy định lông trắng . 
 Một quần thể gồm 410 con lông đen , 580 con lông đốm , 10 con lông trắng . 
Tính tần số tương đối của alen A và a? 
Tính tần số tương đối của các kiểu gen AA, Aa , aa ? 
Bài tập 2: Một quần thể tự phối , thế hệ xuất phát (P) có tỉ lệ kiểu gen là 100% Aa . Tính tỉ lệ các kiểu gen AA, Aa , aa ở thế hệ thứ 2 ? 
KIỂM TRA BÀI CŨ 
Tiết 18- Bài 17 : CẤU TRÚC DI TRUYỀN CỦA QUẦN THỂ ( tiếp theo ) 
1. Quần thể ngẫu phối : 
Thế nào là quần thể ngẫu phối ? 
 a. Khái niệm : 
III. CẤU TRÚC DI TRUYỀN CỦA QUẦN THỂ NGẪU PHỐI : 
b. Đặc điểm di truyền của quần thể ngẫu phối 
Nêu những đặc điểm của quần thể ngẫu phối khác với quần thể tự phối ? 
Cho VD minh họa về quần thể ngẫu phối ? 
 Theo em , loại biến dị di truyền nào được tạo thành thông qua giao phối ? 
Số kiểu gen khác nhau trong quần thể về locut gen đó là : 
 r(r + 1) 2 
 Gọi r : số alen thuộc một gen  n : số gen khác nhau ( trong đó các gen phân ly độclập ) 
n 
Có 6 loại kiểu gen khác nhau : I A I A , I A I B , I A I O , I B I B , I B I O , I O I O . 
VD : Trong 1 quần thể người gen quy định nhóm máu A, B, AB và O có 3 Alen khác nhau : I A ,I B ,I O . 
 Tuy nhiên , mỗi tế bào của cơ thể người chỉ chứa 2 trong 3 Alen trên . 
- Qua quá trình ngẫu phối , tổ hợp của các Alen trên sẽ tạo ra những loại kiểu gen nào trong quần thể ? 
 2. Trạng thái cân bằng di truyền của quần thể ( Cân bằng Hacđi – Vanbec ) 
 a, Khái niệm trạng thái cân bằng di truyền của quần thể 
- Em hãy nghiên cứu SGK tr72 và cho biết thế nào là trạng thái cân bằng di truyền của quần thể ? 
Một quần thể chỉ được coi là cân bằng di truyền khi thành phần kiểu gen của chúng tuân theo công thức 
 p2 + 2pq + q2 = 1 
 p là tần số tương đối của alen A 
 q là tần số tương đối của alen a với p + q = 1 
 ( Trong quần thể chỉ có 2 loại a len : Trội và lặn ) 
 p2 là tần số kiểu gen đồng hợp trội 
 ( bình phương tần số a len trội ) 
2pq là tần số kiểu gen dị hợp 
 ( 2 lần tích của tần số a len trội và a len lặn ) 
q2 là tần số kiểu gen đồng hợp lặn 
 ( bình phương của tần số a len lặn ) 
Cân bằng di truyền ở đây được hiểu là cân bằng về thành phần kiểu gen . 
Nếu trong quần thể , một gen chỉ gồm 2 loại a len : A và a  
Quần thể cân bằng di truyền khi : 
Theo khái niệm trên , quần thể này sẽ cân bằng di truyền khi tần số của các kiểu gen thỏa mãn công thức nào ? 
p2 (AA) + 2pq ( Aa ) + q2 ( aa ) = 1 
 Khi nói một quần thê ̉ ở vào một thời điểm hiện tại có cân bằng hay không thi ̀ điều ta cần tìm là xem thành phần của các kiểu gen có thỏa mãn công thức : 
p2 (AA) + 2pq ( Aa ) + q2 ( aa ) = 1 
p2 (AA) . q2 ( aa ) = 2pq ( Aa ) 
2 
2 
BT: Một số quần thể có cấu trúc di truyền như sau : 
 a, 0,42 AA ; 0,48Aa ; 0,10aa 
 b, 0,25 AA ; 0,50Aa ; 0,25aa 
 c, 0,34 AA ; 0,42Aa ; 0,24aa 
 d , 0,64 AA ; 0,32Aa ; 0,04aa 
Quần thể nào nêu trên ở trạng thái cân bằng di truyền ? 
Các quần thể ở trạng thái cân bằng di truyền là b và d 
Tần số của các Alen ở các quần thể :  a, p=0,66; q=0,34 
 b , p=0,5 ; q=0,5 
c, p=0,55 ; q=0,45 
d, p=0,8; q=0,2  
Xác định tần số tương đối của các Alen của mỗi quần thể ? 
Tiết 18: CẤU TRÚC DI TRUYỀN CỦA QUẦN THỂ ( tiếp theo ) 
 1. Quần thể ngẫu phối : 
III. CẤU TRÚC DI TRUYỀN CỦA QUẦN THỂ NGẪU PHỐI : 
2. Trạng thái cân bằng di truyền của quần thể : ( Cân bằng Hacđi – Vanbec ) 
 a.Khái niệm trạng thái cân bằng di truyền của quần thể 
 b. Định luật Hacđi – Vanbec : 
0,36 AA ; 0,48Aa ; 0,16aa = 1 
VD : cấu trúc di truyền của một quần thể ban đầu là : 
Hãy xác định tần số của các a len A và a ở thế hệ xuất phát ? 
Thành phần kiểu gen của thế hệ tiếp theo giống quần thể ban đầu . 
p ( A ) =0,6 ; q ( a ) =0 ,4 
Xác định cấu trúc di truyền ở thế hệ tiếp theo qua ngẫu phối ? 
 (0,6 ) 2 A A + ( 2 x 0,6 x 0,4) A a+ ( 0,4 ) 2 a a = 1 
 0,36 AA ; 0,48Aa ; 0,16aa =1 
Em rút ra nhận xét gì ?  
Nếu sự ngẫu phối diễn ra liên tiếp qua nhiều thế hệ thì : 
cấu trúc di truyền của quần thể và tần số tương đối của các 
alen cũng không thay đổi => Quần thể đạt TTCBDT . 
0,36 AA ; 0,48Aa ; 0,16aa = 1 
Phát biểu nội dung cơ bản của định luật  Hac Đi – Van Bec ? 
Nếu trong quần thể chỉ có 2 a len A và a với tần số a len tương ứng là p và q thì quần thể này sẽ cân bằng Hacđi – Vanbec khi thành phần kiểu gen thỏa mãn công thức : 
 p 2 AA + 2pq Aa + q 2 aa = 1 
Xét trường hợp 1 gen có 3 alen kí hiệu A 1 , A 2 , A 3 
với các tần số tương ứng là p, q, r trong đó p + q + r = 1. 
p 2 A 1 A 1 +q 2 A 2 A 2 +r 2 A 3 A 3 +2pqA 1 A 2 +2prA 1 A 3 +2qrA 2 A 3 = 1 
Thì cấu trúc di truyền của quần thể ở trạng thái cân bằng sẽ thỏa mãn công thức nào ? 
Tần số tương đối của các kiểu gen là các số hạng khai triển bình phương của tổng tần số các a len :   ( p + q + r ) 2 
Tiết 18: CẤU TRÚC DI TRUYỀN CỦA QUẦN THỂ ( tiếp theo ) 
1. Quần thể ngẫu phối : 
III. CẤU TRÚC DI TRUYỀN CỦA QUẦN THỂ NGẪU PHỐI : 
2. Trạng thái cân bằng di truyền của quần thể : ( Cân bằng Hacđi – Vanbec ) 
- Quần thể phải có kích thước lớn . 
Để quần thể ở trạng thái cân bằng di truyền cần có những điều kiện nào ? 
 - 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 CLTN ) 
- Đột biến không xảy ra , nếu xảy ra thì tần số đột biến thuận và nghịch là ngang nhau . 
Quần thể phải được cách li với quần thể khác ( Không có sự di , nhập gen. 
c. Điều kiện nghiệm đúng của định luật: Hacđi – Vanbec ) 
Theo em trong các điều kiện nghiệm đúng định luật Hac đi – Van bec thì điều kiện nào là cần thiết nhất để duy trì thành phần kiểu gen của quần thể ngẫu phối ? 
Một quần thê ̉ có kích thước lớn , không bị tác động của chọn lọc tư ̣ nhiên , không có di nhập gen , không có đột biến nhưng nếu các cá thê ̉ của quần thê ̉ không giao phối ngẫu nhiên với nhau thi ̀ mặc dù tần sô ́ của các alen trong quần thê ̉ được duy trì không đổi tư ̀ thê ́ hê ̣ này sang thê ́ hê ̣ khác nhưng thành phần kiểu gen của quần thê ̉ thi ̀ lại bị biến đổi theo hướng tăng dần tần sô ́ của các kiểu gen đồng hợp tư ̉ va ̀ giảm dần tần sô ́ của các kiểu gen di ̣ hợp tư ̉ 
=> QT không CBDT 
Điều kiện 2 
d. Mặt hạn chế của định luật Hac đi – Van Béc 
Ngoài ra , một quần thể có thể có ở trong trạng thái : cân bằng về thành phần kiểu gen của một gen nào đó nhưng lại có thể không cân bằng về thành phần các kiểu gen của những gen khác . 
  Trạng thái động của quần thể  sinh giới tiến hóa 
Trên thực tế , một quần thể trong tự nhiên rất khó có thể đáp ứng được với các điều kiện nêu trên  tần số alen và thành phần kiểu gen liên tục bị biến đổi . 
Tiết 18: CẤU TRÚC DI TRUYỀN CỦA QUẦN THỂ ( tiếp theo ) 
1. Quần thể ngẫu phối : 
III. CẤU TRÚC DI TRUYỀN CỦA QUẦN THỂ NGẪU PHỐI : 
2. Trạng thái cân bằng di truyền của quần thể : ( Cân bằng Hacđi – Vanbec ) 
a.Khái niệm trạng thái cân bằng di truyền của quần thể 
b. Định luật Hacđi – Vanbec : 
c. Điều kiện nghiệm đúng của định luật : 
 e. Ý nghĩa của định luật : 
+ Lí luận : 
 Trình bày ý nghĩa lí luận của định luật Hacđi – Vanbec ? 
 Phản ánh được trạng thái cân bằng di truyền trong quần thể => Giải thích sự tồn tại lâu dài , ổn định của những quần thể trong tự nhiên . 
d. Mặt hạn chế của định luật Hac đi – Van Béc 
Vì gen gây bệnh nằm trên NST thường và là gen lặn nên quy ước : A - bình thường ; a - bệnh bạch tạng . 
 Người bình thường có thể có 1 trong 2 kiểu gen sau : AA hoặc Aa 
 Người bị bệnh chỉ có kiểu gen là aa . 
 Mặt khác quần thể người này cân bằng nên : 
 q 2 ( aa ) = 1/10000 suy ra q = 1/100 = 0,01 
 => p = 1 - 0,01 = 0,99 
 => p 2 (AA) = 0,99 2 = 0,980 
 => 2pq ( Aa ) = 2.0,99.0,01 = 0,0198 
Thực hiện lệnh  trang 74 SGK 
Qua ví dụ trên em có rút ra kết luận gì về ý nghĩa thực tiễn của định luật ? 
Một quần thể người bị bạch tạng là 1/10000. Giả sử quần thể này cân bằng di truyền . 
- Hãy tính tần số các alen và thành phần các kiểu gen của quần thể ? Biết rằng , bệnh bạch tạng do gen lặn nằm trên NST thường quy định ? 
+ Thực tiễn : 
 Khi biết được quần thể ở trạng thái cân bằng Hacđi – Van Bec thì từ tần số các cá thể có kiểu hình lặn  tần số của alen lặn , alen trội  tần số của các loại kiểu gen trong quần thể . 
- Tính xác suất để hai người bình thường trong quần thể này lấy nhau sinh ra người con đầu lòng bị bệnh bạch tạng ? 
 Thực hiện lệnh  trang 74 SGK 
Giá trị thực tiễn của định luật quan trọng đối với y học và chọn giống : Khi biết được tần số xuất hiện đột biến nào đó ta có thể dự đoán được xác suất xuất hiện thể đột biến đó trong quần thể  có kế hoạch điều chỉnh hoặc hạn chế 
Xác 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. 
CỦNG CỐ 
HS đọc phần tổng kết cuối bài học 
BÀI TẬP VỀ NHÀ 
- Học bài cũ và trả lời câu hỏi cuối bài . 
- Xem bài tiếp theo trước khi tới lớp . 
CHÀO TẠM BIỆT QUÝ THẦY CÔ VÀ CÁC EM