Bài 21. Trạng thái cân bằng của quần thể giao phối ngẫu nhiên tài liệu, giáo án, bài giảng , luận văn, luận án, đồ án, b...
Trang 3Quần thể là gì? Cách tính tần số kiểu gen và tần số các alen trong quần
thể?
Trang 4I - QUẦN THỂ GIAO PHỐI NGẪU NHIÊN
Thế nào là quần thể ngẫu phối ?
* Khái niệm: Quần thể ngẫu phối là quần thể trong
đó các cá thể giao phối một cách hoàn toàn ngẫu nhiên.
Khi nào thì quần thể người gọi là quần
thể ngẫu phối
Là quần thể ngẫu phối khi lựa chọn bạn đời không phụ thuộc vào người đó có nhóm máu gì hoặc người đó có các chỉ tiêu sinh hoá bên
trong như thế nào.
Quần thể ngẫu phối có đặc điểm gì?
* Đặc điểm:
- Có nguồn biến dị di truyền rất lớn là nguyên liệu
cho tiến hoá và chọn giống ( Đa hình ).
- Duy trì tần số KG khác nhau trong quần thể một
cách không đổi trong những điều kiện nhất định Duy trì được sự đa dạng DT của QT.
=> Nếu gọi r là số alen thuộc 1 gen, n là số gen khác nhau, trong đó các gen phân li độc lập, thì
số KG khác nhau trong quần thể được tính bằng công thức: r ( r + 1 )
2
n
Trang 5* Khái niệm: Quần thể ngẫu phối là quần thể trong
đó các cá thể giao phối một cách hoàn toàn ngẫu nhiên.
* Đặc điểm:
- Có nguồn biến dị di truyền rất lớn là nguyên liệu
cho tiến hoá và chọn giống ( Đa hình ).
- Duy trì tần số KG khác nhau trong quần thể một
cách không đổi trong những điều kiện nhất định Duy trì được sự đa dạng DT của QT.
+ VD: Ở QT Người đàn ông, phụ nữ đều cho 2 23 loại
giao tử => 2 23 x 2 23 = 70.368.744.180.000 loại hợp tử ( xấp xỉ 70.369 tỷ người có thể có )
Thế giới hiện nay > 6 tỷ người => Không có ai giống ai trừ sinh đôi cùng trứng.
I - QUẦN THỂ GIAO PHỐI NGẪU NHIÊN
Trang 6Cấu trúc di truyền của quần thể tự thụ phấn
và quần thể giao phối gần có đặc điểm gì ( từ thế hệ bố mẹ đến các thế hệ sau F1, F2, F3, Fn)
?
I - QUẦN THỂ GIAO PHỐI NGẪU NHIÊN
Trang 7NGUYỄN HOÀNG TRƯỜNG THPT TĨNH GIA
II
1 Bài toán:
Cho quần thể ngẫu phối có cấu trúc DT: 0,5 AA + 0,4 Aa + 0,1 aa = 1 Tìm cấu trúc di truyền của quần thể ở thế hệ F 1 , F 2 Từ đó rút ra nhận xét về tần số các alen và cấu trúc DT của quần thể?
Giải: - p (A) = 0,5 + 0,4 / 2 = 0,7
- q (a) = 1 - 0,7 = 0,3
Vì quần thể ngẫu phối nên tỉ lệ kiểu gen ở F 1 là:
aa = 0,09
Aa = 0,21
a = 0,7
Aa = 0,21
AA = 0,49
A = 0,7
a = 0,3
A = 0,7 Giao tử
II - ĐỊNH LUẬT HACĐI - VANBEC
Trang 8Nguyễn Hoàng Trường T H P T Tĩnh Gia
2
- F 1 = 0,49 AA + 0,42 Aa + 0,09 aa.
- Tỉ lệ kiểu gen ở F 1 Khác P.
- p' (A) = 0,49 + 0,42 / 2 = 0,7
- q' (a) = 1 - 0,7 = 0,3
* Tần số tương đối của các alen ở thế hệ F 1 là:
Tỉ lệ kiểu gen ở F 2 là:
Nhận xét gì tần số các alen ở thế hệ P và F1?
=> Nhận xét: p' = p; q' = q
- F 2 = 0,49 AA + 0,42 Aa + 0,09 aa
Nhận xét gì cấu trúc DT của quần thể ở
thế hệ F1 và F2?
Cấu trúc DT của quần thể ở thế hệ F 1 và F 2 giống
nhau => Đạt trạng thái cân bằng DT
1 Bài toán:
II - ĐỊNH LUẬT HACĐI - VANBEC
Trang 92 Trạng thái cân bằng di truyền Hacđi - Vanbec:
Định luật Hacđi - Vanbec được phát biểu
như thế nào?
- Nội dung: Trong một quần thể lớn, giao phối tự do
và ngẫu nhiên ( Ngẫu phối ), nếu không có các yếu tố làm thay đổi tần số alen thì thành phần kiểu gen của quần thể sẽ duy trì không đổi từ thế hệ này sang thế hệ khác theo đẳng thức:
p 2 + 2pq + q 2 = 1.
Nếu trong một quần thể, một gen chỉ có 2 alen A và a, đạt cân bằng DT khi nào?
- Nếu một gen có 2 alen A và a thì ta có thành phần
kiểu gen của quần thể ở trạng thái cân bằng là:
p 2 (AA)+ 2pq (Aa) + q 2 (aa) = 1.
( p là tần số của A và q là tần số của a
p 2 là tần số của kiểu gen AA ; 2pq là tần số của
kiểu gen AA; q 2 là tần số của kiểu gen aa ).
II - ĐỊNH LUẬT HACĐI - VANBEC
Trang 102 Trạng thái cân bằng di truyền Hacđi - Vanbec:
- Trạng thái cân bằng Hacđi - Vanbec còn có thể mở
rộng với gen có nhiều alen trong quần thể
VD gen có 3 alen thì thoả mãn: ( p + q + r ) 2
II - ĐỊNH LUẬT HACĐI - VANBEC
- Nội dung: Trong một quần thể lớn, giao phối tự do
và ngẫu nhiên ( Ngẫu phối ), nếu không có các yếu tố làm thay đổi tần số alen thì thành phần kiểu gen của quần thể sẽ duy trì không đổi từ thế hệ này sang thế hệ khác theo đẳng thức:
p 2 + 2pq + q 2 = 1.
Trang 11Định luật Hacđi - Vanbec đúng trong
trường hợp nào?
- Quần thể phải có kích thước lớn.
- Các cá thể trong quần thể phải có khả năng giao phối với nhau một cách ngẫu nhiên.
- các cá thể có kiểu gen khác nhau phải có khả năng sống và sinh sản như nhau ( không có CLTN ).
- Đột biến không xảy ra hay có xảy ra thì tần số đột biến thuận phải bằng tần số đột biến nghịch.
- Không có sự di - nhập gen giữa các quần thể.
III - ĐIỀU KIỆN NGHIỆM ĐÚNG CỦA ĐỊNH LUẬT
HACĐI - VANBEC
Trang 12Định luật Hacđi - Vanbec có ý nghĩa
như thế nào?
- Giải thích được sự tồn tại lâu dài, ổn định của quần thể tự nhiên.
- Khi quần thể ở trạng thái cân bằng Hacđi - Vanbec,
thì từ tần số cá thể có kiểu hình lặn có thể tính được tần số của các alen cũng như tần số của các KG trong quần thể.
IV - Ý NGHĨA CỦA ĐỊNH LUẬT HACĐI - VANBEC
Trang 13Câu 1: Định luật Hacđi - Vanbec phản ánh điều gì?
A Sự biến động của tần số các alen trong quần thể.
B Sự không ổn định của các alen trong quần thể.
C Sự cân bằng di truyền trong quần thể giao phối.
D Sự biến động của tần số các alen trong quần thể.
CỦNG CỐ
Câu 2: Trong một quần thể giao phối có tỉ lệ phân bố các kiểu gen ở thế hệ xuất phát là:
0,04BB + 0,32Bb + 0,64bb = 1:
Tần số của các alen p (B) và q (b) là:
A p (B) = 0,64 và q (b) = 0,36
B p (B) = 0,4 và q (b) = 0,6
C p (B) = 0,2 và q (b) = 0,8
D p (B) = 0,75 và q (b) = 0,25
Trang 14Câu 3: Trong một quần thể giao phối có tỉ lệ phân
bố các kiểu gen ở thế hệ xuất phát là:
0,04BB + 0,32Bb + 0,64bb = 1:
Tần số các kiểu gen của quần thể sau 5 thế hệ là:
A 0,04BB + 0,32Bb + 0,64bb = 1
C 0,08BB + 0,62Bb + 0,40bb = 1
B 0,64BB + 0,32Bb + 0,04bb = 1
D 0,46BB + 0,22Bb + 0,32bb = 1:
CỦNG CỐ
Trang 16Một QT người có tần số người bị bệnh bạch tạng là
1/10000 Giả sử QT này cân bằng DT.
- Hãy tính tần số và thành phần KG của QT Biết
rằng, bệnh bạch tạng là do một gen lặn nằm trên NST thường quy định.
- Tính xác suất để 2 người bình thường trong quần
thể này lấy nhau sinh ra một người con đầu lòng bị bệnh bạch tạng.
Giải:
A - bình thường, a - bạch tạng.
Quần thể cân bằng DT khi thỏa mãn công thức:
p 2 AA + 2pq Aa + q 2 aa = 1
CỦNG CỐ
Trang 17- q 2 aa = 1/10000 → q a = 1/100.
- p A + q a = 1 → p A = 1 - 1/100 = 99/100.
- Tần số kiểu gen AA = p 2 = ( 99/100 ) 2
- Tần số kiểu gen Aa = 2pq = 198/10000
- Tần số kiểu gen aa = q 2 = ( 1/100 ) 2
- Người bình thường AA hoặc Aa.
+ Hai người BT lấy nhau sinh ra người con bị bệnh
bạch tạng Aa.
+ Tần số người có kiểu gen dị hợp tử ( Aa ) trong
số những người bình thường là:
2pq /( p 2 + 2pq ) = 0,0198 / (0,9801 + 0,0198)
= 0,0198/0,9999.
CỦNG CỐ
Trang 18Sơ đồ lai P: ♂ Bình thường x ♀ Bình thường
(0,9801/0,9999 AA + 0,0198/0,9999 Aa) (0,9801/0,9999 AA + 0,0198/0,9999 Aa)
Tần số các alen : 0,0198/(0,9999x2) a
0,0198 /(0,9999x2) a
F 1 : (0,0198/0,9999) 2 /4 ≈ (0,0198) 2 /4 aa
Như vậy, xác suất để sinh người con bị bênh tạng là (0,0198) 2 /4 = 9,8.10 - 5
CỦNG CỐ