Bài giảng môn Sinh học lớp 12 - Bài 17: Cấu trúc di truyền của quần thể (Tiếp theo)

Nội dung text: Bài giảng môn Sinh học lớp 12 - Bài 17: Cấu trúc di truyền của quần thể (Tiếp theo)

1. KIỂM TRA BÀI CŨ Một quần thể có cấu trúc di truyền sau: P: 100% Aa. Tính tần số alen A,a? Sau 1 thế hệ tự phối, quần thể có cấu trúc di truyền như thế nào? Em hãy tính tần số alen A, a tại thế hệ F1?
2. Bài 17: CẤU TRÚC DI TRUYỀN CỦA QUẦN THỂ (tiếp theo)
3. III. Cấu trúc di truyền của quần thể ngẫu phối 1. Quần thể ngẫu phối. a. Khái niệm:
4. Chọn khái niệm đúng Quần thể ngẫu phối A. 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 không ngẫu nhiên. B. 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. C. 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 không ngẫu nhiên. D. Quần thể sinh vật được gọi là ngẫu phối khi các cá thể trong quần thể không thể lựa chọn bạn tình để giao phối một cách hoàn toàn ngẫu nhiên.
5. III. Cấu trúc di truyền của quần thể ngẫu phối 1. Quần thể ngẫu phối. a. Khái niệm: b. Đặc điểm:
6. Tìm từ điền vào chỗ còn thiếu 1. Đa dạng 2. Giao phối tự do 3. DuyĐặc trì tầnđiểm số cáccủa kiểuquần gen thể ngẫu phối A. Các cá thể vớigiao phối tự do nhau B. Quần thể ngẫu phối đa về dạng kiểu gen và kiểu hình C. Quần thể ngẫu phối có thể khácduy trì tần số các kiểu gen nhau trong quần thể không đổi qua các thế hệ trong những điều kiện nhất định.
7. VD: Ở QT Người: gen quy định nhóm máu có 3 alen IA, IB, IO , mỗi tế bào ở người chỉ chứa 2 trong 3 alen nói trên, vậy các kiểu gen trong quần thể là: Kiểu gen: IAIA, IAIO, IBIB, IBIO IAIB IOIO Nhóm máu A A B B AB O
8. Tỉ lệ phần trăm nhóm máu A, B, O ở một số quần thể người: Nhóm máu O A B AB Tên nước 48.3% 19.4% 27.9% 4.4% Việt Nam Nga 32.9% 35.8% 23.2% 8.1% 32.1% 35.7% 22.7% 9.5% Nhật 9
9. III. Cấu trúc di truyền của quần thể ngẫu phối 1. Quần thể ngẫu phối. 2. Trạng thái cân bằng di truyền của quần thể.
10. Cấu trúc di truyền: • Xét quần thể 0.6AA; 0.3Aa; 0.1aa pA= 0.75(3/4); qa= 0.25(1/4) Ngẫu phối: F1: (0.6AA; 0.3Aa;0.6AA 0.1aa)0.3Aa x (0.6AA;0.1aa 0.3Aa; 0.1aa) 0.6AA(3/4 A; 1/4a) x (3/4 A; 1/4a) 9/16AA ; 6/16Aa; 1/16aa 0.3Aa pA= ¾ ; qa= ¼ F2:0.1aa(3/4 A; 1/4a) x (3/4 A; 1/4a) 9/16 AA ; 6/16Aa; 1/16aa pA= ¾ ; qa= ¼ •Nhận xét: - Tần số alen không đổi. - TPKG: thay đổi từ P->F1; sau đó không đổi.
11. Cấu trúc di truyền: • Xét quần thể 0.7AA; 0.2Aa; 0.1aa pA= 0.8; qa= 0.2 Ngẫu phối: F1: (0.7AA; 0.2Aa; 0.1aa) x (0.7AA; 0.2Aa; 0.1aa) (0.8A; 0.2a) x (0.8 A; 0.2a) 0.64AA ; 0.32Aa; 0.04aa pA= 0.8; qa= 0.2 F2: (0.8A; 0.2a) x (0.8 A; 0.2a) 0.64AA ; 0.32Aa; 0.04aa pA= 0.8; qa= 0.2 •Nhận xét: - Tần số alen không đổi. - TPKG: thay đổi từ P->F1; sau đó không đổi.
12. • Kết luận: + Qua các thế hệ ngẫu phối, tần số alen và TPKG không đổi + Những quần thể có TPKG không đổi gọi là quần thể đang ở trong trạng thái cân bằng di truyền.
13. HARDY- nhà Toán học Anh WEINBERG- bác sĩ người Đức
14. 2. Trạng thái cân bằng di truyền của quần thể - ĐỊNH LUẬT HACĐI – VANBEC Nội dung: Trong một quần thể lớn, 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 qua từ thế hệ này sang thế hệ khác theo đẳng thức: p2 + 2pq + q2 = 1 Xét quần thể dAA; hAa; raa pA= d+h/2; qa= r +h/2 Ngẫu phối: F1: (dAA; hAa; r aa) x (dAA; hAa; r aa) (pA+ qa) x (pA+qa) = (pA+ qa)2 = p2AA + 2pq Aa + q2 aa (TPKG Quần thể cân bằng)
15. Tổng quát: Cấu trúc di truyền của QTNP ở trạng thái cân bằng 1. Trường hợp 1 gen gồm 2 alen: QTNP ban đầu có tần số tương đối của alen A và a lần lượt là p, q, trong đó p+q=1 thì cấu trúc di truyền là: (pA + qa)2 = p2AA + 2pq Aa + q2aa = 1 2. Trường hợp 1 gen gồm 3 alen: QTNP ban đầu có tần số tương đối của alen A1, A2 và A3 lần lượt là p, q, r, trong đó p+q+r =1 thì cấu trúc di truyền là: 2 (pA1+qA2+rA3) = 2 2 2 p A1A1 + q A2A2+ r A3A3 + 2pqA1A2 + 2pr A1A3 + 2qr A2A3 = 1 3. Trường hợp 1 gen gồm n alen: QTNP ban đầu có tần số tương đối của alen A1, A2, An lần lượt là t1,t2, tn trong đó t1+t2+ +tn =1 thì cấu trúc di truyền là: 2 2 2 (t1A1+t2A2+ +tnAn) = t1 A1A1+t2 A2A2+ 2t(n-1)tn A(n-1)An = 1
16. - Dấu hiệu nhận biết quần thể cân bằng: + TPKG không đổi qua các thế hệ. + TPKG thỏa mãn đẳng thức Hacđi-Vanbec: p2AA + 2pq Aa + q2 aa =1 → Cách xác định trạng thái cân bằng: B1: Tính tần số alen B2: Tính TPKG F1 hoặc thay vào đẳng thức Hacđi-vanbec B3: So sánh với TPKG ban đầu và kết luận + AA = p2 ; aa = q2 pA = √AA ; qa = √aa  √AA + √aa =1 →Cách xác định trạng thái cân bằng: Tính tổng: √AA + √aa: Nếu = 1 thì kết luận QT cân bằng. Ví dụ: Xét trạng thái cân bằng của các quần thể sau: 1. 0.6AA; 0.3Aa; 0.1aa 2. 0.7AA; 0.2Aa; 0.1aa 3. 0.36AA; 0.48Aa; 0.16aa 4. 0.49AA; 0.42Aa; 0.09aa 5. 0.64AA; 0.32Aa; 0.04aa
17. - Điều kiện nghiệm đúng định luật: * 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, nếu có thì tần số đột biến thuận phải bằng tần số đột biến nghịch * Quần thể phải được cách li với quần thể khác( không có sự di nhập gen)
18. 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 ? Điều kiện 2 Một quần thể có kích thước lớn, không bị tác động của chọn lọc tự nhiên, không có di nhập gen, không có đột biến nhưng nếu các cá thể của quần thể không giao phối ngẫu nhiên với nhau thì mặc dù tần số của các alen trong quần thể được duy trì không đổi từ thế hệ này sang thế hệ khác nhưng thành phần kiểu gen của quần thể thì lại bị biến đổi theo hướng tăng dần tần số của các kiểu gen đồng hợp tử và giảm dần tần số của các kiểu gen dị hợp tử => QT không CBDT
19. Mặt hạn chế của định luật Hacđi – Vanbec • 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. • 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
20. - Ý nghĩa định luật + Về mặt lý luận, định luật phản ánh trạng thái ổn định lâu dài của quần thể trong tự nhiên. + Về mặt thực tế, có thể xác định được tần số alen, TPKG của quần thể.
21. PHẦN THI NHÓM NÀO GIỎI HƠN Bài 1: Một quần thể có tần số alen A = 0,6 và a = 0,4 a, Viết cấu trúc di truyền của quần thể ở trạng thái cân bằng. b,Tính tần số alen khi quần thể ở trạng thái cân bằng. Bài 2: Nếu một quần thể có 2 alen A và a trong đó kiểu gen aa chiếm tỉ lệ 0.16 hãy tính tần số alen A và a biết quần thể cân bằng DT? Bài 3: Các quần thể sau quần thể nào đạt trạng thái cân bằng DT. QT1: 0,36AA; 0,48Aa; 0,16aa QT2: 0,7AA; 0,2Aa; 0,1aa Bài 4. Một quần thể có 40 cá thể có kiểu gen AA, 20 cá thể có kiểu gen Aa và 40 cá thể có kiểu gen aa. Hãy tính tần số của các alen A và a trong quần thể. Cho biết quần thể có cân bằng về thành phần kiểu gen không?
22. Thực hiện lệnh  trang 74 SGK Một quần thể người bị bạch tạng là 1/10000. Giả sử quần thể này cân bằng di truyền. Vì-Hãygen gâytínhbệnhtần sốnằmcác trênalen NSTvà thànhthườngphầnvàcáclà kiểugen lặngennêncủaquyquần ướcthể?: A -Biếtbìnhrằng,thườngbệnh; a - bệnhbạchbạchtạngtạngdo .gen lặn nằm trên NST Ngườithườngbìnhquythườngđịnh? 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: q2 (aa) = 1/10000 suy ra q = 1/100 = 0,01 => p = 1 - 0,01 = 0,99 => p2 (AA) = 0,992 = 0,980 => 2pq (Aa) = 2.0,99.0,01 = 0,0198
23. • 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. 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
24. So sánh cấu trúc di truyền của quần thể tự thụ phấn, giao phối gần và quần thể ngẫu phối? Quần thể tự thụ phấn Quần thể ngẫu phối và giao phối gần Giống Tần số tương đối của các alen không đổi qua các thế hệ nhau Khác Tần số tương đối của các Tần số tương đối của các KG nhau KG thay đổi: tần số KG không thay đổi DHT giảm dần, tần số KG ĐHT tăng dần
25. Hãy chọn phương án trả lời đúng. QT nào trong số các QT nêu dưới đây ở trạng thái cân bằng di truyền? Quần thể Tần số KG AA Tần số KG Aa Tần số KG aa 1 1 0 0 2 0 1 0 3 0 0 1 4 0,2 0,5 0,3 A. QT 1 và 2 B. QT 3 và 4 C. QT 2 và 4 D. QT 1 và 3
26. Một quần thể có cấu trúc DT như sau: 0,15AA + 0,50Aa + 0,35aa = 1 Quần thể này có ở trạng thái cân bằng di truyền không? Có nhận xét gì về cấu trúc di truyền của QT ở thế hệ tiếp theo sau khi diễn ra sự ngẫu phối? QT trên chưa ở trạng thái cân bằng di truyền Tần số tương đối các alen là pA=0,15+0,50/2= 0,4 Tần số tương đối các alen là qa=0,35+0,50/2= 0,6 Cấu trúc di truyền của QT ở F1 là: 0,16AA + 0,48Aa + 0,36 aa =1 Như vậy, cấu trúc di truyền của QT ở F1 đã đạt trạng thái cân bằng
27. Chọn đáp án đúng cho các câu sau • Câu 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.C Sự cân bằng di truyền trong quần thể giao phối. • D. Sự biến động của tần số các alen trong quần thể.
28. Câu 2: Điều nào không đúng khi nói về các điều kiện nghiệm đúng định luật Hacđi - Vanbec? A.A Các kiểu gen khác nhau có sức sống và sinh sản khác nhau. B. Quần thể đủ lớn, xảy ra giao phối tự do giữa các cá thể. C. Không xảy ra CLTN, không có hiện tượng di - nhập gen. D. Không phát sinh đột biến.
29. Câu 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 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.C p(B) = 0,2 và q(b) = 0,8. D. p(B) = 0,75 và q(b) = 0,25
30. Câu 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.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:
31. TRÂN TRỌNG CẢM ƠN QUÝ THẦY CÔ VÀ CÁC EM HỌC SINH!