Bài giảng Sinh học 12 - Bài 16: Cấu trúc di truyền của quần thể - Vương Thị Thúy Hằng

Nội dung text: Bài giảng Sinh học 12 - Bài 16: Cấu trúc di truyền của quần thể - Vương Thị Thúy Hằng

1. TRƯỜNG THPT BUÔN HỒ TỔ SINH HỌC VÀ CÔNG NGHỆ GV: VƯƠNG THỊ THÚY HẰNG
2. Các em Tình huống học tập số 1: Đàn gà của ngoại hãy cùng Chủ nhật tuần vừa rồi, An về quê thăm bà ngoại và được ngoại đãi bạn An món thịt gà nấu ớt hiểm. Hai bà cháu vừa ăn vừa nói đủ thứ chuyện tìm ra (bla bla bla ).và câu chuyện đàn gà của ngoại. nguyên An: ngoại ơi! Ngoại nấu món này ngon ơi là ngon! nhân và Ngoại: Cháu bà ăn nhiều vào nhé, gà này ngoại nuôi trong vườn biện pháp nhà đấy. khắc phục An: Đàn gà của ngoại được bao nhiêu con? Ngoại nuôi lâu chưa ạ? hiện tượng này Ngoại: Ngoại nuôi lâu rồi cháu à. Lúc đầu, ngoại chỉ nuôi có vài đôi để giúp thôi (1 con trống) mà giờ được cả đàn, cũng gần cả trăm con rồi đấy. ngoại Nhưng những lứa gà con gần đây, ngoại thấy có nhiều con yếu lắm, nhé! dễ chết, nuôi rất chậm lớn mà ngoại cũng không biết tại sao? An: cũng băng khoăn lắm – nguyên nhân là gì nhỉ? Tình huống học tập 2: Giả sử một ngày nắng đẹp, một số con gà trong đàn gà của nhà bà ngoại bạn An đi lạc sang đàn gà nhà hàng xóm. Ngoại đã tìm được đúng những con gà của nhà mình và đem chúng về nhà.
3. Nhiệm vụ học tập : 1. Nguyên nhân nào dẫn đến hiện tượng giảm sức sống, sức chống chịu, khả năng tăng trưởng . của đàn gà? 2. Làm thế nào để có thể Ngoại có thể tìm đúng được những con gà của mình? 3. Xét theo các cấp độ tổ chức của thế giới sống, đàn gà của ngoại được xếp vào cấp độ tổ chức nào? Tại sao? 4. Tìm thêm một số ví dụ khác minh họa? Hướng dẫn thực hiện nhiệm vụ học tập: Hoàn thành nhiệm vụ học tập 1p30s. 1. Thảo luận nhóm, thống nhất ý kiến của nhóm và ghi nhanh kết quả vào giấy A4. 2. Trình bày kết quả thảo luận của nhóm: mỗi nhóm cử 1 đại diện trình bày. 3. Các nhóm khác theo dõi và nhận xét, bổ sung (nếu có).
4. Là một cộng đồng các cá thể cùng loài, có lịch sử phát triển chung (cùng sống trong mộtTậpkhoảnghợp cáckhôngcá thểgiancùngvàloàithời gian nhấtQUẦNđịnh , có quan hệ với nhau về nhiều mặt, đặc biệt là quanTHỂhệ sinh sản), cóCùngthànhsốngthànhtrongphầnkhoảngkiểu genkhông đặc SINH trưng vàgianổnvàđịnhthời. gian xác định (Một quầnVẬTtụ các cá thể cùng loài ngẫu nhiên và nhất thời không phảiCó khảlà quầnnăngthểgiao). phối để sinh ra con cái (quần thể giao phối) Quần thể gà, quần thể cây thông quần thể ong mật,
5. Chương III DI TIẾT 17- BÀI 16: TRUYỀN CẤU TRÚC HỌC DI TRUYỀN QUẦN CỦA QUẦN THỂ THỂ 1. Quần thể là gì? (quần thể giao phối). 2. Các đặc trưng di truyền của quần thể 3. Cấu trúc di truyền của quần thể tự phối
6. Bài 16: CẤU TRÚC DI TRUYỀN CỦA QUẦN THỂ I. CÁC ĐẶC TRƯNG DI TRUYỀN CỦA QUẦN THỂ Quần thể 1 Quần thể 2 Aa AA Aa AA AA AA AA aa aa Aa aa AA AA Aa AA aa aa Nhiệm vụ học tập : Quan sát hình minh họa thành phần kiểu gen của quần thể 1 và quần thể 2 (cùng loài). 1. Hãy rút kết luận gì về đặc trưng di truyền của quần thể? 2. Xét quần thể số 1. Hãy xác định: + Tỉ lệ (tần số) KG AA, Aa và aa trong quần thể? + Tỉ lệ (tần số) alen A và a có trong quần thể 3. Viết khái niệm và công thức tổng quát tính tần số alen và tần số KG trong quần thể
7. Bài 16: CẤU TRÚC DI TRUYỀN CỦA QUẦN THỂ I. CÁC ĐẶC TRƯNG DI TRUYỀN CỦA QUẦN THỂ Hướng dẫn thực hiện nhiêm vụ học tập:4p (Hoàn thành xong nhiệm vụ 1 sau đó thực hiện tiếp nhiệm vụ học tập 2 và 3) 1. Thảo luận nhóm, thống nhất ý kiến và ghi tóm tắt vào giấy A4 (nhiệm vụ 1,2). 2. Nhiệm vụ 3: Trình bày vào phiếu học tập số1 3. Các nhóm treo kết quả thảo luận lên bảng. Một nhóm được chỉ định sẽ cử 1 đại diện để trình bày kết quả thảo luận. 4. Các nhóm khác theo dõi, nhận xét và bổ sung (nếu có) Phiếu học tập số 1: Đặc trưng di truyền của quần thể. Nội dung Khái niệm Công thức tính tần số Tần số alen Tần số KG
8. Bài 16: CẤU TRÚC DI TRUYỀN CỦA QUẦN THỂ I. CÁC ĐẶC TRƯNG DI TRUYỀN CỦA QUẦN THỂ Quần thể 1 Tỉ lệ (tần số) KG AAQuần = 8/17thể = 20.47 Tỉ lệ (tần số) KG Aa = 4/17 = 0.24 Tỉ lệ (tần số) KG aa = 5/17 = 0.29 Aa AA Aa 8(AA) *2 + 4(Aa ) AA AA AA AA aa Tỉ lệ (tần số) alen A = = 0.59 aa Aa 17 *2 aa AA AA Aa AA aa 5(aa) *2 + 4(Aa ) aa Tỉ lệ (tần số) alen A = = 0.41 17 *2 Nhiệm vụ học tập 1: Quan sát hình minh họa thành phần kiểu - genMỗi củaquầnquầnthểthểcó một1 vàvốnquầngenthể đặc2 (trưngcùng loài, biểu). hiện thành những kiểu1. Hãyhìnhrútriêngkếtbiệtluận. gì về đặc trưng di truyền của quần thể? - 2.VốnXétgenquần là toànthểbộsố các1. Hãyalenxáccủađịnhtất:cả các gen có trong quần thể ở+ mộtTỉ lệthời(tầnđiểmsố) KGxác AA,định Aa. và aa trong quần thể? - +Đặc Tỉ lệđiểm(tầncủasố)vốn alengenA và thểa hiệncó trongở tầnquầnsố alenthể và tần số các kiểu gen3. Viết khái niệm và công thức tổng quát tính tần số alen và tần số KG trong quần thể
9. Bài 16: CẤU TRÚC DI TRUYỀN CỦA QUẦN THỂ I. CÁC ĐẶC TRƯNG DI TRUYỀN CỦA QUẦN THỂ Phiếu học tập số 1: Đặc trưng di truyền của quần thể. Nội dung Khái niệm Công thức tính tần số Tần số Là tỉ lệ giữa số lượng alen Số lượng alen đó fAlen alen đó trên tổng số alen của ∑ các alen khác các gen có trong quần thể nhau của gen đó Tần số Là tỉ lệ giữa số cá thể có Số cá thể có KG đó KG kiểu gen đó trên tổng số fKG cá thể có trong quần thể ∑ cá thể có trong quần thể Bài tập vận dụng Trong một quần thể cây đậu Hà lan, gen quy định màu hoa chỉ có 2 loại alen: alen A quy định hoa đỏ và alen a quy định hoa trắng. Giả sử một quần thể có 1000 cây trong đó có 360 cây hoa đỏ (AA), 480 cây hoa đỏ (Aa) và 160 cây hoa trắng (aa). Hãy xác định: 1. Tần số các kiểu gen có trong quần thể (AA, Aa, aa)? 2. Tần số tương đối của alen A và a ?
10. Bài 16: CẤU TRÚC DI TRUYỀN CỦA QUẦN THỂ I. CÁC ĐẶC TRƯNG DI TRUYỀN CỦA QUẦN THỂ Bài tập vận dụng Trong một quần thể cây đậu Hà lan, gen quy định màu hoa chỉ có 2 loại alen: alen A quy định hoa đỏ và alen a quy định hoa trắng. Giả sử một quần thể có 1000 cây trong đó có 360 cây hoa đỏ (AA), 480 cây hoa đỏ (Aa) và 160 cây hoa trắng (aa). Hãy xác định: 1. Tần số các kiểu gen có trong quần thể (AA, Aa, aa)? 2. Tần số tương đối của alen A và a ? 1. Tần số các KG có trong quần thể 2. Tần số các alen có trong quần thể TS KG AA: 360/1000 = 0.36 x Tần số alen A: p TS KG Aa: 480/1000 = 0.48 y (360.2 )+ 480 = 0.6 1000.2 TS KG aa: 160/1000 = 0.16 z Tần số alen a: (160.2 )+ 480 => cấu trúc di truyền của quần thể: = 0.4 q 0.36AA : 0.48Aa : 0.16aa 1000.2 x(AA): y(Aa): z(aa) => x + y + z = 1 p + q = 1 p x + 1/2 . y q z + 1/2 . y A = = x+ y/2 a = = z + y/2 x+ y+ z x+ y+ z
11. Bài 16: CẤU TRÚC DI TRUYỀN CỦA QUẦN THỂ II. CẤU TRÚC DI TRUYỀN CỦA QUẦN THỂ TỰ THỤ PHẤN VÀ QUẦN THỂ GIAO PHỐI GẦN (QUẦN THỂ TỰ PHỐI = NỘI PHỐI) Ví dụ: tự thụ phấn nhờ gió ở cây Ngô Ví dụ: Giao phối gần (giao phối cận và cây Phi lao huyết) ở loài Ngựa Giả sử trong 1 quầnAAthể có x3 AA KG AA, → Aa4AA và aa. Nếu xảy ra tự phối (tự thụ phấn ở thực vật hoặc giao phối gần ở động vật) thì sẽ Aa x cóAanhững → kiểu1AAlai nào: 2Aa? : 1aa (1/4AA : 1/2Aa : 1/4aa) aa x aa → 4aa
12. Bài 16: CẤU TRÚC DI TRUYỀN CỦA QUẦN THỂ II. CẤU TRÚC DI TRUYỀN CỦA QUẦN THỂ TỰ THỤ PHẤN VÀ QUẦN THỂ GIAO PHỐI GẦN (QUẦN THỂ TỰ PHỐI = NỘI PHỐI) TÌNH HUỐNG HỌC TẬP: Ví dụ: Giả sử Quần thể cây đậu Hà lan gồm toàn cây dị hợp tử (Aa). Nhiệm vụ học tập: 1. Xác định thành phần KG (tỉ lệ các kiểu gen AA: Aa: aa) của quần thể qua các thế hệ tự thụ phấn bằng cách hoàn thành phiếu học tập số 2 (bảng 16 SGK) 2. Nêu nhận xét về sự biến đổi tỉ lệ (thành phần) các KG của quần thể tự phối qua các thế hệ (tự thụ phấn ở thực vật hoặc giao phối gần ở động vật)? 3. Hãy nêu một số biểu hiện (hậu quả) do hiện tượng tự thụ phấn xảy ra? 4. Tại sao luật hôn nhân và gia đình lại cấm không cho người có họ hàng gần (trong vòng 3 đời) kết hôn với nhau? Hướng dẫn thực hiện nhiệm vụ học tập: (4P) 1. Thảo luận nhóm, thống nhất ý kiến và ghi kết quả nhiệm vụ 1 và 2 vào phiếu học tập số 2. Các nhiệm vụ 3,4 sẽ thực hiện sau nhiệm vụ 1và 2. 2. Nhóm được mời sẽ cử 1 đại diện trình bày kết quả thảo luận (nhiệm vụ 1và 2), các nhóm khác so sánh kết quả và bổ sung (nếu có).
13. Bài 16: CẤU TRÚC DI TRUYỀN CỦA QUẦN THỂ II. CẤU TRÚC DI TRUYỀN CỦA QUẦN THỂ TỰ THỤ PHẤN VÀ QUẦN THỂ GIAO PHỐI GẦN (QUẦN THỂ TỰ PHỐI = NỘI PHỐI) Bảng 16: Sự biến đổi thành phần kiểu gen của quần thể tự phối qua các thế hệ Thế hệ KG đồng hợp tử trội KG dị hợp KG đồng hợp tử lặn (AA) (Aa) (aa) 0 0 1Aa 0 1 1/4AA1AA 2Aa (2/4)2Aa =(1/2) 1 1/4aa1aa 2 4AA6/16AA = (3/8)2AA 4Aa (4/16)4Aa =(1/2) 2 2aa6/16aa = (3/8)4aa 3 24AA28/64AA = (7/16)4AA 8Aa (8/64)8 Aa =(1/2)3 428/64 aa aa = (7/16)24 aa . 1- (1/2)n 1- (1/2)n n (1/2)n 2 2 Sự biến đổi thành phần kiểu gen của quần thể tự phối (tự thụ phấn và giao phối gần) qua các thế hệ theo hướng Tăng dần tỉ lệ KG đồng hợp (ĐH trội và ĐH lặn). Giảm dần tỉ lệ KG dị hợp
14. Bài 16: CẤU TRÚC DI TRUYỀN CỦA QUẦN THỂ II. CẤU TRÚC DI TRUYỀN CỦA QUẦN THỂ TỰ THỤ PHẤN VÀ QUẦN THỂ GIAO PHỐI GẦN (QUẦN THỂ TỰ PHỐI = NỘI PHỐI) 1. Quần thể tự thụ phấn: 2. Quần thể giao phối gần: Hậu quả Tại sao trong chăn nuôi và trồng trọt, người ta vẫn tiến hành cho giao phối cận huyết và tự thụ phấn?
15. Bài 16: CẤU TRÚC DI TRUYỀN CỦA QUẦN THỂ II. CẤU TRÚC DI TRUYỀN CỦA QUẦN THỂ TỰ THỤ PHẤN VÀ QUẦN THỂ GIAO PHỐI GẦN (QUẦN THỂ TỰ PHỐI = NỘI PHỐI) Nội dung QT tự thụ phấn QT giao phối gần - Làm thay đổi thành phần kiểu gen theo hướng tăng dần tỉ lệ kiểu gen Đặc đồng hợp; giảm giảm tỉ lệ kiểu gen dị hợp nhưng không làm thay đổi điểm tần số alen. - Các alen lặn có cơ hội tổ hợp lại với nhau biểu hiện ra kiểu hình → làm xuất hiện những KH không mong muốn. - Suy thoái vốn gen của của - Suy thoái bộ vốn gen của quần thể. quần thể. - Giảm sức sống, khả năng sinh sản Hậu quả - Giảm năng suất và chất giảm. lượng, sức chống chịu kém, - Tăng khả năng mắc các bệnh, tật di giảm đa dạng vốn gen của loài truyền, Trong chăn nuôi và trong trồng trọt, làm thế nào để giảm sự thoái hóa giống và tăng độ đa dạng di truyền của giống?
16. LUYỆN TẬP VÀ VẬN DỤNG Câu 1: Tần số tương đối của một kiểu gen được xác định bằng: A. Tần số các loại kiểu gen ở đời con . B. Tổng số cá thểE cóE kiểuE genE nào đó trên tổng số cá thể trong quần thể . C. Tỉ lệ giữa số alen được xét trên tổng số alen thuộc một loại trong quần thể.
17. LUYỆN TẬP VÀ VẬN DỤNG Câu 2: Một quần thể tự thụ phấn thế hệ xuất phát P: 0,1 AA: 0,4Aa : 0,5aa. Tần số alen A và alen a trong quần thể lần lượt là A. 0.3 ; 0.7 B. 0.7 ; 0.3 C. 0.5 ; 0.5 D. 0.4 ; 0.6 E E E E Câu 3: Một quần thể khởi đầu có tần số kiểu gen dị hợp tử Aa là 0,4. Sau 2 thế hệ tự thụ phấn thì tần số kiểu gen dị hợp tử trong quần thể là bao nhiêu? A. 0,1 B. 0,2 C. 0,3 D. 0,4
18. LUYỆN TẬP VÀ VẬN DỤNG Câu 4 : Tại sao quần tự thụ(tự thụ phấn, giao phối gần) dẫn tới thoái hóa giống? A. Giống có độ thuần chủng cao . B. Giống xuất hiệnE nhiềuE Edị tậtE bẩm sinh . C. KG dị hợp tử giảm, KG đồng hợp (trội và lặn) tăng nên gen lặn có cơ hội biểu hiện kiểu hình. D. Đồng hợp giảm, thích nghi kém
19. HƯỚNG DẪN HỌC Ở NHÀ 1. Bài tập về nhà: Viết bài về vấn đề hôn nhân cận huyết thống ở địa phương em (khoảng 300- 500 từ)? Em hãy đề xuất một số biện pháp nhằm giảm thiểu hiện tượng hôn nhân cận huyết? 2. Kết nối Trong một quần thể Ngô, gen quy định màu hoa chỉ có 2 loại: alen A quy định hoa vàng và alen a quy định hoa trắng. Quần thể có các kiểu gen AA, Aa và aa. - Nếu xảy ra sự giao phối ngẫu nhiên giữa các cá thể trong quần thể thì có thể có những kiểu lai nào? - Nếu quần thể có cấu trúc xAA: yAa: zaa giao phối ngẫu nhiên qua các thế hệ thì cấu trúc di truyền sẽ biến đổi như thế nào?