Bài giảng Sinh học 12 - Tiết 18, Bài 16: Cấu trúc di truyền của quần thể - Trường THPT Bắc Trà My

Nội dung text: Bài giảng Sinh học 12 - Tiết 18, Bài 16: Cấu trúc di truyền của quần thể - Trường THPT Bắc Trà My

1. CHƯƠNG III: DI TRUYỀN HỌC QUẦN THỂ TIẾT 18 – BÀI 16 CẤU TRÚC DI TRUYỀN CỦA QUẦN THỂ TỔ SINH HỌC – TRƯỜNG THPT BẮC TRÀ MY
2. NỘI DUNG BÀI HỌC: I. Các đặc trưng di truyền của quần thể. 1. Khái niệm quần thể: 2. Các đặc trưng di truyền của quần thể II. Cấu trúc di truyền của quần thể tự thụ phấn và quần thể 1. Khái niệm. 2. Đặc điểm di truyền của quần thể tự thụ phấn và giao phối gần 3. Hậu quả khi cho tự thụ phấn và giao phấn gần III. Củng cố. Đinh Thị Xuyên
3. I. CÁC ĐẶC TRƯNG DI TRUYỀN CỦA QUẦN THỂ 1. KHÁI NIỆM QUẦN THỂ:  Quần thể là tập hợp các cá thể cùng loài, cùng chung sốngQuÇntrong thÓ một khoảng không gian xác định, tồn tại qua thời gian nhấtlµ gđịnhì? và có khả năng sinh sản tạo ra thế hệ sau. ❖ Về mặt di truyền học, gồm: quần thể giao phối không ngẫu nhiên (Tự phối và giao phối gần) và quần thể giao phối ngẫu nhiên. VÒ mÆt di truyÒn quÇn thÓ gåm mÊy lo¹i? Quần thể ong mật trong tổ Quần thể sen trong đầm Đinh Thị Xuyên
4. I. CÁC ĐẶC TRƯNG DI TRUYỀN CỦA QUẦN THỂ 2. CÁC ĐẶC TRƯNG DI TRUYỀN CỦA QUẦN THỂ  Quần thể được đặc trưng bởi vốn gen. Vốn gen là tập hợp tất cả các alen của tất cả các gen có trong quần thể ở một thời điểm xác định.  Đặc điểm của vốn gen thể hiện qua: ➢ Tần số alen. ➢ Tần số các kiểu gen (cấu trúc di truyền của quần thể). ❑ Bài toán: Trong một quần thể cây đậu Hà Lan, gen quy định màu hoa chỉ có 2 loại: alen A quy định hoa đỏ và alen a quy định hoa trắng. ➢ Giả sử một quần thể đậu có 1000 cây trong đó có: 500AA: 200Aa :300aa. Đinh Thị Xuyên
5. Bài toán: Giả sử một quần thể đậu có 1000 cây trong đó có: 500AA : 200Aa : 300aa. * Tần số alen( nhóm 1,3,5) * Tần số kiểu gen: ( nhóm 2,4) Số lượng alen A là: Tỉ lệ k.gen AA = Số lượng alen a là: Tỉ lệ k.gen Aa = Tổng số alen A và a trong quần thể là: Tỉ lệ k.gen aa = Tỉ lệ alen A = Tỉ lệ alen a = Đinh Thị Xuyên
6. Bài toán: Giả sử một quần thể đậu có 1000 cây trong đó có: 500AA : 200Aa : 300aa. * Tần số alen: * Tần số kiểu gen: Số lượng alen A là: (500 x 2) + 200 = 1200 500 Số lượng alen a là: TầnTỉ sốlệ k.genk.gen AAAA == = 0,5 (300 x 2) + 200 = 800 1000 Tổng số alen A và a trong quần thể là: 200 TầnTỉ sốlệ k.genk.gen AaAa == = 0,2 1200 + 800 = 2000 ( 1000 x2 = 2000 ) 1000 1200 300 Tần số alenTỉ lệ A alen = A = = 0,6 TầnTỉ sốlệ k.genk.gen aaaa == = 0,3 2000 1000 800 Tần số alenTỉ lệ a alen = a = = 0,4 2000   Số lượng alen đó Số cá thể có KG đó Tần số Tần số alen ∑ các số alen của gen KG ∑ cá thể có trong trong quần thể quần thể Đinh Thị Xuyên
7. I. CÁC ĐẶC TRƯNG DI TRUYỀN CỦA QUẦN THỂ 2. CÁC ĐẶC TRƯNG DI TRUYỀN CỦA QUẦN THỂ 500AA: 200Aa: 300aa = 1000 → 0,5AA: 0,2Aa: 0,3 aa = 1( cấu trúc di truyền của QT ) Tần số alen A (kí hiệu là p) = 0,5 + 0,2/2 = 0,6 Tần số alen a (kí hiệu là q) = 0,3 + 0,2/2 = 0,4 Suy ra: p + q = 1 Đinh Thị Xuyên
8. I. CÁC ĐẶC TRƯNG DI TRUYỀN CỦA QUẦN THỂ 2. CÁC ĐẶC TRƯNG DI TRUYỀN CỦA QUẦN THỂ  ❖ Công thức tổng quát: Giả sử 1 gen có 2 alen A và a, thì trong quần thể có 3 kiểu gen: AA, Aa, aa Một quần thể có cấu trúc di truyền là: xAA: yAa: zaa=1 (với x, y, z lần lượt là TSKG AA, Aa, aa) Tần số alen A (kí hiệu là p) = x + y/2 Tần số alen a (kí hiệu là q) = z + y/2 Suy ra: p + q = 1 Đinh Thị Xuyên
9. I. CÁC ĐẶC TRƯNG DI TRUYỀN CỦA QUẦN THỂ 2. CÁC ĐẶC TRƯNG DI TRUYỀN CỦA QUẦN THỂ Nạn chặt phá rừng ❑ Tác động không có ý thức của con người có thể ảnh hưởng như thế nào đến quần thể? ❖ Vốn gen của quần thể sẽ thay đổi → ảnh hưởng đến sự tồn tại của loài và môi trường sống Đinh Thị Xuyên
10. I. CÁC ĐẶC TRƯNG DI TRUYỀN CỦA QUẦN THỂ 2. CÁC ĐẶC TRƯNG DI TRUYỀN CỦA QUẦN THỂ ❑ Bảo vệ và khai thác hợp lí → vốn gen quần thể ổn định → đảm bảo cân bằng sinh thái Đinh Thị Xuyên
11. II. CẤU TRÚC DI TRUYỀN CỦA QUẦN THỂ TỰ THỤ PHẤN VÀ QUẦN THỂ GIAO PHỐI GẦN: 1. KHÁI NIỆM a. Tự thụ phấn: Là trường hợp giao tử đực và giao tử cái tham gia thụ tinh của cùng 1 cây lưỡng tính (hoặc hoa lưỡng tính). b. Giao phối gần: Là hiện tượng các cá thể có quan hệ huyết thống giao phối với nhau. 2. ĐẶC ĐIỂM DI TRUYỀN CỦA QUẦN THỂ TỰ THỤ PHẤN VÀ GIAO PHỐI GẦN: Một gen có 2 alen A và a thì trong quần thể có các kiểu gen: AA, Aa, aa Có 3 kiểu tự phối: AA x AA Aa x Aa aa x aa Đinh Thị Xuyên
12. II. CẤU TRÚC DI TRUYỀN CỦA QUẦN THỂ TỰ THỤ PHẤN VÀ QUẦN THỂ GIAO PHỐI GẦN: 2. ĐẶC ĐIỂM DI TRUYỀN CỦA QUẦN THỂ TỰ THỤ PHẤN VÀ GIAO PHỐI GẦN: Tự phối n thế hệ Tự phối n thế hệ Thế hệ P F F2 Thế hệ Fn 1 Thế hệ P Thế hệ Fn 100% AA 100% AA 100% AA 100% AA ? x AA x AA 100% Aa Tự phối n thế hệ Thế hệ P F1 F2 Thế hệ Fn 100% aa 100% aa 100% aa 100% aa z aa z aa Đinh Thị Xuyên
13. II. CẤU TRÚC DI TRUYỀN CỦA QUẦN THỂ TỰ THỤ PHẤN VÀ QUẦN THỂ GIAO PHỐI GẦN: 2. ĐẶC ĐIỂM DI TRUYỀN CỦA QUẦN THỂ TỰ THỤ PHẤN VÀ GIAO PHỐI GẦN: P Aa x Aa G 1/2 A ; 1/2 a 1/2 A ; 1/2 a F1 1/4 AA : 2/4 Aa : 1/4 aa 1 Tỉ lệ KG dị hợp tử ở thế hệ F = 2/4 Aa = Aa 1 21 Đinh Thị Xuyên
14. II. CẤU TRÚC DI TRUYỀN CỦA QUẦN THỂ TỰ THỤ PHẤN VÀ QUẦN THỂ GIAO PHỐI GẦN: 2. ĐẶC ĐIỂM DI TRUYỀN CỦA QUẦN THỂ TỰ THỤ PHẤN VÀ GIAO PHỐI GẦN: P Aa x Aa F1 1/4 AA : 2/4 Aa : 1/4 aa Các cây F1 tự thụ phấn F2 1/4 AA : 2/4 (1/4 AA : 2/4 Aa : 1/4 aa ) : 1/4 aa 3 1 3 = AA : Aa : aa 8 4 8 1 1 Tỉ lệ KG dị hợp tử ở thế hệ F2 = Aa = Aa 4 22 Đinh Thị Xuyên
15. II. CẤU TRÚC DI TRUYỀN CỦA QUẦN THỂ TỰ THỤ PHẤN VÀ QUẦN THỂ GIAO PHỐI GẦN: 2. ĐẶC ĐIỂM DI TRUYỀN CỦA QUẦN THỂ TỰ THỤ PHẤN VÀ GIAO PHỐI GẦN: VỐN GEN CỦA QT TỰ THỤ Tần số các loại kiểu gen Tần số tương đối của các alen AA Aa aa A a P 0 1 0 0.5 0.5 1 1 1 F 0.5 0.5 1 4 21 4 3 1 3 F 0.5 0.5 2 8 22 8 7 1 7 F3 3 0.5 0.5 16 2 16 1 1 1 1− 1− n n Fn 2 n 2 0.5 0.5 2 2 2 Đinh Thị Xuyên
16. II. CẤU TRÚC DI TRUYỀN CỦA QUẦN THỂ TỰ THỤ PHẤN VÀ QUẦN THỂ GIAO PHỐI GẦN: 2. ĐẶC ĐIỂM DI TRUYỀN CỦA QUẦN THỂ TỰ THỤ PHẤN VÀ GIAO PHỐI GẦN:  Đặc điểm của quần thể tự phối Quá trình tự phối liên tiếp qua nhiều thế hệ thì: ➢ Tỉ lệ dị hợp giảm dần, đồng hợp tăng dần. ➢ Tần số tương đối của các alen không đổi. ➢ Quần thể dần dần phân thành các dòng thuần có kiểu gen khác nhau. Đinh Thị Xuyên
17. II. CẤU TRÚC DI TRUYỀN CỦA QUẦN THỂ TỰ THỤ PHẤN VÀ QUẦN THỂ GIAO PHỐI GẦN: 2. ĐẶC ĐIỂM DI TRUYỀN CỦA QUẦN THỂ TỰ THỤ PHẤN VÀ GIAO PHỐI GẦN:  Công thức tổng quát * Nếu P: 100% Aa. Qua n số thế hệ tự thụ phấn n - Tần số kiểu gen dị hợp: Aa : (1/2) . 1 1− 2n - Tần số KG đồng hợp trội (AA) = tần số KG đồng hợp lặn (aa) = 2 Đinh Thị Xuyên
18. II. CẤU TRÚC DI TRUYỀN CỦA QUẦN THỂ TỰ THỤ PHẤN VÀ QUẦN THỂ GIAO PHỐI GẦN: 2. ĐẶC ĐIỂM DI TRUYỀN CỦA QUẦN THỂ TỰ THỤ PHẤN VÀ GIAO PHỐI GẦN: 2,93m Quan sát tranh và cho biết đây là hiện tượng gì thường gặp trong trồng trọt? Giải thích. 2,46m Tự thụ Tự thụ 2,34 m phấn qua phấn qua 15 thế hệ 30 thế hệ Ns: 47,6 tạ/ha Ns: 24,1 tạ/ha Ns: 15,2 tạ/ha Đinh Thị Xuyên
19. II. CẤU TRÚC DI TRUYỀN CỦA QUẦN THỂ TỰ THỤ PHẤN VÀ QUẦN THỂ GIAO PHỐI GẦN: 2. ĐẶC ĐIỂM DI TRUYỀN CỦA QUẦN THỂ TỰ THỤ PHẤN VÀ GIAO PHỐI GẦN: T¹i sao luËt h«n nh©n l¹i cÊm kÕt h«n trong vßng 3 ®êi? kÕt h«n trong vßng 3 ®êi (giao phèi gÇn) => TØ lÖ ®ång hîp tö lÆn cã h¹i cã nhiÒu c¬ héi xuÊt hiÖn, do vËy con c¸i cã søc sèng kÐm, dÔ m¾c nhiÒu bÖnh tËt (tho¸i ho¸ gièng). Đinh Thị Xuyên
20. II. CẤU TRÚC DI TRUYỀN CỦA QUẦN THỂ TỰ THỤ PHẤN VÀ QUẦN THỂ GIAO PHỐI GẦN: 3. HẬU QUẢ KHI CHO TỰ THỤ PHẤN VÀ GIAO PHỐI GẦN:  Quần thể tự thụ phấn và giao phối gần qua nhiều thế hệ thì con cháu có sức sống kém, năng suất giảm, gây chết => hiện tượng thoái hóa. Đinh Thị Xuyên
21. III. CỦNG CỐ Câu 1: Tại sao lai gần (TTP, giao phối gần) lại dẫn tới thoái hóa giống? A Giống có độ thuần chủng cao B Giống xuất hiện nhiều dị tật bẩm sinh Dị hợp tử giảm, ĐHT tăng nên gen lặn có cơ hội C biểu hiện kiểu hình D Đồng hóa giảm, thích nghi kém Đinh Thị Xuyên
22. III. CỦNG CỐ Câu 3: Trong một quần thể tự thụ phấn, thế hệ ban đầu có kiểu gen 100% dị hợp một cặp gen thì tỷ lệ cây dị hợp ở thế hệ F3 là bao nhiêu? A 12,5% B 25% C 5% D 75% Đinh Thị Xuyên
23. BÀI TẬP NHANH Tính tần số của mỗi alen nếu biết tỉ lệ kiểu gen của quần thể. ❖ Công thức tổng quát: Giả sử 1 gen có 2 alen A và a, thì trong quần thể có 3 kiểu gen: AA, Aa, aa Một quần thể có cấu trúc di truyền là: xAA; yAa; zaa, với x + y + z = 1 Tần số alen A (kí hiệu là p) = x + y/2 Tần số alen a (kí hiệu là q) = z + y/2 Suy ra: p + q = 1 Đinh Thị Xuyên
24. BÀI TẬP NHANH Cho quần thể thực vật có cấu trúc di truyền như sau: 0,3AA + 0,5Aa + 0,2aa = 1 Em hãy tính tần số alen A và tần số alen a của quần thể đó. Đinh Thị Xuyên
25. XIN CHÂN THÀNH CẢM ƠN THẦY CÔ VÀ CÁC EM HỌC SINH