Bài 17. Cấu trúc di truyền của quần thể (tiếp theo)

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO QUẢNG NAM
TRƯỜNG THPT HÙNG VƯƠNG
Quần thể là gì? Cách tính tần số kiểu gen và tần số các alen trong quần thể?
KIỂM TRA BÀI CŨ
TIẾT 22
TRẠNG THÁI CÂN BẰNG
CỦA QUẦN THỂ GIAO PHỐI NGẪU NHIÊN
I - 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.
Quần thể ngẫu phối có đặc điểm gì?
Đặc điểm:
- Các cá thể giao phối tự do và ngẫu nhiên với nhau
- Quần thể giao phối đa dạng về kiểu gen và kiểu hình.
- Mỗi quần thể xác định được phân biệt với những quần thể khác cùng loài về vốn gen, thể hiện ở tần số alen và tần số kiểu gen.
 => 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:
+ VD: Ở QT Người đàn ông, phụ nữ đều cho 223 loại giao tử => 223 x 223 = 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.
5
Tỉ lệ phần trăm nhóm máu A, B, O ở một số quần thể người:
Quần thể có tính đa hình, nhưng tần số tương đối của các alen về 1 gen là đặc trưng cho sự phân bố kiểu gen và kiểu hình trong quần thể đó.
1. Bài toán:
Cho quần thể ngẫu phối có cấu trúc di truyền :
P: 0,5 AA + 0,4 Aa + 0,1 aa = 1. Tìm cấu trúc di truyền của quần thể ở thế hệ F1, F2. Từ đó rút ra nhận xét về tần số các alen và cấu trúc DT của quần thể?
Hãy tính tần số tương đối của các alen ở thế hệ P?
 
II - ĐỊNH LUẬT HACĐI - VANBEC
- Tỉ lệ kiểu gen ở F1 Khác P → Quần thể chưa đạt cân bằng di truyền.
Vì quần thể ngẫu phối nên tỉ lệ kiểu gen ở F1 là:
- F1 : 0,49 AA + 0,42 Aa + 0,09 aa =1
Em có nhận xét gì về tần số kiểu gen của P và F1?
Khi cho các cá thể P ngẫu phối thì thành phần kiểu gen của F1 như thế nào?
GIẢI:
 
* Tần số tương đối của các alen ở thế hệ F1 là:
Tỉ lệ kiểu gen ở F2 là:
Nhận xét gì về tần số các alen ở thế hệ P và F1?
=> Nhận xét: p` = p; q` = q
- F2: 0,49 AA + 0,42 Aa + 0,09 aa =1
Nhận xét gì về cấu trúc di truyền của quần thể ở thế hệ F1 và F2?
Cấu trúc DT của quần thể ở thế hệ F1 và F2 giống nhau => Đạt trạng thái cân bằng DT.
II - ĐỊNH LUẬT HACĐI - VANBEC
Hãy tìm tần số tương đối của alen ở F1?
Hãy tìm tần số kiểu gen ở F2?
F1 : 0,49 AA + 0,42 Aa + 0,09 aa =1
2. 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: p2 + 2pq + q2 = 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:
p2(AA)+ 2pq (Aa) + q2 (aa) = 1.
II - ĐỊNH LUẬT HACĐI - VANBEC
Tính trạng nhóm máu ABO ở người do 1 gen có 3 alen quy định, p (IA), q (IB), r (IO), hãy viết cấu trúc di truyền của quần thể khi đạt cân bằng di truyền?
II - ĐỊNH LUẬT 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
Nếu trong một quần thể, một gen có 3 alen để quần thể đạt cân bằng di truyền thì thỏa mãn điều kiện gì?
 Tính trạng nhóm máu ABO ở người do 1 gen có 3 alen quy định, p (IA), q (IB), r (IO), khi đạt cân bằng di truyền có dạng:
p2 IAIA+ 2pr IAIO+ q2 IBIB+ 2qr IBIO+ r2 IOIO+ 2pq IAIB = 1
II - ĐỊNH LUẬT HACĐI - VANBEC
Trong các quần thể sau quần thể nào đã đạt trạng thái cân bằng di truyền?
QT1: 0,7AA; 0,2Aa; 0,1aa
QT2: 0,36AA; 0,48Aa; 0,16aa
Giải
- Gọi p là tần số tương đối của alen A
- Gọi q là tần số tương đối của alen a
Khi quần thể chưa đạt cân bằng di truyền thì cần ngẫu phối bao nhiêu thế hệ để đạt cân bằng di truyền?
Quần thể chưa đạt cân bằng:
Nếu tần số alen ở 2 giới đực, cái bằng nhau thì chỉ cần ngẫu phối 1 thế hệ sẽ đạt cân bằng .
- Nếu tần số alen ở 2 giới đực, cái khác nhau thì cần ngẫu phối 2 thế hệ để đạt cân bằng .
 
 
Định 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
12
Bài tập:
Cho quần thể : P = 0,64AA: 0,32Aa: 0,04aa. Nếu các cá thể có kiểu gen aa chết đi thì thành phần kiểu gen của F1 sẽ như thế nào?
Kết quả
Khi aa chết  tỉ lệ quần thể
Tỉ lệ kiểu gen: 0,33AA:0,67Aa
Tần số A = 0,665, a = 0,335
Tỉ lệ kiểu gen: F1: 0,442AA:0,446Aa:0,112aa
13
Bài tập:
Quần thể ban đầu P:0,25AA:0,50Aa:0,25aa. Nếu có đột biến xảy ra trong giảm phân làm một số alen trội A  a với tần số đột biến 20%. Tính tỉ lệ kiểu gen của quần thể tiếp theo?
Bài giải:
 
Định luật Hacđi - Vanbec có ý nghĩa như thế nào?
 
 IV - Ý NGHĨA CỦA ĐỊNH LUẬT HACĐI - VANBEC
d. Mặt hạn chế của định luật H - W
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
Ý nghĩa của định luật Hardy - Weinberg
Khi biết được quần thể ở trạng thái cân bằng Hardy –Weinberg 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.
Dự đoán được xác suất xuất hiện một kiểu hình nào đó trong quần thể  có kế hoạch điều chỉnh hoặc hạn chế.
17
Bài tập:
Một quần thể người có tần số người bị bạch tạng là 1/10.000. Giả sử quần thể này cân bằng di truyền. Tính tần số các alen và thành phần kiểu gen của quần thể. Biết bệnh bạch tạng do 1 gen lặn nằm trên NST thường
Kết quả
- Ta có: q2 (aa)= 1/10000  qa = 1/100 = 0,01
- p + q = 1 →pA = 0,99
Tần số các kiểu gen là:
2pq (Aa) = 2 x 0,99 x 0,01 = 0,0198
p2 (AA) = 0,9801
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. 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:
p(B) = 0,64 và q(b) = 0,36
p(B) = 0,4 và q(b) = 0,6
p(B) = 0,2 và q(b) = 0,8.
p(B) = 0,75 và q(b) = 0,25
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. 0,04BB + 0,32Bb + 0,64bb = 1
B. 0,08BB + 0,62Bb + 0,40bb = 1
C. 0,64BB + 0,32Bb + 0,04bb = 1
D. 0,46BB + 0,22Bb + 0,32bb = 1
CỦNG CỐ
Câu 4 : Ở một loài thực vật alen A : lá nguyên, alen a : lá chẻ. QT có 9% số cây lá chẻ. Tính tần số alen A và a trong quần thể. Cho biết QT ở trạng thái cân bằng di truyền.
A = 0,7 ; a = 0,3
A = 0,3 ; a = 0,7
A = 0,07 ; a = 0,03
A = 0.03 ; a = 0,07
CỦNG CỐ
Bài tập 5: Trong một quần thể gia súc đã cân bằng di truyền, thống kê được có 25% số cá thể có lông dài có kiểu gen bb, còn lại có lông ngắn; biết lông ngắn là tính trạng trội hoàn toàn so với lông dài.
Tính tần số của các alen B, b và cấu trúc di truyền của quần thể.
Bài tập 6: Ở lúa, màu xanh bình thường của mạ được quy định bởi gen A trội so với màu lục quy định bởi gen lặn a. Một quần thể lúa ngẫu phối có 10.000 cây, trong đó có 400 cây màu lục. Biết quần thể trên ở trạng thái cân bằng. Xác định cấu trúc di truyền của quần thể.
Nhà khoa học
XIN CHÂN THÀNH CẢM ƠN!