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

CẤU TRÚC DI TRUYỀN CỦA QUẦN THỂ
KIỂM TRA BÀI CŨ
Xác định tần số alen của các quần thể:
0.6AA; 0.3Aa; 0.1aa
0.7AA; 0.2Aa; 0.1aa
0.36AA; 0.48Aa; 0.16aa
0.49AA; 0.42Aa; 0.09aa
0.64AA; 0.32Aa; 0.04aa
b. Xác định cấu trúc di truyền của các quần thể trên ở các thế hệ sau
I1
I2
I3
I2
I4
3. QUẦN THỂ GIAO PHỐI NGẪU NHIÊN (QTNP)
Khái niệm:
Quần thể được gọi là ngẫu phối khi các cá thể trong quần thể giao phối một cách hoàn toàn ngẫu nhiên.
Quần thể có thể ngẫu phối hoàn toàn hoặc vài tính trạng.
Đặc điểm:
- Các cá thể giao phối tự do với nhau.
- Thể hiện rõ mối quan hệ phụ thuộc lẫn nhau giữa các cá thể về mặt sinh sản.
+ Vì vậy QTGP được xem là đơn vị sinh sản, đơn vị tồn tại của loài trong tự nhiên.
+ Là cơ sở đảm bảo cho quần thể tồn tại trong không gian và theo thời gian.
- Đa dạng về kiểu gen và kiểu hình. ( QT đa hình)
- Duy trì được sự đa dạng di truyền của quần thể.
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; 0.1aa) x (0.6AA; 0.3Aa; 0.1aa)
(3/4 A; 1/4a) x (3/4 A; 1/4a)
9/16AA ; 6/16Aa; 1/16aa
pA= ¾ ; qa= ¼
F2: (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.
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.
Cấu trúc di truyền:
Xét quần thể
0.36AA; 0.48Aa; 0.16aa
pA= 0.6; qa= 0.4
Ngẫu phối:
F1: (0.36AA; 0.48Aa; 0.16aa) x (0.36AA; 0.48Aa; 0.16aa)
(0.6A; 0.4a) x (0.6 A; 0.4a)
0.36AA; 0.48Aa; 0.16aa
pA= 0.6; qa= 0.4
F2: (0.6A; 0.4a) x (0.6 A; 0.4a)
0.36AA; 0.48Aa; 0.16aa
pA= 0.6; qa= 0.4
Nhận xét: - Tần số alen không đổi.
- TPKG: không thay đổi qua các thế hệ
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 cân bằng
ĐỊNH LUẬT HACĐI – VANBEC
Nội dung:
Ở điều kiện nhất định, trong quần thể lớn, ngẫu phối nếu không có các yếu tố làm thay đổi tần số alen thì thành phần kiểu gen sẽ duy trì không đổi qua các thế hệ.
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 (p A+qa)
= (pA+ qa)2
= p2AA + 2pq Aa + q2 aa (TPKG Quần thể cân bằng)
- 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
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:
0.6AA; 0.3Aa; 0.1aa
0.7AA; 0.2Aa; 0.1aa
0.36AA; 0.48Aa; 0.16aa
0.49AA; 0.42Aa; 0.09aa
0.64AA; 0.32Aa; 0.04aa
- Điều kiện nghiệm đúng định luật:
Quần thể có kích thước lớn, ngẫu phối; không có đột biến, chọn lọc tự nhiên, đột biến.
- 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 allen, TPKG, tỷ lệ kiểu hình của quần thể.
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:
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:

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:
(pA + qa)2 = p2AA + 2pq Aa + q2aa = 1
(pA1+qA2+rA3) 2 =
p2A1A1 + q2A2A2+ r2A3A3 + 2pqA1A2 + 2pr A1A3 + 2qr A2A3 = 1
(t1A1+t2A2+…+tnAn)2 = t12 A1A1+t22 A2A2+…2t(n-1)tn A(n-1)An = 1
Bài 1. Cho 1 quần thể thực vật có 360 cây có kiểu gen AA, 480 cây có kiểu gen Aa, 160 cây có kiểu gen aa.
- Tính tần số kiểu gen AA, Aa và aa?
- Tính tần số tương đối của alen A và a ?
- Cho biết quần thể trên có cân bằng di truyền hay không?
Bài 2: Một số QTNP có cấu trúc di truyền sau:
a) 0,42 AA ; 0,48 Aa ; 0,1 aa.
b) 0,25 AA ; 0,5 AA ; 0,25 aa.
c) AA
d) Aa
Quần thể nào nêu trên ở trạng thái cân bằng di truyền ?
Bài 3. Trong một cộng đồng người Bắc Âu có 64% người có da bình thường, biết rằng tính trạng da bình thường là trội so với tính trạng da bạch tạng, gen qui định tính trạng nằm trên NST thường và cộng đồng có sự cân bằng về thành phần kiểu gen.
Tính tần số người bình thường có kiểu gen đồng hợp và tần số người bình thường có kiểu gen dị hợp?
Bài 4: Một quần thể người, tỉ lệ người bị bạch tạng là 1/10000. Giả sử quần thể này cân bằng di truyền. Hãy tính tần số các alen và thành phần các kiểu gen của quần thể. Biết rằng, bệnh bạch tạng do gen lặn nằm trên NST thường quy định.