Bài 21. Trạng thái cân bằng của quần thể giao phối ngẫu nhiên

Kính chào các thầy cô giáo và các em học sinh
GV: Lê Văn Thành
Trường THPT Chuyên Hùng Vương-Gialai
Kiểm tra bài cũ
Một quần thể tự phối ở P có 100% KG Aa. Xác định cấu trúc di truyền của quần thể ở thế hệ Fn? Có nhận xét gì về hướng biến đổi thành phần KG của quần thể tự phối?
Trạng thái cân bằng
của quần thể giao phối ngẫu nhiên
Bài 21
PHIẾU SỐ 1:
I. QUẦN THỂ GIAO PHỐI NGẪU NHIÊN (QTNP)
Đọc mục I SGK, 2 em cùng bàn thảo luận theo câu hỏi của nhóm như sau:
Nhóm 1:
1. Khái niệm: - Quần thể giao phối ngẫu nhiên (QTNP) là quần thể sinh học trong đó . . . . . .
- Giữa các cá thể trong QT ngẫu phối có mối quan hệ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Nhóm 2:
2. Vai trò:
- QTNP là đơn vị sinh sản, đơn vị tồn tại của loài trong tự nhiên vì . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Nhóm 3 + 4:
3. Đặc trưng của quần thể giao phối là:
a). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . - Nếu cho 1 gen với 2 alen là A và a sẽ tạo ra số KG . . . . . . .Số kiểu lai: . . . . . .
- Nếu có n gen phân li độc lập (nằm trên NST thường), mỗi gen có r alen
Công thức tính số KG trong quần thể là:
Công thức tính số kiểu lai là:
Trong quần thể các loài động, thực vật giao phối thì số gen (n) trong kiểu gen của cá thể rất lớn, mỗi gen có nhiều alen, vì thế. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . b). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Bài tập thảo luận
I. QUẦN THỂ GIAO PHỐI NGẪU NHIÊN (QTNP):
Là QT trong đó các cá thể giao phối tự do với nhau, giữa các cá thể có quan hệ phụ thuộc lẫn nhau về mặt sinh sản (giữa đực và cái, giữa con với bố mẹ...).
- Quần thể giao phối là đơn vị tổ chức cơ sở, đơn vị sinh sản và đơn vị tồn tại của loài trong tự nhiên.
- Là kho nguyên liệu (biến dị tổ hợp) phong phú cho chọn giống và tiến hoá.
Là đơn vị tổ chức vì quá trình tiến hoá diễn ra ở quần thể. Đơn vị sinh sản vì giao phối chủ yếu diễn ra trong nội bộ quần thể, quần thể cách li ở một mức độ nhất định với quần thể khác cùng loài.
Đơn vị tồn tại vì loài tồn tại như một hệ thống quần thể
1. Khái niệm:
2. Vai trò:
I. QUẦN THỂ GIAO PHỐI NGẪU NHIÊN (QTNP):
1. Khái niệm:
2. Vai trò:
3. Các đặc trưng của quần thể giao phối:
I. QUẦN THỂ GIAO PHỐI NGẪU NHIÊN (QTNP):
1. Khái niệm:
2. Vai trò:
3. Các đặc trưng của quần thể giao phối:
Trong quần thể các loài động, thực vật giao phối, số gen (n) trong kiểu gen của cá thể rất lớn, mỗi gen có nhiều alen, vì vậy quần thể rất đa hình.
I. QUẦN THỂ GIAO PHỐI NGẪU NHIÊN (QTNP):
1. Khái niệm:
2. Vai trò:
3. Các đặc trưng của quần thể giao phối:
Trong quần thể các loài động, thực vật giao phối thì số gen (n) trong kiểu gen của cá thể rất lớn, mỗi gen có nhiều alen, vì vậy quần thể rất đa hình.
b. Các quần thể khác nhau cùng loài đặc trưng bởi tần số tương đối của các alen, các KG và KH.
PHIẾU SỐ 2
Nhóm 1: Đọc mục II SGK, thảo luận nhóm thực hiện các yêu cầu sau:
Câu 1: Phát biểu nội dung định luật Hacdi - Vanbec. Câu 2: Chứng minh ĐL:
VD1: Cho quần thể có cấu trúc di truyền ở P là: 0,36AA:0,48Aa:0,16aa (Gen trên NST thường)
Xác định tần số tương đối của các alen A và a ở thế hệ xuất phát và cấu trúc di truyền ở thế hệ tiếp theo qua ngẫu phối. Rút ra kết luận.
Nhóm 2: Đọc mục II SGK, thảo luận nhóm thực hiện các yêu cầu sau
Câu 1: Viết biểu thức tổng quát của quần thể cân bằng . . . . . .. . .
Câu 2: Cho quần thể có cấu trúc di truyền là: 0,6 AA : 0,2 Aa : 0,2 aa
Quần thể này có ở trạng thái cân bằng di truyền không? Nhận xét gì về cấu trúc di truyền của quần thể tiếp theo khi xảy ra sự ngẫu phối?
Nhóm 3: Đọc mục III SGK, thảo luận nhóm, tìm các điều kiện nghiệm đúng của định luật HACDI-VANBEC:
Nhóm 4: Đọc mục IV SGK, thảo luận nhóm, tìm hiểu ý nghĩa lý luận và thực tiễn của định luật HACDI-VANBEC.
Bài tập thảo luận
Nhóm 1: Đọc mục II SGK, thảo luận nhóm thực hiện các yêu cầu sau:
Câu 1: Phát biểu nội dung định luật Hacdi - Vanbec. Câu 2: Chứng minh ĐL:
VD1: Cho quần thể có cấu trúc di truyền ở P là: 0,36AA:0,48Aa:0,16aa (Gen trên NST thường). Xác định tần số tương đối của các alen A và a ở thế hệ xuất phát và cấu trúc di truyền ở thế hệ tiếp theo qua ngẫu phối. Rút ra kết luận.
I. QUẦN THỂ GIAO PHỐI NGẪU NHIÊN (QTNP):
II. ĐỊNH LUẬT HACĐI - VANBEC:
1. Nội dung định luật: Thành phần kiểu gen và tần số tương đối của các alen trong quần thể ngẫu phối được ổn định qua các thế hệ trong những điều kiện nhất định.
2. Chứng minh:
VD1: Cho QT có cấu trúc DT ở P là: 0,36AA : 0,48Aa : 0,16aa
TS alen A: p(A)= 0,36+0,48/2 = 0,6. TS alen a: q(a)= 1- 0,6 = 0,4
Sự kết hợp ngẫu nhiên của các loại giao tử ♂, ♀ sẽ tạo ra thế hệ F1 với thành phần KG và tần số tương đối của các alen giống như ở thế hệ xuất phát.
VD2: Cho quần thể ở thế hệ xuất phát (P) có tần số alen A là p, tần số alen a là q.
Tại P: Ta luôn có p+q =1
Ở không đổi qua các thế hệ kế tiếp.
Cấu trúc di truyền của quần thể tại F1: p2AA + 2pqAa + q2aa=1. Gọi p1 là tần số của alen A ở F1, q1 là tần số của alen a ở F1. Ta có:
Sự kết hợp ngẫu nhiên của các loại giao tử ♂, ♀ của P khi ngẫu phối sẽ tạo các KG ở F1 như sau:
I. QUẦN THỂ GIAO PHỐI NGẪU NHIÊN (QTNP):
II. ĐỊNH LUẬT HACĐI - VANBEC:
Nhóm 2: Đọc mục II SGK, thảo luận nhóm thực hiện các yêu cầu sau
Câu 1: Viết biểu thức tổng quát của quần thể cân bằng . .
Câu 2: Cho quần thể có cấu trúc di truyền là: 0,6 AA : 0,2 Aa : 0,2 aa
Quần thể này có ở trạng thái cân bằng di truyền không? Nhận xét gì về cấu trúc di truyền của quần thể tiếp theo khi xảy ra sự ngẫu phối?
 Biểu thức tổng quát của quần thể cân bằng:
p2AA + 2pqAa + q2aa =1
Trong đó: p2 = d, 2pq = h và q2 = r. Nếu QT cân bằng thì
I. QUẦN THỂ GIAO PHỐI NGẪU NHIÊN (QTNP):
II. ĐỊNH LUẬT HACĐI - VANBEC:
1. Nội dung định luật:
2. Chứng minh:
3. Mở rộng:
+ Với gen trên NST thường, nếu quần thể ban đầu chưa cân bằng di truyền, chỉ sau 1 thế hệ ngẫu phối sẽ đạt cân bằng.
+ Định luật Hacdi-Vanbec cũng đúng với trường hợp dãy alen như gen I qui định nhóm máu ở người với 3 alen là IA, IB và Io. Biểu thức cân bằng là dạng khai triển bình phương của tổng tần số các alen (pIA + qIB + rIo)2 = 1 (BTVN 2)
+ Nếu quần thể ban đầu có tần số alen ở đực và cái khác nhau (gen nằm trên NST thường), cần 2 thế hệ ngẫu phối để đạt cân bằng di truyền: Thế hệ con thứ nhất có sự san bằng TSTĐ các alen giữa đực và cái, thế hệ con thứ hai đạt trạng thái cân bằng. (BTVN 3)
+ Nếu quần thể ban đầu có gen nằm trên NST giới tính, phải qua nhiều thế hệ ngẫu phối mới đạt cân bằng.
- Số lượng cá thể lớn và diễn ra sự ngẫu phối.
- Các loại giao tử có sức sống như nhau và khả năng thụ tinh như nhau.
- Không tác động của đột biến, chọn lọc, di nhập gen…
I. QUẦN THỂ GIAO PHỐI NGẪU NHIÊN (QTNP):
II. ĐỊNH LUẬT HACĐI - VANBEC:
- Phản ánh trạng thái cân bằng di truyền trong quần thể, giải thích vì sao trong thiên nhiên có những quần thể được duy trì ổn định qua thời gian dài.
- Từ tỉ lệ KH suy ra được tỉ lệ KG và tần số tương đối của các alen  Biết được tần số xuất hiện một đột biến nào đó có thể dự tính xác suất xuất hiện thể đột biến đó trong quần thể hoặc dự đoán sự tiềm tàng của các gen hoặc các đột biến có hại trong quần thể  rất quan trọng trong y học và chọn giống.
III. ĐIỀU KIỆN NGHIỆM ĐÚNG CỦA ĐỊNH LUẬT HACĐI – VANBEC:
IV. Ý NGHĨA CỦA ĐỊNH LUẬT HACĐI – VANBEC:
Nhóm 3
Nhóm 4
Bài tập củng cố
Câu 2: Điểm thể hiện trong quần thể giao phối là
A. luôn xảy ra sự giao phối ngẫu nhiên
B. giữa các cá thể có sự cách li sinh sản
C. kiểu gen của quần thể thường xuyên thay đổi
D. ít phát sinh biến dị tổ hợp
Câu 1: Ở ngô, gen lặn a quy định bạch tạng nằm trên NST thường, gen A quy định bình thường. Trong một quần thể ngô cân bằng di truyền, cây bạch tạng aa chiếm 0,25% tổng số cây. Xác định tần số các alen và cấu trúc di truyền của quần thể đó.
Câu 4: Định luật Hacđi – Vanbec có ý nghĩa thực tiễn giúp con người
A. lựa chọn các cá thể có kiểu gen tốt để làm giống
B. nếu biết tỉ lệ KH suy ra được tỉ lệ KG và tần số alen của quần thể và ngược lại.
C. tác động làm thay đổi kiểu gen trong quần thể
D. cả A, B, C đều đúng
Bài tập củng cố
Câu 3: Trong quá trình ngẫu phối liên tiếp qua nhiều thế hệ thì
A. tần số tương đối của các alen thay đổi.
B. tần số tương đối của các KG thay đổi.
C. tần số tương đối của các alen không thay đổi.
D. tần số tương đối của các gen và alen thay đổi.
1. Trả lời câu hỏi 1, 2, 3, 6 trang 87 SGK.
2. Bài tập 1 (BTVN1): Ở người, bệnh bạch tạng do gen lặn a nằm trên NST thường quy định. Một quần thể người ở trạng thái cân bằng di truyền có tần số người bị bệnh bạch tạng là 1/10000.
a. Tính tần số các alen và thành phần các kiểu gen của quần thể.
b. Tính xác suất sinh 1 con bạch tạng từ 1 cặp vợ chồng bình thường trong quần thể.
3. Bài tập 2 (BTVN2): Kiểm tra nhóm máu hệ A, O, B ở một quần thể người Ấn độ, người ta đã tính được tần số các alen IA = 0,1448; IB = 0,002. Hãy xác định tần số các KG và KH tương ứng trong quần thể biết rằng quần thể ở trạng thái cân bằng di truyền.
4. Bài tập 3 (BTVN3): Giả sử trong quần thể ban đầu có 1 gen với 2 alen A và a nằm trên NST thường:
Phần đực có TSTĐ của alen A là p1= 0,8; của alen a là q1 = 0,2.
Phần cái có TSTĐ của alen A là p2= 0,4; của alen a là q2 = 0,6.
Hãy xác định:
a. Cấu trúc di truyền của quần thể ở thế hệ con thứ nhất.
b. Khi quần thể đạt cân bằng di truyền thì cấu trúc như thế nào?
Bài tập về nhà
Bài tập về nhà
5.Chuẩn bị bài 22: Chọn giống vật nuôi và cây trồng. Trả lời các câu hỏi sau:
Câu 1: Quy trình tạo giống vật nuôi và cây trồng gồm những bước nào?
Câu 2: Hãy phân biệt nguồn gen tự nhiên và nhân tạo. Nêu lợi ích của mỗi nguồn gen này
Câu 3: Nguyên nhân tạo ra biến dị tổ hợp là gì? Tại sao biến dị tổ hợp là quan trọng cho chọn giống vật nuôi và cây trồng?
Câu 4: Hệ số di truyền là gì. Công thức tính Hệ số di truyền.
Bài giảng đến đây là hết
Kính chào các thầy cô giáo và các em học sinh
Số kiểu gen
- Với 1 gen có 2 alen A và a số KG là 3: AA, Aa và aa. -Với 1 gen có 3 alen A, a1 và a2 có 6 KG: 3 kiểu đồng hợp: AA, a1a1, a2a2 và 3 kiểu dị hợp Aa1, Aa2 và a1a2. -Với 1 gen có r alen tì số KG đồng hợp là r kiểu, số kiểu gen dị hợp được tính theo công thức:
- Với n gen, mỗi gen có r alen PLĐL thì tổng số KG là
=> Tổng số KG là:
Số kiểu lai:
- Nếu có 1 KG (VD: AA) sẽ có 1 kiểu lai: ♂AA x ♀AA
- Nếu có 2 KG (VD: AA và aa) sẽ có 4 = 22 kiểu lai:
♂AA x ♀AA; ♂aa x ♀aa; ♂AA x ♀aa và ♂aa x ♀AA.
- Nếu có 3 KG (VD: AA, Aa và aa) sẽ có 9 = 32 kiểu lai
♂AA x ♀AA; ♂Aa x ♀Aa; ♂aa x ♀aa;
♂AA x ♀Aa; ♂Aa x ♀AA; ♂AA x ♀aa; ♂aa x ♀AA; ♂Aa x ♀aa và ♂aa x ♀Aa.
- Nếu có k KG sẽ có k2 kiểu lai.
- Một gen có r alen sẽ có KG và kiểu lai.
-Với n gen, mỗi gen có r alen PLĐL sẽ có kiểu lai.
Quan sát bảng về tỉ lệ nhóm máu và tần số alen ở người, có nhận xét gì về tỉ lệ phân bố nhóm máu và tần số alen trong 2 VD đó?
=> Các quần thể khác nhau cùng loài có tần số tương đối của các alen, các KG và KH đặc trưng.
Tần số alen IB ở người Trung Á khoảng 30-40%, nhưng ở người Tây Âu là dưới 10%.