Bài 20. Cấu trúc di truyền của quần thể

Bài 20. Cấu trúc di truyền của quần thể tài liệu, giáo án, bài giảng , luận văn, luận án, đồ án, bài tập lớn về tất cả c...

Giáo viên : Nguyễn Văn Quang Trường THPT Lương Ngọc Quyến Thái Nguyên Năm học 2008-2009 CHƯƠNG III: DI TRUYỀN HỌC QUẦN THỂ BÀI 16: CẤU TRÚC DI TRUYỀN CỦA QUẦN THỂ I- CÁC ĐẶC TRƯNG DI TRUYỀN CỦA QUẦN THỂ: ĐÀN TRÂU RỪNG ONG MẬT CÁC CÁ THỂ BÁO TRONG LỒNG NHỐT ĐÀN GÀ TRONG LỒNG ĐÀN TRÂU RỪNG TỔ ONG BẦY BÁO TRONG LỒNG RUỘNG NGÔ ĐÀN TRÂU RỪNG ĐÀN ONG LÚA MÌ 1. Định nghĩa quần thể I- CÁC ĐẶC TRƯNG DI TRUYỀN CỦA QUẦN THỂ: * Qu n thầ ể là m t tổ chức các cá thể cùng loàiộ * Sống trong một khoảng không gian xác đònh * Ở vào một thời điểm xác đònh * Có khả năng sinh ra các th h con cái ế ệ để duy trì nòi gi ngố Phân biệt : -Quần thể giao phối - Quần thể tự phối I- CÁC ĐẶC TRƯNG DI TRUYỀN CỦA QUẦN THỂ: 2. Các đặc trưng di truyền của quần thể  Có một vốn gen đặc trưng: • Vốn gen: Là tập hợp tất cả các alen (các trạng thái khác nhau của cùng một gen gọi là alen) của các gen có trong quần thể ở một thời điểm xác đònh  Vốn gen thể hiện qua các thông số + Tần số alen + Tần số kiểu gen [...]... với gen a quy đònh thân thấp Trong quần thể có: 1000 cây AA, 200 cây Aa, 300 cây aa a, Xác đònh tần số các kiểu gen trong quần thể? b, Xác đònh tần số các alen A và a? II - CẤU TRÚC DI TRUYỀN CỦA QUẦN THỂ TỰ THỤ PHẤN VÀ GIAO PHỐI GẦN Hoa đực Hoa cái Hoa đơn tính trên cùng 1 cơ thể Thế hệ Kiểu gen đồng hợp tử trội 0 KG dò hợp tử Kiểu gen đồng hợp tử lặn Aa 1 1AA 2 4AA 3 24AA 2Aa n 2AA 4AA ?AA 4Aa 8Aa... 4AA AA 1aa 4Aa 2aa 8Aa 4aa (½) Aa n 1- (1/2)n 2 4aa 24aa aa * Xu hướng thay đổi thành phần kiểu gen của quần thể tự phối là: tần số kiểu gen đồng hợp tăng dần, tần số kiểu gen dị hợp giảm dần * Tần số alen của quần thể tự phối khơng thay đổi qua các thế hệ 2 Quần thể giao phối cận huyết Mức độ đa dạng di truyền ngày càng giảm •Tại sao luật hơn nhân và gia đình cấm kết hơn họ hàng gần? ... 800TS alen A = 800/2000= 0.4 Tần số alen của 1 gen = số lượng alen đó tổng số alen Hoặc = tỉ lệ % số giao tử mang alen đó trong một quần thể  Tần số alen A = 0,5 + 0,2/2 = 0,6 Tần số alen a = 0,3 + 0,2/2 = 0,4 P: 0,5AA : 0,2 Aa : 0,3aa Bài tập Một quần thể đậu có 1500 cây, gen quy đònh thân cây cao A, trội hoàn toàn so với gen a quy đònh thân thấp Trong quần thể có: 1000 cây AA, 200 cây Aa, 300 cây...VD: Quần thể đậu có 1000 cây Gen Sinh viên:Nguyễn Thị Trang(09/01/89) Lớp :A-K57 Khoa :Sinh hoc I.Quần thể giao phối đặc trưng di truyền 1.Khái niệm quần thể giao phối VD:Cho đàn cò trắng rừng U Minh Em cho biết đặc điểm số lượng cá thể,mối quan hệ cá thể đàn đàn ví dụ -Số lượng cá thể:1đàn cò(một nhóm sinh vật) -Mqh đàn:các cá thể thuộc loài,cùng chung sống khu rừng U Minh,và giao phối tự với -Mqh cá thể đàn:cách ly sinh sản mức độ định với nhóm sinh vật khác =>Quần thể giao phối ?Vậy em cho biết quần thể giao phối *KN:Quần thể giao phối tập hợp cá thể loài,sống khoảng không gian xác định,tồn qua thời gian xác định,và có khả giao phối với sinh hệ sau 2.Các đặc trưng di truyền quần thể giao phối BT:Trong đặc trưng sau,những đặc trưng thuộc đặc trưng di truyền quần thể giao phối: A.Mật độ D.Tỷ lệ đực,cái B.Vốn gen E.Tần số alen C.Tần số KG Đáp án đúng:B.C.E Đặc trưng di truyền quần thể giao phối gồm: -Vốn gen -Tần số kiểu gen -Tần số alen a.Vốn gen Một quần thể A có 100 cá thể số alen quần thể là:alen A 70,alen a 30,alen B 80 alen b 20.Tổng số alen quần thể 200.Đây vốn gen quần thể Vậy vốn gen quần thể gì? *Vốn gen toàn alen tất gen quân thể b.Tần số kiểu gen VD:Quần thể A có 100 cá thể đó:cá thể có kiểu gen AA:50 cá thể,Aa:40 cá thể,aa:10 cá thể.e xác định: 1.Tỷ lệ số cá thể có kiểu gen AA:Aa:aa 2.Tỷ lệ giao tử alen A:a Giai: 1.Tỷ lệ số thể có kiểu gen AA=50:100=0,5 Aa=40:100=0,4 aa=10:100=0,1 Tần số kiểu gen.Vậy tần số kiểu gen? *Tần số kiểu gen tỷ số cá thể có kiểu gen tổng số cá thể có quần thể c.Tần số alen Giai: 2.Tỷ lệ giao tử alen A:a Tỷ lệ A=0,5+0,4:2=0,7 Tỷ lệ a=0,1+0,4:2=0,3 Tần số alen.Vậy tần số alen *Tần số alen tỷ lệ số alen tổng số alen thuộc locus quần thể Chú ý:+Thành phần kiểu gen quần thể gọi cấu trúc di truyền quần thể +Công thức tổng quát: d AA + h Aa + r aa = Nếu gọi tần số alen A p,alen a q Ta có: p= d + h/2 q= r + h/2 p+q=1 II.Đặc điểm cấu trúc di truyền quần thể tự phối 1.Khái niệm quần thể tự phối VD:QT1: AA×AA QT2:Aa×AA aa×aa Aa×aa Aa×Aa AA×aa Trong quần thể quần thể quần thể tự phối? QT1 quần thể tự phối Vậy quần thể tự phối? -Quần thể tự phối quần thể mà cá thể có kiểu gen giống giao phối với -Thực vật:tự thụ phấn -Động vật:tự thụ tinh,giao phối cận huyết 2.Đặc điểm cấu trúc di truyền -Trong quần thể A ban đầu có kiểu gen Aa=1.Xác định hệ F1,F2…Fn F1:1/4 AA:1/2Aa:1/4aa F2:3/8 AA:1/4Aa:1/4aa -Ta có: F1:1/4 AA:1/2Aa:1/4aa F2:3/8 AA:1/4Aa:1/4aa … Fn: Aa=1/2n AA=aa=(1-1/2n ):2 Vậy:trong trình tự phối liên tiếp qua nhiều hệ ,tần số alen không thay đổi tần số kiểu gen hay cấu trúc di truyền quần thể thay đổi theo hướng tăng dần số kiểu gen đồng hợp,giảm dần số kiểu gen dị hợp III.Củng cố Câu 1:Cấu trúc di truyền quần thể hay vốn gen đặc trưng A.Tỷ lệ đực tỷ lệ nhóm tuổi B.Mật độ cá thể kiểu phân bố C.Tần số kiểu gen tần số alen D.Tần số alen mà người ta quan tâm Đáp án :C Câu 2:Tần số kiểu gen quần thể giao phối là: A.Tỷ số giao tử có alen tổng số giao tử B.Tỷ số cá thể có kiểu gen tổng số cá thể C.Tỷ số giao tử có alen tổng số cá thể D.Tỷ số cá thể có kiểu gen tổng số giao tử Đáp án đúng:B Câu 3:Một quần thể sóc khởi đầu có tổng sô 1500 đó: Sóc lông nâu đồng hợp trội (AA) :900 Sóc lông nâu dị hợp (Aa) :300 Sóc lông trắng (aa) :300 a.Tần số kiểu gen AA,Aa,aa là: A.AA=0,6 :Aa=0,2 :aa=0,2 B.AA=0,5 :Aa=0,2 :aa=0,3 C.AA=0,4 :Aa=0,6 :aa=0,2 D.AA=0,6 :Aa=0,4 :aa=0,2 Đáp án đúng:A b.Tần số alen A,a là: A.A=0,6 :a=0,4 B.A=0,7 :a=0,3 C.A=0,4 :a=0,6 D.A=0,3 :a=0,7 Đáp án :B V.Bài tập nhà -Học cũ trả lời câu hỏi cuối -Xem [...]... các câu hỏi sau SGK - Học các công thức tính: + Tần số alen + Tần số kiểu gen - Học cấu trúc di truyền của quần thể tự thụ phấn và giao phối gần và các công thức tính tần số KG đồng hợp trội, dị hợp, đồng hợp lặn của QT tự thụ phấn và giao phối gần - Bài tập: 1 QT có 120 cá thể có KG AA, 400 cá thể có KG Aa và 680 cá thể có KG aa Tính tần số alen A và a trong QT 16 ... các cá thể D Là đơn vị sinh sản của loài trong tự Sai nhiên C 11 Một quần thể khởi đầu có tần số KG dị hợp tử Aa là 0,4 Sau 2 thế hệ tự thụ phấn thì tần số KG dị hợp tử trong QT sẽ là: A 0,1 Đúng B 0,2 Sai C 0,3 Sai D 0,4 Sai 12 Câu 4: Cấu trúc DT của QT tự phối là: A phân hóa thành các dòng thuần có Sai KG khác nhau B chủ yếu ở trạng thái dị hợp C đa dạng và phong phú về kiểu gen Sai D tăng thể dị... gen Sai D tăng thể dị hợp và giảm thể đồng hợp Đúng Sai 13 Câu 3: G/S 1 QT TV có TPKG ở thế hệ xuất phát là : 0,25AA : 0,50Aa : 0,25aa Nếu cho tự thụ phấn nghiêm ngặt thì ở thế hệ sau TPKG của QT tính theo lý thuyết là: A B C D 0,25AA : 0,50Aa : Sai 0,25aa 0,375AA : 0,250Aa : Đúng 0,375aa 0,125AA : 0,750Aa : 0,125aa 0,375AA : 0,375Aa : 0,250aa Sai Sai 14 Câu 5: Cấu trúc DT 1 QT TV tự phối: 0,5AA:0,5aa.TPKG Bài 17 III. CẤU TRÚC DI TRUYỀN CỦA QUẦN THỂ NGẪU PHỐI 1. Quần thể ngẫu phối • Khái niệm: Quần thể sinh vật được gọi là ngẫu phối khi các cá thể trong quần thể lựa chọn bạn tình để giao phối một cách hoàn toàn ngẫu nhiên. • Đặc điểm DT của QT ngẫu phối: - Duy trì được sự đa dạng di truyền quần thể - Tạo một lượng biến dị di truyền rất lớn trong quần thể - Quần thể ngẫu phối có rất nhiều biến dị tổ hợp cung cấp nguồn nguyên liệu cho quá trình tiến hóa. 2. Trạng thái cân bằng di truyền của quần thể • Một quần thể chỉ được coi là cân bằng thành phần kiểu gen khi thành phần kiểu gen của chúng thỏa mãn công thức p 2 (AA) + 2pq (Aa) + q 2 (aa) = 1 với p + q = 1 với p = tần số tương đối của alen A q = tần số tương đối của alen a a. Định luật Hardy - Weinberg • Trong một quần thể lớn, 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: p 2 + 2pq + q 2 = 1. b. Công thức về thành phần kiểu gen p 2 (AA) + 2pq (Aa) + q 2 (aa) = 1 c. Điều kiện để quần thể ở trạng thái cân bằng di truyền • Quần thể phải có kích thước lớn. • Các cá thể trong quần thể phải giao phối với nhau một cách ngẫu nhiên. • Các cá thể có kiểu gen khác nhau phải có sức sống và khả năng sinh sản như nhau (không có chọn lọc tự nhiên) • Đột biến không xảy ra hay có xảy ra thì tần số đột biến thuận phải bằng tần số đột biến nghịch • Quần thể phải được cách ly với các quần thể khác (không có sự di – nhập gen giữa các quần thể). 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. Điều kiện cần thiết nhất để duy trì thành phần kiểu gen của QT ngẫu phối Một quần thể có kích thước lớn, không bị tác động của chọn lọc tự nhiên, không có di nhập gen, không có đột biến nhưng nếu các cá thể của quần thể không giao phối ngẫu nhiên với nhau thì mặc dù tần số của các alen trong quần thể được duy trì không đổi từ thế hệ này sang thế hệ khác nhưng thành phần kiểu gen của quần thể thì lại bị biến đổi theo hướng tăng dần tần số của các kiểu gen đồng hợp tử và giảm dần tần số của các kiểu gen dị hợp tử. Khi nói một quần thể ở vào một thời điểm hiện tại có cân bằng hay không thì điều ta cần tìm là xem thành phần của các kiểu gen có thỏa mãn công thức p 2 (AA) + 2pq (Aa) + q 2 (aa) = 1 hay không chứ không phải CHƯƠNG III: CẤU TRÚC DI TRUYỀN CỦA QUẦN THỂ Tiết 17: ĐẶC TRƯNG DI TRUYỀN CỦA QUẦN THỂ I. Đặc trưng di truyền của quần thể 1. Khái niệm 2. Đặc trưng của quần thể II. Cấu trúc di truyền của quần thể tự thụ phấn và quần thể giao phối gần 1. Quần thể tự thụ phấn 2. Giao phối gần CHƯƠNG III: DI TRUYỀN HỌC QUẦN THỂ Tiết 17: CẤU TRÚC DI TRUYỀN CỦA QUẦN THỂ  Quần thể là tập hợp những cá thể cùng loài, cùng sinh sống trong một không gian xác định, vào một thời điểm nhất định, có khả năng giao phối tạo ra các thế hệ mới. I. Các đặc trưng di truyền của quần thể 1. Khái niệm ? Quần thể là gì ? Tập hợp những con cá trong bể cá cảnh Tập hợp những con ong Tập hợp những cá thể nào sau đây được gọi là QUẦN THỂ ? Tập hợp những con trâu trong một khu rừng Ruộng lúa mì Quần thể lúa mì Quần thể ong mật Quần thể trâu trong một khu rừng CHƯƠNG III: CẤU TRÚC DI TRUYỀN CỦA QUẦN THỂ Tiết 17: ĐẶC TRƯNG DI TRUYỀN CỦA QUẦN THỂ 2. Đặc trưng của quần thể Quần thể đặc trưng bởi vốn gen, thể hiện qua tần số alen và tần số kiểu gen. Vốn gen: Tần số alen: Tần số kiểu gen: I. Các đặc trưng di truyền của quần thể 1. Khái niệm: Là tập hợp các alen trong quần thể ở một thời điểm xác định Số lượng alen đó / tổng số alen của quần thể Số cá thể có kiểu gen đó / Tổng số cá thể BÀI TOÁN: quần thể ngô có gen quy định thân cao là A, trội hoàn toàn so với a quy định thân thấp. Trong quần thể có: 500 cây AA, 200 cây Aa, 300 cây aa. a. Tính tần số alen A và a b. Tính tần số các kiểu gen Bài giải a. Tổng số alen của quần thể là: Tần số của alen A là: .Tần số của alen a là: b. Tổng số cá thể của quần thể là: Tần số của kiểu gen AA là: Tần số của KG Aa là: Tần số của KG aa là: (500 + 200 + 300) x 2 = 2000 (500 x 2 + 200)/2000 = 0.6 ( 300 x 2 + 200)/ 2000 = 0.4 500 + 200 + 300 = 1000 500/1000 = 0.5 200/1000 = 0.2 300 / 1000 = 0.3 Gọi tần số kiểu gen AA là d. Aa là h. aa là r. Thì tần số tương đối của các alen A và a được tính như thế nào? Gọi p là tần số alen A và q là tần số alen a => p = ; q = p + q = 1 h 2 d + h 2 r + CHƯƠNG III: CẤU TRÚC DI TRUYỀN CỦA QUẦN THỂ Tiết 17: ĐẶC TRƯNG DI TRUYỀN CỦA QUẦN THỂ I. Các đặc trưng di truyền của quần thể II. Cấu trúc di truyền của quần thể tự thụ phấn và quần thể giao phối gần 1. Quần thể tự thụ phấn AA x AA  AA aa x aa  aa Aa x Aa  ¼ AA : ½ Aa : ¼ aa Sự biến đổi tần số kiểu gen và tần số alen của quần thể tự phối qua các thế hệ. 1/21/2 (1/2) (1/2) n n P n ……………… 1/21/27/161/87/16 P 3 1/21/23/81/43/8 P 2 1/21/21/41/21/4 P 1 1/21/2010P aAaaAaAA Tần số alenTần số kiểu gen Thế hệ 2 1- (1/2) 1- (1/2) n n 2 1- (1/2) 1- (1/2) n n CHƯƠNG III: CẤU TRÚC DI TRUYỀN CỦA QUẦN THỂ Tiết 17: ĐẶC TRƯNG DI TRUYỀN CỦA QUẦN THỂ II. Cấu trúc di truyền của quần thể tự thụ phấn và quần thể giao phối gần 1. CHƯƠNG III: CẤU TRÚC DI TRUYỀN CỦA QUẦN THỂ Tiết 17: ĐẶC TRƯNG DI TRUYỀN CỦA QUẦN THỂ I. Đặc trưng di truyền của quần thể 1. Khái niệm 2. Đặc trưng của quần thể II. Cấu trúc di truyền của quần thể tự thụ phấn và quần thể giao phối gần 1. Quần thể tự thụ phấn 2. Giao phối gần CHƯƠNG III: DI TRUYỀN HỌC QUẦN THỂ Tiết 17: CẤU TRÚC DI TRUYỀN CỦA QUẦN THỂ  Quần thể là tập hợp những cá thể cùng loài, cùng sinh sống trong một không gian xác định, vào một thời điểm nhất định, có khả năng giao phối tạo ra các thế hệ mới. I. Các đặc trưng di truyền của quần thể 1. Khái niệm ? Quần thể là gì ? Tập hợp những con cá trong bể cá cảnh Tập hợp những con ong Tập hợp những cá thể nào sau đây được gọi là QUẦN THỂ ? Tập hợp những con trâu trong một khu rừng Ruộng lúa mì Quần thể lúa mì Quần thể ong mật Quần thể trâu trong một khu rừng CHƯƠNG III: CẤU TRÚC DI TRUYỀN CỦA QUẦN THỂ Tiết 17: ĐẶC TRƯNG DI TRUYỀN CỦA QUẦN THỂ 2. Đặc trưng của quần thể Quần thể đặc trưng bởi vốn gen, thể hiện qua tần số alen và tần số kiểu gen. Vốn gen: Tần số alen: Tần số kiểu gen: I. Các đặc trưng di truyền của quần thể 1. Khái niệm: Là tập hợp các alen trong quần thể ở một thời điểm xác định Số lượng alen đó / tổng số alen của quần thể Số cá thể có kiểu gen đó / Tổng số cá thể BÀI TOÁN: quần thể ngô có gen quy định thân cao là A, trội hoàn toàn so với a quy định thân thấp. Trong quần thể có: 500 cây AA, 200 cây Aa, 300 cây aa. a. Tính tần số alen A và a b. Tính tần số các kiểu gen Bài giải a. Tổng số alen của quần thể là: Tần số của alen A là: .Tần số của alen a là: b. Tổng số cá thể của quần thể là: Tần số của kiểu gen AA là: Tần số của KG Aa là: Tần số của KG aa là: (500 + 200 + 300) x 2 = 2000 (500 x 2 + 200)/2000 = 0.6 ( 300 x 2 + 200)/ 2000 = 0.4 500 + 200 + 300 = 1000 500/1000 = 0.5 200/1000 = 0.2 300 / 1000 = 0.3 Gọi tần số kiểu gen AA là d. Aa là h. aa là r. Thì tần số tương đối của các alen A và a được tính như thế nào? Gọi p là tần số alen A và q là tần số alen a => p = ; q = p + q = 1 h 2 d + h 2 r + CHƯƠNG III: CẤU TRÚC DI TRUYỀN CỦA QUẦN THỂ Tiết 17: ĐẶC TRƯNG DI TRUYỀN CỦA QUẦN THỂ I. Các đặc trưng di truyền của quần thể II. Cấu trúc di truyền của quần thể tự thụ phấn và quần thể giao phối gần 1. Quần thể tự thụ phấn AA x AA  AA aa x aa  aa Aa x Aa  ¼ AA : ½ Aa : ¼ aa Sự biến đổi tần số kiểu gen và tần số alen của quần thể tự phối qua các thế hệ. 1/21/2 (1/2) (1/2) n n P n ……………… 1/21/27/161/87/16 P 3 1/21/23/81/43/8 P 2 1/21/21/41/21/4 P 1 1/21/2010P aAaaAaAA Tần số alenTần số kiểu gen Thế hệ 2 1- (1/2) 1- (1/2) n n 2 1- (1/2) 1- (1/2) n n CHƯƠNG III: CẤU TRÚC DI TRUYỀN CỦA QUẦN THỂ Tiết 17: ĐẶC TRƯNG DI TRUYỀN CỦA QUẦN THỂ II. Cấu trúc di truyền của quần thể tự thụ phấn và quần thể giao phối gần 1. ... điểm cấu trúc di truyền quần thể tự phối 1.Khái niệm quần thể tự phối VD:QT1: AA×AA QT2:Aa×AA aa×aa Aa×aa Aa×Aa AA×aa Trong quần thể quần thể quần thể tự phối? QT1 quần thể tự phối Vậy quần thể. .. quần thể A có 100 cá thể số alen quần thể là:alen A 70,alen a 30,alen B 80 alen b 20.Tổng số alen quần thể 200.Đây vốn gen quần thể Vậy vốn gen quần thể gì? *Vốn gen toàn alen tất gen quân thể. .. đổi tần số kiểu gen hay cấu trúc di truyền quần thể thay đổi theo hướng tăng dần số kiểu gen đồng hợp,giảm dần số kiểu gen dị hợp III.Củng cố Câu 1 :Cấu trúc di truyền quần thể hay vốn gen đặc trưng