Bài 20. Cấu trúc di truyền của quần thể

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 CHƯƠNG III DI TRUYỀN HỌC QUẦN THỂ Tiết 21 CẤU TRÚC DI TRUYỀN CỦA QUẦN THỂ I KHÁI NIỆM QUẦN THỂ Bài Tập hợp sau quần thể? Giải thích? Quần thể : - Tập hợp cá thể loài - Tồn qua thời gian - Cùng sống không gian xác định - Có khả giao phối sinh hệ sau Thế quần thể ? I KHÁI NIỆM QUẦN THỂ Bài 2: Cho đặc trưng quần thể b Tỷ a Vốn lệ đực gen a Vốn b gen Tỷ lệ đực c Tỷ lệ nhóm tuổi e f tương d Kiểu đốiphân alen bố e fKiểu d tương phân đối bố alenf f tương f f tương đối KG đối KG g Kiểu tăng trưởng h f tương h f tương đối KH đối KH Đặc trưng mặt sinh thái Đặc trưng mặt di truyền II TẦN SỐ TƯƠNG ĐỐI CỦA CÁC ALEN VÀ KIỂU GEN Bài tập 3: Quần thể đậu Hà Lan A-đỏ > a- trắng P: AA Aa 500 200 a f KG AA ; Aa ; aa ? aa 300 Cách định đốicó f t/đ xác KG = tỷf tương số cá thể KG KG? tổng số cá thể QT II TẦN SỐ TƯƠNG ĐỐI CỦA CÁC ALEN VÀ KIỂU GEN Bài tập 3: Quần thể đậu Hà Lan A-đỏ > a- trắng P: AA 500 b f alen A a ? Aa 200 aa 300 f t/đCách xác 1alen = tỷ lệ % số giao tử định f tương đối mang alenalen? QT A 0,2; 0,8 Một quần thể có tỷ lệ KG AA : Aa : aa 0,2 : 0,4 : 0,4 f tương đối alen A alen a B 0,3; 0,7 C 0,4; 0,6 D 0,6; 0,4 II TẦN SỐ TƯƠNG ĐỐI CỦA CÁC ALEN VÀ KIỂU GEN Tự thụ phấn QT đậu Hà Lan Giao phấn QT ngô Đặc điểm thụ phấn III CẤU TRÚC DI TRUYỀN CỦA QUẦN THỂ TỰ PHỐI Bài Nhóm1 P : AA = 100% F1: F2: F3: f tương đối KG F1, F2, F3 sau hệ tự phối ? Nhóm4 P : aa = 100% F1: F2: F3: Một quần thể có 100% Aa tự phối liên tiếp hệ tỷ lệ KG chủng F4 A 6,25% B 46,875% C 93,75% D 12,5% III CẤU TRÚC DI TRUYỀN CỦA QUẦN THỂ TỰ PHỐI Bài tập Đặc điểm với quần thể tự phối? a Tỷ lệ KG đồng hợp – giảm; tỷ lệ KG dị hợp – tăng Đ b Tỷ lệ KG đồng hợp – tăng; tỷ lệ KG dị hợp – giảm c Sau hệ tự phối KG đồng hợp giảm ½ d Sau hệ tự phối KG dị hợp giảm ½ Đ A 0,2 Một quần thể khởi đầu có KG Aa 0,4 Sau hệ tự thụ phấn tỷ lệ KG dị hợp quần thể B 0,1 C 0,3 D 0,4 III CẤU TRÚC DI TRUYỀN CỦA QUẦN THỂ TỰ PHỐI Bài Đặc điểm với quần thể tự phối? e QT phân hoá thành dòng có KG khác Đ f f t/đối alen không đổi qua hệ Đ g Sự chọn lọc không mang lại hiệu với cháu dòng tự thụ tinh Đ h QT ngày đa hình KH KG III CẤU TRÚC DI TRUYỀN CỦA QUẦN THỂ TỰ PHỐI Ứng dụng? -Tránh giao phối gần động vật -Luật hôn nhân - Tạo dòng Tự thụ phấn bắt buộc giao phấn giao phối gần động vật dẫn đến tượng thoái hoá Đúng ĐÚNG hay Sai ? Một quần thể chim bồ câu chủng giao phối gần qua hệ dẫn đến tượng thoái hoá Lưu ý: QT có KG ĐÚNGchủng giao phối gần; tự thụ phấn không bị thoái hoá SAI CẤU TRÚC DI TRUYỀN CỦA QT TỰ PHỐI b Tỷ lệ KG đồng hợp – tăng; tỷ lệ KG dị hợp – giảm d Sau hệ tự phối KG dị hợp giảm ½ e QT phân hoá thành dòng có KG khác f f t/đối alen không đổi qua hệ g Sự chọn lọc không mang lại hiệu với cháu CỦNG CỐ Một quần thể có tỷ lệ KG AA = 0,2 ; Aa = 0,8 tự phối hệ Theo lý thuyết tỷ lệ KG AA : Aa : aa F2 A 0,2 : 0,3: 0, B 0,1: 0,4: 0,5 D 0,4: 0,3 : 0,3 C 0, : 0,2 : 0,3 CỦNG CỐ A 0,15 Một quần thể khởi đầu có KG Aa 0,6 Sau hệ tự thụ phấn tỷ lệ KG chủng quần thể D 0,85 B 0,8 C 0,3 CỦNG CỐ Một đàn bò có: 2625 lông (KG AA); 5250 lông khoang (KG Aa) 875 lông trắng (KG aa) fA fa A 0,2 0,8 B 0,1 0,9 C 0,3 0,7 D 0,6 0,4 CHƯƠNG III DI TRUYỀN HỌC QUẦN THỂ Chúc em thành công [...]... 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. ... giảm ½ Đ A 0,2 Một quần thể khởi đầu có KG Aa 0,4 Sau hệ tự thụ phấn tỷ lệ KG dị hợp quần thể B 0,1 C 0,3 D 0,4 III CẤU TRÚC DI TRUYỀN CỦA QUẦN THỂ TỰ PHỐI Bài Đặc điểm với quần thể tự phối? e QT... QUẦN THỂ Bài Tập hợp sau quần thể? Giải thích? Quần thể : - Tập hợp cá thể loài - Tồn qua thời gian - Cùng sống không gian xác định - Có khả giao phối sinh hệ sau Thế quần thể ? I KHÁI NIỆM QUẦN... tiếp hệ tỷ lệ KG chủng F4 A 6,25% B 46,875% C 93,75% D 12,5% III CẤU TRÚC DI TRUYỀN CỦA QUẦN THỂ TỰ PHỐI Bài tập Đặc điểm với quần thể tự phối? a Tỷ lệ KG đồng hợp – giảm; tỷ lệ KG dị hợp – tăng