Bài 17. Cấu trúc di truyền của quần thể

Bài 17 III CẤU TRÚC DI TRUYỀN CỦA QUẦN THỂ NGẪU PHỐI Quần thể ngẫu phối • Khái niệm: Quần thể sinh vật gọi ngẫu phối cá thể quần thể lựa chọn bạn tình để giao phối cách hồn tồn ngẫu nhiên • Đặc điểm DT QT ngẫu phối: - Tạo lượng biến dị di truyền lớn quần thể - Duy trì đa dạng di truyền quần thể - Quần thể ngẫu phối có nhiều biến dị tổ hợp cung cấp nguồn nguyên liệu cho trình tiến hóa 2 Trạng thái cân di truyền quần thể • Mợt q̀n thể chỉ được coi là cân bằng thành phần kiểu gen thành phần kiểu gen của chúng thỏa mãn công thức p2 (AA) + 2pq (Aa) + q2 (aa) = với p + q = với p = tần số tương đối alen A q = tần số tương đối alen a a Định luật Hardy - Weinberg • Trong quần thể lớn, ngẫu phối, khơng có yếu tố làm thay đổi tần số alen thành phần kiểu gen quần thể trì không đổi từ hệ sang hệ khác theo đẳng thức: p2 + 2pq + q2 = b Công thức thành phần kiểu gen p2 (AA) + 2pq (Aa) + q2 (aa) = c Điều kiện để quần thể trạng thái cân di truyền • Quần thể phải có kích thước lớn • Các cá thể quần thể phải giao phối với cách ngẫu nhiên • Các cá thể có kiểu gen khác phải có sức sống khả sinh sản (khơng có chọn lọc tự nhiên) • Đột biến khơng xảy hay có xảy tần số đột biến thuận phải tần số đột biến nghịch • Quần thể phải cách ly với quần thể khác (khơng có di – nhập gen quần thể) d Mặt hạn chế định luật H - W • Trên thực tế, quần thể tự nhiên khó đáp ứng với điều kiện nêu  tần số alen thành phần kiểu gen liên tục bị biến đổi • Ngồi ra, quần thể có trạng thái cân thành phần kiểu gen gen lại khơng cân thành phần kiểu gen gen khác  Trạng thái động quần thể  sinh giới tiến hóa Ý nghĩa định luật Hardy - Weinberg • Khi biết quần thể trạng thái cân Hardy –Weinberg từ tần số cá thể có kiểu hình lặn  tần số alen lặn , alen trội  tần số loại kiểu gen quần thể • Dự đoán xác suất xuất kiểu hình quần thể  có kế hoạch điều chỉnh hạn chế Điều kiện cần thiết để trì thành phần kiểu gen 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 nếu các cá thể của quần thể không giao phối ngẫu nhiên với thì mặc dù tần số của các alen quần thể được trì không đổi từ thế hệ này sang thế hệ khác 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 p2 (AA) + 2pq (Aa) + q2 (aa) = hay không chứ không phải tính xem thế hệ sau thành phần kiểu gen có thay đổi hay không VD: xét trạng thái cân bằng thành phần kiểu gen của quần thể P: 0,64 AA : 0,32Aa : 0,04 aa - Nếu QT đạt trạng thái cân bằng di truyền thì theo công thức H-W: 0,64 là p2 , 0,32 là 2pq và 0,04 là q2 - Nếu QT chưa đạt trạng thái cân bằng di truyền thì 0,64 tỷ lệ kiểu gen AA ; 0,32 tỷ lệ kiểu gen Aa 0,04 tỷ lệ kiểu gen aa ** Do đó tần số tương đối của alen A = 0,8 ; a = 0,2 Ta thấy p(A) + q(a) = Hoặc thỏa điều kiện p2.q2 = (2pq/ 2)2 Tức là 0,64 x 0,04 = (0,32/ 2)2 VD: Ở quần thể tự thụ phấn P: 0,25 AA : 0,5 Aa : 0,25 aa Tần số alen A = 0,5 ; a = 0,5 F1: 0, 375 AA : 0,25 aa : 0,375 aa Tần số alen A = 0,5 ; a = 0,5 F2: 0,4375 AA : 0,125 Aa : 0,4375 aa Tần số alen A = 0,5 ; a = 0,5 F3: 0,46875 AA : 0,0625 Aa : 0,46875 aa Tần số alen A = 0,5 ; a = 0,5 Trạng thái cân bằng di truyền của quần thể hay cân bằng Hardy – Weinberg là cân bằng về thành phần kiểu gen Thực lệnh  trang 73 - SGK • • • • Tần số alen a : q2 = 1/10000  q = 0,01 Tần số alen A : p = - 0,01 = 0,99 Tần số kiểu gen AA : p2 = 0,992 = 0,980 Tần số kiểu gen Aa : 2pq = x 0,99 x 0,01 = 0,0198 • Xác suất để hai vợ chồng có kiểu hình bình thường có kiểu gen dị hợp tử (Aa) [2pq/ (p2 + 2pq)]2= [0,0198/ (0,980 + 0,0198)]2 • Xác suất để hai vợ chồng bình thường sinh người bạch tạng là: 2pq/ (p2 + 2pq)]2 x 1/4 [0,0198/ (0,980 + 0,0198)]2 x 1/4 = (0,0198/ 0,9998) x 0,25 = 0,00495 • Gọi r : số alen thuộc gen • Số kiểu gen khác quần thể locut gen : r(r + 1) • Số thể dị hợp khác quần thể: r(r - 1) Số thể đồng hợp khác quần thể: n Gọi r : số alen thuộc gen n : số gen khác Số kiểu gen khác quần thể locut gen là: r(r + 1) n Thực lệnh  trang 74 SGK • Tần số alen a cách tính bậc 1/1000 = 0,01 Do tần số alen A = p = - 0,01 = 0,99 Tần số kiểu gen AA = p2 = 0,992 = 0,980 Tần số kiểu gen Aa = 2pq = 0,99 x 0,01 x = 0,0198 • Xác suất để hai vợ chồng có kiểu hình bình thường có kiểu gen dị hợp tử (Aa) [2pq/(p2 + 2pq)]2= [0,0198/(0,980 + 0,0198)]2 • Xác suất để hai vợ chồng bình thường sinh người bạch tạng là: 2pq/(p2 + 2pq)]2 x 1/4 [0,0198/(0,980 + 0,0198)]2 x 1/4 = (0,0198/0,9998) x 0,25 = 0,00495  ...III CẤU TRÚC DI TRUYỀN CỦA QUẦN THỂ NGẪU PHỐI Quần thể ngẫu phối • Khái niệm: Quần thể sinh vật gọi ngẫu phối cá thể quần thể lựa chọn bạn tình để giao phối cách... dị di truyền lớn quần thể - Duy trì đa dạng di truyền quần thể - Quần thể ngẫu phối có nhiều biến dị tổ hợp cung cấp nguồn nguyên liệu cho trình tiến hóa 2 Trạng thái cân di truyền quần thể. .. (Aa) + q2 (aa) = c Điều kiện để quần thể trạng thái cân di truyền • Quần thể phải có kích thước lớn • Các cá thể quần thể phải giao phối với cách ngẫu nhiên • Các cá thể có kiểu gen khác phải có