Điều kiện này chỉ được thỏa ở một số tính trạng, phổ biến là các tính trạng số lượng có sự di truyền theo qui luật tương tác cộng gộp - các alen khác nhau có vai trò như nhau trong việc [r]
(1)Sinh 12 nâng cao: Ôn tập di truyền học quần thể I PHẦN LÍ THUYẾT:
1 Khái niệm:
- Khái niệm quần thể
- Đặc trưng quần thể: vốn gen quần thể Vốn gen tập hợp tất alen quần thể
Vốn gen quần thể biểu đặc điểm tần số alen tần số kiểu gen.
+ Thành phần kiểu gen (hay tần số kiểu gen): Là tỉ lệ số cá thể mang kiểu gen với tổng số cá thể quần thể
+Tần số alen: tỉ lệ số alen tổng số alen tất alen khác (thuộc gen) quần thể
2 Cấu trúc di truyền quần thể:
- Khi xét cấu trúc di truyền quần thể, có nghĩa ta xét đến + thành phần kiểu gen (tần số kiểu gen)
+tần số alen quần thể
- Những đặc trưng có biến thiên khác quần thể tự phối quần thể ngẫu phối.
a) Quần thể tự phối:
- Quần thể tự phối quần thể mà cá thể khơng có giao phối ngẫu nhiên với nhau, sinh trình tự thụ phấn (hay giao phối cận huyết) Đây dạng đặc trưng có quần thể thực vật - Trong quần thể tự phối: (đặc điểm di truyền quần thể tự phối)
(2)+ Tần số alen không đổi qua hệ tự phối cho dù thành phần kiểu gen có biến động Đây đặc điểm đặc trưng mà em phải nhớ
- Cấu trúc di truyền quần thể không tuân theo định luật Hacđi - Vanbec b) Quần thể ngẫu phối:
- Quần thể ngẫu phối quần thể mà cá thể giao phối tự với cách li mức độ định với nhóm cá thể lân cận thuộc lồi
- Trong quần thể ngẫu phối: (đặc điểm di truyền quần thể ngẫu phối) cấu trúc di truyền quần thể tuân theo định luật Hacđi - Vanbec:
Trong điều kiện định, lịng quần thể có kích thước lớn, ngẫu phối, tần số tương đối alen gen có khuynh hướng duy trì không đổi qua hệ.
- Điều kiện nghiệm định luật Hacđi - Vanbec:
+ Số lượng cá thể phải đủ lớn không xảy biến động di truyền Trong khoảng thời gian định, điều kiện đáp ứng, quần thể tách biệt với môi trường bên
+ Các thể quần thể phải giao phối ngẫu nhiên với Tức chọn lọc q trình giao phối Đây điều kiện khó xảy thực tế
+ Giá trị thích nghi kiểu gen khác Điều kiện thỏa số tính trạng, phổ biến tính trạng số lượng có di truyền theo qui luật tương tác cộng gộp - alen khác có vai trị việc hình thành kiểu hình, phần lớn chúng không anh hưởng nhiều đến sức sống cá thể
+ Khơng có áp lực đột biến chọn lọc tự nhiên Rõ ràng điều kiện khó đáp ứng
(3)(định luật Hacđi - Vanbec có tính lí thuyết Nó khơng nghiệm tất trường hợp Trong khoảng thời gian định, định luật áp dụng)
- Ý nghĩa: Giải thích thiên nhiên có quần thể ổn định thời gian dài
Từ tần số tương đối alen dự đốn tỉ lệ kiểu gen, tỉ lệ kiểu hình quần thề Hay ngược lại
3 Những yếu tố ảnh hưởng đến trạng thái cân di truyền quần thể
3.1 Đột biến
Đột biến làm cho gen phát sinh nhiều alen, nguồn ngun liệu cho q trình tiến hoá
Trường hợp xảy đột biến: alen A đột biến thành alen a với tần số u + Thế hệ xuất phát: tần số tương đối alen A po
+ Thế hệ thứ nhất: có u alen A bị biến đổi thành alen a đột biến Tần số tương đối alen A p1= po - upo= po(1 - u)
+ Thế hệ thứ hai: có u alen A bị biến đổi thành alen a đột biến Tần số tương đối alen A p2= p1 - up1= po(1 - u) - u po(1 - u) = po(1 - u)(1 - u) = po(1 - u)2
+ Thế hệ thứ n: tần số alen A: pn(A) = po(1- u)n 3.2 Di nhập gen
Trường hợp số cá thể từ quần thể cho nhập cư vào quần thể nhận làm thay đổi tần số alen quần thể nhận sau: ∆p = M(p - p’)
+ ∆p: lượng biến thiên tần số alen quần thể nhận
+ M: tỉ lệ số cá thể nhập cư quần thể nhận sau xảy nhập cư + p: tần số tương đối alen A (hoặc a) quần thể cho
(4)3.3 Chọn lọc
Sau xảy chọn lọc (tự nhiên nhân tạo) tần số alen thay đổi
Tần số alen sau chọn lọc thay đổi qua thể hệ Do cần phải xác định cấu trúc di truyền quần thể sau xảy chọn lọc tính tần số alen hệ mà đề yêu cầu
II PHẦN BÀI TẬP ÁP DỤNG Xác định tần số alen:
- Một cách tổng quát, tần số tương đối kiểu gen quần thể kí hiệu sau:
x AA : y Aa : z aa
Theo đó, cơng thức tính tần số tương đối alen A a là: p(A) = x + y/2 ; q(a) = z + y/2
- Nếu có tần số tuyệt đối (số lượng cá thể mang kiểu gen khác nhau): X AA : Y Aa : Z aa
p(A) = (2X + Y)/2M ; q(a) = (2Z + Y)/2M M - tổng số cá thể quần thể
2 Kiểm tra trạng thái cân quần thể ngẫu phối:
- Lưu ý quần thể tự phối không cân qua nhiều hệ, nên việc kiểm tra trạng thái cân quần thể “dư thừa”
- Có điều kiện phổ biến dùng để kiểm tra MỘT SỐ DẠNG BÀI TẬP ĐIỂN HÌNH I BÀI TẬP QUẦN THỂ TỰ PHỐI
Dạng 1: Cho thành phần kiểu gen hệ P (thế hệ xuất phát) 100% dị hợp Aa qua n hệ tự phối tìm thành phần kiểu gen hệ Fn
*Cách giải:
(5)Tỷ lệ thể dị hợp Aa quần thể Fn Aa =
Tỷ lệ thể đồng hợp trội AA , aa quần thể Fn
AA = aa = =
*Ví dụ 1: Quần thể ban đầu 100% cá thể có kiểu gen dị hợp Sau hệ tự thụ phấn thành phần kiểu gen quần thể nào?
Giải nhanh:
Sau n hệ tự phối thành phần kiểu gen thay đổi sau (Với n=3) Tỷ lệ thể dị hợp Aa quần thể Fn
Aa = = = 0,125
Tỷ lệ thể đồng hợp trội AA quần thể Fn
AA = aa = = = = 0,4375
Dạng : Cho thành phần kiểu gen hệ P qua n hệ tự phối tìm thành phần kiểu gen hệ Fn
*Cách giải: Quần thể tự phối có thành phần kiểu gen thể hệ P ban đầu sau:
xAA + yAa + zaa
Quần thể P Sau n hệ tự phối thành phần kiểu gen thay đổi sau Tỷ lệ thể đồng hợp trội AA quần thể Fn
AA = x +y
Tỷ lệ thể dị hợp Aa quần thể Fn
(6)Tỷ lệ thể đồng hợp lặn aa quần thể Fn
aa = z +y
* Ví dụ 1: Quần thể P có 35AA, 14Aa, 91aa =1Các cá thể quần thể tự phối bắt buộc qua hệ tìm cấu trúc quần thể qua hệ
Giải:
Cấu trúc quần thể P 0,25AA + 0,1Aa + 0,65aa Cấu trúc quần thể qua hệ
AA = x +y = 0,25 + 0,1 x = 0,29375 Tỷ lệ thể dị hợp Aa quần thể Fn
Aa = 0,1x =0,1 x = 0,0125 Tỷ lệ thể đồng hợp lặn aa quần thể Fn
aa = z +y = 0,65 + = 0,69375 Vậy cấu trúc quần thể qua hệ
0,29375 AA + 0,125 Aa + 0,69375 aa =
*Ví dụ : Quần thể tự thụ phấn có thành phần kiểu gen hệ P 0,8Bb + 0,2bb = Sau hệ tự thụ phấn cấu trúc quần thể nào?
Giải:
Tỷ lệ thể đồng hợp trội AA quần thể F3
(7)Bb = 0,8x = 0,8 x = 0,1
Tỷ lệ thể đồng hợp lặn aa quần thể F3
bb = z + y = 0,2 + 0,8 x = = 0,55
Vậy cấu trúc quần thể qua hệ tự thụ phấn là: 0,35 BB + 0,1 Bb + 0,55 bb =
II BÀI TẬP QUẦN THỂ NGẪU PHỐI
Dạng 1: Từ cấu trúc di truyền quần thể chứng minh quần thể đạt trạng thái cân hay không, qua hệ quần thể đạt trạng thái cân bằng. * Cách giải 1:
- Gọi p tần số tương đối alen A - Gọi q tần số tương đối alen a p +q =
Cấu trúc di truyền quần thể đạt trạng thái cân bằng: p2 AA + 2pqAa + q2 aa
Như trạng thái cân quần thể phản ánh mối tương quan sau:
p2 q2 = (2pq/2)2
Xác định hệ số p2, q2, 2pq
Thế vào p2 q2 = (2pq/2)2 quần thể cân bằng.
Thế vào p2 q2 # (2pq/2)2 quần thể không cân bằng.
* Cách giải 2:
(8)- Nếu quần thể ban đầu cho nghiệm công thức định luật (tức trùng công thức định luật) suy quần thể cân
- Nếu quần thể ban đầu cho không nghiệm công thức định luật (tức không trùng công thức định luật) suy quần thể không cân
*Ví dụ 1: Quần thể quần thể đạt trạng thái cần Quần thể Tần số kiểu gen AA Tần số kiểu gen Aa Tần số kiểu gen aa
1 0
2
3 0
4 0,2 0,5 0,3
Giải nhanh
Quần thể 1: Nếu cân p2 q2 = =>1 x = => quần
thể cân
Quần thể 2: Nếu cân p2 q2 = =>0 x ≠ => quần
thể không cân
Quần thể 3: Nếu cân p2 q2 = =>0 x = => quần
thể cân
Quần thể 4: Nếu cân p2 q2 = =>0,2 x 0,3 = =>
(9)Dạng 2:Từ số lượng kiểu hình cho cho xác định cấu trúc di truyền của quần thể (cho số lượng tất kiểu hình có quần thể).
Cách giải:
Cấu trúc di truyền quàn thể :
* Ví dụ 1: Ở gà, cho biết kiểu gen: AA qui định lông đen, Aa qui định lông đốm, aa qui định lông trắng Một quần thể gà có 410 lơng đen, 580 lơng đốm, 10 lông trắng
a Cấu trúc di truyền quần thể nói có trạng thái cân không? b Quần thể đạt trạng thái cân với điều kiện nào?
c Xác định cấu trúc di truyền quần thể đạt trạng thái cân bằng?
Giải:
a Cấu trúc di truyền quần thể xác định dựa vào tỉ lệ kiểu gen:
(10)0.41 AA + 0.58aa + 0.01aa
Cấu trúc cho thấy quần thể không trạng thái cân 0,41 x 0,01 ≠ (0,58/2)2
b Điều kiện để quần thể đạt vị trí cân di truyền q trình ngẫu phối diễn hệ quần thể đat cân di truyền
c Tần số alen A 0,41 + 0,58/2 = 0.7 Tần số alen a - 0.7 = 0,3
Sau trình ngẫu phối xãy cấu trúc di truyền quần thể thể hệ sau
(0,7A: 0,3a) x (0,7A: 0,3a) => 0,49AA + 0,42Aa + 0,09aa Với cấu trúc quần thể đạt trạng thái cân thoả mãn
(0,9)2 AA + 2(0,7 x 0,3) Aa + (0,3)2 aa
* Ví dụ 2: Một quần thể sóc có số lượng sau 1050 lông nâu đồng hợp, 150 lông nâu dị hợp, 300 lông trắng, màu lông gen gồm alen qui định Tìm tần số tương đối alen?
Giải:
Tính trạng lơng nâu trội A quy định Tính trạng lông trắng lặn a quy định
Tỉ lệ thể đồng hợp trội AA 1050 : 1500 = 0,7 Tỉ lệ thể dị hợp Aa 150 : 1500 = 0,1
Tỉ lệ thể đồng hợp lặn aa 300 : 1500 = 0,2
Vậy cấu trúc di truyền quần thể là: 0,7AA; 0,1Aa; 0,2aa
Dạng 3:Từ số lượng kiểu hình cho cho xác định cấu trúc di truyền của quần thể (chỉ cho tổng số cá thể số cá thể mang kiểu hình lặn hoặc trội).
(11)- Nếu biết tỷ lệ kiểu hình trội => Kiểu hình lặn = 100% - Trội
- Tỷ lệ kiểu gen đồng lặn = Số cá thể có kiểu hình lặn : Tổng số cá thể quần thể
+ Từ tỷ lệ kiểu gen đồng lặn => Tần số tương đối alen lặn (q) => Tần số tương đối alen trội tức tần số p
+ Áp dụng công thức định luật p2 AA + 2pq Aa + q2 aa = => cấu trúc di
truyền quần thể
* Ví dụ 1: Quần thể ngẫu phối có thành phần kiểu gen đạt trạng thái cân với loại kiểu hình hoa đỏ(do B trội hoàn toàn quy định) hoa trắng(do b quy định) Tỷ lệ hoa đỏ 84% Xác định cấu trúc di truền quần thể?
Giải:- Gọi p tần số tương đối alen B; - q tần số tương đối alen b - % hoa trắng bb = 100% - 84% = 16% = q2 => q = 0,4 => p = 0,6
Áp dụng công thức định luật p2 BB + 2pq Bb + q2 bb = 1
=> Cấu trúc di truyền quần thể :
0.62 BB + 2.0,6.0,4 Bb + 0,42 bb = 0,36BB + 0,48Bb + 0,16bb = 1
* Ví dụ 2: Quần thể người có tần số người bị bạch tạng 1/10000 Giả sử quần thể cân
( biết bạch tạng gen lặn nằm nhiễm sắc thể thường quy định) a Tính tần số alen?
b Tính xác suất để người bình thường quần thể lấy sinh người đầu lòng bị bạch tạng?
Giải nhanh:
a) A: bình thường (khơng bạch tạng), a: bạch tạng
Quần thể cân aa = q2 = 1/10000 = > a = q = 0,01 => A = p = 0,99
(12)- Bố dị hợp (Aa) xác suất - Mẹ dị hợp (Aa) xác suất - Xác suất bị bệnh
Vậy xác suất để người bình thường quần thể lấy sinh người đầu lòng bị bạch tạng là: x x
Với p=0,01 , q= 0,99 => x x = 0,00495
Sinh 12 https://vndoc.com/tai-lieu-hoc-tap-lop-1