Viết cấu trúc di truyền của quần thể, xác định tỉ lệ kiểu hình và cho biết trạng thái cân bằng di truyền của mỗi quần thể trong các trường hợp sau:.. a..[r]
(1)Ngày soạn : Ngày giảng :
TiÕt: 26 TRẠNG THÁI CÂN BẰNG CỦA QUẦN THỂ NGẪU PHỐI. I.Mục tiêu
1 KiÕn thøc:
- Củng cố kiến thức thông qua giải tập
- Giải thích đợc trạng thái cân di truyền quần thể
- Nêu đặc trưng quần thể mặt di truyền học đơn vị tiến hoá sở lồi giao phối
- Trình bày nội dung , ý nghĩa lí luận ý nghĩa thực tiễn định luật Hacđi – Van bec
- Biết so sánh quần thể xét mặt sinh thái học di truyền học , tính tốn cấu trúc kiểu gen quần thể ,tần số tương đối ca cỏc alen
2 Kĩ năng:
- Từ ý nghĩa định luật Hacđi – Van bec vận dụng giải thích tự nhiên có quần thể tồn lâu dài, ổn định
- Vận dụng kiến thức, công thức vào giải tËp II Ph¬ng tiƯn:
Các dạng c bn III Phơng pháp:
- Vấn đáp , thảo luận nhóm IV Tiến trình:
ổ định tổ chức:
- KiĨm tra sÜ sè vµ nhắc nhở giữ trật tự: KTBC:
- Những đặc trưng quần thể giao phối
- Đặc điểm cấu trúc di truyền quần thể tự thụ phấn giao phối cận huyết - Cách tính tần số alen tần số kiểu gen quần thể giao phối
Ở loài giao phối, quần thể nhóm cá thể lồi, trải qua nhiều hệ chung sống
trong khoảng không gian xác định, có cá thể giao phối tự với cách li mức độ định với nhóm cá thể lân cận thuộc lồi
Định luật Hacđi – vanbec: Trong điều kiện định lòng quần thể giao phối, tần số
tương đối alen gen có khuynh hướng trì khơng đổi từ hệ sang hệ khác
Điều kiện nghiệm định luật Hacđi – Vanbec:
+ Phải quần thể giao phối tự
+ Số lượng cá thể quần thể phải lớn không xuất biến động di truyền + Giá trị thích nghi kiểu gen khác (AA, Aa, aa) xem giống
+ Khơng có áp lực đột biến khơng có di nhập đột biến từ quần thể khác
Ý nghĩa định luật Hacđi – Vanbec:
+ Về lí luận: Định luật giải thích thiên nhiên có quần thể ổn định thời gian dài + Về thực tiễn: Từ tần số tương đối alen biết, ta dự đốn kiểu gen, tỉ lệ kiểu hình quần thể Biết tần số kiểu hình ta xác định tần số tương đối alen tỉ lệ kiểu gen
Các nhân tố làm biến đổi thành phần kiểu gen quần thể gồm: trình đột biến, phát tán đột biến, di nhập gen, trình chọn lọc tự nhiên trình cách li
Vận dụng giả tập.
Dạng 1: Biết cấu trúc di truyền quần thể, xác định tần số Alen * Ta cần lưu ý số vấn đề:
(2)+ Tần số alen tỉ lệ giao tử đực, mang gen khác quần thể 1a: Xét gen có hai alen (A, a):
+ Gọi P (A): tần số tương đối alen A q (a): Tần số tương đối alen a
+ Sự tổ hợp hai alen có tần số tương đối hình thành quần thể có cấu trúc di truyền sau?
Bài Xác định tần số tương đối alen A, a cho biết cấu trúc di truyền quần thể sau: a Quần thể 1: 0,64 AA + 0,32 Aa + 0,04 aa =
b Quần thể 2: 0,91 AA + 0,18 Aa + 0,01 aa = c Quần thể 3: 0,49 AA + 0,42 Aa + 0,09 aa = Bài giải:
a Gọi p(A): tần số tương đối alen A q(a) : Tần số tương đối alen a Ta có: p(A) + q(a) =
p(A) = 0,64 + (0,32 : 2) = 0,8 q(a) = – 0,8 = 0,2
b Tương tự, ta suy p(A) = 0,9 ; q(a) = 0,1 c Tương tự, ta suy p(A) = 0,7 ; q(a) = 0,3 1b Xét gen có alen :
(gen quy định nhóm máu hệ O, A, B có alen IA, IB, Io)
+ Gọi p(IA): Tần số tương đối alen IA.
q(IB): Tần số tương đối alen IB
r(Io): Tần số tương đối alen Io
p(IA) + q(IB) + r (Io) = 1.
(3)Bài Khi khảo sát nhóm máu quần thể người có cấu trúc di truyền sau: 0,25 (IAIA) + 0,20 (IAIo) + 0,09 (IBIB) + 0,12 (IBIo) + 0,30 (IAIB) + 0,04 (IoIo) = 1
Xác định tần số tương đối alen IA, IB, Io.
Bài giải
+ Gọi : p(IA) : tần số tương đối alen IA
q(IB): tần số tương đối alen IB
r(I0): tần số tương đối alen I0
p(IA) + q(IB) + r(I0) = 1
r(I0) = 1- (0,5 + 0,3) = 0,2
Dạng 2: Biết tần số tương đối Alen, xác định cấu trúc di truyền quần thể, tỉ lệ kiểu hình Chứng minh cấu trúc di truyền quần thể cân hay chưa cân di truyền.
Cách giải:
+ Lập bảng tổ hợp giao tử đực theo tần số tương đối cho ta suy kết cấu trúc di truyền tần số kiểu hình
+ Trạng thái cân quần thể biểu qua tương quan:
+ Điều kiện để quần thể đạt trạng thái cân di truyền: cho ngẫu phối đến lúc tần số tương đối alen không đổi
Bài Trong quần thể giao phối, A quy định ngọt, a quy định chua Viết cấu trúc di truyền quần thể, xác định tỉ lệ kiểu hình cho biết trạng thái cân di truyền quần thể trường hợp sau:
a Quần thể có tần số tương đối alen A = 0,9; a = 0,1 b Quần thể có tần số tương đối alen a = 0,2
Bài giải
a P1: ♀ (pA + qa) x (pA + qa) ♂
F1-1 : p2 (AA) + 2pq (Aa) + q2 (aa) =
(0,9)2 AA + (2 x 0,9 x 0,1) Aa + (0,1)2 aa = 1
0,81 AA + 0,18 Aa + 0,01 aa =
Tỉ lệ kiểu hình quần thể : 99% : 1% chua + Cấu trúc di truyền quần thể đạt cân di truyền :
(0,81) x (0,01) = (0,18 : 2)2 = 0,0081
b Tương tự, ta có đáp số :
(4)+ Quần thể đạt trạng thái cân di truyền
Bài Lúc đạt trạng thái cân di truyền, quần thể có tần số tương đối alen A = 0,6 ; quần thể có tần số tương đối alen a = 0,3
Quần thể có tỉ lệ cá thể dị hợp tử cao cao % ? Bài giải
+ Xét quần thể : tần số tương đối p(A) = 0,6 q(a) = – 0,6 = 0,4 Cấu trúc di truyền quần thể : 0,36 AA + 0,48 Aa + 0,16 aa = + Xét quần thể : tần số tương đối q(a) = 0,3 p(A) = – 0,3 = 0,7 Cấu trúc di truyền quần thể : 0,49 AA + 0,42 Aa + 0,09 aa = Vậy tỉ lệ cá thể dị hợp tử quần thể cao quần thể : 0,48 – 0,42 = 0,06 = 6%
Bài Cho hai quần thể giao phối có cấu trúc di truyền sau : Quần thể : 0,6 AA : 0,2Aa : 0,2aa
Quần thể : 0,0225 AA : 0,2550 Aa : 0,7225 aa
a Quần thể đạt trạng thái cân di truyền
b Muốn quần thể chưa cân di truyền (nếu có) đạt trạng thái cân phải có điều kiện ? Lúc cấu trúc di truyền quần thể ?
Bài giải
a Quần thể chưa đạt cân di truyền : 0,6 0,2 ≠ (0,2 : 2)2 0,12 ≠ 0,01
Quần thể đạt cân di truyền :
0,0225 0,7225 = (0,225 : 2)2 = 0, 01625625.
b + Muốn quần thể đạt cân di truyền ta cho ngẫu phối
+ Tần số tương đối alen quần thể : p(A) = 0,6 + (0,2 : 2) = 0,7 q(a) = – 0,7 = 0,3
+ Kết ngẫu phối : 0,49 AA + 0,42 Aa + 0,99 aa =
+ Lúc đạt cân di truyền, cấu trúc di truyền quần thể
Dạng 3: Biết tần số kiểu hình quần thể lúc cân Xác định tần số tương đối Alen gen
3a Xét trường hợp gen có hai alen : Cách giải :
Dựa vào tỉ lệ kiểu hình mang tính trạng lặn đề cho, ta xác định tần số tương đối alen lặn trước suy tần số tương đối alen trội sau : q2 (aa) = tỉ lệ % kiểu hình lặn q(a) suy p(A) = – q(a).
Bài Một quần thể lúa cân di truyền có 20000 có 4500 thân thấp Biết A quy định cây cao, a quy định thấp Xác định:
a Tần số tương đối alen b Cấu trúc di truyền quần thể
(5)Bài giải
a Gọi p(A): tần số tương đối alen A Q(a): Tần số tương đối alen a Ta có: p(A) + q(a) =
+ Lúa thân thấp có kiểu gen
b Cấu trúc di truyền quần thể lúc đạt trạng thái cân di truyền : 0,7225 AA + 0,255Aa + 0,0225aa =
c Số lượng có kiểu gen dị hợp : 20000 x 0,255 = 5100
Bài Ở gà, cho biết kiểu gen : AA quy định lông xoăn nhiều. Aa quy định lông xoăn vừa aa quy định lơng xoăn
Một quần thể gà có 205 lơng xoăn nhiều, 290 lơng xoăn vừa lơng xoăn Cấu trúc di truyền quần thể gà nói có trạng thái cân khơng ?
2 Quần thể đạt trạng thái cân di truyền với điều kiện ? Xác định cấu trúc di truyền quần thể đạt trạng thái cân Bài giải
Trạng thái cân quần thể :
+ Tỉ lệ loại kiểu hình quần thể :
Gà lông xoăn nhiều : 41% = 0,41 ; gà lông xoăn vừa : 58% = 0,58 Gà lông xoăn : 1% = 0,01
+ Cấu trúc di truyền quần thể nói : 0,41 AA : 0,58Aa : 0,01aa
+ Cấu trúc di truyền quần thể chưa đạt trạng thái cân bằng, : 0,41 x 0,01 ≠ (0,58 : 2)2 0,0041 ≠ 0,0841.
2 Điều kiện để quần thể đạt trạng thái cân di truyền : + Cho cá thể quần thể ngẫu phối
+ Gọi p(A) : Tần số tương đối alen A quần thể P ban đầu q(a) : Tần số tương đối alen a quần thể P ban đầu + Ta có: p(A) + q(a) =
+ p(A) = 0,41 + 0,58/2 = 0,7 q(a) = – 0,7 = 0,3
(6)
Kết F1 : 0,49AA : 0,42 Aa : 0,09aa
+ Cấu trúc di truyền quần thể F1 nói đạt trạng thái cân di truyền, vì:
3.b Xét trường hợp gen có ba alen: Cách giải:
+ Từ tỉ lệ kiểu hình lặn xuất F sau Ta suy tần số tương đối alen lặn trước
+ Sau dựa vào tỉ lệ kiểu hình có liên quan đến alen lặn nói để lập phương trình bậc hai giải phương trình để tìm nghiệm hợp lí
+ Sau ta suy tần số tương đối alen thứ ba
Bài Khi khảo sát hệ nhóm máu O, A, B quần thể người thành phố có 14500 dân, có 3480 người máu A; 5057 người máu B; 5800 người máu AB; có 145 người máu O
a Xác định tần số tương đối alen quy định nhóm máu cấu trúc di truyền quần thể b Có người có máu A đồng hợp?
Bài giải
a Tỉ lệ nhóm máu:
Nhóm A = 0,24 Nhóm AB = 0,4 Nhóm B = 0,35 Nhóm O = 0,01 + Gọi p:tần số tương đối alen IA
q: tần số tương đối alen IB
r: Tần số tương đối alen Io p +q + r = (*)
Nhóm máu A B AB
Kiểu gen I^I^ + I^Io IBIB + IBIo IAIB IoIo
Tần số kiểu hình
p2 + 2pr = 0,24 q2 + 2qr = 0,35 2pq = 0,4 r2 = 0,01
+ Ta có : r2 = 0,01 = (0,1)2 r = 0,1
+ q2 + 2qr + r2 = 0,35 + 0,01 = 0,36 = (0,6)2
+ (q + r)2 = (0,6)2 q + r = 0,6 q = 0,6 – 0,1 = 0,5
Từ (*) p = – (q + r) = – (0,5 + 0,1) = 0,4 + Cấu trúc di truyền quần thể :
p2I^I^ + 2prI^I0 + q2IBIB + + 2qrIBI0 + 2pqIAIB + r2I0I0 = 1
0,16I^I^ + 0,08I^I0 + 0,25IBIB + 0,1IBIo + 0,4 IAIB + 0,01I0I0 = 1
(7)