phần kiểu gen quần thể
1. Nội dung của định luậtHacđi_Vanbec: Hacđi_Vanbec:
Trong những điều kiện nhất định, khụng cú sự biến đổi tần số cỏc alen, thỡ trong lũng 1 quần thể giao phối, tỉ lệ cỏc
cỏ thể mang đặc tớnh trội và cỏ thể mang đặc tớnh lặn được giữ ở mức khụng đổi và tần số tương đối của cỏc alen ở mỗi gen cú khuynh hướng duy trỡ khụng đổi
từ thế hệ nay sang thế hệ khỏc.
Vớ dụ, chọn một trường hợp đơn giản là cú 1 gen với 2 alen A và a thỡ trong quần thể cú 3 kiểu gen AA, Aa, aa. Giả sử tỉ lệ cỏc kiểu gen này ở thế hệ xuất phỏt là:
0,25 AA + 0,50 Aa + 0,25 aa = 1
Cỏc cỏ thể cú kiểu gen AA cho ra toàn loại giao tử mang alen A.
Giảm phân P: 0,25 AA 0,25A 0,25 Aa 0,25A 0,25a 0,25 aa 0,25a. F1: 0,25 AA + 0,50 Aa + 0,25 aa F2: 0,25 AA + 0,50 Aa + 0,25 aa. Hs làm các ví dụ còn lại và nhận xét tần số của các alen từ đó rút ra định luật của Hacđi - Vanbec.
Gv: Dấu hiệu nhận biết quần thể ở trạng thái cân bằng?
Hs: Thoả mãn điều kiện:
P2 AA + 2pq Aa + q2 aa = 1.
Gv: Vì sao định luật Hacđi - Vanbec chỉ có tác dụng hạn chế?
Hs: Định luật Hacđi - Vanbec chỉ đúng trong các điều kiện sau:
+ Quần thể lớn.
+ Sự bắt gặp các giao tử với xác suất ngang nhau.
+ Không có đột biến, CLTN và di nhập gen.
Gv: Qua nghiên cứu di truyền quần thể có thể rút ra bản chất của quá trình tiến hoá là gì?
Hs thảo luận và thống nhất:
+ Bản chất của quá trình tiến hoá là sự dẫn đến biến đổi tần số các alen của các locus nào đó.
+ Tiến hoá bắt nguồn từ trong lòng quần thể nh một đơn vị của sự tiến hoá.
Gv: ý nghĩa lí luận và thực tiễn của định luật Hacđi-Vanbec là gì?
Hs thảo luận và thống nhất:
+ Nú giải thớch vỡ sao trong thiờn nhiờn cú những quần thể đó duy trỡ ổn định qua thời gian dài.
+ Từ tỉ lệ cỏc loại kiểu hỡnh cú thể suy ra cỏc kiểu gen và tần số tương đối của cỏc alen và ngược lại.
+ Quỏ trỡnh đột biến và quỏ trỡnh chọn
loại giao tử mang alen a.
Cỏc cỏ thể cú kiểu gen Aa cho ra một nửa số giao tử mang A, một nửa số giao tử mang a.
Trong tổng số giao tử sinh ra từ thế hệ xuất phỏt, tỉ lệ số giao tử mang A là: và tỉ lệ số giao tử mang a là:
Tần số tương đối của alen A so với alen a ở thế hệ xuất phỏt là
nghĩa là trong cỏc giao tử đực cũng như trong cỏc giao tử cỏi, số giao tử mang A chiếm tỉ lệ 50%, số giao tử mang a chiếm tỉ lệ 50%.
Nếu cỏc giao tử đực và giao tử cỏi cú giao tử A và a đều cú tỉ lệ như nhau thi sự kết hợp tự do của cỏc loại giao tử này sẽ tạo ra thế hệ tiếp theo với thành phần kiểu gen như sau:
Tỉ lệ cỏc kiểu gen ở thế hệ này là: 0,25 AA + 0,50 Aa + 0,25 aa = 1 Cứ như vậy, ở cỏc thế hệ tiếp theo tần số cỏc alen vẫn được duy trỡ, khụng đổi.
2. í nghĩa của định luậtHacđi_Vanbec: Hacđi_Vanbec:
- Định luật Hacđi_Vanbec phản ỏnh trạng thỏi cõn bằng di truyền trong quần thể. Nú giải thớch vỡ sao trong thiờn nhiờn cú những quần thể đó duy trỡ ổn định qua thời gian dài.
- Định luật Hacđi_Vanbec cũng cú ý nghĩa thực tiễn. Từ tỉ lệ cỏc loại kiểu hỡnh cú thể suy ra cỏc kiểu gen và tần số tương đối của cỏc alen. Ngược lại, từ tần số tương đối của cỏc alen đó biết cú thể dự đoỏn tỉ lệ cỏc loại kiểu gen và kiểu hỡnh trong quần thể, biết tần số xuất hiện một đột biến nào đú cú thể dự tớnh xỏc suất bắt gặp thể đột biến cú trong quần thể.
Tuy nhiờn, định luật Hacđi_Vanbec chỉ cú tỏc dụng hạn chế. Trờn thực tế, cỏc thể đồng hợp lặn, đồng hợp trội và
lọc khụng ngừng xảy ra làm cho tần số tương đối của cỏc alen bị biến đổi, phản ỏnh tỏc dụng của chọn giống và giải thớch cơ sở của tiến hoỏ.
dị hợp cú sức sống và giỏ trị thớch nghi khỏc nhau, quỏ trỡnh đột biến và quỏ trỡnh chọn lọc khụng ngừng xảy ra làm cho tần số tương đối của cỏc alen bị biến đổi. Đú là trạng thỏi động của quần thể, phản ỏnh tỏc dụng của chọn giống và giải thớch cơ sở của tiến hoỏ.
4/ Cũng cố
- Trong vùng ô nhiễm môi trờng, xuất hiện một loài bớm đen đợc quy định bởi alen trội B có tần số xuất hiện là 0,9. Do u thế về khả năng sinh sản cơ thể có kiểu gen BB và Bb sống sót đến lúc sinh sản là 20%, còn cơ thể có kiểu gen bb là 10%. Xác định tần số của các alen ở thế hệ sau?
Câu1: Nếu trong một quần thể có tỉ lệ kiểu gen là:
AA = 0,42; Aa = 0,46; aa = 0,12. Thì tỉ lệ tần số tơng đối của các alen là:
A. A =0,42; a = 0,12; B. A =0,88; a = 0,12; C. A =0,60; a = 0,40; D. A =0,66; a = 0,34;
Câu2: Nếu trong một quần thể có tỉ lệ phân bố kiểu gen là: 0,36AA + 0,48Aa +
0,16aa. Tần số tơng đối của các alen của thế hệ tiếp theo là: A. A =0,7; a = 0,3; B. A =0,5 a = 0,5; C. A =0,6; a = 0,4; D. A =0,6; a = 0,36;
5/Dặn dò và ra bài tập về nhà
- Xem bài các nhân tố tiến hoá.
Ngày soạn:19/1/2008 . Ngày dạy: / /2008
Tiết thứ 36:
Tên bài: các nhân tố tiến hoá
A/ MụC TIêu:
1/Kiến thức:
- Nêu đợc khái niệm nhân tố tiến hoá và các nhân tố tiến hoá cơ bản. - Chứng minh đột biến là nguyên liệu sơ cấp của quá trình tiến hoá.
- Nêu đợc vai trò của giao phối, biến dị tổ hợp là nguồn nguyên liệu thứ cấp của CLTN.
2/ Kỹ năng:
- Từ những sự kiện đã biết, khaí quát hoá thành các luận điểm li thuyết, đồng thời từ lí thuyết vân dụng vào các tình huống mới qua đó hình thành t duy lí luận.
3/Thái độ:
- Có cách nhìn toàn diện về vai trò của các nhân tố tiến hoá, đặc biệt là thuyết CLTN của Darwin là nền tảng vững chắc cho lí luận tiến hoá.
b/ phơng pháp giảng dạy:
- Hỏi đáp nêu vấn đề - Thảo luận nhóm. - Trực quan bằng sơ đồ hoá.
c/ chuẩn bị giáo cụ
* Giáo viên: - Phiếu học tập
- Tranh hình trong SGK.
*Học sinh: - Vở ghi chép.
d/tiến trình bài dạy:
1/ổn định lớp- kiểm tra sĩ số: 12B...; 12C...;12I...;
12D... ; 12F...; 12G...; 12H...: 2/Kiểm tra bài cũ:
- Điều kiện nghiệm đúng của định luật Hacđi - Vanbec?
3/ Nội dung bài mới:
a/ Đặt vấn đề:
- Nh chúng ta đã biết, quá trình tiến hoá nhỏ diễn ra trong lòng quần thể, biểu hiện tần số tơng đối của các alen về một hay một số gen nào đó. Vậy nhân tố gây ra quá trình này là gì? Vai trò của chúng nh thế nào?
b/ Triển khai bài :
Hoạt động của Gv- hs Nội dung kiến thức
Gv: Theo các em khái niệm đột biến có thể đồng nhất với quá trình đột biến không?
Hs: Không thể, vì đột biến là nói đến sự biến đổi đột ngột trong cấu trúc di truyền, còn quá trình đột biến nói đến nguyên nhân, cơ chế, hậu quả của đột biến.
Gv nêu câu hỏi thảo luận:
- Tại sao đa số đột biến là có hại, nhng lại đợc xem là nguyên liệu cho quá trình tiến hoá?
- Vì sao đột biến gen là nguồn nguyên liệu chủ yếu cho quá trình tiến hoá? - Nghiên cứu thực nghiệm cho thấy các nòi, các loài phân biệt nhau bằng đột biến lớn hay nhỏ?
Hs xem H.40, H.41 SGK, thảo luận và thống nhất:
+ Phần lớn cỏc đột biến tự nhiờn là cú hại cho cơ thể vỡ chỳng phỏ vỡ mối quan hệ hài hoà trong kiểu gen, trong nội bộ
i. quá trình đột biến
- Quỏ trỡnh đột biến gõy ra những biến dị di truyền ở cỏc đặc tớnh hỡnh thỏi, sinh lý, hoỏ sinh, tập tớnh sinh học, theo hướng tăng cường hoặc giảm bớt gõy ra những sai khỏc nhỏ hoặc những biến đổi lớn trờn kiểu hỡnh của cơ thể. Đối với từng gen riờng rẽ thỡ tần số đột biến tự nhiờn trung bỡnh là 10-6 đến 10-4, nghĩa là cứ 1 triệu đến 1 vạn giao tử thỡ cú 1 giao tử mang đột biến về một gen nào đú. Ở một số gen dễ đột biến, tần số đú cú thể lờn tới 10-2. Nếu chung lại với nhiều gen tần số đú lại rất cao cú thể lờn tới 5% → 10%, thậm chớ cú thể đạt tới giỏ trị bóo hoà.
- Phần lớn cỏc đột biến tự nhiờn là cú hại cho cơ thể vỡ chỳng phỏ vỡ mối quan hệ hài hoà trong kiểu gen, trong nội bộ cơ thể, giữa cơ thể với mụi trường, đó được hỡnh thành qua chọn lọc tự nhiờn
cơ thể, giữa cơ thể với mụi trường, đó được hỡnh thành qua chọn lọc tự nhiờn lõu đời. Trong môi trờng quen thuộc thì thể đột biến có sức sống kém hơn dạng gốc.
+ Giỏ trị thớch nghi của một đột biến cú thể thay đổi tuỳ tổ hợp gen. Tớnh lợi hại của đột biến chỉ cú tớnh tương đối.
+ Phần lớn gen đột biến là gen lặn nên khụng biểu hiện ở kiểu hỡnh.
+ Tần số đột biến tự nhiờn trung bỡnh là 10-6 đến 10-4 .Nếu chung lại với nhiều gen tần số đú lại rất cao cú thể lờn tới 5% → 10%, thậm chớ cú thể đạt tới giỏ trị bóo hoà. So với đột biến NST thỡ chỳng phổ biến hơn, ớt ảnh hưởng nghiờm trọng đến sức sống và sự sinh sản của cơ thể.
+ Cỏc nghiờn cứu thực nghiệm chứng tỏ cỏc nũi, cỏc loài phõn biệt nhau thường khụng phải bằng một vài đột biến lớn mà bằng sự tớch luỹ nhiều đột biến nhỏ. Gv: Đột biến gen thờng là đột biến lặn. Vậy để đột biến lặn biểu hiện ra kiểu hình cần thiết phải có quá trình nào? Hs: Đột biến lặn chỉ biểu hiện ở trạng thái đơn bội, hoặc thể đồng hợp lặn về gen đó. Vậy để đột biến lặn biểu hiện ra kiểu hình cần thiết phải có quá trình giao phối.
Gv: Vậy vai trò của quá trình giao phối trong trờng hợp này là gì?
Hs: Phát tán đột biến và tạo ra biến dị tổ hợp.
Gv: Nếu gọi n là số cặp gen dị hợp của P thì số loại kiểu hình tạo ra là bao nhiêu? Hs: Số loại giao tử 2n
Số loại kiểu gen 3n Số loại kiểu hình 2n Tạo ra kho biến dị phong phú.
Gv: Xem H.42 SGK: Phân biệt biến dị do đột biến và biến dị tổ hợp.
Gv: Hãy chúng minh biến dị đột biến là
lõu đời.
- Tớnh lợi hại của đột biến chỉ cú tớnh tương đối. Nghĩa là, khi mụi trường thay đổi, thể đột biến cú thể thay đổi giỏ trị thớch nghi của nú.
- Tuy đột biến thường cú hại nhưng phần lớn gen đột biến là gen lặn. Xuất hiện ở một giao tử nào đú, gen lặn sẽ đi vào hợp tử và tồn tại bờn cạnh gen trội tương ứng ở thể dị hợp, do đú nú khụng biểu hiện ở kiểu hỡnh. Qua giao phối, gen lặn cú thể đi vào thể đồng hợp va` được biểu hiện. Giỏ trị thớch nghi của một đột biến cú thể thay đổi tuỳ tổ hợp gen. Một đột biến nằm trong tổ hợp này là cú hại nhưng đặt trong sự tương tỏc với cỏc gen trong một tổ hợp khỏc nú cú thể trở nờn cú lợi.
- Đột biến tự nhiờn cú thể được xem là nguồn nguyờn liệu của quỏ trỡnh tiến hoỏ. Đột biến gen là nguồn nguyờn liệu chủ yếu vỡ so với đột biến NST thỡ chỳng phổ biến hơn, ớt ảnh hưởng nghiờm trọng đến sức sống và sự sinh sản của cơ thể. Cỏc nghiờn cứu thực nghiệm chứng tỏ cỏc nũi, cỏc loài phõn biệt nhau thường khụng phải bằng một vài đột biến lớn mà bằng sự tớch luỹ nhiều đột biến nhỏ.