Giáo án Sinh học 12 Bài 17: Cấu trúc di truyền của quần thể (tiếp theo)

Giải nhanh

 Tần số của các alen A và a :

⇒  p(A) = 0,04 + = 0,2;

     q(a) = 0,64 +  = 0,8

* Hoạt động 1: Tìm hiểu khái niệm và đặc điểm di truyền của QT ngẫu phối.

- GV: Yêu cầu HS dựa vào thông tin mục III.1 kết hợp kiến thức đã học cho biết:

       +  Quần thể ngẫu phối là gì?

- HS: trình bày khái niệm.

- GV: Đây là hệ thống giao phối phổ biến nhất ở phần lớn động, thực vật trong tự nhiên và quần thể giao phối được xem là đơn vị sinh sản, đơn vị tồn tại của Loài trong tự nhiên.

? Quần thể tự thụ phấn, giao phối gần và QT ngẫu phối có điểm gì khác nhau?

?Theo em QT người có được coi là ngẫu phối không? Khi nào không đc coi là ngẫu phối?

 H/S nêu đc:

+ Khi kết hôn dựa vào những đặc điểm di truyền, nhóm máu, các chỉ tiêu sinh hóa (khi ngẫu phối)

+ Khi kết hôn dựa vào những đặc điểm hình thái, tính tình, tôn giáo, trình độ học vấn,... (khi không ngẫu phối)

? Sự giao phối ngẫu nhiên giữa các cá thể tạo cho quần thể có đặc trưng di truyền gì nổi bật?

HS: - Trong QT ngẫu phối có sự kết đôi ngẫu nhiên giữa các cá thể có kiểu gen khác nhau ⇒ nhiều biến dị tổ hợp ⇒ cung cấp nguồn nguyên liệu cho tiến hoá và chọn giống.

      - Nguyên nhân: tạo nhiều BDTH do sự phân li và tổ hợp tự do NST, TĐC các gen trong giảm phân; tổ hợp tự do của các NST trong thụ tinh → nhiều BDTH.

GV: QT giao phối nổi bật ở đặc điểm đa hình và quá trình ngẫu phối chính là nguyên nhân làm cho QT đa hình về kiểu gen dẫn đến đa hình về kiểu hình

Ví dụ Q.thể người gen quy định nhóm máu A,B,AB và O có 3 alen khác nhau : I^A, I^B> I⁰ mỗi TB chứa 2/3 alen ⇒ tổ hợp KG là:

I^AI^A, I^AI⁰, I^AI^B ,I^BI^B  , I^BI⁰ , I⁰I⁰ ( 6 loại)

 GV: Nếu gọi r là số alen thuộc 1 gen, còn n là số gen khác nhau thì số KG của QT tính:

Số kiểu gen ;(r: số alen của gen, n là số gen khác nhau).

→ Trên cơ thể SV có rất nhiều gen, trong đó có các gen có nhiều alen nên số KG trong QT là rất lớn → thể hiện sự đa dạng DT của quần thể.

III. Cấu trúc di truyền của quần thể ngẫu phối

1. Quần thể ngẫu phối

a. Khái niệm: Quần thể ngẫu phối là quần thể có các cá thể trong quần thể lựa chọn bạn tình giao phối ngẫu nhiên.

b. Đặc trưng di truyền của quần thể ngẫu phối :

- Tạo nên lượng biến dị di truyền rất lớn là nguồn nguyên liệu cho tiến hóa và chọn giống.

- Duy trì tần số các KG khác nhau trong quần thể một cách không đổi trong những ĐK nhất định ⇒ duy trì sự đa dạng DT của quần thể.

* Hoạt động 2: tìm hiểu trạng thái cân bằng di truyền của quần thể ngẫu phối

- GV: dẫn: Trong những đk nhất định, QT ngẫu phối duy trì tần số các KG khác nhau một cách không đổi và khi đó QT đạt trạng thái cân bằng di truyền→ Vậy: Thế nào là trạng thái CBDT của QT, để đạt trạng thái CBDT thì QT cần thỏa mãn những điều kiện nào? Để biết được điều đó chúng ta tìm hiểu sang mục 2.

- GV: Đưa ra ví dụ về quần thể ở trạng thái CBDT và hướng dẫn HS phân tích.

VD : QT có cấu trúc di truyền :

P : 0,36AA+ 0,48Aa+0,16aa=1

      (đk : ngẫu phối)

1.     Tính tần số alen của QT .

2.     Xác định cấu trúc di truyền của QT ở thế hệ tiếp theo ?

- HS: tính được:

- GV: Giảng:

         Như vậy sau 1 thế hệ ngẫu phối : thành phần KG của QT ở thế hệ F1 so với P là không đổi.

GV : Trạng thái cân bằng di truyền như trên còn được gọi là trạng thái cân bằng Hacđi- vanbec

Nhà toán học người Anh Hacdi và Bác sĩ người Đức Vanbec, ngoài ra còn nhà di truyền học người Nga độc lập nghiên cứu và tìm ra quy luật

+ Vậy em hãy nêu nội dung ĐL?

GV:Từ QL này cho ta biết tần số tương đối của mỗi alen và kiểu gen có xu hướng không đổi qua các thế hệ khi có sự ngẫu phối diễn ra

GV: để kiểm tra xem một QT nào đó có cân bằng hay không ta thử phép tính nghĩa là tích các tần số tương đối của cơ thể đồng trội và đồng lăn bằng bình phương 1 nửa tần số tương đối của cơ thể dị hợp

? Với những điều kiện nào thì thì quần thể nghiệm đúng với ĐL?

*Hs đọc sgk thảo luận về điều kiện nghiệm đúng,

? Trong tự nhiên có quần thể nào đáp ứng được tất cả những điều kiện trên không?

HS : Trong tự nhiên rất khó có thể đáp ứng được tất cả các điều kiện trên nên tần số alen và thành phần KG của 1 QT liên tục bị biến đổi

? : Em hãy nêu ý nghĩa của Định luật Hacdi – Vanbec ?

GV quay lại câu hỏi kiểm tra bài cũ

Nhận xét tính trạng lăn q2aa từ đó tính qa=? Từ đó tính pA

GV : Quay lại ví dụ 1 - F1 khác P suy ra P chưa cân bằng

H : Vậy khi 1 QT chưa cân bằng thì qua mấy thế hệ ngẫu phối sẽ cân bằng ?

HS : Qua 1 thế hệ ngẫu phối

2. Trạng thái cân bằng di truyền của quần thể :

a. Khái niệm trạng thái cân bằng di truyền của quần thể :

VD : QT có cấu trúc di truyền :

P : 0,36AA+ 0,48Aa+0,16aa=1

      (đk : ngẫu phối)

3.     Tính tần số alen của QT .

4.     Xác định cấu trúc di truyền của QT ở thế hệ tiếp theo ?

1. Gọi p, q lần lượt là tần số alen A và alen a : ta có :

img

2. Giả sử tần số alen của giao tử đực và giao tử cái như nhau, ta có :

Giao tử P :

đực (0,6A :0,4a)  x cái (0,6A : 0,4a)

F₁: 0,6²AA + 2.(0,6.0,4)Aa + 0,4²aa = 1 ↔ 0,36AA +    0,48Aa        + 0,16aa =1

↔   p²              2pq                   q²

 → Sau 1 thế hệ ngẫu phối : thành phần KG của QT ở thế hệ F1 so với P là không đổi.

*Định luật hacđi vanbec

 Nội dung : trong 1 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 :

     p²AA+ 2pqAa +q²aa=1

trong đó p+q=1

- Hệ quả :

*  Điều kiện nghiệm đúng: 5 đk

- Phải có kích thước lớn

- Diễn ra sự  ngẫu phối.

- Không có chọn lọc tự nhiên.

-  Không xảy ra đột biến

-  Không có sự di – nhập gen

* Ý nghĩa:

- Ý nghĩa thực tế:

Giải thích được cấu trúc di truyền của một số QT trong tự nhiên không thay đổi trong thời gian dài

- Ý nghĩa lý thuyết:

Từ tần số KG có thể suy ra được tần số alen, tần số KH và ngược lại

* Bài tập lệnh:

Một quần thể người có tần số người bị bạch tạng là 1/10000, giả sử quần thể này cân bằng di truyền

Hãy tính tần số các alen và thành phần các kiểu gen của quần thể, biết rằng bệnh bạch tạng (aa) do gen lặn nằm trên NST thường quy định

quần thể..