Lý thuyết Sinh 12 Chân trời sáng tạo Bài 13: Di truyền quần thể

Với tóm tắt lý thuyết Sinh 12 Bài 13: Di truyền quần thể hay nhất, ngắn gọn sẽ giúp học sinh nắm vững kiến thức trọng tâm, ôn luyện để học tốt môn Sinh học 12.

Lý thuyết Sinh 12 Chân trời sáng tạo Bài 13: Di truyền quần thể

TRẮC NGHIỆM ONLINE

I. KHÁI NIỆM

- Khái niệm: Quần thể là một tập hợp các cá thể cùng loài, trải qua một quá trình lịch sử, cùng chung sống trong một khoảng không gian xác định, có thể sinh sản ra thế hệ hữu thụ. Ví dụ: Những cây bạch đàn chanh (Eucalyptus citriodora) trồng tập trung thành rừng ở tỉnh Phú Thọ, đàn cò trắng tại Vườn quốc gia Tràm Chim thuộc tỉnh Đồng Tháp,…

Quần thể ngựa vằn

- Xét về góc độ di truyền, quần thể được phân thành:

+ Quần thể sinh sản hữu tính: các cá thể trong quần thể có thể ngẫu phối, giao phối gần hoặc tự thụ phấn.

+ Quần thể sinh sản vô tính.

- Di truyền học quần thể là một lĩnh vực của di truyền học, nghiên cứu những thay đổi về tần số allele và tần số kiểu gene đối với một tính trạng cụ thể trong quần thể qua các thế hệ, đồng thời nghiên cứu các yếu tố tác động làm thay đổi tần số allele và thành phần kiểu gene đó.

II. CÁC ĐẶC TRƯNG DI TRUYỀN CỦA QUẦN THỂ

- Vốn gene là toàn bộ các allele của tất cả các gene trong quần thể ở một thời điểm xác định.

- Mỗi quần thể có một vốn gene đặc trưng, được thể hiện thông qua tần số allele và tần số kiểu gene của quần thể:

Vốn gene của quần thể

+ Tần số allele của một gene: là tỉ lệ giữa số lượng allele đó trên tổng số các loại allele khác nhau của cùng một gene.

+ Tần số kiểu gene của quần thể: là tỉ lệ cá thể có kiểu gene đó trên tổng số cá thể trong quần thể.

→ Những đặc điểm về tần số allele và tần số kiểu gene của quần thể gọi là cấu trúc di truyền của quần thể.

- Các quần thể khác nhau trong cùng một loài có cấu trúc di truyền khác nhau, đó là đặc trưng di truyền của quần thể.

III. QUẦN THỂ TỰ THỤ PHẤN VÀ GIAO PHỐI GẦN

- Tự thụ phấn là hiện tượng sau khi hạt phấn từ nhị tiếp xúc với đầu nhuỵ, quá trình thụ tinh diễn ra trên cùng một hoa hoặc trên hoa khác của cùng một cây. Xét về góc độ di truyền, hiện tượng tự thụ phấn là hiện tượng bố mẹ có cùng kiểu gene.

- Giao phối gần (giao phối cận huyết) là hiện tượng các cá thể có quan hệ huyết thống giao phối với nhau (giữa thế hệ bố mẹ với thế hệ con cái hoặc giữa các cá thể do cùng bố mẹ sinh ra). Xét về góc độ di truyền, mức độ quan hệ họ hàng thực chất là mức độ tương đồng về kiểu gene.

1. Cấu trúc di truyền

- Các cơ thể có kiểu gene đồng hợp tự thụ phấn hoặc giao phối gần (ví dụ: AA × AA hoặc aa × aa) luôn có thế hệ con, cháu có kiểu gene đồng hợp (ví dụ: AA hoặc aa).

- Đặc điểm:

+ Kiểu gene dị hợp giảm dần, đồng hợp tăng dần qua các thế hệ tự thụ phấn, dẫn đến quần thể có xu hướng phân thành các dòng thuần chủng về các kiểu gene khác nhau.

+ Tần số tương đối của các allele không đổi.

Thế hệ	Tần số kiểu gene			Tần số allele
	AA	Aa	aa	A	a
P	0	1	0	0,5	0,5
F1	(1 - 1/2) : 2	1/2	(1 - 1/2) : 2	0,5	0,5
F2	(1 - 1/4) : 2	1/4	(1 - 1/4) : 2	0,5	0,5
F3	(1 - 1/8) : 2	1/8	(1 - 1/8) : 2	0,5	0,5
…	…	…	…	…	…
Fn	[1 – (1/2)n] : 2	(1/2)n	[1 – (1/2)n] : 2	0,5	0,5

- Ứng dụng: Cho các cá thể tự thụ phấn hoặc giao phối gần bắt buộc liên tục qua nhiều thế hệ để tạo ra các dòng thuần chủng làm nguyên liệu cho ưu thế lai.

2. Một số vấn đề thực tiễn

- Luật hôn nhân cấm kết hôn giữa những người có họ hàng trong phạm vi ba đời. Vì việc kết hôn giữa những người có quan hệ huyết thống trong vòng ba đời sẽ gây ra những hậu quả:

+ Gia tăng tần số kiểu gene đồng hợp ở đời con, các gene đột biến lặn có hại tổ hợp với nhau ở trạng thái đồng hợp và biểu hiện ra kiểu hình.

+ Con cái sinh ra yếu, dễ mắc các bệnh hiểm nghèo, trí tuệ chậm phát triển, tỉ lệ tử vong sớm cao.

Sơ đồ những người có họ trong phạm vi ba đời

- Giao phối gần hoặc tự thụ phấn bắt buộc làm xuất hiện kiểu gene đồng hợp, trong đó, các gene lặn gây hại có cơ hội biểu hiện tính trạng xấu dẫn đến thoái hoá giống với các biểu hiện như: ở thực vật biểu hiện giảm năng suất, chất lượng kém, sức chống chịu kém; ở động vật biểu hiện giảm năng suất, sức sinh sản giảm, con sinh ra dễ xuất hiện quái thai hoặc chết non.

Thoái hóa giống khi cho ngô tự thụ phấn qua nhiều thế hệ

IV. QUẦN THỂ NGẪU PHỐI

- Quần thể sinh vật được gọi là ngẫu phối khi các cá thể trong quần thể gặp và giao phối với nhau một cách ngẫu nhiên.

1. Cấu trúc di truyền của quần thể ngẫu phối và trạng thái cân bằng di truyền

a. Đặc điểm di truyền của quần thể ngẫu phối

- Có sự đa hình về kiểu gene dẫn đến đa hình về kiểu hình: Trong quần thể ngẫu phối, các cá thể có kiểu gene khác nhau kết đôi với nhau một cách ngẫu nhiên sẽ tạo nên một lượng biến dị tổ hợp rất lớn trong quần thể làm nguồn nguyên liệu cho quá trình tiến hoá và chọn giống.

- Có khả năng thích nghi cao trước sự thay đổi của môi trường do:

+ Đột biến lặn có hại tồn tại ở trạng thái dị hợp không biểu hiện tính trạng gây hại ngay mà được tích luỹ trong quần thể làm phong phú vốn gene của quần thể.

+ Khi môi trường sống thay đổi, những đột biến lặn có thể trở nên trung tính hoặc có lợi, đảm bảo cho quần thể thích nghi.

- Qua các thế hệ ngẫu phối, tần số allele và tần số kiểu gene được duy trì không đổi, tạo nên trạng thái cân bằng của quần thể.

2. Định luật Hardy – Weinberg

- Đối với gene nằm trên NST thường, tần số allele ở giao tử đực và giao tử cái là như nhau, nếu gọi tần số allele A là p, tần số allele a là q thì tần số kiểu gene của quần thể sau một lần ngẫu phối là: (p_A + q_a)(p_A + q_a) = p²AA + 2pqAa + q²aa = 1. Qua các lần ngẫu phối tiếp theo, tần số allele và tần số kiểu gene không đổi → quần thể đạt trạng thái cân bằng Hardy – Weinberg.

- Tóm tắt nội dung của định luật Hardy – Weinberg: Trong quần thể ngẫu phối có kích thước lớn, tần số allele và tần số kiểu gene duy trì ổn định từ thế hệ này sang thế hệ khác trong điều kiện nghiệm đúng. Một vốn gene như vậy gọi là đang ở trạng thái cân bằng Hardy – Weinberg.

Chứng minh định luật Hardy - Weinberg

- Điều kiện nghiệm đúng của định luật Hardy – Weinberg:

(1) Quần thể diễn ra ngẫu phối.

(2) Quần thể có kích thước lớn.

(3) Không có chọn lọc tự nhiên tác động.

(4) Không có đột biến phát sinh.

(5) Không có di nhập gene.

- Ý nghĩa của định luật Hardy – Weinberg:

+ Phản ánh trạng thái cân bằng di truyền của quần thể → Giải thích được trong tự nhiên có những quần thể được duy trì ổn định qua thời gian dài.

+ Giúp xác định tần số allele và tần số kiểu gene từ tần số kiểu hình.

+ Nếu biết tần số xuất hiện đột biến có thể dự đoán xác suất bắt gặp các cá thể đó hoặc dự đoán sự tiềm tàng các gene hay các đột biến có hại trong quần thể → Có vai trò quan trọng trong y học và trong chọn giống.

TRẮC NGHIỆM ONLINE

Xem thêm tóm tắt lý thuyết Sinh học lớp 12 Chân trời sáng tạo hay khác:

• Lý thuyết Sinh 12 Bài 12: Thành tựu chọn, tạo giống bằng phương pháp lai hữu tính

• Lý thuyết Sinh 12 Bài 14: Di truyền học người

• Lý thuyết Sinh 12 Bài 15: Các bằng chứng tiến hoá

• Lý thuyết Sinh 12 Bài 16: Quan niệm của Darwin về chọn lọc tự nhiên và hình thành loài

• Lý thuyết Sinh 12 Bài 17: Thuyết tiến hoá tổng hợp hiện đại

• Lý thuyết Sinh 12 Bài 18: Sự phát sinh sự sống

Xem thêm các tài liệu học tốt lớp 12 hay khác:

• Giải sgk Sinh học 12 Chân trời sáng tạo
• Giải Chuyên đề Sinh 12 Chân trời sáng tạo
• Giải SBT Sinh học 12 Chân trời sáng tạo
• Giải lớp 12 Chân trời sáng tạo (các môn học)
• Giải lớp 12 Kết nối tri thức (các môn học)
• Giải lớp 12 Cánh diều (các môn học)

---