[Sinh học 12] Bài 16: Cấu trúc di truyền của quần thể

[Bão lá]

[SINH HỌC 12] BÀI 16: CẤU TRÚC DI TRUYỀN CỦA QUẦN THỂ
​

I. CÁC ĐẶC TRƯNG DI TRUYỀN CỦA QUẦN THỂ.

1. Khái niệm quần thể

- Quần thể là một tập hợp cá thể cùng loài, chung sống trong một khoảng không gian xác định, tồn tại qua thời gian nhất định, có thể giao phối với nhau sinh ra thế hệ sau.

2. Các đặc trưng di truyền của quần thể

- Mỗi quần thể được đặc trưng bởi:
+ Vốn gen là tập hợp tất cả các alen có trong quần thể ở một thời điểm xác định. Đặc điểm của vốn gen thể hiện ở tần số các alen và tần số các kiểu gen của quần thể.
+ Tần số alen của một gen nào đó được tính bằng tỉ lệ giữa số lượng alen đó trên tổng số các loại alen khác nhau của gen đó tại thời điểm xác định.
+ Tần số của một kiểu gen nào đó trong quần thể được tính bằng tỉ lệ giữa số cá thể có kiểu gen đó trên tổng số cá thể có trong quần thể.

- Ví dụ: Một quần thể cây đậu Hà Lan gồm 410 cá thể có kiểu gen AA, 580 cá thể có kiểu gen Aa và 10 cá thể có kiểu gen aa.Hãy tính tần số của các alen và tần số các kiểu gen trong quần thể.
+ Tổng số alen trong quần thể = (410 + 580 + 10) × 2 = 2000
+ Số alen A trong quần thể = (410 × 2) + 580 = 1400
+ Số alen a trong quần thể = (10 × 2) + 580 = 600

Tần số alen A trong quần thể: p = 1400/2000 = 0,7

Tần số alen a trong quần thể: q = 600/2000 = 0,3

Tần số kiểu gen AA trong quần thể = 410/1000 = 0,41

Tần số kiểu gen Aa trong quần thể = 580/1000 = 0,58

Tần số kiểu gen Aa trong quần thể = 10/1000 = 0,01

Chú ý: Tùy theo hình thức sinh sản của từng loài mà các đặc trưng của vốn gen cũng như các yếu tố làm biến đổi vốn gen của quần thể ở mỗi loài có khác nhau.

II. CẤU TRÚC DI TRUYỀN CỦA QUẦN THỂ TỰ THỤ PHẤN VÀ QUẦN THỂ GIAO PHỐI GẦN.

1. Quần thể tự thụ phấn

Sự thay đổi thành phần kiểu gen của quần thể tự thụ phấn qua các thế hệ

- Tỉ lệ kiểu gen đồng hợp tử ngày một tăng, tỉ lệ kiểu gen dị hợp tử ngày một giảm qua các thế hệ.

- Nếu quần thể ban đầu có 100% Aa, sau n thế hệ tự thụ phấn, cấu trúc di truyền của quần thể là:

[(1/2)[1- (1/2)[SUP]n[/SUP]] AA + (1/2)[SUP]n[/SUP] Aa + (1/2)[1- (1/2)[SUP]n[/SUP]] aa = 1

Bài tập: Thế hệ xuất phát của một quần thể đậu Hà Lan có 100% các cá thể có kiểu gen dị hợp Aa. Hãy xác định cấu trúc di truyền của quần thể này sau 3 thế hệ tự thụ phấn liên tiếp.

Bài giải:
Ta có n = 3
Cấu trúc di truyền của quần thể đậu Hà Lan sau 3 thế hệ tự thụ phấn liên tiếp (I[SUB]3[/SUB]) là:
[(1/2)[1- (1/2)[SUP]3[/SUP]] AA + (1/2)[SUP]3[/SUP] Aa + (1/2)[1- (1/2)[SUP]3[/SUP]] aa = 1
7/16 AA + 1/8 Aa + 7/16 aa = 1

2. Quần thể giao phối gần

* Khái niệm: Đối với các loài động vật, hiện tượng các cá thể có cùng quan hệ huyết thống giao phối với nhau thì được gọi là giao phối gần (cận huyết).

-Cấu trúc di truyền của quần thể giao phối gần sẽ biến đổi theo hướng tăng tần số kiểu gen đồng hợp tử và giảm tỉ lệ kiểu gen dị hợp tử.

Nguồn: sưu tầm*​

Xem thêm

Ứng dụng di truyền học vào chọn giống (bài 18 + bài 19 + bài 20)

 

[HuyNam]

Bài tập: Một quần thể người có tần số người bị bệnh bạch tạng là 1/10000. Giả sử quần thể này cân bằng di truyền.

- Hãy tính tần số alen và thành phần các kiểu gen của quần thể. Biết rằng, bệnh bạch tạng là do 1 gen lặn nằm trên 1 NST thường quy định.

- Tính xác suất để 2 người bình thường trong quần thể này lấy nhau sinh ra người con đầu lòng bị bệnh bạch tạng.

Bài giải:

- Quy ước: A – người bình thường; a – người bạch tạng.

p là tần số alen A; q là tần số alen a

- Quần thể người ở trạng thái cân bằng di truyền à Thành phần kiểu gen của quần thể tuân theo công thức Hacđi – Vanbec : p[SUP]2 [/SUP]AA + 2pq Aa + q[SUP]2[/SUP] aa = 1

à q[SUP]2[/SUP] aa = 1/10000 à q = 0,01 à p = 1 – q = 0,99.

à Thành phần kiểu gen của quần thể là : 0,9801 AA + 0,0198 Aa + 0,0001 aa = 1.

à Xác suất để 2 vợ chồng cùng có kiểu gen dị hợp Aa là: [ 2pq/(p[SUP]2[/SUP] + 2pq)][SUP]2
[/SUP]
à Xác suất để 2 vợ chồng bình thường sinh con đầu lòng bị bệnh bạch tạng là:

[ 2pq/(p[SUP]2[/SUP] + 2pq)][SUP]2[/SUP] × ¼ = 0,00495 = 0,495%.

b. Điều kiện nghiệm đúng của định luật Hacđi- Vanbec.

- Quần thể phải có kích thước lớn;

- Các cá thể trong quần thể phải giao phối với nhau một cách ngẫu nhiên;

- Các cá thể có kiểu gen khác nhau phải có sức sống và khả năng sinh sản như nhau (không có CLTN).

- Không xảy ra đột biến, nếu có thì tần số đột biến thuận phải bằng tần số đột biến nghịch

- Quần thể phải được cách li với các quần thể khác (không có sự di – nhập gen).

* Nhận xét: + Trong thực tế, 1 quần thể rất khó có thể đáp ứng được tất cả các điều kiện trên nên tần số alen và thành phần kiểu gen liên tục biến đổi.

+ Một quần thể có thể ở trạng thái cân bằng về thành phần kiểu gen của 1 gen nào đó nhưng lại không cân bằng về thành phần kiểu gen của những gen khác.

c. Ý nghĩa của định luật Hacđi- Vanbec.

- Ý nghĩa lý luận : Định luật phản ánh trạng thái cân bằng di truyền trong quần thể và giải thích vì sao có những quần thể ổn định qua thời gian dài.

- Ý nghĩa thực tiễn:

+ Từ tỉ lệ KG à tỉ lệ KH và tần số các alen hoặc ngược lại.

+ Có thể dự đoán được xác suất bắt gặp thể đột biến trong quần thể.