Nội dung text Bài 14. CẤU TRÚC DI TRUYỀN CỦA QUẦN THỂ (TIẾP).doc
Trang 1 BÀI 14: CẤU TRÚC DI TRUYỀN CỦA QUẦN THỂ (TIẾP) Mục tiêu Kiến thức + Nêu được những đặc trưng di truyền của quần thể giao phối. + Phát biểu được nội dung của định luật Hacđi – Vanbec. Trình bày được ý nghĩa và điều kiện nghiệm đúng của định luật Hacđi – Vanbec. + Chứng minh được tần số tương đối của các alen và kiểu gen trong quần thể ngẫu phối không đổi qua các thế hệ. + Nêu được công thức khái quát khi quần thể ở trạng thái cân bằng di truyền. Kĩ năng + Kĩ năng đọc và phân tích vấn đề + So sánh, tổng hợp, khái quát hoá – hệ thống hoá. + Quan sát tranh hình, xử lí thông tin. + Rèn luyện kĩ năng giải bài tập toán di truyền học. I. LÍ THUYẾT TRỌNG TÂM 1. Khái niệm quần thể giao phối Là quần thể mà các cá thể giao phối tự do ngẫu nhiên với xác suất ngang nhau. 2. Đặc điểm của quần thể giao phối Quần thể ngẫu phối được xem là đơn vị sinh sản, đơn vị tồn tại của loài trong tự nhiên do đó mỗi quần thể có tần số alen, tần số kiểu gen và tần số kiểu hình đặc trưng. Quần thể ngẫu phối là quần thể đa hình; là kho dự trữ nguyên liệu thứ cấp cho tiến hoá và chọn giống. Quần thể ngẫu phối có khả năng duy trì sự đa dạng di truyền trong những điều kiện nhất định. 3. Định luật Hacđi – Vanbec 3.1. Nội dung Trong một 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 22 21pAApqAaqaa 3.2. Điều kiện nghiệm đúng Quần thể có kích thước lớn. Các cá thể giao phối ngẫu nhiên với tần suất ngang nhau. Các loại giao tử, hợp tử khác có khả năng thụ tinh và có sức sống, sức sinh sản ngang nhau. Không xảy ra đột biến, nếu có thì tần số đột biến thuận bằng tần số đột biến nghịch. Quần thể được cách li sinh sản với các quần thể khác thuộc loài. 3.3. Ý nghĩa của định luật • Ý nghĩa lí luận: + Định luật là cơ sở giải thích sự tồn tại lâu dài của một số quần thề trong tự nhiên. + Là định luật cơ bản để nghiên cứu di truyền học quần thể. • Ý nghĩa thực tiễn: + Khi quần thể ở trạng thái cân bằng thì từ tần số kiểu hình (lặn) tính được tần số các alen và tần số các kiểu gen cũng như ngược lại. + Trong y học sử dụng định luật để xác định tỉ lệ người bị bệnh → tư vấn cho người bệnh. Câu hỏi hệ thống kiến thức: Quần thể ngẫu phối là đơn vị sinh sản, đơn vị tồn tại của loài trong tự nhiên + Mỗi loài gồm nhiều quần thể tồn tại thực trong tự nhiên. + Các cá thể trong quần thể phụ thuộc nhau về mặt sinh sản (quan hệ đực cái, cha con). Do đó sự tồn tại và phát triển của loài phụ thuộc vào sự tồn tại và phát triển của quần thể. Quần thể đa hình Là quần thể đa dạng về kiểu gen → đa dạng về kiểu hình. Chứng minh ngẫu phối qua 1 thế hệ quần thể đạt trạng thái cân bằng di truyền + Thế hệ P, quần thể có cấu trúc di truyền :0,40,40,21PAAAaaa . + Ở thế hệ P, quần thể không cân bằng di truyền vì cấu trúc di truyền của quần thể không tuân theo cấu trúc 2221pAApqAaqaa .
Trang 2 + Tính tần số tương đối của các alen: 0,4 0,40,610,60,4 2Aapq + Quá trình ngẫu phối tạo F 1 0,6A 0,4a 0,6A 0,36AA 0,24Aa 0,4a 0,24Aa 0,16aa F 1 : 0,36AA : 0,48Aa : 0,16aa. Ở thế hệ F 1 quần thể đạt trạng thái cân bằng di truyền. Chứng minh ngẫu phối duy trì sự đa dạng cân bằng di truyền + Ở thế hệ P, cấu trúc di truyền của quần thể là P: 0,36AA : 0,48Aa : 0,16aa. + Tính tần số tương đối của các alen: 0,48 0,360,610,60,4 2Aapq + Quá trình ngẫu phối tạo F 1 : 0,6A 0,4a 0,6A 0,36AA 0,24Aa 0,4a 0,24Aa 0,16aa F 1 : 0,36AA : 0,48Aa : 0,16aa. Kết luận: quá trình ngẫu phối duy trì trạng thái cân bằng di truyền của quần thể. SƠ ĐỒ HỆ THỐNG HÓA II. CÁC DẠNG BÀI TẬP Dạng 1: Câu hỏi lí thuyết cơ bản Phương pháp giải Để làm được dạng câu hỏi lí thuyết cơ bản này, cần phải: Trình bày được thế nào là quần thể ngẫu phối. Phân tích được đặc điểm của quần thể ngẫu phối. Mô tả được cấu trúc di truyền của quần thể ngẫu phối. Phân tích được nội dung, điều kiện nghiệm đúng và ý nghĩa của định luật Hacđi – Vanbec.
Trang 3 Ví dụ mẫu Ví dụ 1: Định luật Hacđi – Vanbec cho thấy A. kích thước quần thể ổn định theo thời gian gọi là cân bằng quần thể. B. với quần thể ngẫu phối, tần số alen và thành phần kiểu gen của quần thể C. sự thay đổi tần số alen theo một chiều hướng xác định. D. sự biến động về tỉ lệ kiểu gen trong quần thể giao phối. Hướng dẫn giải Định luật Hacđi – Vanbec là định luật về sự cân bằng cấu trúc di truyền của quần thể theo thời gian, trong đó 2 yếu tố quan trọng của cấu trúc di truyền quần thể là tần số alen và thành phần kiểu gen. Chọn B. Ví dụ 2: Một quần thể giao phối có thành phần kiểu gen là 1 AAAaaaphq sẽ cân bằng di truyền khi A. tần số Alen Aa . B. qhp . C. pqh . D. 2 2 H pq . Hướng dẫn giải Trong một quần thể cân bằng di truyền ta có: 2221ppqq . Trong mọi trường hợp ta có: 2 222 ... 2 pq pqpqpq (*) Ở trạng thái cân bằng di truyền 22;pPqQ và 2Hpq Thay các giá trị trên vào (*) ta được: 2 2 H PQ , có nghĩa khi quần thể ở trạng thái cân bằng di truyền tích tỉ lệ kiểu gen đồng hợp bằng bình phương một nửa tỉ lệ kiểu gen đồng hợp. Chọn D. Bài tập tự luyện dạng 1 Bài tập cơ bản Câu 1: Đặc điểm nào dưới đây không đúng với quần thể ngẫu phối? A. Quần thể là nhóm cá thể thuộc cùng một loài hoặc khác loài. B. Các cá thể trong quần thể ngẫu phối tự do giao phối với nhau và sinh con hữu thụ. C. Quần thể giao phối cách li sinh sản ở một mức độ nhất định với các cá thể của quần thể khác. D. Các cá thể của một quần thể có thể chung sống qua nhiều thế hệ trong khoảng không gian xác định. Câu 2: Nội dung định luật Hacđi – Vanbec đề cập đến vấn đề nào sau đây? A. Trạng thái động của quần thể. B. Tỉ lệ phân bố kiểu hình trong quần thể. C. Trạng thái ổn định về cấu trúc di truyền qua các thế hệ. D. Sự thay đổi tần số alen qua các thế hệ. Câu 3: Định luật Hacđi – Vanbec phản ánh A. trạng thái động của quần thể. B. sự cân bằng di truyền của quần thể ngẫu phối. C. trạng thái ổn định của các tần số alen trong quần thể.
Trang 4 D. sự tăng tỉ lệ kiểu hình có lợi. Câu 4: Nhận định nào dưới đây là không đúng khi nói về quần thể ngẫu phối? A. Quần thể đang tiến hóa là quần thể đúng với định luật Hacđi – Vanbec. B. Quần thể có thành phần kiểu gen thay đổi là quần thể đang tiến hóa. C. Quá trình đột biến và di nhập gen luôn xảy ra trong quần thể là nguyên nhân làm cho quần thể đa dạng. D. CLTN luôn tác động nên quần thể ngẫu phối có cấu trúc động. Câu 5: Nếu biết quần thể đáp ứng được các điều kiện nghiệm đúng của định luật Hacđi – Vanbec, quần thể ở trạng thái cân bằng di truyền, biết số lượng cá thể mang kiểu gen đồng hợp lặn. Ta không xác định được giá trị nào dưới đây? A. Tần số alen lặn của lôcut nghiên cứu. B. Tần số alen trội của lôcut nói trên. C. Tỉ lệ đột biến của lôcut nói trên. D. Cấu trúc di truyền của quần thể. Câu 6: Một trong những điều kiện quan trọng nhất để quần thể từ chưa cân bằng chuyển thành quần thể cân bằng về thành phần kiểu gen là gì? A. Cho quần thể sinh sản hữu tính. B. Cho quần thể tự phối. C. Cho quần thể sinh sản sinh dưỡng. D. Cho quần thể giao phối tự do. Bài tập nâng cao Câu 7: Có bao nhiêu đặc điểm của quần thể ngẫu phối trong số các đặc điểm dưới đây? (1) Có thành phần kiểu gen đặc trưng và ổn định. (2) Có tần số các alen không thay đổi qua các thế hệ. (3) Có thành phần các kiểu gen không đổi qua các thế hệ. (4) Đa dạng về kiểu gen và kiểu hình. A. 1. B. 2. C. 3. D. 4. Câu 8: Có bao nhiêu nhận định dưới đây nói về quần thể ngẫu phối? (1) Có sự đa dạng về kiểu gen và kiểu hình. (2) Quá trình ngẫu phối là nguyên nhân dẫn đến sự đa dạng di truyền cho quần thể. (3) Các cá thể không giao phối với cá thể thuộc quần thể khác. (4) Các cá thể trong quần thể giống nhau ở những nét cơ bản và khác nhau về nhiều chi tiết. A. 1. B. 2. C. 3. D. 4. Câu 9: Những điểm nào dưới đây là điểm hạn chế của định luật Hacđỉ – Vanbec? (1) Sức sống của các giao tử và các kiểu gen là giống nhau. (2) Quá trình đột biến làm thay đổi tần số tương đối của các alen. (3) Trong mỗi loài luôn có sự lan truyền gen từ quần thể này sang quần thể khác. (4) Số lượng cá thể trong loài lớn do đó sự ngẫu phối được diễn ra. A. 1. B. 2. C. 3. D. 4. ĐÁP ÁN 1–A 2–C 3–B 4–A 5–C 6–D 7–C 8–C 9–C Dạng 2: Xác định tần số tương đối của các alen Phương pháp giải 1. Một gen có 2 alen 1.1. Giới đực và cái có tần số các alen như nhau Quần thể có cấu trúc di truyền: X AA: y Aa : z aa. Gọi p là tần số alen A; q là tần số alen a. + Tính p, q theo x, y, z: ;;1 22 yy pxqzpq