I. TÓM TẮT LÍ THUYẾT
1. Khái niệm
Quần thể được gọi là ngẫu phối khi các cá thể trong
quần thể lựa chọn bạn tình để giao phối một cách ngẫu nhiên.
2. Đặc điểm
- Các cá thể giao phối ngẫu nhiên
- Quan hệ nổi bật trong quần thể ngẫu phối là quan hệ
sinh sản à
Quần thể ngẫu phối là đơn vị sinh sản, đơn vị tồn tại của loài trong tự nhiên.
- Quần thể ngẫu phối đa hình về kiểu gen và kiểu hỉnh.
+ Nguyên nhân của tính đa hình
Ø Do
quá trình đột biến: đột biến tạo ra nhiều alen khác nhau của cùng một gen à
tạo ra nhiều kiểu gen khác nhau trong quần thể.
Ø Quá
trình giao phối: ngẫu phối tạo ra biến dị tổ hợp rất lớn.
Ø Do
hoán vị gen, tương tác gen làm tăng biến dị tổ hợp
Ø Do
di nhập gen
- Mỗi quần thể được phân biệt với các quần thể khác
cùng loài ở tần số alen, tần số kiểu gen và tần số kiểu hình.
3. Định luật Hacdi – Vanbec
a, Phát biểu
Thành phần kiểu gen và tần số tương đối các alen của
quần thể ngẫu phối được duy trì ổn định qua các thê hệ trong những điều kiện nhất định.
b, Điều kiện nghiệm đúng
- Số lượng cá thể của quần thể lớn.
- Trong quần thể diễn ra sự ngẫu phối
- Các cá thể có kiểu gen khác nhau phải có sức sống
và sinh sản như nhau
- Không có đột biến và chọn lọc
- Không có di nhập gen
c, Ý nghĩa
- Ý nghĩa lí luận: Phản ánh trạng thái cân bằng của
quần thể. Giải thích tại sao trong tự nhiên có những quần thể được duy trì ổn định
qua thời gian dài.
- Ý nghĩa thực tiễn: Khi biết được quần thể ở trạng
thái cân bằng di truyền thì dựa vào các cá thể có kiểu hình lặn để tính tần số
alen trội, lặn và dự đoán sự xuất hiện kiểu hình lặn nào đó trong quần thể.
II. CÁC DẠNG BÀI TẬP CHỦ YẾU
1. Xác định xem quần thể có cân bằng hay không
Cách 1: Quần thể dAA + hAa + raa cân bằng di truyền
khi dr = (h/2)2
Ví dụ: Cho các quần thể có cấu trúc di truyền sau:
Quần thể 1: 0,64AA + 0,32Aa + 0,04aa
Quần thể 2: 0,5AA + 0,4Aa + 0,1aa
Các quần thể trên có đạt trạng thái cân bằng không?
Giải:
Xét quần thể 1: Ta có: 0,64x0,04 = (0,32/2)2
à
Quần thể 1 cân bằng
Xét quần thể 2: Ta có: 0,5x0,1 ≠ (0,4/2)2
à
QuẦN thể 2 không cân bằng.
Cách 2: Một quần thể cân bằng có cấu trúc di truyền
p2AA + 2pqAa + p2aa trong đó p
là tần số alen A, q là tầng số alen a.
Ví dụ: cho các quần thể có cấu trúc như sau:
Quần thể 1: 0,49AA + 0,42Aa + 0,09aa
Quần thể 2: 0,7AA + 0,2Aa + 0,1aa
Các quần thể trên có ở trạng thái cân bằng không?
Giải
Xét quần thể 1: Ta có: pA = 0,49 + 0,42/2 = 0,7; qa
= 0,3
Quần thể 1 cân bằng khi có cấu trúc: 0,72AA
+ 2x0,7x0,3Aa + 0,32aa = 0,49AA + 0,42Aa + 0,09aa chính là cấu trúc
di truyền của quần thể 1 à Quần thể 1 cân bằng.
Quần thể 2: Ta có: pA = 0,7 + 0,2/2 = 0,8; qa = 0,2
quần thể 2 cân bằng có cấu trúc:
0,82AA + 2x0,8x0,2Aa + 0,22aa
hay 0,64AA + 0,32Aa + 0,04aa, khác cấu trúc di truyền quần thể 2 à
Quần thể 2 không cân bằng.
2. Xác định tần số alen khi biết tần số kiểu gen
Khi một quần thể ở trạng thái cân bằng di truyền thì
cấu trúc của nó có dạng p2AA + 2pqAa + q2aa. Do vậy tần số
alen được tính dựa vào kiểu gen đồng hợp. pA = căn bậc 2 của p2 ; qa
= căn bậc 2 của q2
Ví dụ 1: Một quần thể có cấu trúc: 0,81AA + 0,18Aa +
0,01aa. Xác định tần số alen A và a trong quần thể.
Giải: ta có 0,81x0,01 = (0,18/2)2 vậy quần
thể cân bằng di truyền.
Vậy p2AA = 0,81 à
pA = 0,9 àqa
= 0,1
Ví dụ 2: Giả sử quần thể có 10000 con chồn, có 9 con
chồn trắng (aa). Biết rằng quần thể ở trạng thái cân bằng di truyền. Hãy xác định
tần số alen A.
Giải
Tần số kiểu gen aa = 9/10000 = 0,0009
Vậy tần số alen a = 0,03
à
Tần số alen A = 1 – 0,03 = 0,97.
3. Xác định cấu trúc di truyền của quần thể ngẫu phối khi biết tần số alen
a, Với quần thể ngẫu phối bất kì
- Cấu trúc di truyền của quần thể được xác định bằng sự tổ hợp tần
số các alen ở 2 giới đực và cái.
Ví dụ 1: Một quần thể ngẫu phối có tần số alen ở cả hai giới
là pA = 0,8 và qa = 0,2. Xác định cấu trúc di truyền của
quần thể sau một thế hệ ngẫu phối.
Giải: Khi quần thể ngẫu phối có sự kết hợp của các
giao tử với tần số alen được thể hiện như sau:
♂0,8A
|
♂0,2a
|
|
♀0,8A
|
0,64AA
|
0,16Aa
|
♀0,2a
|
0,16Aa
|
0,04aa
|
Vậy cấu trúc di truyền của quần thể là: 0,64AA +
0,32Aa + 0,04aa.
Ví dụ 2: Một quần thể ngẫu phối có tần số alen ở giới
đực là: pA = 0,8 và qa = 0,2; ở giới cái là pA
= 0,7 và qa = 0,3. Xác định cấu trúc di truyền của quần thể sau 1 thế
hệ ngẫu phối.
Giải: Khi quần thể ngẫu phối, có sự tổ hợp của các
elen:
♂0,8A
|
♂0,2a
|
|
♀0,7A
|
0,56AA
|
0,24Aa
|
♀0,3a
|
0,14Aa
|
0,06aa
|
Vậy cấu trúc di truyền của quần thể là: 0,56AA +
0,38Aa + 0,06aa
b, Với quần thể ngẫu phối cân bằng.
Cấu trúc di truyền của quần thể ngẫu phối cân bằng
luôn có dạng: p2AA + 2pqAa + q2aa
Ví dụ: Xác định cấu trúc di truyền của quần thể đang
ở trạng thái cân bằng biết pA = 0,6 và qa = 0,4.
Giair: Quần thể ở trạng thái cân bằng di truyền nên
có cấu trúc là:
0,62AA + 2x0,6x0,4Aa + 0,42aa
hay 0,36AA + 0,48Aa + 0,16aa
4. Xác định số thế hệ ngẫu phối để quần thể cân bằng.
a, Trường hợp 1: Tần số các alen ở hai giới bằng nhau
- Chỉ cần qua một thế hệ ngẫu phối là quần thể đạt
trạng thái cân bằng di truyền.
Ví dụ: Một quần thể có cấu trúc di truyền: 0,4AA +
0,4Aa + 0,2aa. Hỏi sau mấy thể hệ ngẫu phối thì quần thể cân bằng?
Giải:
Với quần thể ban đầu ta có: pA = 0,4 +
0,4/2 = 0,6 à
qa = 0,4
Khi xảy ra ngẫu phối thì cấu trúc di truyền của quần
thể là:
0,6A
|
0,4a
|
|
0,6A
|
0,36AA
|
0,24Aa
|
0,4a
|
0,24Aa
|
0,16aa
|
Vậy cấu trúc di truyền của quần thể là: 0,36AA +
0,48Aa + 0,16aa đã ở trạng thái cân bằng.
b, Trường hợp 2: Tần số các alen ở hai giới không bằng nhau
- Quần thể phải trải qua hai thế hệ ngẫu phối mới
cân bằng. Thế hệ thứ nhất san bằng tần số alen của hai giới và thế hệ ngẫu phối
thứ hai để cân bằng tần số kiểu gen.
Ví dụ: Một quần thể chưa cân bằng di truyền có tần số
alen ở giới cái là: pA = 0,5 và qa = 0,5; tần số alen ở
giới đực là: pA = 0,6 và qa = 0,4. Xác định số thế hệ ngẫu
phối cần thiết để quần thể đạt trạng thái cân bằng di truyền.
Giải: Ngẫu phối lần 1:
♂0,6A
|
♂0,4a
|
|
♀0,5A
|
0,30AA
|
0,30Aa
|
♀0,5a
|
0,20Aa
|
0,2aa
|
Vậy cấu trúc di truyền quần thể sau 1 thế hệ ngẫu phối
là: 0,3AA + 0,5Aa + 0,2aa
Tần số alen của quần thể này là: pA = 0,3
+ 0,5/2 = 0,55 à
qa = 0,45
Cấu trúc di truyền của F2 là:
♂0,55A
|
♂0,45a
|
|
♀0,55A
|
0,3025AA
|
0,2475Aa
|
♀0,45a
|
0,2475Aa
|
0,2025aa
|
Cấu trúc di truyền của quần thể là: 0,3025AA +
0,4950Aa + 0,2025aa quần thể này cân bằng di truyền
Thử sức với bài tập trắc nghiệm trực tuyến di truyền phần Quần thể ngẫu phối tại đây (chờ 3 giây và nhấn skip ad)
Không có nhận xét nào:
Đăng nhận xét