I. CÁC ĐẶC TRƯNG DI TRUYỀN CỦA QUẦN THỂ Show
Nội dung chính Show
1. Khái niệm quần thể - Quần thể là một tập hợp các cá thể cùng loài, chung sống trong một khoảng không gian xác định, tồn tại qua thời gian nhất định, giao phối với nhau sinh ra thế hệ sau (quần thể giao phối). Ví dụ: Những con mối sống trong tổ mối ở góc vườn 2. Tần số tương đối của các alen và tỉ lệ kiểu gen - Mỗi quần thể được đặc trưng bằng một vốn gen nhất định. - Vốn gen là toàn bộ các alen của tất cả các gen trong quần thể ở thời điểm nhất định. - Vốn gen thể hiện qua tần số alen và tần số kiểu gen của quần thể: + Tần số alen của 1 gen được tính bằng tỉ lệ giữa số alen đó trên tổng số alen của các loại alen khác nhau của gen đó trong quần thể tại một thời điểm xác định. + Tần số tương đối của một kiểu gen được xác định bằng tỉ số cá thể có kiểu gen đó trên tổng số cá thể trong quần thể. - Ví dụ, một quần thể có tỉ lệ các kiểu gen như sau: 0,6AA : 0,2Aa : 0,2aa (1) → (1) được gọi là cấu trúc di truyền của quần thể đó + Gọi p là tần số tương đối của alen A + Gọi q là tần số tương đối của alen a → Khi đó: + p(A)=(0,6 + 0,2/2)=0,7 + q(a)=(0,2 + 0,2/2)=0,3 II. CẤU TRÚC DI TRUYỀN CỦA QUẦN THỂ TỰ THỤ PHẤN VÀ QUẦN THỂ GIAO PHỐI GẦN 1. Quần thể tự thụ phấn - Thành phần kiểu gen của quần thể tự thụ phấn thay đổi theo hướng giảm dần tấn số kiểu gen dị hợp tử và tăng dần tần số kiểu gen đồng hợp. - Công thức tổng quát: QT: xAA + yAa + zaa = 1 → Trong đó: x, y, z lần lượt là tần số của các kiểu gen: AA, Aa, aa. → Nếu quần thể trên tự thụ phấn qua n thế hệ thì: * Tần số KG AA = x + (y – y.(1/2)n)/2 * Tần số KG Aa = y.(1/2)n * Tần số KG aa = z + (y – y.(1/2)n)/2 - Sự biến đổi cấu trúc di truyền quần thể tự thụ phấn qua các thế hệ:
- Ở các loài động vật, hiện tượng cá thể có cùng quan hệ huyết thống giao phối với nhau thì gọi là giao phối gần (giao phối cận huyết). - Qua các thế hệ giao phối gần thì tần số kiểu gen dị hợp giảm dần và tần số kiểu gen đồng hợp tăng dần. III. CẤU TRÚC DI TRUYỀN CỦA QUẦN THỂ NGẪU PHỐI 1. Quần thể ngẫu phối - Quần thể sinh vật được gọi là ngẫu phối (giao phối ngẫu nhiên) khi các cá thể trong quần thể lựa chọn bạn tình để giao phối một cách hoàn toàn ngẫu nhiên. - Đặc điểm di truyền của quần thể ngẫu phối: + Trong quần thể ngẫu phối, các cá thể có kiểu gen khác nhau kết đôi với nhau một cách ngẫu nhiên tạo nên một lượng biến dị tổ hợp rất lớn → Làm nguyên liệu cho tiến hóa và chọn giống. + Quần thể ngẫu phối có thể duy trì tần số các kiểu gen khác nhau trong những điều kiện nhất định → Duy trì được sự đa dạng di truyền của quần thể. 2. Trạng thái cân bằng di truyền của quần thể (định luật Hacđi-Vanbec) a) Khái niệm - Một quần thể được coi là ở trạng thái cân bằng di truyền khi tỉ lệ các kiểu gen (thành phần kiểu gen) của quần thể tuân theo công thức: p2+2pq+q2=1 → Trong đó: + p là tần số alen trội + q là tần số alen lặn + p2 là tần số kiểu gen đồng hợp trội + 2pq là tần số kiểu gen dị hợp + q2 là tần số kiểu gen đồng hợp lặn - Ví dụ: 0,16AA+0,48Aa+0,36aa=1 b. Định luật Hacđi-Vanbec - Nội dung định luật: Trong một quần thể ngẫu phối, nếu không có các yếu tố làm thay đổi tần số alen thì thành phần kiểu gen và tần số tương đối của các alen của quần thể sẽ duy trì không đổi từ thế hệ này sang thế hệ khác theo đẳng thức: p2+2pq+q2=1 - Bài toán: Nếu trong 1 quần thể, lôcut gen A chỉ có 2 alen A và a nằm trên NST thường. → Gọi tần số alen A là p, a là q → Tổng p và q=1 → Các kiểu gen có thể có: AA, Aa, aa → Giả sử thành phần gen của quần thể ban đầu là: 0,64AA : 0,32Aa : 0,04aa → Tính được p=0,8 và q=0,2 → Công thức tổng quát về thành phần kiểu gen: p2AA+2pqAa+q2aa → Nhận xét: tần số alen và thành phần kiểu gen không đổi qua các thế hệ - Điều kiện nghiệm đúng: + Số lượng cá thể lớn. + Diễn ra sự ngẫu phối. + Các loại giao tử đều có sức sống và thụ tinh như nhau. Các loại hợp tử đều có sức sống như nhau. + Không có đột biến và chọn lọc. + Không có sự di nhập gen. - Ý nghĩa của định luật Hacđi-Vanbec: Từ tần số các cá thể có kiểu hình lặn, có thể tính tần số của alen lặn và alen trội cũng như tần số các loại kiểu gen của quần thể.  Kiến thức về di truyền học quần thể là hiện một trong những kiến thức thường xuyên xuất hiện trong bài thi tốt nghiệp THPT Quốc Gia môn Sinh học. Mặc dù là chuyên đề ngắn nhưng lượng kiến thức lý thuyết tương đối cao. Luyenthidgnl tổng hợp toàn bộ kiến thức về di truyền học quần thể một cách ngắn gọn nhất giúp các bạn dễ dàng hơn trong việc làm đề cương và ôn thi tốt nghiệp THPT Quốc Gia môn Sinh
1. Trong quần thể tự thụ phấn Nếu trong trường hợp thế hệ đầu tiên ta xét 1 cá thể có kiểu gen dị hợp có dạng Aa sau n thế hệ tự thụ phấn thì tỉ lệ kiểu gen này được tính theo công thức như sau: Đồng hợp trội AA= (1 – (1/2)n)/2, dị hợp Aa = (1/2)n , đồng hợp lặn aa = (1 – (1/2)n)/2 Thành phần của kiểu gen trong quần thể cây tự thụ phấn sau n thế hệ thay đổi theo hướng tỉ lệ dị hợp giảm dần và ngược lại, tỉ lệ đồng hợp ngày càng tăng lên. 2. Trong quần thể giao phối gần (hay giao phối cận huyết) Khái niệm giao phối gần Giao phối gần (hay giao phối cận huyết) là hiện tượng mà các cá thể có quan hệ huyết thống giao phối với nhau. Cấu trúc di truyền trong quần thể giao phối gần Việc giao phối cận huyết sẽ kiến biến đổi cấu trúc di truyền của quần thể thay đổi theo hướng tỉ lệ dị hợp giảm dần tỉ lệ thể đồng hợp tăng lên. III. Cấu trúc di truyền của quần thể ngẫu phối1. Quần thể ngẫu phối Quần thể ngẫu phối là quần thể mà khi các cá thể trong quần thể tự do lựa chọn bạn tình để tiến hành giao phối một cách hoàn toàn ngẫu nhiên. Trong quần thể ngẫu phối, các cá thể có những kiểu gen khác nhau sẽ kết đôi với nhau hoàn toàn ngẫu nhiên và tạo nên 1 lượng biến dị di truyền rất lớn ở trong quần thể. Điều này sẽ giúp cung cấp một lượng nguyên liệu rất lớn việc tiến hóa cũng như lựa chọn giống. Bên cạnh đó, việc ngấu phối còn giúp duy trì được sự đa dạng trong di truyền của quần thể. 2. Cân bằng di truyền của quần thể Một quần thể coi là quần thể trong trạng thái cân bằng di truyền khi các tỉ lệ kiểu gen (thành phần kiểu gen) của quần thể tuân thỏa mãn điều kiện theo công thức: p2 + 2pq + q2 = 1 Định luật Hacđi – Vanbec Trong 1 quần thể ngẫu phối lớn, nếu không có những yếu tố bên trong và bên ngoài gây ra việc thay đổi tần số alen thì thành phần các kiểu gen của quần thể sẽ duy trì không đổi từ thế hệ này sang thế hệ khác theo công thức : p2 + 2pq +q2 =1 Điều kiện nghiệm đúng – Quần thể được xét phải là quần thể có số lượng lớn – Các cá thể trong quần thể phải điều kiện về sức sống cũng như khả năng sinh sản tương đương nhau (không có chọn lọc tự nhiên) – Trong quá trình tồn tại, không xảy ra hiện tượng đột biến. Trong trường hợp có xảy ra đột biến thì tần số đột biến thuận phải bằng bằng tần số đột biến nghịch. – Không có sự di – nhập gen. Cách xác định trạng thái cân bằng của quần thể và tỉ lệ alen của quần thể Quần thể ngẫu phối ở thế hệ xuất phát có các kiểu gen là AA, Aa, aa.
Ta có: – Quần thể đạt trạng thái cân bằng cân bằng theo Hacdi – Vanbec khi thỏa mãn biểu thức: p2 + 2pq + q2 =1 => d = p2 ; h = 2pq ; r = q2 CÁC CÔNG THỨC DI TRUYỀN HỌC QUẦN THỂI. Công thức tính tần số alen trong một quần thểTính tần số alen trong quần thể : Ta có tần số alen trong một quần thể có dạng: xAA + yAa + zaa = 1 Gọi fA, fa lần lượt là tần số alen A và a thì ta có công thức fA = (2x+y)/[2(x+y+z)] fa = (2z+y)/[2(x+y+z)] =1−fA II. Công thức tính thành phần kiểu gen trong quần thể tự thụ phấn, tự phốiXét gen bao gồm 2 alen A và a. Giả sử quần thể ban đầu có 100% Aa với n là số thế hệ tự phối.
Lưu ý: Trong trường hợp quần thể ban đầu không phải là 100% Aa mà có dạng theo công thức xAA + yAa + zaa = 1 Qua n lần tự phối, tỉ lệ kiểu gen AA, Aa và aa được tính theo công thức sau: III.Công thức tính thành phần kiểu gen trong quần thể giao phần hoặc giao phấn tự do (Quần thể ngẫu phối)Tần số alen: xAA + yAa + zaa = 1 Nếu gọi p là tần số alen A, q là tần số alen a thì: pA = x + y/2 ; qa = z + y/2 Để đạt được trạng thái cân bằng theo định luật Hacđi-Vanbec: p2AA + 2pqAa + q2aa = 1 Quần thể cân bằng=> p + q = 1 Kiểm tra sự cân bằng của quần thể: Nếu: p2 × q2 = (2pq/2)² => Quần thể cân bằng. Nếu: p2 × q2 ≠ (2pq/2)² => Quần thể không cân bằng Tính cân bằng của quần thể khi gen nằm trên NST giới tính Xét trường hợp một gen nằm trên NST giới tính có 2 alen Ta có số kiểu gen trong quần thể có dạng: Các cá thể cái có 2 alen trên NST X vì vậy khi xét trong phạm vi giới cái thì tần số các kiểu gen sẽ được tính giống như bình thường Tần số các kiểu gen ở giới cái là: p2 + 2pq + q2 = 1 Khi xét chỉ trong phạm vi giới đực, các cá thể đực chỉ có 1 alen trên X Tần số các kiểu gen ở giới đực là: p + q =1 Vì tỉ lệ đực : cái là 1: 1 nên tỉ lệ các kiểu gen trên mỗi giới sẽ bị giảm một nữa. Khi xét trong phạm vi toàn bộ quần thể, ở trạng thái cân bằng quần thể Hacdi – Vanbec. Tần số kiểu gen được tính theo công thức: 0.5p2 + pq+ 0.5q2 + 0.5p+ 0.5q = 1 IV.Công thức xác định số kiểu gen trong quần thểXét trên các cặp NST thường:
Xét TH cặp NST giới tính XX và XY thì ta có
SƠ ĐỒ TƯ DUY DI TRUYỀN HỌC QUẦN THỂSơ đồ tư duy di truyền học quần thểCác bạn có thể tham khảo thêm bài viết: Tính Quy luật của hiện tượng di truyền Kiến thức cơ chế di truyền và biến dị Alen là gì sinh học lớp 12?Alen là dạng cụ thể của một gen, có chức năng di truyền nhất định. Đây là một trong những khái niệm quan trọng hàng đầu trong Di truyền học, vốn được phiên âm từ thuật ngữ "allele" của tiếng Anh. Khái niệm "alen" và khái niệm "gen" nhiều khi có thể dùng thay cho nhau, nhưng thực ra là khác nhau.
1 alen bằng bao nhiêu gen?Một alen là 1 biến thể cụ thể của 1 gen hoặc 1 đoạn ADN nhất định.
Alen đột biến là gì?Đột biến gen lặn và đột biến gen trội
Các dạng khác nhau của một gen được gọi là các alen. Vì sinh vật lưỡng bội mang hai bản sao của mỗi gen, chúng có thể mang các alen giống hệt nhau, nghĩa là đồng hợp tử về một gen hoặc mang các alen khác nhau, tức là dị hợp tử về một gen.
Thể nào là trời?Trong di truyền học, tính trội là hiện tượng một biến thể (alen) của một gen trên nhiễm sắc thể che lấp hoặc lấn át tác động của một biến thể khác của cùng một gen trên nhiễm sắc thể tương đồng. Biến thể đầu tiên được gọi là trội và biến thể thứ hai là lặn.
|
