Sinh học 12 nâng cao: Ôn tập di truyền học quần thể

Ôn tập di truyền học quần thể

VnDoc mời bạn đọc tham khảo tài liệu Sinh học 12 nâng cao: Ôn tập di truyền học quần thể, qua bộ tài liệu chắc chắn sẽ giúp các bạn học sinh lớp 12 có kết quả cao hơn trong học tập. VnDoc mời thầy cô cùng các bạn học sinh tham khảo chi tiết tại đây nhé.

• Bài tập trắc nghiệm di truyền học quần thể
• Cách thiết lập công thức để giải toán di truyền quần thể
• Một vài phương pháp giải bài tập di truyền học quần thể sinh học 12

Sinh học lớp 12 Ôn tập di truyền học quần thể

I. PHẦN LÍ THUYẾT

1. Khái niệm:

- Khái niệm quần thể.

- Đặc trưng của quần thể: là vốn gen của quần thể đó. Vốn gen là tập hợp tất cả các alen trong quần thể.

Vốn gen của quần thể được biểu hiện ở 2 đặc điểm là tần số alen và tần số kiểu gen.

+ Thành phần kiểu gen (hay tần số kiểu gen): Là tỉ lệ giữa số cá thể mang kiểu gen nào đó với tổng số cá thể trong quần thể.

+ Tần số alen: là tỉ lệ giữa số alen nào đó trên tổng số alen của tất cả các alen khác nhau (thuộc cùng một gen) trong quần thể.

2. Cấu trúc di truyền của quần thể

- Khi xét cấu trúc di truyền của một quần thể, có nghĩa là ta xét đến

+ Thành phần kiểu gen (tần số kiểu gen).

+ Tần số các alen trong quần thể.

- Những đặc trưng này có sự biến thiên khác nhau trong quần thể tự phối và quần thể ngẫu phối.

a) Quần thể tự phối:

- Quần thể tự phối là quần thể mà trong đó các cá thể không có sự giao phối ngẫu nhiên với nhau, con được sinh ra do quá trình tự thụ phấn (hay giao phối cận huyết). Đây là dạng đặc trưng hầu như chỉ có ở quần thể thực vật.

- Trong quần thể tự phối: (đặc điểm di truyền của quần thể tự phối)

+ Thành phần kiểu gen thay đổi theo hướng tăng dần tỉ lệ dị hợp, giảm dần tỉ lệ đồng hợp (bao gồm cả đồng hợp trội và đồng hợp lặn).

+ Tần số alen không đổi qua các thế hệ tự phối cho dù thành phần kiểu gen có sự biến động. Đây là đặc điểm rất đặc trưng mà em phải nhớ.

- Cấu trúc di truyền của quần thể không tuân theo định luật Hacđi - Vanbec.

b) Quần thể ngẫu phối:

- Quần thể ngẫu phối là quần thể mà trong đó các cá thể giao phối tự do với nhau và được cách li ở mức độ nhất định với các nhóm cá thể lân cận thuộc loài đó.

- Trong quần thể ngẫu phối: (đặc điểm di truyền của quần thể ngẫu phối) cấu trúc di truyền của quần thể tuân theo định luật Hacđi - Vanbec:

Trong những điều kiện nhất định, trong lòng một quần thể có kích thước lớn, ngẫu phối, tần số tương đối của các alen của mỗi gen có khuynh hướng duy trì không đổi qua các thế hệ.

- Điều kiện nghiệm đúng định luật Hacđi - Vanbec:

+ Số lượng cá thể phải đủ lớn và không xảy ra biến động di truyền. Trong một khoảng thời gian nhất định, điều kiện này có thể được đáp ứng, nhất là ở những quần thể tách biệt với môi trường bên ngoài.

+ Các các thể trong quần thể phải giao phối ngẫu nhiên với nhau. Tức là không có sự chọn lọc trong quá trình giao phối. Đây là điều kiện khó xảy ra trong thực tế.

+ Giá trị thích nghi của các kiểu gen khác nhau là như nhau. Điều kiện này chỉ được thỏa ở một số tính trạng, phổ biến là các tính trạng số lượng có sự di truyền theo qui luật tương tác cộng gộp - các alen khác nhau có vai trò như nhau trong việc hình thành kiểu hình, và phần lớn chúng không anh hưởng nhiều đến sức sống của cá thể.

+ Không có áp lực của đột biến và chọn lọc tự nhiên. Rõ ràng đây là điều kiện khó đáp ứng nhất.

+ Không có hiện tượng di nhập gen. Có thể được đáp ứng với những quần thể sống tách biệt với các quần thể khác.

(định luật Hacđi - Vanbec là có tính lí thuyết. Nó không được nghiệm đúng trong tất cả các trường hợp. Trong một khoảng thời gian nhất định, định luật này có thể được áp dụng).

- Ý nghĩa: Giải thích vì sao trong thiên nhiên có những quần thể ổn định trong thời gian dài

Từ tần số tương đối của các alen có thể dự đoán tỉ lệ kiểu gen, tỉ lệ kiểu hình của quần thề. Hay ngược lại.

3. Những yếu tố ảnh hưởng đến trạng thái cân bằng di truyền của quần thể

3.1. Đột biến

- Đột biến làm cho mỗi gen phát sinh nhiều alen, đây chính là nguồn nguyên liệu cho quá trình tiến hoá.

- Trường hợp xảy ra đột biến: alen A đột biến thành alen a với tần số là u.

+ Thế hệ xuất phát: tần số tương đối của alen A là po.

+ Thế hệ thứ nhất: có u alen A bị biến đổi thành alen a do đột biến. Tần số tương đối của alen A là p1= po - upo= po(1 - u).

+ Thế hệ thứ hai: có u alen A bị biến đổi thành alen a do đột biến. Tần số tương đối của alen A là p2= p1 - up1= po(1 - u) - u po(1 - u) = po(1 - u)(1 - u) = po(1 - u)2.

+ Thế hệ thứ n: tần số alen A: pn(A) = po(1- u)n

3.2. Di nhập gen

- Trường hợp một số cá thể từ quần thể cho nhập cư vào quần thể nhận thì sẽ làm thay đổi tần số alen của quần thể nhận như sau: ∆p = M(p - p’).

+ ∆p: lượng biến thiên về tần số alen trong quần thể nhận.

+ M: tỉ lệ số cá thể nhập cư trong quần thể nhận sau khi xảy ra sự nhập cư.

+ p: tần số tương đối của alen A (hoặc a) của quần thể cho.

+ p’: tần số tương đối của alen A (hoặc a) của quần thể nhận.

3.3. Chọn lọc

- Sau khi xảy ra sự chọn lọc (tự nhiên hoặc nhân tạo) thì tần số alen sẽ thay đổi.

- Tần số alen sau chọn lọc sẽ thay đổi qua các thể hệ. Do đó cần phải xác định cấu trúc di truyền của quần thể sau khi xảy ra chọn lọc và tính tần số alen ở thế hệ mà đề bài yêu cầu.

II. PHẦN BÀI TẬP ÁP DỤNG

1. Xác định tần số alen:

- Một cách tổng quát, tần số tương đối của các kiểu gen trong quần thể có thể kí hiệu như sau:

x AA : y Aa : z aa

Theo đó, công thức tính tần số tương đối của các alen A và a lần lượt là: p(A) = x + y/2 ; q(a) = z + y/2

- Nếu có tần số tuyệt đối (số lượng cá thể mang từng kiểu gen khác nhau): X AA : Y Aa : Z aa

p(A) = (2X + Y)/2M ; q(a) = (2Z + Y)/2M

M - tổng số cá thể trong quần thể

2. Kiểm tra trạng thái cân bằng của quần thể ngẫu phối:

- Lưu ý là quần thể tự phối không cân bằng qua nhiều thế hệ, nên việc kiểm tra trạng thái cân bằng của quần thể này là “dư thừa”.

- Có 2 điều kiện phổ biến được dùng để kiểm tra

MỘT SỐ DẠNG BÀI TẬP ĐIỂN HÌNH

I. BÀI TẬP QUẦN THỂ TỰ PHỐI

Dạng 1: Cho thành phần kiểu gen của thế hệ P (thế hệ xuất phát) 100% dị hợp Aa qua n thế hệ tự phối tìm thành phần kiểu gen của thế hệ F_n

*Cách giải:

Quần thể P Sau n thế hệ tự phối thành phần kiểu gen thay đổi như sau

Tỷ lệ thể dị hợp Aa trong quần thể F_n là Aa = (1/2)ⁿ

Tỷ lệ thể đồng hợp trội AA, aa trong quần thể F_n là

AA = aa = \(\frac{1-\ \left(\frac{1}{2}\right)^n}{2}\) = \(\frac{1-\ \left(\frac{1}{2}\right)^n}{2}\)

*Ví dụ 1: Quần thể ban đầu 100% cá thể có kiểu gen dị hợp. Sau 3 thế hệ tự thụ phấn thành phần kiểu gen của quần thể như thế nào?

Giải nhanh:

Sau n thế hệ tự phối thành phần kiểu gen thay đổi như sau (Với n=3)

Tỷ lệ thể dị hợp Aa trong quần thể F_n là

Aa = (1/2)ⁿ = (1/3)³ = 0.125

Tỷ lệ thể đồng hợp trội AA trong quần thể Fn là

AA = aa = \(\frac{1-\ \left(\frac{1}{2}\right)^n}{2}\)  = \(\frac{1-\ \left(\frac{1}{2}\right)^n}{2}\) = 0,4375

Tài liệu vẫn còn, mời các bạn tải về để tham khảo.

------------------------------------

VnDoc.com đã giới thiệu tới bạn đọc tài liệu: Sinh học 12 nâng cao: Ôn tập di truyền học quần thể. Để có kết quả cao hơn trong học tập, VnDoc xin mời các bạn học sinh tham khảo tài liệu Đề thi học kì 1 lớp 12, Thi thpt Quốc gia môn Sinh học, Thi thpt Quốc gia môn Toán, Thi thpt Quốc gia môn Vật Lý, Thi thpt Quốc gia môn Hóa học mà VnDoc tổng hợp và đăng tải.