Tiết 22. Bài 21. Trạng thái cân bằng của quần thể giao phối ngẫu nhiên

Tiết 22. Bài 21. TRẠNG THÁI CÂN BẰNG CỦA QUẦN THỂ GIAO PHỐI NGẪU NHIÊN I. QUẦN THỂ GIAO PHỐI NGẪU NHIÊN (QTNP) 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 hoàn toàn ngẫu nhiên. * 2. Đặc điểm: 	- Các cá thể giao phối tự do với nhau. - Thể hiện rõ mối quan hệ phụ thuộc lẫn nhau giữa các cá thể về mặt sinh sản. + Vì vậy QTGP được xem là đơn vị sinh sản, đơn vị tồn tại của loài trong tự nhiên. + Là cơ sở đảm bảo cho quần thể tồn tại trong không gian và theo thời gian. 	- Đa dạng về kiểu gen và kiểu hình. 	- Duy trì được sự đa dạng di truyền của quần thể. II. ĐỊNH LUẬT HACĐI – VANBEC 1. Nội dung: Ở điều kiện nhất định, trong quần thể lớn, ngẫu phối thì thành phần kiểu gen và tần số tương đối của các alen sẽ duy trì không đổi qua các thế hệ 2. Bài toán: Xét 1 quần thể có cấu trúc di truyền ban đầu là: 	P: 0,36AA + 0,48 Aa + 0,16 aa = 1 Hãy xác định tần số tương đối của các alen A và a ở thế hệ P và cấu trúc di truyền ở thế hệ tiếp theo qua ngẫu phối. Từ đó rút ra nhận xét gì ? - Tần số alen A: p = 0,36 + 0,48/2 = 0,6 - Tần số alen a: q = 0,48/2 + 0,16 = 0,4 Cho P ngẫu phối: P: ♂ (0,36AA + 0,48 Aa + 0,16 aa ) x ♀ (0,36AA + 0,48 Aa + 0,16 aa ) G: 	(0,6 A + 0,4 a)	 (0,6 A + 0,4 a) F1: (0,6 A + 0,4 a) x (0,6 A + 0,4 a) = 0,36AA + 0,48 Aa + 0,16 aa Cho F1 ngẫu phối: F1: ♂ (0,36AA + 0,48 Aa + 0,16 aa ) x ♀ (0,36AA + 0,48 Aa + 0,16 aa ) G: 	(0,6 A + 0,4 a)	 (0,6 A + 0,4 a) F2: (0,6 A + 0,4 a) x (0,6 A + 0,4 a) = 0,36AA + 0,48 Aa + 0,16 aa …Fn: 0,36AA + 0,48 Aa + 0,16 aa - Qua 2 thế hệ ngẫu phối thì tần số tương đối của các kiểu gen và các alen không đổi. - Qua n thế hệ ngẫu phối thì tần số tương đối của các kiểu gen và các alen không đổi. Nhận xét: Giải: Tổng quát: Cấu trúc di truyền của QTNP ở trạng thái cân bằng 1. Trường hợp 1 gen gồm 2 alen: QTNP ban đầu có tần số tương đối của alen A và a lần lượt là p, q, trong đó p+q=1 thì cấu trúc di truyền là: 2. Trường hợp 1 gen gồm 3 alen: QTNP ban đầu có tần số tương đối của alen A1, A2 và A3 lần lượt là p, q, r, trong đó p+q+r =1 thì cấu trúc di truyền là: 3. Trường hợp 1 gen gồm n alen: QTNP ban đầu có tần số tương đối của alen A1, A2,…An lần lượt là t1,t2,…tn trong đó t1+t2+…+tn =1 thì cấu trúc di truyền là: (pA + qa)2 = p2AA + 2pq Aa + q2aa = 1 (pA1+qA2+rA3) 2 = p2A1A1 + q2A2A2+ r2A3A3 + 2pqA1A2 + 2pr A1A3 + 2qr A2A3 = 1 (t1A1+t2A2+…+tnAn)2 = t12 A1A1+t22 A2A2+…2t(n-1)tn A(n-1)An = 1 Một số QTNP có cấu trúc di truyền sau: a) 0,42 AA ; 0,48 Aa ; 0,1 aa. b) 0,25 AA ; 0,5 AA ; 0,25 aa. c) AA d) Aa Quần thể nào nêu trên ở trạng thái cân bằng di truyền ? III. ĐIỀU KIỆN NGHIỆM ĐÚNG CỦA ĐỊNH LUẬT HACĐI-VANBEC - 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… IV. Ý NGHĨA CỦA ĐỊNH LUẬT HACĐI-VANBEC - Phản ánh trạng thái cân bằng di truyền trong QT→ Giải thích được tại sao trong tự nhiên có những QT tồn tại trong 1 thời gian dài. - Từ tỉ lệ kiểu hình có thể xác đinh được tỉ lệ kiểu gen, tần số tương đối của các alen và ngược lại. - Từ tần số các cá thể có kiểu hình lặn (đa số do đột biến), có thể tính được tần số alen lặn, alen trội và tần số các loại kiểu gen trong QT. CỦNG CỐ Bài tập: Một quần thể người, tỉ lệ người bị bạch tạng là 1/10000. Giả sử quần thể này cân bằng di truyền. Hãy tính tần số các alen và thành phần các kiểu gen của quần thể. Biết rằng, bệnh bạch tạng do gen lặn nằm trên NST thường quy định. CỦNG CỐ Bài 1. Cho 1 quần thể thực vật có 360 cây có kiểu gen AA, 480 cây có kiểu gen Aa, 160 cây có kiểu gen aa. - Tính tần số kiểu gen AA, Aa và aa? - Tính tần số tương đối của alen A và a ? - Cho biết quần thể trên có cân bằng di truyền hay không? CỦNG CỐ Bài tập 2. Trong một cộng đồng người Bắc Âu có 64% người có da bình thường, biết rằng tính trạng da bình thường là trội so với tính trạng da bạch tạng, gen qui định tính trạng nằm trên NST thường và cộng đồng có sự cân bằng về thành phần kiểu gen. Tính tần số người bình thường có kiểu gen đồng hợp và tần số người bình thường có kiểu gen dị hợp?