Cấu trúc di truyền quần thể

Tác giả Nhã Lân 15:07 30/11/2023 80,340 Tag Lớp 12

Cấu trúc di truyền quần thể là một trong những nội dung của quy luật di truyền, đây cũng là chuyên đề thường xuất hiện trong đề thi THPT Quốc gia môn Sinh các năm. Bài viết hôm nay cung cấp toàn bộ lý thuyết về cấu trúc di truyền quần thể. Hãy cùng vuihoc tìm hiểu!

Mục lục bài viết

Mục lục bài viết x

I. NHỮNG ĐẶC TRƯNG DI TRUYỀN QUẦN THỂ

1. Khái niệm về quần thể

Quần thể là một tập hợp bao gồm cá thể cùng loài , chung sống trong không gian xác định và tồn tại qua một khoảng thời gian nhất định. Các cá thể trong đó giao phối với nhau sinh ra thế hệ sau (quần thể giao phối).

Ví dụ: Những con mối sống trong tổ mối trong thân cây

2. Tần số tương đối của alen và tỉ lệ kiểu gen

- Ở mỗi quần thể đều được đặc trưng bằng một vốn gen nhất định.

- Vốn gen là toàn bộ các alen của tất cả các gen trong quần thể trong một thời điểm nhất định.

- Vốn gen được thể hiện qua tần số alen và tần số kiểu gen của quần thể:

+ Tần số alen của 1 gen được tính theo tỉ lệ giữa số alen đó trên tổng số toàn bộ alen của các loại alen khác nhau của gen đó trong quần thể trong một thời điểm xác định.

+ Tần số tương đối của một kiểu gen được tính bằng tỉ số của cá thể có kiểu gen đó trên tổng số toàn bộ cá thể trong quần thể.

- Ví dụ: trong một quần thể ta 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 mà ta đang xét ví dụ

+ Gọi u là tần số tương đối alen A

+ Gọi v là tần số tương đối alen a

→ Lúc đó ta có:

$p_{(u)} = (0,6 + \frac{0,2}{2}) = 0,7$

$q_{(v)} = (0,2 + \frac{0,2}{2}) = 0,3$

Tham khảo ngay bộ tài liệu ôn tập kiến thức và tổng hợp trọn bộ kỹ năng giải quyết trọn bộ bài tập trong đề thi THPT Quốc gia môn Sinh

II. CẤU TRÚC DI TRUYỀN TRONG QUẦN THỂ TỰ THỤ PHẤN VÀ QUẦN THỂ GIAO PHỐI GẦN

1. Quần thể giao phối gần

- Ở các loài động vật trong môi trường tự nhiên, trường hợp các cá thể trong quần thể có cùng mối quan hệ huyết thống giao phối với nhau thì gọi là giao phối gần (hay có tên gọi khác là giao phối cận huyết).

- Qua các thế hệ giao phối cận huyết, tần số về kiểu gen dị hợp có xu hướng giảm dần và tần số về kiểu gen đồng hợp tăng dần.

2. Quần thể tự thụ phấn

- Thành phần về kiểu gen của quần thể tự thụ phấn thường thay đổi theo xu hướng giảm dần về tần số kiểu gen dị hợp tử và tăng dần tần số kiểu gen đồng hợp.

- Công thức tổng quát trong quần thể tự thụ phấn:

QT: xAA + yAa + zaa = 1

→ Trong đó: x, y, z lần lượt là tần số về các kiểu gen: AA, Aa, aa.

→ Khi quần thể tự thụ phấn qua n thế hệ ta sẽ có công thức tính tần số kiểu gen như sau:

* Tần số kiểu gen AA = $x + \frac{(y - y\frac{1}{2}n)}{2}$

* Tần số kiểu gen Aa = $y\frac{1}{2}n$

* Tần số kiểu gen aa = $z + \frac{y - y\frac{1}{2}n}{2}$

- Sự biến đổi cấu trúc di truyền quần thể tự thụ phấn qua các thế hệ:

Quần thể xuất phát	0% AA	100% Aa	0% aa
F1	25% AA	50% Aa	25% aa
F2	37,5% AA	25% Aa	37,5% aa
F3	43,75% AA	12,5% Aa	43,75% aa
...	...	...	...
F_n	$\frac{1 - \frac{1}{2^{n}}}{2}$ % AA	$\frac{1}{2^{n}}$ %Aa	$\frac{1 - \frac{1}{2^{n}}}{2}$ % aa

III. CẤU TRÚC DI TRUYỀN TRONG QUẦN THỂ NGẪU PHỐI

1. Khái niệm quần thể ngẫu phối

- Quần thể sinh vật được gọi là quần thể ngẫu phối (giao phối ngẫu nhiên) khi các cá thể trong quần thể này lựa chọn bạn tình để giao phối hoàn toàn một cách ngẫu nhiên.

- Đặc điểm di truyền của quần thể ngẫu phối:

+ Trong quần thể ngẫu phối, các cá thể có kiểu gen khác nhau tiến hành kết đôi với nhau một cách hoàn toàn ngẫu nhiên tạo nên một lượng biến dị tổ hợp rất lớn → Đây chính là nguồn nguyên liệu dồi dào cho việc chọn giống và quá trình tiến hóa.

+ Quần thể ngẫu phối có thể duy trì tần số của các kiểu gen khác nhau trong những điều kiện nhất định. Chính vì vậy, quần thể ngẫu phối duy trì được sự đa dạng di truyền của quần thể.

2. Định luật Hacđi-Vanbec - Trạng thái cân bằng di truyền của quần thể

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 Hacđi-Vanbec: Trong một quần thể ngẫu phối, trong trường hợp không có các yếu tố làm thay đổi tần số alen thì thành phần của kiểu gen cùng với tần số tương đối của các alen của quần thể sẽ duy trì không đổi qua các thế hệ và được tính theo công thức:

p²+2pq+q²=1

- Chứng minh định luật Hacđi - Vanbec: Nếu ở trong 1 quần thể, lôcut gen A chỉ có 2 alen có dạng A và a nằm trên NST thường.

→ Gọi tần số alen A và a lần lượt là p và q

→ Ta có tổng: p và q = 1

→ Các kiểu gen có thể có trong quần thể bao gồm: AA, Aa, aa

→ Giả sử thành phần gen của quần thể ban đầu bao gồm: 0,64AA : 0,32Aa : 0,04aa

→ Tính được p=0,8 và q=0,2

Vậy từ đó ta có công thức tổng quát là: p²AA+2pqAa+q²aa

Rút ra nhận xét: thành phần kiểu gen và tần số Alen không đổi qua các thế hệ

- Điều kiện để nghiệm đúng

+ Số lượng cá thể trong quần thể phải lớn

+ Là quần thể ngấu phối

+ Các loại giao tử đều phải có sức sống và thụ tinh như nhau. Các loại hợp tử đều có sức sống giống nhau.

+ Không có sự chọn lọc và đột biến

+ Không xuất hiện sự di nhập gen

- Ý nghĩa của định luật Hacđi-Vanbec: Từ tần số của các cá thể có kiểu hình lặn, ta có thể tính được tần số của alen lặn và alen trội và tần số các loại kiểu gen của quần thể.

PAS VUIHOC – GIẢI PHÁP ÔN LUYỆN CÁ NHÂN HÓA

Khóa học online ĐẦU TIÊN VÀ DUY NHẤT:

⭐ Xây dựng lộ trình học từ mất gốc đến 27+

⭐ Chọn thầy cô, lớp, môn học theo sở thích

⭐ Tương tác trực tiếp hai chiều cùng thầy cô

⭐ Học đi học lại đến khi nào hiểu bài thì thôi

⭐ Rèn tips tricks giúp tăng tốc thời gian làm đề

⭐ Tặng full bộ tài liệu độc quyền trong quá trình học tập

Đăng ký học thử miễn phí ngay!!

Trên đây là toàn bộ kiến thức về cấu trúc di truyền quần thể trong chương trình Sinh học 12. Hy vọng bài viết này sẽ giúp các em học sinh có thêm kiến thức phục vụ cho quá trình học và ôn thi. Để tham khảo thêm kiến thức của các môn khác, các em học sinh có thể truy cập vuihoc.vn. Chúc các em đạt kết quả tốt trong các kỳ thi sắp tới.

Bài viết tham khảo thêm:

Ảnh hưởng của môi trường lên sự biểu hiện của gen

Lý thuyết di truyền ngoài nhân