Nội dung chính Sinh học 12 Cánh diều bài 13: Di truyền học quần thể

CHỦ ĐỀ 4: DI TRUYỀN HỌC QUẦN THỂ VÀ DI TRUYỀN HỌC NGƯỜI

BÀI 13: DI TRUYỀN HỌC QUẦN THỂ

I. KHÁI NIỆM

1. Quần thể

- Khái niệm: Quần thể là tập hợp các cá thể cùng loài, có cùng khu phân bố ổn định, tồn tại trong một khoảng thời gian xác định và có khả năng giao phối với nhau để sinh con hữu thụ.

- Ví dụ: cánh đồng ngô, cánh đồng lúa, đàn bò trong nông trường,...

2. Di truyền học quần thể và đặc trưng di truyền của quần thể

a) Đặc trưng di truyền của quần thể

- Vốn gene: là tập hợp tất cả các allele có trong quần thể ở một thời điểm xác định.

- Tần số allele: Tính bằng tỉ lệ giữa số bản sao allele đó trên tổng số bản sao của allele thuộc một gene có trong quần thể.

- Tần số kiểu gene trong quần thể được tính bằng tỉ lệ số cá thể mang kiểu gene đó trên tổng số cá thể của quần thể.

b) Di truyền học quần thể

- Khái niệm: Di truyền học quần thể là lĩnh vực nghiên cứu các đặc trưng di truyền của quần thể qua các thế hệ.

- Ý nghĩa: thiết lập cơ sở để giải thích cơ chế tiến hóa quần thể, tiến hóa loài và của các bậc phân loại trên loài.

II. CẤU TRÚC DI TRUYỀN CỦA QUẦN THỂ NGẪU PHỐI

- Khái niệm: Quần thể ngẫu phối là quần thể trong đó có các cá thể mới được sinh ra từ sự kết hợp ngẫu nhiên giữa giao tử đực và giao tử cái.

1. Trạng thái cân bằng di truyền của quần thể

- Trạng thái cân bằng di truyền của quần thể là trạng thái trong đó tần số kiểu gene và tần số allele duy trì không đổi qua các thế hệ.

Trong một quần thể ngẫu phối, ta xét một gene có hai allele: A và a. Ở thế hệ P, tần số các allele này tương ứng là PA và q. Sự ngẫu phối giữa các cá thể thế hệ P hình thành quần thể thế hệ F₁ với tần số các kiểu gene như ở 1 bảng 13.1.

2. Định luật Hardy - Weinberg

- Nội dung định luật: Trong một quần thể ngẫu phối gồm các cá thể lưỡng bội, tần số allele và tần số kiểu gene tại một locus (gene) trên nhiễm sắc thể thường được duy trì không đổi qua các thế hệ, hình thành trạng thái cân bằng cấu trúc di truyền của quần thể. Quần thể có thể thiết lập được trạng thái cân bằng di truyền chỉ sau một thế hệ ngẫu phối.

- Điều kiện nghiệm đúng của cân bằng Hardy - Weinberg:

+ Quần thể gồm các cả thể lưỡng bội, sinh sản hữu tính, giao phối ngẫu nhiên và cấu trúc di truyền được xét riêng cho quần thể gồm các cá thể ở mỗi thế hệ.

+ Các cá thể có các kiểu gene khác nhau đều có khả năng sống sót và sinh sản tương đương.

+ Không có đột biến trong quần thể.

+ Không có sự di cư, nhập cư của các cả thể trong những quần thể.

+ Quần thể có kích thước đủ lớn.

III. CẤU TRÚC DI TRUYỀN CỦA QUẦN THỂ TỰ THỤ PHẤN VÀ QUẦN THỂ GIAO PHỐI GẦN

1. Quần thể tự thụ phấn và quần thể giao phối gần

- Quần thể tự thụ phấn là quần thể trong đó mỗi cá thể hình thành tự sự thụ tinh giữa giao tử đực và giao tử cái của cùng một cá thể ở đời bố mẹ (P).

- Quần thể giao phối gần là quần thể trong đó một tỉ lệ nhất định các cá thể hình thành tự sự giao phối giữa các cá thể có quan hệ họ hàng.

2. Ảnh hưởng của tự thụ phấn và giao phối gần đối với quần thể

- Ảnh hưởng: 

+ Tự thụ phấn và giao phối gần đều làm tăng tần số kiểu gene đồng hợp tử và giảm tính đa dạng di truyền của quần thể.

+ Tự thụ phấn và giao phối gần làm giảm khả năng sống sót và sinh sản của quần thể.

- Ý nghĩa: 

+ Giúp thu được dòng thuần chủng, là nguyên liệu nhằm tạo ưu thế lai.

+ Giúp củng cố các tính trạng tốt có kiểu gene đồng hợp tử về tính trạng được quan tâm.

+ Giống thuần chủng được tạo ra có tính trạng di truyền ổn định.

+ Gây thoái hóa giống lai.