Nội dung chính Sinh học 12 chân trời Bài 13: Di truyền quần thể

BÀI 13: DI TRUYỀN QUẦN THỂ

I. KHÁI NIỆM

- Quần thể là một tập hợp các cá thể cùng loài, trải qua một quá trình lịch sử, cùng chung sống trong một khoảng không gian xác định, có thể sinh sản ra thế hệ sau hữu thụ.

Ví dụ: 

Quần thể voi ở Tây Nguyên

- Phân loại:

+ Quần thể sinh sản vô tính.

+ Quần thể sinh sản hữu tính: ngẫu phối, giao phối gần hoặc tự thụ phấn.

- Di truyền học quần thể là một lĩnh vực của di truyền học, nghiên cứu những thay đổi về tần số allele và tần số kiểu gene đối với một tính trạng cụ thể trong quần thể theo thời gian, đồng thời nghiên cứu các yếu tố tác động làm thay đổi tần số allele và thành phần kiểu gene đó.

II. CÁC ĐẶC TRƯNG DI TRUYỀN CỦA QUẦN THỂ

- Tần số kiểu gene của quần thể: tỉ lệ cá thể có kiểu gene đó trên tổng số cá thể trong quần thể.

- Tần số allele của quần thể: tỉ lệ giữa số lượng allele đó trên tổng số các loại allele khác nhau của cùng một gene.

III. QUẦN THỂ TỰ THỤ PHẤN VÀ GIAO PHỐI GẦN

- Tự thụ phấn là hiện tượng hạt phấn từ nhị tiếp xúc với đầu nhụy và thực hiện quá trình thụ phấn, thụ tinh diễn ra trên cùng một hoa hoặc trên hoa khác của cùng một cây.

- Giao phối gần là hiện tượng các cá thể có quan hệ huyết thống giao phối với nhau.

1. Cấu trúc di truyền

- Quần thể tự thụ phấn nghiêm ngặt hoặc quần thể giao phối gần có cấu trúc di truyền ổn định gồm toàn kiểu gene đồng hợp.

Bảng 13.1. Sự biến đổi cấu trúc di truyền quần thể tự thụ phấn (giao phối gần) qua các thế hệ (Phiếu học tập).

- Ứng dụng: nguyên liệu cho ưu thế lai.

2. Một số vấn đề thực tiễn

- Việc kết hôn giữa những người có quan hệ huyết thống trong phạm vi ba đời.

→ Con sinh ra yếu, dễ mắc các bệnh hiểm nghèo, trí tuệ chậm phát triển, tỉ lệ tử vong sớm cao).

- Thoái hóa giống:

+ Ở thực vật: giảm năng suất, chất lượng kém, sức chống chịu kém.

+ Ở động vật: giảm năng suất, sức sinh sản giảm, con sinh ra dễ xuất hiện quái thai hoặc chết non.

IV. QUẦN THỂ NGẪU PHỐI

1. Cấu trúc di truyền của quần thể ngẫu phối và trạng thái cân bằng di truyền

- Quần thể ngẫu phối tạo ra nhiều biến dị tổ hợp, do đó quần thể đa hình về kiểu gene và kiểu hình.

- Quần thể ngẫu phối có khả năng thích nghi cao trước sự thay đổi của môi trường.

2. Định luật Hardy - Weinberg

- Ngẫu phối làm cho thành phần kiểu gene của quần thể được duy trì không đổi qua các thế hệ và tuân theo công thức:

p² AA + 2pq Aa + q² aa = 1.

→ Quần thể có cấu trúc như đẳng thức trên gọi là quần thể ở trạng thái cân bằng.

- Định luật Hardy - Weinberg: Trong quần thể ngẫu phối có kích thước lớn, tần số allele và tần số kiểu gene duy trì ổn định từ thế hệ này sang thế hệ khác trong điều kiện nghiệm đúng. 

- Định luật Hardy - Weinberg chỉ nghiệm đúng trong điều kiện nhất định, không có sự thay đổi tần số allele, tần số kiểu gene hoặc cả hai. 

- Định luật Hardy - Weinberg giải thích về sự ổn định cấu trúc di truyền của các quần thể ngẫu phối trong tự nhiên; giúp xác định tần số allele và tần số kiểu gene trong quần thể, có ý nghĩa đối với y học và chọn giống.

Ví dụ: Xác định được bệnh phenylketonuria do một rối loạn chuyển hóa amino acid phenylalanine trong cơ thể ở người đồng hợp tử về allele lặn trên NST thường.