Nội dung chính Sinh học 12 kết nối Bài 18: Di truyền quần thể

BÀI 18: DI TRUYỀN HỌC QUẦN THỂ

I. QUẦN THỂ VÀ CÁC ĐẶC TRƯNG DI TRUYỀN CỦA QUẦN THỂ

1. Quần thể

- Quần thể là một tập hợp các cá thể cùng loài, sống trong cùng khu vực địa lí, ở cùng một thời điểm, có khả năng giao phối với nhau tạo ra đời con hữu thụ.

- Di truyền học quần thể là một lĩnh vực của di truyền học, nghiên cứu về tần số các loại allele, tần số các kiểu gene cũng như những yếu tố tác động làm thay đổi tần số allele và thành phần kiểu gene trong quần thể qua các thế hệ.

2. Các đặc trưng di truyền của quần thể

- Vốn gene là tập hợp các loại allele của tất cả các gene trong mọi cá thể của một quần thể tại một thời điểm  xác định.

- Các đặc trưng di truyền của quần thể gồm:

+ Tần số allele: 

• Tổng số allele trong quần thể là 1000 × 2 = 2000 (allele).

• Tần số allele A là [(300 × 2) + 400]/2000 = 0,5.

• Tần số allele a là [(300 × 2) + 400]/2000 = 0,5.

+ Tần số kiểu gene:

• Tần số kiểu gene BB là 300/1000 = 0,3.

• Tần số kiểu gene Bb là 400/1000 = 0,4.

• Tần số kiểu gene bb là 300/1000 = 0,3.

II. QUẦN THỂ NGẪU PHỐI VÀ ĐỊNH LUẬT HARDY - WEINBERG

1. Quần thể ngẫu phối

- Quần thể ngẫu phối là quần thể có các cá thể giao phối với nhau một cách hoàn toàn ngẫu nhiên.

- Đặc điểm di truyền của quần thể ngẫu phối:

+ Thường rất đa dạng về mặt di truyền.

+ Tần số allele và tần số kiểu gene không thay đổi qua các thế hệ.

2. Định luật Hardy - Weinberg

- Nội dung: Tần số allele và tần số các kiểu gene của quần thể sẽ không thay đổi từ thế hệ này sang thế hệ khác nếu quần thể là ngẫu phối, có kích thước lớn, đột biến không xảy ra, các cá thể có khả năng sinh sản như nhau và quần thể được cách li với các quần thể khác.

- Khi quần thể đạt cân bằng Hardy - Weinberg, cấu trúc di truyền của quần thể có dạng:

(p + q)²= p² + 2pq + q² = 1

Trong đó: 

+ p: tần số allele A, q: tần số allele a (quần thể chỉ có hai loại allele p + q = 1).

+ p²: tần số kiểu gene AA;

+ 2pq: tần số kiểu gene Aa;

+ q²: tần số kiểu gene aa.

- Ý nghĩa: Có thể sử dụng để ước tính tần số allele và tần số kiểu gene trong quần thể.

III. QUẦN THỂ TỰ THỤ PHẤN VÀ QUẦN THỂ GIAO PHỐI GẦN

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

- Quần thể tự thụ phấn và quần thể giao phối gần là quần thể mà các cá thể có quan hệ họ hàng gần gũi (kiểu gene giống nhau hoặc gần giống nhau) giao phối với nhau.

2. Các đặc trưng di truyền

- Tần số kiểu gene dị hợp giảm dần, tần số kiểu gene đồng hợp tăng dần qua các thế hệ.

- Tần số allele không thay đổi.

- Độ đa dạng di truyền kém, quần thể khó thích nghi với sự thay đổi của môi trường.

3. Ứng dụng thực tiễn

- Trong chăn nuôi, trồng trọt, để đảm bảo năng suất và chất lượng nông sản, cần ngăn chặn hiện tượng tự thụ phấn ở cây trồng và giao phối cận huyết ở vật nuôi.

- Trong nghiên cứu di truyền, có thể sử dụng các phương pháp tự thụ phấn bắt buộc và giao phối cận huyết để tạo dòng thuần chủng khác nhau, dùng để nghiên cứu sự biểu hiện của các gene lặn hoặc để thực hiện các thí nghiệm lai.