Luyện thi đại học môn Sinh học – Thầy Nguyễn Quang Anh Cấu trúc di truyền quần thể (Phần 1) CẤU TRÚC DI TRUYỀN CỦA QUẦN THỂ (PHẦN 1) (TÀI LIỆU BÀI GIẢNG) Giáo viên: NGUYỄN QUANG ANH Di truyền học quần thể nghiên cứu vấn đề gì? Cùng nghiên cứu quần thể sinh thái học nghiên cứu quần thể cấu trúc cá thể loài tương tác với môi trường nào? Chúng có mối quan hệ qua lại với hình thành đặc trưng nào? Khi nghiên cứu di truyền học quần thể, nghiên cứu góc độ di truyền học Một yếu tố nghiên cứu cấu trúc di truyền quần thể Nghiên cứu cấu trúc di truyền quần thể nghiên cứu đặc trưng di truyền học quần thể I Các đặc trưng di truyền quần thể Định nghĩa quần thể - Tập hợp cá thể loài - Cùng sống khoảng không gian xác định - Có khả sinh hệ để trì nòi giống Ví dụ quần thể: Phân biệt: Quần thể gồm: + Quần thể tự thụ phấn + Quần thể giao phối gần + Quần thể ngẫu phối - Quần thể tự thụ phấn: quần thể mà hoa đực thụ phấn cho hoa (tế bào sinh hạt phấn tế bào sinh noãn có kiểu gen giống nhau) Ví dụ: Quần thể đậu Hà Lan, quần thể bưởi… - Quần thể động vật giao phối gần: quần thể mà cá thể có huyết thống giao phối với (đực, có kiểu gen giống gần giống nhau…) Ví dụ: Quần thể chim bồ câu… Hocmai.vn – Ngôi trường chung học trò Việt Tổng đài tư vấn: 1900 58-58-12 - Trang | - Luyện thi đại học môn Sinh học – Thầy Nguyễn Quang Anh Cấu trúc di truyền quần thể (Phần 1) - Quần thể ngẫu phối: Là quần thể cá thể giao phối tự ngẫu nhiên với Ví dụ: Quần thể trâu rừng… Các đặc trưng di truyền quần thể Mỗi quần thể đặc trưng vốn gen xác định Vốn gen: tập hợp tất ccá alen có quần thể thời điểm xác định Các đặc điểm vốn gen thể qua tần số alen tần số kiểu gen quần thể - Tần số alen gen quần thể tính bằng: + Tỉ lệ số lượng alen tổng số alen khác gen quần thể điểm định + Tỉ số giao tử mang alen tổng số giao tử mà quần thể tạo điểm xác định - Tần số tương đối kiểu gen xác định tỉ số cá thể có kiểu gen tổng số cá thể quần thể Những đặc điểm tần số kiểu gen quần thể gọi cấu trúc di truyền hay thành phần kiểu gen quần thể Ví dụ: Một quần thể thực vật có 1000 cây, A quy định hoa đỏ, a quy định hoa trắng Thống kê quần thể có 200 hoa đỏ (AA), 300 hoa đỏ (Aa), 500 hoa trắng (aa) Xác định tần số tương đối alen A a quần thể Bài giải Cách 1: Cách 1: Tính theo số lượng alen tổng số alen loại alen khác gen ñó Có 1000 → Tổng số alen : 1000×2 = 2000 (alen) - Số alen A: (200 ×2) + 300 = 700 (alen) Tần số alen A: 700/2000 = 0,35 - Số alen a: 500 ×2 + 300 = 700 (alen) Tần số alen a: 1300/2000 = 0,65 Cách : Tính theo tỉ số giao tử mang alen tổng số giao tử mà quần thể tạo - Tần số alen A = 0,2 + 0,3/2 = 0,35 - Tần số alen a = 0,5 + 0,3/2 = 0,65 II Cấu trúc di truyền quần thể tự thụ phấn quần thể giao phối gần Quần thể tự thụ phấn Hocmai.vn – Ngôi trường chung học trò Việt Tổng đài tư vấn: 1900 58-58-12 - Trang | - Luyện thi đại học môn Sinh học – Thầy Nguyễn Quang Anh Cấu trúc di truyền quần thể (Phần 1) - Tần số alen không đổi qua hệ - Thành phần kiểu gen có xu hướng tăng dần tần số kiểu gen đồng hợp tử, giảm dần tần số kiểu gen dị hợp tử Quần thể tự thụ phấn phân hóa thành dòng có kiểu gen khác Công thức tính tỉ lệ kiểu gen: Nếu quần thể ban đầu có 100% cá thể có kiểu gen dị hợp tử Aa: Quần thể tự thụ phấn nghiêm ngặt Tỉ lệ kiểu gen dị hợp Aa = 1/2n Tỉ lệ kiểu gen đồng hợp AA = aa = (1 – 1/2n)/2 - Nếu quần thể ban đầu có thành phần kiểu gen: x AA + y Aa + z aa = (x + y + z = 1) Tần số alen qua hệ không đổi: y + Tần số alen A : pA = x + y + Tần số alen a : qa = z + Sau n hệ tự thụ phấn, thành phần kiểu gen quần thể:     − ( )n  − ( )n    n 2  x + y  AA + y.( ) Aa +  z + y  aa         Nếu quần thể có gen gồm alen (Ví dụ: B1, B2, b) Cấu trúc di truyền quần thể hệ ban đầu P là: x B1B1 + y B1B2 + zB2B2 + tB1b+ uB2b + vbb = Tính tần số alen B1, B2, B3 tương ứng là: pB1, qB2, rb (pB1 + qB2 + rb = 1)? Cách tính: Tần số alen B1: pB1 = x + y/2+ t/2 Tần số alen B2: qB2 = z + y/2+ u/2 Tần số alen b: rb = x + y/2+ t/2 Quần thể giao phối gần (giao phối cận huyết) Giao phối gần hay giao phối cận huyết tượng cá thể có quan hệ huyết thống giao phối với Hocmai.vn – Ngôi trường chung học trò Việt Tổng đài tư vấn: 1900 58-58-12 - Trang | - Luyện thi đại học môn Sinh học – Thầy Nguyễn Quang Anh Cấu trúc di truyền quần thể (Phần 1) Kết quả: Làm biến đổi cấu trúc di truyền quần thể theo hướng tăng tần số kiểu gen đồng hợp tử giảm tần số kiểu gen dị hợp tử Với loài ngẫu phối tiến hành giao phối cận huyết gây nên tượng thoái hóa giống (là sở khoa học để xây dựng luật hôn nhân gia đình cấm người có họ hàng gần lấy nhau) Giáo viên : Nguyễn Quang Anh Nguồn : Hocmai.vn – Ngôi trường chung học trò Việt Tổng đài tư vấn: 1900 58-58-12 Hocmai.vn - Trang | -