Chuyển đến nội dung chính

Câu trúc di truyền của quần thể

Quần thể là một tập hợp cá thể cùng loài, chung sống trong một khoảng không gian xác định, tồn tại qua thời gian nhất định, có thể giao phối với nhau sinh ra thế hệ sau.

1. Các đặc trưng di truyền của quần thể

- Mỗi quần thể có vốn gen (tập hợp tất cả các alen của tất cả các gen có trong quần thể ở một thời điểm xác định) đặc trưng.
- Đặc điểm của vốn gen thể hiện ở tần số các alentần số các kiểu gen của quần thể.
+ Tần số alen của một gen nào đó được tính bằng tỉ lệ giữa số lượng alen đó trên tổng số các loại alen khác nhau của gen đó tại thời điểm xác định.
+ Tần số của một kiểu gen nào đó trong quần thể được tính bằng tỉ lệ giữa số cá thể có kiểu gen đó trên tổng số cá thể có trong quần thể.
Ví dụ: Một quần thể cây đậu Hà Lan gồm 410 cá thể có kiểu gen AA, 580 cá thể có kiểu gen Aa và 10 cá thể có kiểu gen aa.Hãy tính tần số của các alen và tần số các kiểu gen trong quần thể.
  • Tổng số alen trong quần thể = (410 + 580 + 10) × 2 = 2000
  • Số alen A trong quần thể = (410 × 2) + 580 = 1400
  • Số alen a trong quần thể = (10 × 2) + 580 = 600
Tần số alen A trong quần thể: p = 1400/2000 = 0,7
Tần số alen a trong quần thể: q = 600/2000 = 0,3
Tần số kiểu gen AA trong quần thể = 410/1000 = 0,41
Tần số kiểu gen Aa trong quần thể = 580/1000 = 0,58
Tần số kiểu gen Aa trong quần thể = 10/1000 = 0,01
Chú ý:
- Tùy theo hình thức sinh sản của từng loài mà các đặc trưng của vốn gen cũng như các yếu tố làm biến đổi vốn gen của quần thể ở mỗi loài có khác nhau.
- Về mặt di truyền học, người ta phân biệt quần thể tự phối và quần thể giao phối.
- Với một gen có 2 alen A và a, quần thể có thành phân kiểu gen (cấu trúc di truyền): dAA : hAa : raa. Trong đó d, h, r lần lượt là tần số kiểu gen (KG) AA, Aaaa, với d + h + r = 1.
Gọi pq lần lượt là tần số alen Aa, với p(A) + q(a) = 1. Suy ra:
  • p(A) = d + h/2.
  • q(a) = r + h/2 = 1 - p(A).

2. Cấu trúc di truyền của quần thể tự phối

* Quần thể tự phối: 

Ở thực vật là các quần thể thực vật tự thụ phấn; quần thể động vật lưỡng tính tự thụ tinh, các quần thể giao phối cận huyết (còn gọi là giao phối gần).

* Đặc trưng di truyền của quần thể tự phối:

Sự thay đổi thành phần kiểu gen của quần thể tự phối qua các thế hệ:
Thế hệ
Tỷ lệ kiểu gen đồng hợp tử trội
Tỷ lệ kiểu gen dị hợp tử
Tỷ lệ kiểu gen đồng hợp tử lặn
I0
0
1 Aa
0
I1
(1/4) AA
(1/2)1 Aa
(1/4) aa
I2
(3/8) AA
(1/2)2 Aa
(3/8) aa
I3
(7/16) AA
(1/2)3 Aa
(7/16) aa
In
[(1/2)[1- (1/2)n] AA
(1/2)n Aa
(1/2)[1- (1/2)n] aa
+ Sự tự phối làm cho số quần thể có số cá thể dị hợp ngày càng giảm dần, số cá thể đồng hợp ngày càng tăng dần, quần thể dần dần bị phân thành các dòng thuần có kiểu gen khác nhau, làm giảm tính đa dạng của sinh vật.
+ Trong quá trình tự phối liên tiếp qua nhiều thế hệ:
  • Tần số tương đối các alen không thay đổi.
  • Tần số tương đối cá kiểu gen thay đổi.

3. Cấu trúc di truyền của quần thể ngẫu phối

* Quần thể ngẫu phối:

Các cá thể trong quần thể kết đôi giao phối với nhau một cách hoàn toàn ngẫu nhiên. Do đó tạo ra một số lượng rất lớn các biến dị tổ hợp là nguồn nguyên liệu chủ yếu của tiến hóa và chọn giống đồng thời quần thể ngẫu phối có thể duy trì ổn định tần số các kiểu gen khác nhau trong quần thể qua các thể hệ trong những điều kiện nhất định.
Quần thể người:
  • Có thể coi là quần thể ngẫu phối khi kết hôn một cách ngẫu nhiên. Ví dụ việc lựa chọn bạn đời không phụ thuộc vào nhóm máu.
  • Có thể coi là quần thể giao phối không ngẫu nhiên khi kết hôn dựa vào đặc điểm hình thái của cơ thể hoặc tính tình, tôn giáo, trình độ học vấn, …

* Trạng thái cân bằng di truyền của quần thể:

- Một quần thể được gọi là đang ở trạng thái cân bằng di truyền khi tỉ lệ các kiểu gen (thành phần kiểu gen) của quần thể tuân theo công thức sau: $p^2$ + $2pq$ + $q^2$ = 1
- Nội dung định luật hacđi vanbec: trong 1 quần thể lớn, ngẫu phối ,nếu không có các yếu tố làm thay đổi tần số alen thì thành phần kiểu gen của quần thể sẽ duy trì không đổi từ thế hệ này sang thế hệ khác theo đẳng thức: $p^2$ + $2pq$ + $q^2$ = 1.
- Nếu trong 1 quần thể, xét 1 gen có 2 alen Aa nằm trên NST thường:
+ Gọi p là tần số alen A; q là tần số alen a.
  • p + q = 1
  • Thành phần kiểu gen của quần thể: $p^2$ AA + 2pq Aa + $q^2$ aa = 1
Trong đó $p^2$ là tần số kiểu gen AA ; $2pq$ là tần số kiểu gen Aa; $q^2$ là tần số kiểu gen aa.
- Nếu trong một quần thể, xét một gen có 3 alen $A_1$; $A_2$ và a nằm trên NST thường

+ Gọi p là tần số alen $A_1$; q là tần số alen $A_2$; r là tần số alen a.
  • p + q + r = 1
  • Thành phần kiểu gen của quần thể: $p^2 A_1A_1$ + $q^2 A_2A_2$ + $r^2$ aa + 2pq $A_1A_2$ + 2pr$A_1a$ + 2qr $A_2a$ = 1
Nhận xét: tần số alen và thành phần kiểu gen của quần thể ngẫu phối không thay đổi qua các thế hệ.
- Điều kiện nghiệm đúng của định luật Hacđi- Vanbec.
  • Quần thể phải có kích thước lớn.
  • Các cá thể trong quần thể phải giao phối với nhau một cách ngẫu nhiên.
  • Các cá thể có kiểu gen khác nhau phải có sức sống và khả năng sinh sản như nhau (không có CLTN).
  • Không xảy ra đột biến, nếu có thì tần số đột biến thuận phải bằng tần số đột biến nghịch.
  • Quần thể phải được cách li với các quần thể khác (không có sự di – nhập gen).
Nhận xét: 
 + Trong thực tế, một quần thể rất khó có thể đáp ứng được tất cả các điều kiện trên nên tần số alen và thành phần kiểu gen liên tục biến đổi, đó là trạng thái động của quần thể.
+ Một quần thể có thể ở trạng thái cân bằng về thành phần kiểu gen của 1 gen nào đó nhưng lại không cân bằng về thành phần kiểu gen của những gen khác.
- Ý nghĩa của định luật Hacđi- Vanbec:
+ Ý nghĩa lý luận: Định luật Hacđi - Vanbec phản ánh trạng thái cân bằng di truyền trong quần thể và giải thích vì sao có những quần thể ổn định qua thời gian dài.
+ Ý nghĩa thực tiễn: Khi biết một quần thể đạt trạng thái cân bằng Hacđi - Vanbec thì từ tần số các cá thể có kiểu hình lặn có thể suy ra tần số tương đối các alen cũng như tần số các kiểu gen  trong quần thể; ngược lại, nếu biết tần số xuất hiện một đột biến nào đó có thể dự đoán xác suất bắt gặp thể đột biến đó hoặc sự tiềm tàng các gen đột biến có hại trong quần thể (rất quan trọng trong y học và chọn giống).

4. Bài tập vận dụng: 

1. Một quần thể có thành phần kiểu gen: 0,36AA : 0,48Aa : 0,16aa. Xác định cấu trúc di truyền học của quần thể sau 5 thế hệ tự phối liên tiếp?
2. Một quần thể người có tần số người bị bệnh bạch tạng là 1/10000. Giả sử quần thể này cân bằng di truyền.
a. Hãy tính tần số alen và thành phần các kiểu gen của quần thể. Biết rằng, bệnh bạch tạng là do 1 gen lặn nằm trên 1 NST thường quy định.
b. Tính xác suất để 2 người bình thường trong quần thể này lấy nhau sinh ra người con đầu lòng bị bệnh bạch tạng.

Nhận xét

  1. thầy ơi thầy giúp em bài này với ạ.
    Một quần thể thực vật giao phấn có tần số kiểu gen Aa gấp đôi AA , nếu cho tự thụ phấn bắt buộc qua 3 thế hệ . Giả sử kiểu gen aa bị chết ở giai đoạn phôi thì đến thế hệ thứ 3 thì quần thể có cấu trúc như thế nào?

    Trả lờiXóa
  2. dạ cho em hỏi ở VD đầu tiên 1000 ở đâu ra vậy ạ???? em cảm ơn

    Trả lờiXóa
  3. Tổng của tất cả các kiểu gen có trong đó đó ban 410+10+580

    Trả lờiXóa

Đăng nhận xét

Cảm ơn bạn đã phản hồi, chúc quý độc giả sức khỏe và thành đạt!

Bài đăng phổ biến từ blog này

Tính số nhiễm sắc thể, số crômatit và số tâm động qua các kì của nguyên phân và giảm phân

Loài ong mật có bộ NST lưỡng bội 2n=32. Hợp tử của loài trải qua nguyên phân. Hãy cho biết có bao nhiêu NST, crômatit, tâm động có trong một tế bào qua mỗi kì của quá trình nguyên phân? Để giải bài tập sinh học trên trước hết các bạn cần nhớ một số vấn đề sau: NST nhân đôi ở kì trung gian (pha S) trở thành NST kép, tồn tài trong tế bào đến cuối kì giữa. Vào kì sau, NST kép bị chẻ dọc tại tâm động, tách thành 2 NST đơn, phân li đồng đều về 2 cực tế bào. Crômatit chi tồn tại ở NST kép, mỗi NST kép có 2 crômatit. Mỗi NST dù ở thể đơn hay kép đều mang một tâm động. Vậy có bao nhiêu NST trong tế bào thì sẽ có bấy nhiêu tâm động. Do vậy, gọi 2n là bộ NST lưỡng bội của loài, số NST, số crômatit, số tâm động có trong một tế bào qua mỗi kì quá trình nguyên phân như bảng sau: Kì trung gian Kì đầu Kì giữa Kì sau Kì cuối Số NST đơn 0 0 0 4n 2n Sô NST kép 2n 2n 2n 0 0 Số crômatit 4n 4n 4n 0 0 Số tâm động 2n 2n 2n 4n 2n T

Số lượng tế bào con, số NST cần cung cấp, số thoi vô sắc xuất hiện (hoặc bị phá hủy) qua nguyên phân

Để làm tốt bài tập sinh học dạng này các bạn cần xem lý thuyết về nguyên phân trước. Ngoài ra có thể xem thêm dạng bài tập về tính số NST, số crômatit và số tâm động qua các kì của nguyên phân . Sau đây mình sẽ hướng dẫn các bạn làm bài tập tiếp theo: dạng bài tập về tính số lượng tế bào con, số NST cần cung cấp, số thoi vô sắc xuất hiện (bị phá huỷ) qua nguyên phân. Trước tiên các bạn cần hiểu và nhớ một số công thức sau Số tế bào sinh ra qua nguyên phân: + Một tế bào qua k lần nguyên phân sẽ hình thành $2^k$ tế bào con. + a tế bào đều nguyên phân k lần, số tế bào con được tạo thành là: $a.2^k$ tế  bào. Số NST đơn môi trường cần cung cấp: + Một tế bào lưỡng bội (2n NST) qua k lần nguyên phân, số NST đơn môi trường nội bào cần cung cấp: $2^k.2n-2n =  (2^k-1)2n$. + Vậy, a tế bào có 2n NST đều nguyên phân k lần, môi trường cần cung cấp số NST là: $a.(2^k-1)2n$. Số thoi vô sắc xuất hiện, bị phá hủy: + Thoi vô sắc xuất hiện ở kì trước, bị phân hủy hoàn toàn vào kì cuối. Vậy có ba

Tính số loại và tỉ lệ kiểu gen, kiểu hình ở đời con

Vận dụng toán xác suất để giải nhanh các bài tập sinh học phần quy luật phân li độc lập như: xác định số loại kiểu gen, kiểu hình ở đời con hay tỉ lệ kiểu gen, kiểu hình ở đời con trong các phép lai khi biết kiểu gen của bố mẹ mà không cần viết sơ đồ lai. Theo quy luật phân li độc lập ta hiểu rằng: một phép lai có n cặp tính trạng, thực chất là n phép lai một cặp tính trạng. Như vậy khi đề bài cho biết kiểu gen có bố mẹ và tuân theo quy luật phân li độc lập thì ta chỉ cần dung toán xác suất để xác định nhanh số loại cũng như tỉ lệ kiểu gen, kiểu hình ở đời con theo quy tắc sau: Tỉ lệ KG khi xét chung nhiều cặp gen bằng các tỉ lệ KG riêng rẽ của mỗi cặp tính trạng nhân với nhau. Số KH khi xét chung nhiều cặp tính trạng bằng số KH riêng của mỗi cặp tính trạng nhân với nhau. Ví dụ:  Cho biết A - hạt vàng : a- hạt xanh; B- hạt trơn : b - hạt nhăn; D - thân cao : d- thân thấp. Tính trạng trội là trội hoàn toàn. Phép lai P: AabbDd x AaBbdd  sẽ cho số loại và tỉ lệ kiểu g

Vai trò của thận và gan trong cần bằng áp suất thẩm thấu

Môi trường bên trong cơ thể sinh vật (nội môi) nói chung và cơ thể người nói riêng luôn được duy trì ổn định. Ví dụ như người trưởng thành có nhiệt độ thân nhiệt khoảng 37,5 độ C, áp suất thẩm thấu trong máu và dịch mô khoảng 0,9atp, nồng độ gulozo (đường) trong máu khoảng 108 - 140mg/dl, nồng độ pH khoảng 7.35 – 7.45 ... Điều gì xảy ra nếu như các điều kiện lí hóa bên trong cơ thể chúng ta không còn ở trong vùng bình thường? Khi cơ thể chúng ta nhiệt độ quá cao hay quá thấp; điều gì sẽ xảy ra khi nồng độ đường trong máu luôn quá cao hay quá thấp; điều gì sẽ xảy ra khi áp suất thẩm thấu trong cơ thể luôn cao hay thấp hơn mức bình thường? Câu trả lời chung là cơ thể không còn khỏe mạnh (hay là đã bị bệnh). Trong nội dung bài này chúng ta cùng nhau tìm hiểu có chế để cân bằng áp suất thẩm thấu trong trong môi trường bên trong cơ thể mà cụ thể là trong máu (dịch tuần hoàn). Áp suất thẩm thấu trong máu phụ thuộc vào lượng nước và nồng độ các chất hòa tan trong máu mà chủ yếu là hà

Chu kỳ tế bào, quá trình nguyên phân và giảm phân

Trong chương trình sinh học lớp 10 thì nội dung về chu kỳ tế bào, nguyên phân và giảm phân các em cần học kỹ và làm bài tập liên quan. Đây là kiến thức hết sức quan trọng để có thể học tiếp những kiến thức liên quan ở lớp tiếp tiếp theo. Cơ chế nguyên phân Cơ chế giảm phân Kiến thức các em đọc ở sách giáo khoa sinh học lớp 10, ở phần này tác giả chỉ trích một số câu hỏi thường gặp trong nội dung chuyên đề chu kỳ tế bào, quá trình nguyên phân và giảm phân. Câu 1. Trình bày khái niệm và nêu những giai đoạn của chu kì tế bào? – Chu kì tế bào là khoảng thời gian giữa 2 lần phân bào liên tiếp. Một chu kì tế bào bao gồm kì trung gian và quá trình nguyên phân. Kì trung gian gồm ba pha theo thứ tự là G1 , S, G2, trong đó pha G1 là thời kì sinh trưởng chủ yếu của tế bào; pha S diễn ra sự nhân đôi của ADN và nhiễm sắc thể. Kết thúc pha S, tế bào sẽ chuyển sang pha G2, lúc này tế bào sẽ tổng hợp tất cả những gì còn lại cần cho quá trình phân bào. Nguyên phân diễn ra ngay sau pha G2

Quá trình tiêu hóa ở động vật ăn thực vật nhai lại

Thực vật là loại thức ăn nghèo dinh đưỡng và khó tiêu hóa (trong thức ăn chủ yếu là xenlulôzơ; ít tinh bột và prôtên,..). Để thích nghi với loại thức ăn có đặc điểm như vậy thì động vật ăn thực vật nói chung và động vật ăn thực vật có dạ dày 4 túi ( động vật có dạ dày 4 ngăn hay động vật nhai lại ) cũng có những đặc điểm cấu tạo cũng như quá trình tiêu hóa phù hợp. Trâu, bò, dê, cừu lấy thức ăn (cỏ) và nhai qua loa, sau đó nuốt thức ăn vào dạ cỏ. Khi nghỉ ngơi, chúng ợ thức ăn từ dạ cỏ lên miệng và nhai lại rất kĩ (gọi là động vạt nhai lại). Ở nội dung bài này chúng ta sẽ tìm hiểu về quá trình tiêu hóa ở động vật ăn thực vật nhai lại. Tiêu hóa ở miệng Hàm răng của động vật nhai lại phù hợp với bứt cỏ và nghiền thức ăn. Ở trâu, hàm trên có tầm sừng thay cho răng cửa và răng nanh, rặng cạnh hàm và răng hàm. Hàm dưới có răng cửa và răng nanh giống nhau, có tác dụng tì cỏ vào tấm sừng hàm trên. Giữa răng của, răng nạnh với răng cạnh hàm, răng hàm có khoảng trống tạo thuận lợi c

Hô hấp kép ở chim

Cơ quan hô hấp của chim bay có cấu tạo đặc biệt, gồm đường hô hấp, phổi và túi khí. Cơ quan hô hấp và hoạt động hô hấp của chim thể hiện sự thích nghi cao với hoạt động bay lượn. 1. Đường hô hấp Từ khe họng dẫn đến thanh quản gồm sụn nhẫn và sụn hạt cau. Ở chim 2 sụn này không tham gia phát thanh vì chúng có cơ quan phát thanh riêng được gọi là minh quản (syrinx). Minh quản nằm ngay ở nơi phân khí quản thành 2 phế quản, cấu tạo nói chung giống với thanh quản. Chim có 2 loại dây thanh dài ngắn khác nhau, nhờ cơ hót hoạt động rất linh hoạt nên phát ra tiếng kêu rất đặc trưng. 2. Phổi Phổi của chim nhỏ, là 1 túi xốp, ít giãn nở vì ẩn sâu vào gốc xương sườn, có vô số các vi khí quản. Phổi chim có dung tích lớn, diện tích mao mạch rất lớn có nhiều phế nang và tiểu phế nang. 3. Túi khí Phế quản đi tới phổi tạo ra các vi khí quản, xuyên qua thành phổi tạo thành các túi đặc biệt gọi là túi khí. Ngoài các túi chính nằm ở phần bụng và phần ngực, còn có các túi nhỏ len lỏi trong nội quan. Chim c

Công thức tính áp suất thẩm thấu của tế bào

Một dung dịch đường glucozơ có nồng độ 0,01M. Hãy xác định áp suất thẩm thấu của dung dịch ở nhiệt độ 25 độ C? Thư của bạn Hoàng Yến Hướng dẫn cho bạn Hoang Yến: Bài này ta dung công thức tính áp suất thẩm thấu (ASTT) của tế bào như sau: P = RTCi = 0,82.(273+25).0,01.1 = 0,24354 (atm) Công thức tính áp suất thẩm thấu (ASTT) của tế bào như sau: P = RTCi P : Áp suất thẩm thấu (atm) R : hăng số ≈ 0,082 amt/độ K.mol T : nhiệt độ tuyệt đối ( º K) = ( º C) + 273 C : nồng độ mol/l; C = n/V; n: số mol chất tan; V: thể tích dung dịch i: hệ số Van Hôp, lượng tiểu phân chất tan phân ly và tái hợp khi tan vào dung mô:   i = 1 + α(n-1) i = (n/n0)(ν-1) + 1 =  α (ν-1) + 1 α  = n/n0 n: số mol chất đã điện li n0: tổng số mol chất hòa tan v: số ion tạo ra từ 1 phân tử chất điện li. Áp suất thẩm thấu của dung dịch lỏng chứa chất tan không điện li thỏa mãn phương trình: P = CRT Thay C = n/V = m/MV à ta được: PV = (m/M)RT V: thể tích dung dịch (lít) chứa m gam chất tan. M: Khối lượng phân t

Pha sáng của quang hợp

Quá trình quang hợp ở các nhóm thực vật (C3, C4 và CAM) đều có 2 pha là pha sáng và pha tối. Điểm khác nhau trong quang hợp ở các nhóm thực vật chủ yếu ở pha tối.  Pha sáng của quang hợp diễn ra trên màng Tilacôit của lục lạp, nó thực ra là quá trình chuyển năng lượng ánh sáng đã lược diệp lục hấp thụ thành năng lượng hóa học trong ATP và NADPH cụ thể như sau: Hấp thu năng lượng ánh sáng: DL $\rightarrow $ DL* Quang phân li nước: $ 2H_2O \rightarrow 4H^+ + 4e^- + O_2$ Photphorin hóa tạo ATP:  3ADP + 3Pi $\rightarrow $ 3ATP Tổng hợp NADPH: $2NADPH + 4H^+ + 4e^- \rightarrow  2NADPH$ ATP và NADPH được tạo ra ở pha sáng sẽ tiếp tục tham gia vào pha tối để tổng hợp nên $C_6H_{12}O_6$. Tuy nhiên để tạo được 1 phân tử $C_6H_{12}O_6$ thì cần 18ATP và 12NADPH từ pha sáng. Vậy phương trình tổng quát của pha sáng: $12H_2O + 18ADP + 18Pi + 12NADP^+ \rightarrow 18ATP + 12NADPH + 6O_2$ Bài tiếp theo: Pha tối quang hợp ở thực vật C3 (chu trình Canvin)

Bài tập liên quan đến chu kì tim

Dạng bài tập liên quan đến chu kì tim thuộc chủ đề sinh lí tuần hoàn ở phần sinh lí động vật trong chương trình sinh học lớp 11. Phần bài tập này thường được ra trong các kì thi HSG cấp trường, cấp tính môn sinh học. Như chúng ta đã biết, đối với người trưởng thành (bình thường) thì mỗi chu kì tìm gồm có 3 pha (pha co tâm nhĩ, pha co tâm thất và pha dãn chung) với tổng thời gian của một chu kì tim là 0,8 giây. Trong đó: Pha co tâm nhĩ: 0,1 giây Pha co tâm thất: 0,3 giây Pha giãn chung: 0,4 giây Những động vật khác cũng tương tự, trong mỗi chu kì tìm cũng gồm 3 pha nhưng thời gian mỗi pha cũng như tổng thời gian của mỗi chu kì là có thể khác nhau ở các loài động vật khác nhau. Nêu như thời gian của mỗi chu kì tim càng ít thì số nhịp tim (số chu kì tim) trong mỗi phút (60 giây) càng cao và ngược lại. Nếu gọi: Q: lưu lượng máu đẩy vào động mạch / phút (lưu lượng tim). Qs: lượng máu bơm vào động mạch / chu kì tim. f: số chu kì tìm/phút (số nhịp tim). V1: thể tích m