🔴 Khó 45 phút
Bài 18. Di truyền học quần thể
Tìm hiểu về di truyền học quần thể và cấu trúc di truyền quần thể.
Chương: Chương 4. Di truyền quần thể
Di truyền học quần thể
1. Khái niệm quần thể và cấu trúc di truyền
a) Quần thể
- Quần thể: Tập hợp các cá thể cùng loài, sống trong cùng một khu vực, có khả năng giao phối với nhau.
- Quần thể là đơn vị tiến hóa.
b) Cấu trúc di truyền
- Tần số allele: Tỷ lệ các loại allele trong quần thể.
- Tần số kiểu gen: Tỷ lệ các loại kiểu gen trong quần thể.
c) Đặc điểm quần thể ngẫu phối
- Các cá thể giao phối ngẫu nhiên.
- Quần thể đạt trạng thái cân bằng di truyền.
2. Công thức Hardy-Weinberg
a) Nội dung
- Trong quần thể ngẫu phối lớn, không có đột biến, chọn lọc, di cư → tần số allele và kiểu gen không đổi qua các thế hệ.
b) Công thức
- Gọi p = tần số allele trội A
- q = tần số allele lặn a
- p + q = 1
- Tần số kiểu gen: p² + 2pq + q² = 1
c) Ứng dụng
- Tính tần số allele và kiểu gen.
- Xác định quần thể cân bằng.
- Tính xác suất sinh con bệnh.
3. Các yếu tố làm thay đổi tần số allele
a) Đột biến
- Nguồn biến dị di truyền.
- Tạo allele mới cho quần thể.
- Tần số đột biến rất thấp (10^-5 - 10^-6).
b) Chọn lọc tự nhiên
- Tăng hoặc giảm tần số allele có lợi/hại.
- Chọn lọc định hướng, chọn lọc phân hóa, chọn lọc ổn định.
c) Di cư và giao phối không ngẫu nhiên
- Di cư (gene flow): Đưa allele mới vào hoặc ra khỏi quần thể.
- Giao phối không ngẫu nhiên thay đổi tần số kiểu gen.
4. Ứng dụng di truyền học quần thể
a) Trong y học
- Tính tần số người mang gene bệnh di truyền.
- Tư vấn di truyền và sàng lọc.
b) Trong bảo tồn
- Đánh giá đa dạng di truyền.
- Quản lý quần thể endangered.
c) Trong chọn giống- Dự đoán tỷ lệ kiểu gen trong quần thể.
- Thiết kế chương trình chọn giống.
Các dạng bài tập
Dạng 1: Dạng 1: Tính tần số allele và kiểu gen
Phương pháp giải:
Phương pháp giải
- Xác định số cá thể mỗi kiểu gen.
- Tính p = (2×AA + Aa) / 2×Tổng
- q = 1 - p
- Kiểm tra: p² + 2pq + q² = 1
Ví dụ:
Quần thể 100 người: 64 AA, 32 Aa, 4 aa. Tính p và q?
Giải:
Tổng allele = 200
Allele A = 64×2 + 32 = 160
p = 160/200 = 0.8
q = 1 - 0.8 = 0.2
Biết q = 0.3. Tính % người mang gene (Aa)?
Giải:
% Aa = 2pq = 2 × 0.7 × 0.3 = 0.42 = 42%
Dạng 2: Dạng 2: Xác định quần thể cân bằng
Phương pháp giải:
Phương pháp giải
- Tính p, q từ số liệu.
- Tính tần số kiểu gen lý thuyết: p², 2pq, q².
- So sánh với thực tế. Nếu bằng nhau → cân bằng.
Ví dụ:
Quần thể có 25% AA, 50% Aa, 25% aa. Có cân bằng không?
Giải:
p = 0.5, q = 0.5
Lý thuyết: p²=0.25, 2pq=0.50, q²=0.25
Thực tế: 25%, 50%, 25% → Cân bằng
Quần thể có 36% AA, 48% Aa, 16% aa. Kiểm tra cân bằng?
Giải:
p = 0.6, q = 0.4
Lý thuyết: 36%, 48%, 16%
Thực tế: 36%, 48%, 16% → Cân bằng