Những đặc điểm của di truyền học quần thể

Di truyền học quần thể được xem là một chuyên đề quan trọng trong chương di truyền học. Bài viết này sẽ thông tin đến bạn những kiến thức về di truyền học quần thể để các em ghi nhớ kiến thức lâu hơn với phương pháp học thuộc lòng.

Mục Lục

Khái niệm di truyền học quần thể

Quần thể là một tập hợp các cá thể cùng loài, có khả năng sinh ra con cái để duy trì nòi giống. Những cá thể này sẽ cùng sống trong một khoảng không gian xác định, vào một thời điểm xác định và có khả năng sinh sản rất tốt.

Những đặc trưng di truyền của quần thể:

  • Vốn gen: Mỗi quần thể sẽ có một vốn gen đặc trưng, thể hiện ở tần số các alen và tần số các kiểu gen của quần thể
  • Tần số alen đó là: Tần số mỗi alen = số lượng alen đó/ tổng số alen của gen đó ở trong quần thể tại một thời điểm xác định
  • Tần số kiểu gen của quần thể đó là loại tần số kiểu gen và số cá thể mà có kiểu gen đó/ tổng những cá thể mà quần thể di truyền học nhắc tới.

Sơ đồ tư duy di truyền học quần thể

Sơ đồ tư duy di truyền học quần thể nhằm khái quát kiến thức của 3 phần nội dung quan trọng như sau:

Đặc trưng di truyền của quần thể

Cấu trúc di truyền của quần thể ngẫu phối Cấu trúc di truyền của quần thể tự thụ phấn

Những Cấu trúc di truyền của quần thể tự thụ phấn và giao phối gần

Quần thể tự thụ phấn:

Công thức cho tần số kiểu gen ở thế hệ thứ n của quần thể tự thụ phấn là:

Tần số KG AA=[1- (12)n(12)n]/2

Tần số KG Aa = (12)n(12)n

Tần số KG aa = [1- (12)n(12)n]/2

Từ đây có thể thấy được rằng, những cấu trúc di truyền của quần thể tự phối biến đổi sẽ qua nhiều thế hệ và giảm dần tỷ lệ dị hợp và tăng dần tỷ lệ đồng hợp.

Quần thể giao phối gần:

Cấu trúc di truyền của quần thể giao phối gần có thể biến đổi theo hướng tăng dần lên số kiểu gen đồng hợp tử. Cấu trúc di truyền của quần thể giao phối gần có thể giảm tỉ lệ kiểu gen dị hợp tử.

Đối với các loài động vật và hiện tượng có chung quan hệ huyết thống giao phối với nhau thì chúng được gọi là giao phối gần.

cau-truc-di-truyen-cua-quan-the-giao-phoi

Cấu trúc di truyền của quần thể giao phối

Các đặc trưng di truyền của quần thể

Quần thể là tập hợp các cá thể cùng loài có khả năng sinh ra đời con hữu thụ.

Những kiểu giao phối trong quần thể:

Giao phối ngẫu nhiên: khi đó các cá thể giao phối không lựa chọn.

Giao phối không ngẫu nhiên đó là xảy ra ở thực vật như tự thụ phấn.

Giao phối có chọn lọc.

Mỗi quần thể có một vốn gen đặc trưng riênh nên có thể thấy rằng vốn gen là tập hợp alen có trong quần thể tại một thời điểm xác định. Ta sẽ có tần số alen và thành phần kiểu gen của quần thể.

Tần số 1 alen là tỉ lệ số lượng alen của 1 gen đang xét tại một thời điểm xác định.

Ví dụ: Quần thể có thành phần kiểu gen 0,3 AA: 0,4 Aa : 0,3 aa.

Tần số alen của quần thể này là 0,5A: 0,5a.

Đặc điểm di truyền của quần thể tự thụ phấn

Quần thể tự thụ phấn qua các thế hệ có các đặc điểm như sau:

Tỉ lệ kiểu gen đồng hợp tăng dần qua các thế hệ.

Tỉ lệ kiểu gen thay đổi:

Tỉ lệ kiểu gen dị hợp giảm dần.

Sự đa dạng của quần thể sẽ giảm dần qua nhiều thế hệ tự thụ phấn nên quần thể chỉ còn lại kiểu gen đồng hợp.

Đặc điểm di truyền và cấu trúc của quần thể ngẫu phối

dinh-luat-hacdi-vanbec-co-y-nghia-co-the-xac-dinh-tan-so-alen-cua-quan-the

Định luật Hacđi – Vanbec có ý nghĩa có thể xác định tần số alen của quần thể

Quần thể ngẫu phối có cấu trúc di truyền của quần thể được duy trì qua nhiều thế hệ mang nhiều biến dị tổ hợp. Quần thể sẽ cung cấp nguyên liệu thứ cấp cho tiến hoá mà trong đó sẽ có những điều kiện nhất định.

Định luật Hacđi – Vanbec:

Nếu không có những yếu tố làm thay đổi tần số alen thì sẽ có các thành phần kiểu gen của quần thể sẽ duy trì không đổi theo đẳng thức p2 (p bình phương) + 2pq + q2 (q bình phương) = 1/

Với p: tần số alen A. q: tần số alen a.

Điều kiện để quần thể cân bằng đó là:

– Các cá thể giao phối ngẫu nhiên.

– Quần thể có kích thước lớn.

– Quần thể cách li với quần thể khác (không có di – nhập gen).

– Không xảy ra đột biến hoặc tần số đột biến thuận.

– Các cá thể có kiểu gen khác nhau phải có khả năng sinh sản như nhau.

Định luật Hacđi – Vanbec có ý nghĩa có thể xác định tần số alen của quần thể đó,  xác định được tỉ lệ kiểu gen của quần thể.

 

Một số bài tập quần thể tự phối

Ví dụ 1:  Cho thành phần kiểu gen của thế hệ P (thế hệ xuất phát) 100% dị hợp Aa qua n thế hệ tự phối tìm thành phần kiểu gen của thế hệ Fn

Bài giải:

Quần thể P Sau n thế hệ tự phối thành phần kiểu gen thay đổi như sau:

Tỷ lệ thể dị hợp Aa trong quần thể Fn là

                    Aa =(12)n

Tỷ lệ thể đồng hợp trội AA , aa  trong quần thể Fn là

                    AA = aa = 1−(12)n2

 =  1−(12)n2

Ví dụ 2: Quần thể P có 35AA, 14Aa, 91aa =1. Các cá thể trong quần thể tự phối bắt buộc qua 3 thế hệ tìm cấu trúc của quần thể qua 3 thế hệ

Bài giải:

Cấu trúc của quần thể P 0,25AA + 0,1Aa + 0,65aa:

Cấu trúc của quần thể qua 3 thế hệ

                    AA =  x +y 1−(12)n2

= 0,25 + 0,1 x 1−(12)32

= 0,29375

                    Tỷ lệ thể dị hợp Aa trong quần thể Fn là:

                    Aa = 0,1x (12)n

 =0,1 x (12)3

 = 0,0125

                    Tỷ lệ thể đồng hợp lặn aa trong quần thể Fn là:

                    aa = z +y 1−(12)32

 = 0,65 + 1−(12)32

= 0,69375

            Vậy cấu trúc của quần thể qua 3 thế hệ:

0,29375 AA + 0,125 Aa + 0,69375 aa = 1

Ví dụ 2 : Quần thể tự thụ phấn có thành phần kiểu gen ở thế hệ P là 0,8Bb + 0,2bb = 1. Sau 3 thế hệ tự thụ phấn cấu trúc của quần thể như thế nào?

Giải:

  Tỷ lệ thể đồng hợp trội AA trong quần thể F3 là

BB =  x + y1−(12)n2

= 0,8 x 1−(12)32

= 0,35

Vậy cấu trúc của quần thể qua 3 thế hệ tự thụ phấn là: 0,35 BB + 0,1 Bb + 0,55 bb = 1

Các đặc trưng di truyền của quần thể ở tần số alen và thành phần kiểu gen

Quần thể sẽ cùng loài, cùng chung sống và tồn tại trong khoảng không gian xác định giao phối với nhau sinh ra thế hệ sau.

Vốn gen chúng có đặc điểm được thể hiện ở tần số alen và thành phần kiểu gen.

Tần số alen: các loại alen khác nhau của gen có thể được tính bằng tỷ lệ phần trăm số giao tử của alen đó trong quần thể.

Ví dụ: P: x AA + y Aa + z aa = 1

Tần số alen A = x + y/2; Tần số alen a = z + y/2

Ví dụ: Trong quần thể cây đậu Hà Lan có 1000 cây, trong đó 500 cây có kiểu gen AA, 200 cây có kiểu gen Aa, 300 cây có kiểu gen aa.

Tần số kiểu gen AA = 500/1000 = 0,5

Tần số kiểu gen Aa = 200/1000 = 0,2

Tần số kiểu gen aa = 300/1000 = 0,3

Facebook Comments