bai17. cau truc-di-truyen-cua-quan-the-(tt)
TRANSCRIPT
Trường
Khối 12
Lớp:
SVTH: Đinh Thị Cẩm Vân
GVHD: Th.S Lê Phan Quốc
GIÁO ÁN
BÀI 17. CẤU TRÚC DI TRUYỀN
CỦA QUẦN THỂ (tt)
----------
I. Mục tiêu
Qua bài này học sinh cần phải:
1. Về kiến thức
- Phát biểu được các khái niệm quần thể ngẫu phối, trạng thái cân bằng di truyền
của quần thể.
- Phát biểu được nội dung, trình bày được ý nghĩa và những điều kiện nghiệm
đúng của định luật Hacđi-Vanbec.
- Tính được tần số kiểu gen, tần số alen của một quần thể, xác định quần thể ở trạng
thái chưa cân bằng, cân bằng.
- Tính và phân tích được một quần thể sinh vật nào đó đã đạt được trạng thái cân
bằng di truyền về thành phần kiểu gen về một gen nào đó, giải thích được sự tồn
tại của các quần thể ngẫu phối qua nhiều thế hệ.
2. Về kĩ năng
- Kĩ năng khái quát hóa.
- Kĩ năng liên hệ thực tiễn.
3. Thái độ
- Nhiệt tình và tích cực tham gia bài học.
- Hình thành thế giới quan khoa học.
- Tham gia bảo vệ môi trường sống của sinh vật, bảo vệ sự phát triển bền vững.
II. Trọng tâm bài
Trạng thái cân bằng di truyền của quần thể và định luật Hacđi- Vanbec.
III. Phương pháp và đồ dùng dạy học.
1. Đồ dùng dạy học
- Máy tính
- Máy chiếu
2. Phương pháp
- SGK hỏi đáp – tìm tòi bộ phận.
- Trực quan – hỏi đáp.
IV. Tiến trình bài giảng
1. Ổn định tổ chức lớp
2. Kiểm tra bài cũ
- Nêu khái niệm tần số alen, tần số kiểu gen của quần thể? Áp dụng: Giả sử số
lượng cá thể của quần thể là 2000 thì tần số alen và số cá thể ở mỗi kiểu gen là
bao nhiêu với quần thể có tỉ lệ các KG như sau: 45%AA: 40% Aa: 15%aa
Đáp án: A = 0.65, a = 0.35 KG: AA = 845, Aa = 910, aa = 245.
- Trong quần thể tự thụ phấn thành phần kiểu gen biến đổi như thế nào? Áp dụng:
Một quần thể khởi đầu có tần số kiểu gen dị hợp tử là 0,3. Sau 2 thế hệ tự thụ phấn
thì tần số kiểu gen dị hợp tử trong quần thể sẽ là bao nhiêu? (Đáp án: 0,075)
3. Tiến trình bài giảng
GV đặt vấn đề: hôm trước chúng ta đã xét quần thể giao phối gần và tự thụ
phấn thì tần số alen và thành phần kiểu gen của nó như thế nào? (thay đổi qua các
thế hệ). Hôm nay chúng ta tìm hiểu thêm một loại quần thể nữa để xem tần số alen
và thành phần kiểu gen của nó biến đổi như thế nào?
Hoạt động của thầy và trò Nội dung bài học
Hoạt động 1: Tìm hiểu về quần thể
ngẫu phối
(?) Quần thể ngẫu phối là gì? Cho ví dụ.
HS: quần thể hoa cúc, quần thể thỏ
rừng…
(?) Quần thể người là quần thể ngẫu phối
III. Cấu trúc di truyền của quần thể
ngẫu phối.
1. Quần thể ngẫu phối
KN: quần thể sinh vật được gọi là ngẫu
phối khi các cá thể trong quần thể lựa
chọn bạn tình để giao phối một cách hoàn
toàn ngẫu nhiên.
hay giao phối có lựa chọn? (lúc này trong
lớp sẽ chia thành 2 nhóm với 2 ý kiến)
(?) Khi nào quần thể người là quần thể
giao phối có lựa chọn?
HS: Là khi kết hôn người ta dựa vào một
số đặc điểm hình thái của cơ thể hoặc tính
tình, trình độ học vấn, tôn giáo…
(?) Trong trường hợp nào, quần thể người
được xem là ngẫu phối?
HS: Quần thể người được xem là ngẫu
phối khi chúng ta lựa chọn bạn đời không
phụ thuộc người đó có nhóm máu gì, các
chỉ tiêu hóa sinh thế nào.
GV: Như vậy ta thấy một quần thể nào đó
được coi là ngẫu phối hay không còn tùy
thuộc vào tính trạng đang xét. Sau đây
chúng ta sẽ tìm hiểu về các đặc điểm của
quần thể ngẫu phối.
GV cho HS làm bài tập: gen quy định
nhóm máu có 3 alen IA, IB, IO. Mỗi tế bào
trong cơ thể chỉ chứa 2 alen. Từ 3 alen đó
có thể hình thành những loại kiểu gen
nào?
HS:
Alen IA IB IO
IA IA IA IA IB IA IO
IB IA IB IB IB IB IO
IO IA IO IB IO IO IO
Có thể hình thành được 6 kiểu gen như
bảng trên.
(?) Vì sao quần thể ngẫu phối có thể cung
cấp nhiều biến dị tổ hợp?
HS: Vì trên thực tế, một gen có rất nhiều
alen khác nhau (do trong quần thể luôn
xảy ra đột biến và các đột biến này được
tích lũy lại) nên khi ngẫu phối sẽ tạo được
nhiều biến dị tổ hợp, cung cấp nguồn biến
dị cho quá trình tiến hóa.
GV: Trong quần thể còn có rất nhiều lên
nên số biến dị tổ hợp tạo ra tăng lên gấp
bội, cung cấp nguồn nguyên liệu phong
phú cho tiến hóa. Phần này chúng ta sẽ
được tìm hiểu cặn kẽ trong phần tiến hóa.
(?) Qua bài tập trên, hãy kết luận về đặc
điểm di truyền của quần thể ngẫu phối.
HS: Giúp duy trì sự đa dạng của quần thể.
Hoạt động 2: Tìm hiểu về trạng thái cân
bằng
2.1. Định luật Hacđi - Vanbec
GV cho HS làm bài tập: xét quần thể P
có CTDT: 0.25AA + 0.5Aa + 0.25aa = 1.
- Tính tần số alen của quần thể.
- Nếu quần thể ngẫu phối thì tần số alen
Đặc điểm di truyền: Quần thể ngẫu phối
tạo ra nhiều biến dị tổ hợp, do vậy duy trì
được sự đa dạng di truyền của quần thể,
tạo nguồn nguyên liệu cho quá trình tiến
hóa.
2. Trạng thái cân bằng di truyền
của quần thể.
2.1. Định luật Hacđi - Vanbec
của thế hệ tiếp theo là bao nhiêu?
HS:
- Tần số alen A: p = 0.25 + 0,5/2 = 0,5
- Tần số alen a: q = 0.25 + 0,5/2 = 0,5
Ở thế hệ tiếp theo sẽ là:
Alen 0,5A 0,5a
0,5A 0,25AA 0,25Aa
0,5a 0,25Aa 0,25aa
Cấu trúc di truyền của quần thể là:
0.25AA+ 0.5Aa+ 0.25aa= 1
(?) Hãy nhận xét về tần số alen và tần số
kiểu gen của quần thể.
HS: Tần số alen A và a không đổi.
GV: Qua ngẫu phối, tần số alen A và a
không đổi. Lúc này quần thể đạt trạng thái
cân bằng.
GV: Trạng thái cân bằng di truyền trong
quần thể ngẫu phối như trên do nhà Toán
học người Anh là Hacđi và bác sĩ người
Đức là Vanbec phát hiện. Họ cùng đưa ra
định luật gọi là định luật Hacđi – Vanbec.
(?) Nghiên cứu SGK phát biểu định luật
Hacđi – Vanbec.
(?) Yếu tố nào làm thay đổi tần số alen của
quần thể?
HS: Đột biến
GV: Ngoài đột biến còn có nhiều yếu tố
Nội dung: Trong một 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
khác cũng góp phần làm thay đổi tần số
alen, phần này chúng ta sẽ được tìm hiểu
trong chương tiến hóa phía sau.
2.2. Công thức
GV: xét 1 tính trạng bất kì trong quần thể
chỉ có 2 alen A và a
- Gọi tần số của alen A là p
- Gọi tần số của alen a là q
Khi đó : p + q = 100% = 1
(?) Khi quần thể xảy ra ngẫu phối thì tạo
tối đa bao nhiêu kiểu gen?
(?) Xác định tần số của từng kiểu gen AA,
Aa, aa?
Sơ đồ lai
Alen A(p) a(q)
A(p) AA(p2) Aa(pq)
a(q) Aa(pq) aa(q2)
Tần số kiểu gen của: AA là p2, Aa là 2pq,
aa là q2. Vì quần thể chỉ có 3 kiểu gen nên:
p2 + 2pq + q2 = 100% = 1
Khi đó quần thể đạt trạng thái cân bằng.
2.3. Điều kiện nghiệm đúng
(?) Để quần thể đạt trạng thái cân bằng
cần những điều kiện nào?
(?) Vì sao quần thể phải có kích thước
lớn?
HS: Nếu kích thước của quần thể nhỏ thì
sang thế hệ khác theo đẳng thức: p2 + 2pq
+ q2 = 1.
2.2. Công thức
- Gọi tần số của alen A là p
- Gọi tần số của alen a là q
Khi đó : p + q = 100% = 1
Sơ đồ lai
Alen A(p) a(q)
A(p) AA(p2) Aa(pq)
a(q) Aa(pq) aa(q2)
Tần số kiểu gen của: AA là p2, Aa là 2pq,
aa là q2. Vì quần thể chỉ có 3 kiểu gen nên:
p2 + 2pq + q2 = 100% = 1
Khi đó quần thể đạt trạng thái cân bằng.
2.3. Điều kiện nghiệm đúng
- Quần thể phải có kích thước lớn.
chịu tác động lớn của các yếu tố làm thay
đổi tần số alen, dễ biến động và quần thể
có kích thước nhỏ thì dễ bị diệt vong nếu
có yếu tố xấu xảy ra.
(?) Tại sao các cá thể phải giao phối ngẫu
nhiên?
HS: Các cá thể giao phối với nhau một
cách ngẫu nhiên sẽ tạo nên một nguồn
biến dị di truyền rất lớn trong quần thể,
không bị giới hạn. Đây sẽ là nguồn
nguyên liệu cho chọn giống và tiến hóa.
GV: Quần thể không chịu tác dụng của
chọn lọc tự nhiên vài đây là môt trong
những nhân tố làm thay đổi tần số alen và
tần số kiểu gen của quần thể.
(?) Tương tự như vậy, các em hãy giải
thích tại sao trong quần thể không xảy ra
đột biến và không có sự di nhập gen?
HS: Vì đó là các yếu tố làm biến đổi tần
số alen và tần số kiểu gen của quần thể.
2.4. Vận dụng
GV cho HS làm bài tập:
Một quần thể gia súc đang ở trạng thái cân
bằng di truyền có 84% cá thể lông vàng,
các cá thể còn lại là lông đen. Biết tính
trạng lông vàng do gen A quy định trội
hoàn toàn so với tính trạng lông đen do
gen a quy định. Tính tần số alen A và a.
- 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 chọn lọc tự nhiên).
- Đột biến không xảy ra hay xảy ra thì tần
số đột biến thuận bằng tần số đột biến
nghịch.
- Quần thể phải được cách li với các quần
thể khác (không có sự di – nhập gen giữa
các quần thể).
2.4. Vận dụng
(Trích đề thi tốt nghiệp năm 2011)
HS:
Kiểu gen aa chiểm tỉ lệ
100% - 84% = 16% = 0.16
Nên q2 = 0.16
Tần số của alen a : q = 0.4
Tần số alen A: p = 1- 0.4 = 0.6
GV cho HS thực hiện lệnh:
Một quần thể người có tần số bị bệnh bạch
tạng là 1/10000. Giả sử quần thể này cân
bằng di truyền.
- Hãy tính thành phần các alen và thành
phần kiểu gen của quần thể. Biết rằng,
bệnh bạch tạng là do gen lăn nằm trên
NST thường quy định.
- Hãy tính xác suất để hai người bình
thường trong quần thể này lấy nhau sinh
ra con đầu lòng bị bệnh bạch tạng.
HS:
Tần số người bị bệnh bạch tạng là 1/10000
Nên: q2 = 1/10000 = 0.0001
Tần số alen a: q = 0.01
Tần số alen A: p = 1- q= 0.99
Thành phần kiểu gen của quần thể
0.9801AA: 0.0198Aa : 0.0001aa
- Để con sinh ra mắc bệnh (aa) mà bố mẹ
bình thường thì bố mẹ phải đều có kiểu
gen Aa. Ta có:
Xác suất để bố hoặc mẹ bình thường là: p2
+ 2pq
Xác suất để bố hoặc mẹ bình thường mang
gen dị hợp là: 2pq/(p2 + 2pq)
Xác suất để cả bố và mẹ bình thường
mang gen dị hợp là: [2pq/(p2 + 2pq)]2 (1)
Khi bố mẹ đều có kiểu gen dị hợp Aa
P: Aa x Aa 1/4AA: 1/2Aa: 1/4aa (2)
Từ (1) và (2) Xác suất để cả bố và mẹ
bình thường, sinh ra con đầu bị bệnh là:
[2pq/(p2 + 2pq)]2 x 1/4 = 0,00495
(?) Nêu ý nghĩa của định luật Hacđi-
Vanbec.
- Phản ánh trạng thái cân bằng của quần
thể. Giải thích vì sao trong tự nhiên có
những quần thể đứng vững trạng thái ổn
định trong thời gian dài.
- Tiến hóa không đơn thuần là sự biến đổi
mà còn thể hiện ở việc giữ vững sự ổn
định.
- Từ tần số các cá thể có kiểu hình lặn, có
thể tính được tần số của alen lặn, trội cũng
như tần số của các loại kiểu gen trong
quần thể.
V. Củng cố bài học
HS ghi nhớ phần tóm tắt trong khung và trả lời các câu hỏi cuối bài.
Ôn tập tại lớp với câu hỏi trắc nghiệm.
Câu 1. Định luật hacđi - vanbec phản ánh:
A. Sự mất ổn định của tần số các alen trong quần thể.
B. Sự cân bằng di truyền trong quần thể.
C. Sự ổn định của tần số tương đối các alen trong quần thể.
D. Trạng thái động của quần thể.
Câu 2. Trong quần thể giao phối từ tỉ lệ phân bố các kiểu hình có thể suy ra:
A. Tần số tương đối của các alenvà các kiểu gen.
B. Số loại kiểu gen tương ứng.
C. Vốn gen của quần thể.
D. Tính đa hình của quần thể.
Câu 3. Quần thể nào sau đây đã đạt trạng thái cân bằng về di truyền
A. 0.64AA : 0.32Aa : 0.04aa
B. 0.7AA : 0.2Aa : 0.1aa
C. 0.6AA : 0.2Aa : 0.2aa
D. 0.4AA : 0.4Aa : 0.2aa
VI. Nhắc nhở
Học bài và trả lời các câu hỏi sách giáo khoa.
Chuẩn bị trước bài 18.