Bài 11: DI TRUYỀN HỌC QUẦN THỂ

Tự ôn thi Tốt nghiệp, Đại học môn Sinh học – Tập 1 (LT3.8)



Th.s Tô Nguyên Cương



Cơ thể có KG aa mang 2 allele a, 0 allele A => 100 cơ thể aa mang 100.2 = 200 allele

a, mang 100.0 = 0 allele A.

Tóm lại ta có:

Kiểu gene



AA



Tổng số allele



Tần số allele



700



1000.2 = 2000



2000/2000 = 1



400



400/2000 = 0,2



Aa



aa



Quần thể



100



Allele A



100.2 = 200 200.1 = 200



700.0 = 0



Allele a



100.2 = 0



700.2 = 1400 1600



200



200.1 = 200



Vậy tần sô allele A là: f A 



1600/2000 = 0,8



100.2  200.1  700.0

100.0  200.1  700.2

 0, 2 ; f a 

 0,8

(100  200  700).2

(100  200  700).2



Chú ý: Có cách làm thứ 2 không bản chất nhưng sẽ giúp chúng ta làm nhanh:



200

2

fA 

 0, 2

100  200  700

100 



hoặc khi có cấu trúc 0,1AA : 0,2Aa : 0,7aa thì f A  0,1 



0, 2

 0, 2

2



*Xác định thành phần kiểu gene:

- Tỉ lệ kiểu gene AA: f AA 



100

 0,1 ;

100  200  700



- Tỉ lệ kiểu gene AA: f Aa 



200

 0, 2 ;

100  200  700



- Tỉ lệ kiểu gene AA: f aa 



700

 0, 7 .

100  200  700



4. Cấu trúc quần thể

* Xác định tần số allele và thành phần KG trong một quần thể: mAA : nAa : paa ?

- Tần số allele trong quần thể:

+ Tần số allele A : f A 



2m  n

(m  n  p).2



+ Tần số allele a : f A 



2p  n

hoặc fa = 1 - fA

(m  n  p).2



- Tần số KG (Thành phần kiểu gene của quần thể):

+ Tần số KG AA : f AA 

+ Tần số KG Aa : f Aa 

+ Tần số KG aa : f aa 

Tư vấn, cung cấp tài liệu TOBU



m

mn p



n

mn p



p

hoặc faa = 1- fAA - fAa

mn p

- 93 -



Website: http://www.tobu.vn



Tự ôn thi Tốt nghiệp, Đại học môn Sinh học – Tập 1 (LT3.8)



Th.s Tô Nguyên Cương



II. CẤU TRÚC DI TRUYỀN

1. Quần thể tự thụ phấn (Quần thể giao phối gần):

a. Ví dụ

Quần thể cây đậu Hà Lan; quần thể chim bồ câu.

b. Định nghĩa

*Quần thể tự thụ: Là quần thể trong đó có hiện tượng thụ phấn giữa nhị và nhụy trong

cùng một hoa và giữa các hoa trong cùng một cây.

*Quần thể giao phối gần: Là quần thể trong đó có sự giao phối giữa các các thể có mối

quan hệ huyết thống gần gũi.

c. Bài toán

*Bài toán: Trong một quần thể tự thụ, xét một gene gồm 2 allelen thì thấy số lượng cá

thể của 3 loại kiểu gene như sau: 500AA, 400Aa, 100aa. Xác định cấu trúc di

truyền của quần thể hiện tại và của quần thể ở thế hệ thứ 8?

Hướng dẫn: Quần thể có cấu trúc: 0,5AA : 0,4Aa : 0,1aa



Quần thể tự thụ, với quần thể trên ta có 3 phép lai:

- Phép lai 1: AA x AA 100% AA, con sinh ra 100% giống bố mẹ.

- Phép lai 2: aa x aa  100% aa, con sinh ra 100% giống bố mẹ.

- Phép lai 3: Aa x Aa 1/4AA : 2/4Aa : 1/4aa, vậy là tỉ lệ dị hợp chỉ còn một nửa, nửa

còn lại đã chuyển sang trạng thái đồng hợp trội và lặn với tỉ lệ bằng nhau.

Sau mỗi thế hệ tự thụ tỉ lệ dị hợp giảm đi một nửa. Vậy sau 8 thế hệ tự thụ quần thể

giảm ½.½.½.½.½.½.½.½ = (½)8  tỉ lệ Aa còn 0,4 . (½)8 (1)

Tỉ lệ dị hợp đã chuyển sang trạng thái đồng hợp là: 0,4 – 0,4 . (½)8.

Tỉ lệ Aa chuyển sang AA = Tỉ lệ Aa chuyển sang aa 

Tư vấn, cung cấp tài liệu TOBU



- 94 -



0, 4  0, 4.(1/ 2)8

2

Website: http://www.tobu.vn



Tự ôn thi Tốt nghiệp, Đại học môn Sinh học – Tập 1 (LT3.8)



Vậy tỉ lệ AA sau 8 thế hệ tự thụ là: 0,5 +

Tỉ lệ aa sau 8 thế hệ tự thụ là: 0,1 +



Th.s Tô Nguyên Cương



0, 4  0, 4.(1/ 2)8

= (2)

2



0, 4  0, 4.(1/ 2) 8

= (3)

2



Từ (1), (2), (3), ta có cấu trúc quần thể sau 8 thế hệ tự thụ.



d. Bài tập tổng quát: Một quần thể tự thụ (giao phối gần) có cấu trúc: AA : Aa : aa.

Trong đó: , ,  ≥ 0 và  +  +  = 1 Tần số các loại KG qua n thế hệ là:

n



n



f Aa



1

   . ; f AA

2



n



1

1

    .

    .

2

2

; f aa   

 

2

2



Chú ý: Tuyệt đối không học những “công thức” ở trên hoặc những “công thức”

ở các sách tham khảo. Cần hiểu và chứng minh được nó.



d. Kết luận



Hình 11.2. Hiện tượng thoái hóa giống do tự thụ phấn



n



f

Ta có:



n

f AA



n

Aa



1

 lim   .  0

n   2 



n



1

    .



2

 

 lim

2

n  











   



2







n



1

    .



2

n

 

; f aa  lim

2

n  











 



2







Vậy, qua các thế hệ tự thụ, làm tăng dần kiểu gene đồng hợp, giảm dần kiểu gene dị hợp.

Dẫn đến quần thể tự thụ thường gồm các dòng thuần có kiểu gene khác nhau.

Tư vấn, cung cấp tài liệu TOBU



- 95 -



Website: http://www.tobu.vn



Tự ôn thi Tốt nghiệp, Đại học môn Sinh học – Tập 1 (LT3.8)



Th.s Tô Nguyên Cương



2. Quần thể giao phấn: (Quần thể ngẫu phối - Quần thể giao phối)

a. Ví dụ: Quần thể ngựa, quần thể linh dương.

b. Định nghĩa: Là quần thể trong đó các cá thể giao phối với nhau một cách tự do, ngẫu

nhiên.

c. Trạng thái cân bằng di truyền của quần thể ngẫu phối (Định luật Hardy – Weinberg)

*Bài toán: Trong một quần thể ngẫu phối, xét một gene gồm 2 allelen thì thấy số lượng

cá thể của 3 loại kiểu gene như sau: 500AA, 400Aa, 100aa. Xác định cấu trúc di truyền

của quần thể hiện tại và của quần thể ở thế hệ thứ 8?

Hướng dẫn: Quần thể có cấu trúc: 0,5AA : 0,4Aa : 0,1aa

*Xét quần thể thế hệ xuất phát:

- Tỉ lệ giao tử mang allele A là: f A 



500.2  400.1  100.0

 0, 7

(500  400  100).2



(Chúng ta có thể tính đơn giản hơn bằng cách: f A  0,5 



0, 4

 0, 7 )

2



- Tỉ lệ giao tử mang allele a là: f a  1  0,7  0,3

♂

0,7 A



0,3 a



0,7 A



0,72 AA



0,7.0,3 Aa



0,3 a



0,7.0,3 Aa



0,32 aa



♀



Vậy quần thể thế hệ thứ 2 có cấu trúc: 0,72AA : 2.0,7.0,3Aa : 0,32aa

*Xét quần thể ở thế hệ thứ 2:

- Tỉ lệ giao tử mang allele A là: f A 



0, 72.2  2.0, 7.0,3.1  0,32.0

 0, 7

(0, 72  2.0, 7.0,3  0,32 ).2



- Tỉ lệ giao tử mang allele a là: f a  1  0,7  0,3

Vậy tỉ lệ các loại giao tử ở thế hệ thứ 2 bằng tỉ lệ các loại giao tử ở thế hệ thứ nhất,

từ đó dễ dàng suy ra cấu trúc quần thể ở các thế hệ tiếp theo đều có cấu trúc:

0,72AA : 2.0,7.0,3Aa : 0,32aa

Hiện tượng cấu trúc quần thể không đổi qua các thế hệ gọi là trạng thái cân bằng

của quần thể. Đây là nội dung của quy luật do Hardy và Weinberd độc lập phát

hiện ra.

Tư vấn, cung cấp tài liệu TOBU



- 96 -



Website: http://www.tobu.vn



Tự ôn thi Tốt nghiệp, Đại học môn Sinh học – Tập 1 (LT3.8)



Th.s Tô Nguyên Cương



*Nội dung định luật: Trong những điều kiện nhất định, trong lòng một quần thể ngẫu

phối (giao phối) tần số allele và thành phần kiểu gene có xu hướng được duy trì

không đổi qua các thế hệ.



 59. Một quần thể có p là tần số allele A, q là tần số allele a. Em hãy đặt điều

kiện với p, q và xác định cấu trúc tống quát về thành phần KG của quần thể khi

cân bằng di truyền theo p, q ?

*Điều kiện nghiệm đúng định luật Hardy - Weinberg

- Kích thước quần thể lớn.

- Sự giao phối giữa các cá thể ngẫu nhiên.

- Sức sống, khả năng sinh sản của các cá thể như nhau (tức là không xảy ra chọn lọc

tự nhiên).

- Đột biến không xảy ra, nếu có thì tần số đột biến thuận bằng tần số đột biến nghịch.

- Sự di - nhập gene không xảy ra.

d. Đặc điểm di truyền

- Tạo nên 1 lượng Biến dị tổ hợp (biến dị di truyền) rất lớn trong quần thể, cung cấp

nguồn nguyên liệu thứ cấp cho tiến hoá và chọn giống.



 60. Giải thích tại sao tạo ra vô số biến dị tổ hợp?

- Duy trì được sự ổn định di truyền của quần thể.

Kết luận: Sau 1 thế hệ ngẫu phối quần thể sẽ đạt trạng thái cân bằng.



YÊU CẦU CẦN ĐẠT SAU KHI HỌC XONG BÀI 11



1. Một quần thể có cấu trúc xAA : yAa : zaa. Hãy xác định cấu trúc di truyền của quần thể

trong 2 trường hợp quần thể đó là quần thể giao phối gần và là quần thể ngẫu phối?

2. Giới thiệu cách nhớ 5 điều kiện nghiệm đúng của định luật Hardy-Weinberg?



“A journey of a thousand miles begins with a single step.” - Lao tzu



-



(Cuộc hành trình vạn dặm đều bắt đầu với từng bước chân)

Tư vấn, cung cấp tài liệu TOBU



- 97 -



Website: http://www.tobu.vn



Tự ôn thi Tốt nghiệp, Đại học môn Sinh học – Tập 1 (LT3.8)



Th.s Tô Nguyên Cương



CHƯƠNG IV: ỨNG DỤNG DI TRUYỀN HỌC

 Tại sao cần phải nghiên cứu Di truyền học?

 Em có thể ứng dụng được gì vào đời sống, thực tiễn?

KHÁI QUÁT: Di truyền học có 2 ứng dụng cơ bản:

a. Ứng dụng trong nông nghiệp:

* Trong chọn, tạo giống:

- Chọn giống dựa trên cơ sở hiện tượng:

+ Biến dị tổ hợp.

+ Ưu thế lai.

- Tạo giống bằng phương pháp:

+ Gây đột biến.

+ Công nghệ tế bào.

+ Công nghệ gene.

* Trong nhân giống: Bằng công nghệ tế bào.

b. Ứng dụng trong y học – Di truyền y học: Phòng, chữa các bệnh di truyền ở người.

BÀI 12: ỨNG DỤNG DI TRUYỀN HỌC TRONG NÔNG NGHIỆP

 Dân số ngày càng tăng trong khi diện tích đất nông nghiệp ngày càng bị

thu hẹp. Nghiên cứu Di truyền học giúp giải quyết gì vấn đề đó?

A- ỨNG DỤNG TRONG CHỌN, TẠO GIỐNG: Lai, gây đột biến, tế bào, kĩ thuật di

truyền.

Các bước: Luôn luôn gồm 3 bước cơ bản:

- Tạo nguồn biến dị di truyền (Lai, gây đột biến, lai tế bào, chuyển gene).

- Chọn ra các tổ hợp gene mong muốn.

- Đưa những tổ hợp gene mong muốn về trạng thái đồng hợp. (Trừ lai tế bào, chuyển gene)

I. CHỌN GIỐNG BẰNG PHƯƠNG PHÁP LAI

1. Chọn giống dựa trên cơ sở Biến dị tổ hợp

a. Ví dụ

Giống lúa Peta

Takudan







IR22



Giống lúa Dee-geo woo-gen





Giống IR8

IR-12-178





CICA4



 61. Em có nhận xét gì về các giống lúa IR22 và CICA4 được tạo ra?

b. Định nghĩa: Biến dị tổ hợp là biến dị được sinh ra do sự tổ hợp lại các tính trạng đã có ở

bố mẹ.

Tư vấn, cung cấp tài liệu TOBU



- 98 -



Website: http://www.tobu.vn



Tự ôn thi Tốt nghiệp, Đại học môn Sinh học – Tập 1 (LT3.8)



Th.s Tô Nguyên Cương



c. Cơ sở di truyền học

Sự trao đổi chéo – sự phân ly của các NST, sự tổ hợp của các NST (gene) trong giảm

phân theo các quy luật: Phân li độc lập; Hoán vị gene. Đồng thời qua thụ tinh đã dẫn tới

tổ hợp lại các tính trạng đã có ở bố mẹ.

d. Các bước: Ví dụ muốn tạo ra giống mới có kiểu gene tốt A-bbC- từ cặp bố mẹ có kiểu

gene A-B-C- và aabbC-, tức là các gene A, b, C quy định các tính trạng có lợi.



Hình 12.1. Các phép lai chọn giống mới dựa trên hiện tượng Biến dị tổ hợp

*Bước 1: Tạo ra các dòng thuần chủng khác nhau (P).

*Bước 2: Lai các dòng thuần với nhau (P đến F1).

*Bước 3: Cho con lai tự thụ  tạo ra rất nhiều biến dị tổ hợp (F1 đến F2).

*Bước 4: Chọn ra những tổ hợp gene mong muốn (F2 đến F3).

*Bước 5: Cho tự thụ phấn hoặc giao phối gần để đưa về thuần chủng (F3 đến F5).

2. Chọn giống dựa trên hiện tượng Ưu thế lai

a. Ví dụ: Lai khác dòng:

- Lúa lai khác dòng được F1 năng suất vượt bố mẹ 30 đến 50%.

- Ngô lai khác dòng được F1 năng suất vượt bố mẹ 25 đến 80%.

- Lai giữa 2 loài lúa:

X1: Năng suất cao, chống bệnh bạc lá, ngày dài, không kháng rầy, chất lượng gạo trung

bình.

CN2: Năng suất trung bình, dễ bị bệnh bạc lá, ngắn ngày, kháng rầy, chất lượng gạo cao.

X1  CN2



VX-83

VX-83: Năng suất cao, chống được bệnh bạc lá, ngày ngắn, kháng rầy, chất lượng gạo cao.

b. Định nghĩa: Ưu thế lai là hiện tượng con sinh ra có sức sống, sinh trưởng, phát triển và

khả năng chống chịu hơn hẳn bố mẹ.



Tư vấn, cung cấp tài liệu TOBU



- 99 -



Website: http://www.tobu.vn