Giáo án Sinh 12 NC tiết 22: Trạng thái cân bằng của quần thể giao phối ngẫu nhiên

Ngày soạn :6/11/2008
Chương III : DI TRUYỀN HỌC QUẦN THỂ
TIẾT 22 : 
TRẠNG THÁI CÂN BẰNG CỦA QUẦN THỂ GIAO PHỐI NGẪU NHIÊN
A. MỤC TIÊU :
1.Kiến thức. Qua tiết này học sinh phải :
- Nêu được đặc trưng di truyền của quần thể giao phối
- Phát biểu được nội dung định luật Hacđi – Vanbec.
- Chứng minh tần số tương đối của các alen trong quần thể ngẫu phối duy trì không đổi qua các thế hệ. Nêu được công thức khái quát khi quần thể ở trạng thái cân bằng di truyền.
- Trình bày được ý nghĩa và điều kiện nghiệm đúng của định luật Hacđi Vanbec.
2. Kĩ năng.
 Rèn luuyện học sinh các kĩ năng : thu thập thông tin, phân tích, tổng hợp,
3. Giáo dục.
 Giáo dục học sinh ý thức học tập bộ môn, bảo vệ môi trường.
B. PHƯƠNG PHÁP.
- Phương pháp quan sát tìm tòi
- Phương pháp hỏi đáp tìm tòi.
C. CHUẨN BỊ CỦA THẦY VÀ TRÒ.
1. Thầy :
- Soạn giáo án.
2. Trò : Chuẩn bị theo yêu cầu của giáo viên.
D. TIỀN TRÌNH LÊN LỚP.
I. ỔN ĐỊNH LỚP(1’)
- Sĩ số : 
- HS vắng :
II. KIỂM TRA BÀI CŨ (5’)
 Tần số các alen, kiểu gen là gì ? Đặc điểm của quần thể tự phối ?
III. TRIỂN KHAI BÀI.
1. Đặt vấn đề (2’)
 Đặc điểm của quần thể giao phối ngẫu nhiên ? Nội dung, điều kiện nghiệm đúng, ý nghĩa của định luật Hacđi – Vanbec ?
2. Bài mới (30’)
a. HOẠT ĐỘNG 1(18’)
HOẠT ĐỘNG CỦA THẦY VÀ TRÒ
NỘI DUNG
- Thế nào là quần thể giao phối? quần thể giao phối ngẫu nhiên là gì?
- Vì sao quần thể ngẫu phối được xem là đơn vị sinh sản của loài?
- Quần thể ngẫu phối có ý nghĩa như thế nào?
- Vì sao trong quần thể ngẫu phối lại có sự đa dạng về kiểu gen?
- Sự đa dạng về kiểu gen trong quần thể ngẫu phối có ý nghĩa gì trong tiến hòa và chọn giống?
- Giải thích tính đa hình của quần thể ngẫu phối?
- Các cá thể trong quần thể ngẫu phối có đặc điểm như thế nào?
- Mỗi quần thể xác định được phân biệt với quần thể khác bằng những đại lượng nào?
- Thiết lập công thức tính số kiểu gen trong quần thể ngẫu phối?
- Công thức này có giống với công thức tính trong quy luật phân li độc lập không?
- Phát biểu nội dung định luật Hacđi – Vanbec?
- Cơ thể có kiểu gen AA khi phân li hình thành giao tử sẽ tạo ra những loại giao tử nào? chiếm tỷ lệ là bao nhiêu?
- Cơ thể có kiểu gen aa khi phân li hình thành giao tử sẽ tạo ra những loại giao tử nào? chiếm tỷ lệ là bao nhiêu?
- Cơ thể có kiểu gen Aa khi phân li hình thành giao tử sẽ tạo ra những loại giao tử nào? chiếm tỷ lệ là bao nhiêu?
- Vậy tần số alen A là bao nhiêu?
- Tần số alen a là bao nhiêu?
- Vậy tần số tương đối của các alen là bao nhiêu?
- Nếu gọi tần số tương đối của alen là (P là tần số của alen A và q là tần sô của alen a) thì tỷ lệ kiểu gen của quầnthể ở trạng thái cân bằng là bao nhiêu?
I/ Quần thể giao phối ngẫu nhiên:
- Là quần thể mà trong đó các cá thể tự do chọn lựa bạn tình để giao phối và sinh ra con cái. Đây là hình thức giao phối phổ biến nhất ở động vật.
- Quần thể ngẫu phối là đơn vị tồn tại và đơn vị sinh sản của loài trong tự nhiên.
- Quan hệ sinh sản là cơ sở đảm bảo cho quần thể tồn tại trong không gian và thời gian.
- Quá trình giao phối à quần thể đa dạng về kiểu gen và đa dạng về kiểu hình à Quần thể giao phối nỗi bật đặc điểm đa hình.
- Trong một quần thể động vật và thực vật giao phối thì số gen trong kiểu gen rất lớn, số gen có nhiều alen cũng rất phổ biến à Quần thể rất đa hình Các cá thể trong quần thể giao phối chỉ giống nhau về những nét cơ bản, nhưng sai khác nhau về các nét chi tiết.
- Tuy quần thể đa hình nhưng một quần thể xác định được phân biệt với quần thể khác cùng loài ở những tần số tương đối các alen, các kiểu gen và kiểu hình.
* Nếu gọi r là số alen thuộc một gen (locut), n là số gen khác nhau trong đó các gen phân ly độc lập thì số kiểu gen trong quần thể được tính bằng công thức: 
II/ Định luật Hacđi – Vanbec:
Nội dung định luật:
- Trong những điều kiện nhất định, thì ngay trong lòng một quần thể giao phối, tần số tương đối của các alen ở mổi gen có khuynh hướng duy trì không đổi từ thế hệ này sang thế hệ khác.
Chứng minh:
- Giả sử trong 1 kiểu gen có 2 alen A và a, thì trong quần thể tồn tại 3 kiểu gen AA, Aa, aa. 
- P: AA aa à F1: 100Aa tần số tương đối của alen 
F1 F1: Aa Aa à F2 phân ly theo tỷ lệ 25AA: 50Aa:25aa.
- Cơ thể có kiểu gen AA cho 100% giao tử mang alen A à 25A
- Cơ thể có kiểu gen aa cho 100% giao tử mang alen 25a
- Cơn thể có kiểu gen Aa cho 50% giao tử mang alen A à 25A và 50% giao tử mang alen a à 25a.
Vậy tổng số giao tử mang alen A = 25 +25 = 50 giao tử mang alen A
Vậy tổng số giao tử mang alen a = 25 +25 = 50 giao tử mang alen a
- Do đó, tần số tương đối của alen 
Như vậy, tần số tương đối của các alen duy trì không đổi qua các thế hệ. (Nếu tiếp tục xét ở các thế hệ tiếp theo ta cũng có kết quả tương tự).
* Nếu gọi tần số tương đối của alen (P + q =1) thì tỷ lệ kiểu gen khi quần thể ở trạng thái cân bằng di truyền là P2AA, 2pqAa, q2aa. (P + q)2
Trong đó p là tần số alen A và q là tần số alen a.
Nếu biết tỷ lệ kiểu gen ta có thể suy ra tần số tương đối của các alen và ngược lại nếu biết tần số tương đối của các alen ta có thể dự đoán được tỷ lệ kiểu gen.
Ví dụ: Trong một quần thể có tỷ lệ kiểu gen là dAA:hAa:raaà P = d + , q = r + . nếu các cá thể ngẫu phối thì thế hệ tiếp theo có tỷ lệ phân ly kiểu gen là:
 0,36AA:0,48Aa:0,16aa 
à P = 0,36 + = 0,6 và q = 0,16 + = 0,4
Vậy tần số tương đối alen 
Vậy nếu kiểu gen có hai alen có tần số là alen A là p và alen a có tần số là q à Tần số tương đối của các gen là các số hạng triển khai bình phương tổng tần số alen (P + q)2.
- Nếu trương hợp sự cân bằng của quần thể với các dãy alen thì tần số tương đối của các gen là các số hạng triển khai bình phương tổng tần số các alen (p + q + r )2
b. HOẠT ĐỘNG 2 (12’)
HOẠT ĐỘNG CỦA THẦY VÀ TRÒ
NỘI DUNG
- Nếu kiểu gen có hai a len, alen A có tần số là P và alen a có tần số là q thì tần số tương đối của các kiểu gen có thể triển khai như thế nào?
- Nếu trong trường hợp, kiểu gen có nhiều alen thì các số hạng trong tỷ lệ kiểu gen có thể được triển khai như thế nào?
- Định luật Hacđi – Vabec đúng trọng điều kiện nào?
- Vì sao, địn luật Hacđi – Vanbec chỉ đúng trong nhkững điều kiện như vậy?
- Về mặt lý luận, định luật Hacđi – Vanbec có ý nghĩa như thế nào?
- Về mặt thực tiễn, định luật Hacđi – Vanbec có ý nghĩa như thế nào?
III/ Điều kiện nghiệm đúng của định luật Hacđi – Vanbec:
Định luật Hacđi – Vanbec chỉ đúng trong những diều kiện nhất định:
- Số lượng cá thể đủ lớn.
- Quần thể ngẫu phối. 
- Các loại giao tử cơ khả năng sống và thu tnh như nhau.
- Các liạo hợp tử có sức sống như nhau, không có đột biến và chọn lọc, không có hiện tượng du nhập gen.
IV/ Ý nghĩa của định luật Hacđi – Vanbec:
a. Về mặt lý luận:
- Phản ánh trạng thái cân bằng di truyền trong quần thể.
- Giải thích vì sao trong tự nhiên lại có những quần thể ổn định trong thời gian dài.
b. Về mặt thực tiễn:
- Biết tỷ lệ kiểu hình ta có thể xác định được tần số tương đối của các kiểu gen và các alenà Khi biết được tần số xuất hiện đột biến nào đó, có thể dự tính được xác xuất bắt gặp cá thể đột biến trong quần thể hoặc dự đoán sự tiềm tàng của các gen hay các đột biến có hại trong quần thể
IV. CỦNG CỐ (5’)
 Đặc điểm của quần thể ngẫu phối ? Ý nghĩa và điều kiện nghiệm đúng của định luật Hacđi – Vanbec ?
V. DẶN DÒ (2’)
 Đọc trước bài 22 và trả lời câu hỏi : 
Nguyên nhân tạo ra biến di tổ hợp ? Tại sao biến dị tổ hợp là quan trọng cho chọn giống vật nuôi, cây trồng ?