Giáo án Sinh học 12 bài 16+ 17: Cấu trúc di truyền của quần thể

 CHƯƠNG III. DI TRUYỀN HỌC QUẦN THỂ
CẤU TRÚC DI TRUYỀN CỦA QUẦN THỂ
Tuần: 09 BÀI 16 
Tiết: 17
Ngày soạn:02.10.10
Ngày dạy: 04.10.10
Mục tiêu:
 1. Kiến thức:
- Nêu được định nghĩa quần thể (quần thể di truyền) và tần số tương đối của các alen, các kiểu gen.
 - Nêu được sự biến đổi cấu trúc di truyền của quần thể tự phối qua các thế hệ.
 2. Kĩ năng:
 - Biết xác định tần số của các alen và tần số kiểu gen của quần thể.
 3. Thái độ:- Xây dựng ý thức tự giác và thói quen bảo vệ thiên nhiên, bảo vệ môi trường sống à duy trì sự ổn địng của loài.
II. Chuẩn bị
 - Bảng tỉ lệ kiểu gen đồng hợp và dị hợp qua các thế hệ ở quần thể tự thụ phấn qua các thế hệ.
III. Tiến trình lên lớp
Ổn định lớp
 Kiểm danh ghi vắng ở sổ đầu bài
Kiểm tra bài cũ
 - Không kiểm tra, nhận xét bài kiểm tra 1 tiết
 3. Bài mới
 I. Các đặc trưng di truyền của quần thể
Hoạt động thầy
Hoạt động trò
- GV Cho học sinh quan sát tranh về một số quần thể à Quần thể là gì?
- Vốn gen là gì?
Chú ý: Mỗi quần thể có một vốn gen đặc trưng.
- Vốn gen của một quần thể được thể hiện như thế nào?
- Tần số alen là gì?
GV cho HS áp dụng tính tần số alen của quần thể sau: (Theo ví dụ SGK)
- Tổng số alen A và a là: 1000 x 2 = 2000.
- Tổng số alen A = (500 x 2) + 200 = 1200.
Tổng số alen a = (300 x 2) + 200 = 800.
Vậy tần số alen A trong quần thể là: 
Vậy tần số alen a trong quần thể là: 
- Tần số KG là gì?
- HS dựa vào khái niệm tính tần số kiểu gen của quần thể? Tần số kiểu gen AA, Aa và aa theo ví dụ trên.
àVốn gen được thể hiện qua tần số alen và tỉ số KG của quần thể.
HS nhớ lại kiến thức lớp 9 kết hợp với quan sát tranh nêu khài niệm quần thể.
- Vốn gen là tập hợp tất cả các alen có trong quần thể ở một thời điểm xác định.
- Qua tần số alen và tấn số KG.
- HS đọc SGK để trả lời.
+ Xác định được tần số alen.
+ Cây hoa đỏ có KG AA chứa 2 alen A.
+ Cây hoa đỏ có KG Aa chứa 1 alen A và 1 alen a.
+ Cây hoa trắng có KG aa chứa 2 alen a.
- HS đọc SGK nên khái niệm tần số KG của QT.
+ Xác định thành phần kiểu gen của quần thể.
- Tần số KG AA trong quần thể là 
- Tần số KG Aa trong quần thể là 
- Tần số KG aa trong quần thể là 
- Khái niệm quần thể : Quần thể là một tập hợp các cá thể cùng loài, cùng sống trong một khoảng không gian xác định, vào một thời điểm xác định và có khả năng sinh ra con cái để duy trì nòi giống. 
- Mỗi quần thể có một vốn gen đặc trưng, thể hiện ở tần số các alen và tần số các kiểu gen của quần thể.
- Tần số mỗi alen = số lượng alen đó/ tổng số alen của gen đó trong quần thể tại một thời điểm xác định.
- Tần số một loại kiểu gen = số cá thể có kiểu gen đó/ tổng số cá thể trong quần thể.
II. Cấu trúc di truyền của quần thể tự thụ phấn và giao phối gần.
Hoạt động thầy
Hoạt động trò
- GV cho HS quan sát một số tranh về hiện tượng thoái hóa do tự thụ phấn.- Gv vấn đáp gợi ý ( viết sơ đồ lai về kiểu gen dị hợp Aa tự thụ phấn qua 2 thế hệ)để rút ra kết luậnànhư bảng bên.
- Cấu trúc di truyền của quần thể tự phối qua các thế hệ thay đổi như thế nào?
*Công thức tổng quát cho tần số kiểu gen ở thế hệ thứ n của quần thể tự thụ phấn là được xây dựng như thế nào?
Tần số KG 
Tần số KG 
Thế hệ
Kiểu gen AA
Kiểu gen Aa
Kiểu gen aa
P
100%
F1
25%= 
50%= 
25% = 
F2
37,5% = 
25% = 
37,5% = 
F3
43,75% = 
12,5% = 
43,75% = 
n
 - Cấu trúc di truyền của quần thể tự phối biến đổi qua các thế hệ theo hướng giảm dần tỉ lệ thể dị hợp, tăng dần tỉ lệ thể đồng hợp.
4. Củng cố:
Giáo viên cho học sinh làm một số câu hỏi trắc nghiệm sau:
Câu 1: Cơ sở di truyền học của luật hôn nhân gia đình: “cấm kết hôn trong họ hàng gần” là:
 A. Ở thế hệ sau xuất hiện hiện tượng ưu thế lai.
 B. Gen trội có hại có điều kiện át chế sự biển hiện của gen lặn bình thường ở trạng thái dị hợp. 
 C. Ở thế hệ sau xuất hiện các biển hiện bất thường về trí tuệ.
 D. Gen lặn có hại có điều kiện xuất hiện ở trạng thái đồng hợp gây ra những bất thường về kiểu hình*. 
Câu 2: Trong chọn giống, người ta sử dụng phương pháp giao phối cận huyết và tự thụ phấn để:
A. Củng cố các đặc tính quý.	B. Tạo dòng thuần.
C. Kiểm tra và đánh giá kiểu gen của từng dòng thuần.
D. Chuẩn bị cho việc tạo ưu thế lai, tạo giống mới.
E. Tất cả đều đúng*. 
Câu 3: Với 2 gen alen A và a, bắt đầu bằng 1 cá thể có kiểu gen Aa. Ở thế hệ tự thụ phấn thứ n, kết quả sẽ là:
A. AA = aa= (1-(1/2)n-1)/2 ; Aa = (1/2)n-1	B. AA = aa = (1/2)n ; Aa = 1-2(1/2)n 
C. AA = aa = (1/2)n+1 ; Aa = 1 - 2(1/2)n+1	
D. AA = aa = (1-(1/2)n+1)/2 ; Aa = (1/2)n+1	E. AA=aa=(1-(1/2)n)/2 ; Aa=(1/2)n*.
5. Hướng dẫn học bài.
- Về nhà học bài và làm bài tập cuối sách giáo khoa.
- Tìm hiểu cấu trúc di truyền của quần thể ngẫu phối.
Tuần:10 BÀI 17
CẤU TRÚC DI TRUYỀN CỦA QUẦN THỂ (tiếp theo)
Tiết: 18
Ngày soạn: 09.10 .10
Ngày dạy: 11.10.10
Mục tiêu:
 1.Kiến thức:
 * Khái niệm quần thể ngẫu phối.
 - Phát biểu được nội dung, nêu được ý nghĩa và những điều kiện nghiệm đúng của định luật Hacđi-Vanbec. Xác định được cấu trúc của quần thể khi ở trạng thái cân bằng di truyền.
 2. Kĩ năng:
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 đối với một gen nào đó.
3. Thái độ: Bảo vệ môi trường sống của sinh vật, đảm bảo sự phát triển bền vững.
II. Chuẩn bị: SGK
III. Tiến trình lên lớp
Ổn định lớp
- Kiểm danh ghi vắng ở sổ đầu bài
Kiểm tra bài cũ
 CH1: Giả sử số lượng cá thể của quần thể là 2000 thì tần số alen và số cá thể ở mỗi KG là bao nhiêu với quần thể có tỉ lệ các KG như sau: p1: 45%AA: 40% Aa: 15%aa 
 Đáp án: A = 0.65, a = 0.35 KG: AA = 845, Aa = 910, aa = 245.
 CH2: Nêu khái niệm quần thể, tần số alen , tần số kiểu gen.
Nội dung bài mới
Cấu trúc di truyền của quần thể ngẫu phối.
 1. Quần thể ngẫu phối
	Hoạt động thầy	
Hoạt động trò
* Quần thể ngẫu phối là gì? Cho ví dụ?
- Quần thể người có được gọi là quần thể ngẫu phối không? - Sự khác nhau quần thể ngẫu phối ở người và động vật?
- Quần thể ngẫu phối có đặc điểm di truyền gì nổi bật? Tại sao quần thể ngẫu phối có nhiều biến dị tổ hợp? Và duy trì được sự đa dạng di truyền?
- Quần thể ngẫu phối khác quần thể giao phối gần như thế nào?
- Nêu ví dụ thể hiện sự đa dạng di truyền của quần thể giao phối.
* Hs nghiên cứu SGK trang 71, mục 1à Nêu KN QTNP
- Quần thể người tùy tính trạng xét mà ngẫu phối hay không. Ngẫu phối ở người mang tính nhân văn, ở động vật mang tính bản năng.
- Vận dụng kiến thức đã học về cơ chế tạo biến dị tổ hợp để giải thích: phân li độc lập, tổ hợp tự do của NST, trao đổi chéo và tổ hợp tự do các giao tử trong thụ tinh. - Tổ hợp gen được phán tán trong quần thể và truyền cho con cháu thông qua ngẫu phối.
-Quần thể ngẫu phối có nhiều tổ hợp gen mới hơn 
- VD về gen nhóm máu ở người: có 4 nhóm máu, và có 3 alen -> 6 loại KG.
1. Quần thể ngẫu phối
- 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. - VD: giao phối giữa lợn ỉ Móng Cái với lợn Đại bạch
- Đặc điểm di truyền của quần thể ngẫu phối :
 + Các cá thể giao phối tự do với nhau. + Quần thể giao phối đa dạng về kiểu gen và kiểu hình. 
2. Trạng thái cân băng di truyền của quần thể
	Hoạt động thầy	
Hoạt động trò
- GV lấy ví dụ 1 quần thể :
P: 0.25AA+0.5Aa+0.25aa=1 Tính tần số alen của quần thể này.
- Nếu quần thể này giao phối ngẫu nhiên thì tần số alen của thế hệ tiếp theo sẽ là bao nhiêu?
( GV lưu ý cho HS tần số một loại alen nào đó cũng chính là tỉ lệ giao tử mang alen đó trong quần thể).
à nếu quần thể ngẫu phối thì tần số alen và thành phần KG của quần thể có xu hướng như thế nào qua các thế hệ?
- Hãy phát biểu định luật Hacđi – Van bec?
- Một quần thể được gọi là cân bằng di truyền khi nào?
- Mối quan hệ giữa p và q?
- VD: Quần thể nào dưới đây ở trạng thái cân bằng di truyền: à
- Ý nghĩa của trạng thái cân bằng di truyền quần thể? Làm gì để duy trì trạng thái cân bằng của QT?
- Định luật đúng khi nào?
- Thực hiện lệnh trong sgk.
Người BT A- trội, người bị bạch tạng aa lặnàDo quần thể đã đạt cân bằng di truyền nên q2 = 1/10000 => q = 0,01
P = 1-q = 1 – 0,01 = 0,99
- Tỉ lệ KG đồng hợp AA và dị hợp Aa?
 - Xác suất để người vợ bình thường mang gen bệnh là: 2pq/(p2 + 2pq)
Xác suất để người chồng bình thường mang gen a: 2pq/(p2+ 2pq)
Xác suất để hai người có kiểu gen Aa sinh ra người có kiểu gen aa là ¼.
* Từ ví dụ trên, nêu ý nghĩa của định luật Hacđi – Vanbec.
- HS tính tần số alen pA =0.5 và qa =0.5
- Ở thế hệ tiếp theo sẽ là:
F1: 
0.5A
0.5a
0.5A
0.25AA
0.25Aa
0.5a
0.25Aa
0.25aa
à Cấu trúc đi truyền của quần thể ở F1:
0.25AA+0.5Aa+0.25aa=1 à tần số alen vẫn là pA =0.5 và qa =0.5
à có khuynh hướng duy trì không đổi qua các thế hệ trong điều kiện nhật định.
HS phát biểu định luật theo SGK.
- HS tham khảo SGK trả lời.
p: là tần số alentrội (p2tần số KG đồng hợp trội), q là tần số alen lặn ( q2 là tần số KG đồng hợp lặn), 2pq là tần số KG dị hợp.
P1:0.1AA + 0.8Aa+0.1aa = 1
P2: 0.81AA + 0.18Aa + 0.01aa =1
P3: 25AA+0.5Aa+0.25aa=1
- Sự ổn định lâu dài của quần thể trong tự nhiên đảm bảo sự cân bằng sinh thái. Bảo vệ môi trường sống của sinh vật, đảm bảo sự phát triển bền vững.
- HS nghiên cứu SGK, thảo luận, nêu các điều kiện nghiệm đúng.
=> tỉ lệ KG đồng hợp AA = p2 = (0,99)2 = 0, 98.
Tần số kiểu gen Aa = 2pq = 0,0198
=> Xác suất để hai người bình thường sinh ra con bị bạch tạng là: 
[0.0198/ (0.980 +0.0198)]2 x ¼ = (0.198/ 0.9998) x 0.25 = 0.00495.
- HS thảo luận nêu ý nghĩa của định luật.
* Quần thể ngẫu phối có thể duy trì tần số các kiểu gen khác nhau trong quần thể không đổi qua các thế hệ trong những điều kiện nhất định.
- Nội dung định luật Hacđi - Vanbec : Trong những điều kiện nhất định, tần số tương đối của các alen và thành phần kiểu gen của quần thể ngẫu phối được duy trì ổn định qua các thế hệ.
 -Khi xảy ra ngẫu phối, quần thể đạt trạng thái cân bằng theo định luật Hacđi – Van bec. Khi đó thoả mãn đẳng thức : p2AA + 2 pqAa + q2aa = 1. Trong đó: p là tần số alen A, q là tần số alen a, p + q = 1.
- Điều kiện nghiệm đúng của định luật :
 + Quần thể phải có kích thước lớn. 
 + Các cá thể trong quần thể phải giao phối với nhau một cách ngẫu nhiên.
 + Không có tác động của chọn lọc tự nhiên (các cá thể có kiểu gen khác nhau có sức sống và khả năng sinh sản như nhau).
 + Không có đột biến (đột biến không xảy ra hoặc xảy ra thì tần số đột biến thuận phải bằng tần số đột biến nghịch).
 + Quần thể phải được cách li với quần thể khác (không có sự di – nhập gen giữa các quần thể).
Củng cố:
- Đặc điểm di truyền của quần thể ngẫu phối.Nội dung định luật Hacđi- vanbec và điều kiện nghiệm đúng.
- Làm bài tập 2 SGK trang 73.
5. Dặn dò.
- Học bài, trả lời các câu hỏi sách giáo khoa.
- Soạn bài18 “Chọn Giống Vật Nuôi Và Cây Trồng Dựa Trên Nguồn Biến Dị Tổ Hợp”.