Tài liệu Trạng thái cân bằng của quần thể giao phối docx

Trạng thái cân bằng của quần thể giao phối

1. Định luậtHardy-weinberg
Năm 1908, nhà toán học người Anh G.N. Hardy và một bác sĩ người Đức là
W. Weinberg đã độc lập nghiên cứu, đồng thời phát hiện ra quy luật phân bố
các kiểu gen và kiểu hình trong quầnthể giao phối.
Nội dung định luật chỉ ra rằng, trongnhững điều kiện nhất định, thì trong lòng
một quần thể giao phối tần số tương đối của các alen ở mỗi gen có khuynh
hướng duy trì không đổi từ thế hệ nay sang thế hệ khác.
Ví dụ trong trường hợp đơn giản, gen A có 2 alen là A và a, thì trong quần
thể có 3 kiểu trên AA, Aa, aa. Giả sử các kiểu gen trong quần thể ở thế hệ
xuất phát là:
0,64AA + 0,32Aa + 0,04aa = 1 thì tần số tương đối củaalen A là: và tần số
tươngđốicủaalen a là: 0,04 + 0,32/2 = 0,2
Tần số của A so với a ở thế hệ xuất phát là: 0,64 + 0,32/2 = 0,8
A/a = 0,8/0,2. Tỷ lệ này có nghĩa là trong số các giao tử đực cũng như giao tử
cái, số giao tử mang alen A chiếm 80%, còn sốgiao tử mang alen a chiếm
20%. Khi tổ hợp tử do các loại giao tử này tạo ra thế hệ tiếptheo như sau:

♂

♀
0,8A 0,2a
0,8A 0,64AA 0,16Aa
0,2a 0,16Aa 0,04aa
Tần số tương đối các kiểu gen ở thế hệ này là: 0,64AA + 0,32Aa + 0,04aa = 1
và tần sốtương đối các alen: A/a = 0,8/0,2
Trong các thế hệ tiếp theo tần số đó vẫn không thay đổi.
Tổng quát: Nếu một gen A có 2 alen: A với tần số p; a với tần số q thì ta có
công thức: P
2

AA + 2pqAa + q
2
aa = 1 .
Lưuý rằng: p
2
+ 2pq + q
2
= (p + q)
2
= 1 => p + q = 1 => q = (1 - p)
Do đó sự phân bố các kiểu trên còn có thể diễnđạt bằng: [pA + (1 - p) a]
2
= 1
Nếu gen A có số alen nhiều hơn 2, ví dụ: a1, a2, a3 với các tần số tương
ứng p,
q, r, thì sự phân bố các kiểu trên trong quần thể sẽ tương ứng với sự triển
khai biểu thức(p + q + r + )
2
=1.
Định luật Hardy-weinberg chỉ áp dụng cho quần thể giao phối và chỉ
nghiệm đúng trongnhững điều kiện sau:
- Có sự giao phối tự do, nghĩa là cá cá thể có kiểu gen và kiểu hình khác nhau
trong quần thể đều giao phối được với nhau, với xác suất ngang nhau. Đây là
điều kiện cơ bản nhất.
- Quần thể phảicó số lượng cá thể đủ lớn.
- Các loại giao tử mang alen trội, lặn được hình thành qua giảm phân với tỷ lệ
ngang nhau, có sức sống nhưnhau, tham gia vào thụ tinh vớixác suất ngang
nhau.
- Các cơ thể đồng hợp và dị hợp có sức sống ngang nhau, được truyền gen
cho các thếhệsau ngang nhau.

- Không có áp lựccủaquá trình đột biến và quá trình chọn lọctự nhiên hoặc áp
lực đó là không đángkể.
- Quần thể đượccách ly với các quần thể khác,không có sự trao đổi gen.
2. Ý nghĩa địnhluậtHardy-weinberg
Về thực tiễn, dựa vào công thức Hardy-weinberg có thể từ tỷ lệ kiểu hình suy
ra tỷ lệ kiểu gen và tần số tương đối các alen, ngược lại, từ tần số tương đối
của alen đãbiết có thể dự tính tỷ lệ các kiểugen và kiểu hình. Nắm được kiểu
gen của một số quần thể có thể dự đoán tác hại của các đột biến gây chết, đột
biến có hại, hoặc khả năng gặp những đồnghợptử mang đột biếncó lợi.
Về lý luận, định luật Hardy-weinberg giải thích vì sao trong tự nhiên có
những quần thể đứng vững trạng thái ổn định trong thời gian dài. Trong tiến
hoá, sự duy trì,kiên định những đặc điểm đạt được có ý nghĩa quan trọng chứ
không phải chỉ có sự phát sinh các đặc điểm mới mới có ý nghĩa.
♂

♀
0,8A 0,2a
0,8A 0,64AA 0,16Aa
0,2a 0,16Aa 0,04aa