Dòng gene hay sự di nhập cư Di-nhập cư (migration) hay dòng gene (gene flow) là sự di

Dòng gene hay
sự di nhập cư



Di-nhập cư (migration) hay dòng
gene (gene flow) là sự di chuyển của các
cá thể từ một quần thể này sang một
quần thể khác, kéo theo việc đưa vào các
allele nhập cư mới thông qua sự giao
phối và sinh sản sau đó.
Như vậy, dòng gene không làm thay đổi
các tần số allele của cả loài, nhưng có thể
làm biến đổi cục bộ (tần số allele so với
nguyên lý H-W) khi tần số các allele của
những cá thể di cư tới là khác với của
các cá thể cư trú tại chỗ. Giả sử các cá
thể từ các quần thể xung quanh di cư tới
một quần thể địa phương ta nghiên cứu
với tốc độ m mỗi thế hệ và giao phối với
các cá thể cư trú ở đó. Và cũng giả sử
rằng tần số allele A của quần thể nguồn
gene nhập cư là P và của quần thể nghiên
cứu là p
o
. Khi đó, ở thế hệ thứ nhất sau
nhập cư, tần số allele A của quần thể
nghiên cứu sẽ là:
p
1

= (1 − m)p
o
+ mP = p
o
− m(p
o
− P)
Sự biến đổi ∆p về tần số allele sau một
thế hệ là: ∆p = p
1
− p
o

Thay trị số p
1
thu được ở trên, ta có: ∆p
= − m(p
o
− P)
Điều đó có nghĩa là, tỷ lệ các cá thể di cư
càng lớn và sự chênh lệch giữa hai tần số
allele càng lớn, thì đại lượng ∆p càng
lớn. Lưu ý rằng ∆p = 0 chỉ khi hoặc m =
0 hoặc (p
o
− P) = 0. Như vậy, trừ phi sự
di cư dừng lại (m = 0) còn thì tần số
allele sẽ tiếp tục biến đổi cho đến khi nó
trở nên giống nhau giữa quần thể địa
phương và quần thể phụ cận (p

o
− P = 0).
Sau thế hệ thứ nhất, hiệu số về tần số
allele giữa hai quần thể trên là:
p
1
− P = p
o
− m(p
o
− P) − P
= (1 − m)(p
o
− P)
Tương tự, sau thế hệ thứ hai, hiệu số về
tần số allele đó sẽ là:
p
2
− P = (1 − m)
2
.(p
o
− P)
Và sau n thế hệ di cư, ta có:
p
n
− P = (1 − m)
n
.(p
o

− P)
Công thức này cho phép ta tính toán hiệu
quả của n thế hệ di cư ở tốc độ m nào đó,
nếu như biết được tần số các allele khởi
đầu (p
o
và P):
p
n
= (1 − m)
n
.(p
o
− P) + P
Hoặc nếu như biết được tần số các allele
khởi đầu (p
o
và P), tần số allele của quần
thể nghiên cứu tại một thời điểm nào đó
(p
n
) cũng như số thế hệ n, ta có thể tính
được tốc độ dòng gene (m).
Ví dụ: Ở Mỹ (USA), những người có
nguồn gốc hỗn chủng da trắng Capca
(Caucasian) và da đen Châu Phi
(African) được coi là thuộc quần thể
người da đen. Sự pha tạp về chủng tộc có
thể xem như là một quá trình của dòng
gene từ quần thể Capca sang quần thể da

đen. Tần số của allele R
o
ở locus xác
định các nhóm máu rhesus là P = 0,028 ở
các quần thể Capca nước Mỹ. Trong số
các quần thể Châu Phi mà từ đó các tổ
tiên của người Mỹ da đen di cư đến, tần
số allele R
o
là 0,630. Tổ tiên Châu Phi
của những người Mỹ da đen đã đến nước
Mỹ cách đây khoảng 300 năm hay
khoảng 10 thế hệ; nghĩa là n = 10. Tần số
allele R
o
trong số những người Mỹ hiện
giờ là p
n
= 0,446.
Bằng cách biến đổi lại phương trình trên,
ta có:
(1 − m)
n
= (p
n
− P) : (p
o
− P)
Thay các trị số đã cho, ta có:
(1 − m)

10
= (0,446 − 0,028) : (0,630 −
0,028) = 0,694
1 − m = = 0,964
Suy ra: m = 0,036
Như vậy, dòng gene chuyển từ những
người Mỹ Capca vào trong quần thể
người Mỹ da đen đã xảy ra ở tốc độ
tương đương với trị số trung bình là
3,6% mỗi thế hệ. Những tính toán tương
tự bằng cách sử dụng các tần số allele ở
nhiều locus khác cho các kết quả hơi
khác một chút. Hơn nữa, mức độ pha tạp
hỗn chủng có thể khác nhau ở các vùng
khác nhau của nước Mỹ; nhưng rõ ràng
là sự trao đổi gene đáng kể đã xảy ra