Tài liệu Trạng thái cân bằng của quần thể giao phối 1. Định luậtHardy-weinberg Năm 1908, doc

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.