Dòng gene hay sự di nhập cư

Tham khảo tài liệu dòng gene hay sự di nhập cư, tài liệu phổ thông, sinh học phục vụ nhu cầu học tập, nghiên cứu và làm việc hiệu quả
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Dòng gene hay sự di nhập cư Dòng gene hay sự di nhập cưDi-nhập cư (migration) hay dònggene (gene flow) là sự di chuyển của cáccá thể từ một quần thể này sang một quầnthể khác, kéo theo việc đưa vào các allelenhập cư mới thông qua sự giao phối vàsinh sản sau đó.Như vậy, dòng gene không làm thay đổicác tần số allele của cả loài, nhưng có thểlàm biến đổi cục bộ (tần số allele so vớinguyên lý H-W) khi tần số các allele củanhững cá thể di cư tới là khác với của cáccá thể cư trú tại chỗ. Giả sử các cá thể từcác quần thể xung quanh di cư tới mộtquần thể địa phương ta nghiên cứu vớitốc độ m mỗi thế hệ và giao phối với cáccá thể cư trú ở đó. Và cũng giả sử rằngtần số allele A của quần thể nguồn genenhập cư là P và của quần thể nghiên cứulà po. Khi đó, ở thế hệ thứ nhất sau nhậpcư, tần số allele A của quần thể nghiêncứu sẽ là: p1 = (1 − m)po + mP = po − m(po − P)Sự biến đổi ∆p về tần số allele sau mộtthế hệ là: ∆p = p1 − poThay trị số p1 thu được ở trên, ta có: ∆p =− m(po − P)Điều đó có nghĩa là, tỷ lệ các cá thể di cưcàng lớn và sự chênh lệch giữa hai tần sốallele càng lớn, thì đại lượng ∆p càng lớn.Lưu ý rằng ∆p = 0 chỉ khi hoặc m = 0 hoặc(po − P) = 0. Như vậy, trừ phi sự di cưdừng lại (m = 0) còn thì tần số allele sẽtiếp tục biến đổi cho đến khi nó trở nêngiống nhau giữa quần thể địa phương vàquần thể phụ cận (po − P = 0).Sau thế hệ thứ nhất, hiệu số về tần sốallele giữa hai quần thể trên là: p1 − P = po − m(po − P) − P = (1 − m)(po − P)Tương tự, sau thế hệ thứ hai, hiệu số vềtần số allele đó sẽ là: p2 − P = (1 − m)2.(po − P)Và sau n thế hệ di cư, ta có: pn − P = (1 − m)n.(po − P)Công thức này cho phép ta tính toán hiệuquả của n thế hệ di cư ở tốc độ m nào đó,nếu như biết được tần số các allele khởiđầu (po và P): pn = (1 − m)n.(po − P) + PHoặc nếu như biết được tần số các allelekhởi đầu (po và P), tần số allele của quầnthể nghiên cứu tại một thời điểm nào đó(pn) cũng như số thế hệ n, ta có thể tínhđược tốc độ dòng gene (m).Ví dụ: Ở Mỹ (USA), những người cónguồn 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 nhưlà một quá trình của dòng gene từ quầnthể Capca sang quần thể da đen. Tần sốcủa allele Ro ở locus xác định các nhómmáu rhesus là P = 0,028 ở các quần thểCapca nước Mỹ. Trong số các quần thểChâu Phi mà từ đó các tổ tiên của ngườiMỹ da đen di cư đến, tần số allele Ro là0,630. Tổ tiên Châu Phi của những ngườiMỹ da đen đã đến nước Mỹ cách đâykhoảng 300 năm hay khoảng 10 thế hệ;nghĩa là n = 10. Tần số allele Ro trong sốnhững người Mỹ hiện giờ là pn = 0,446.Bằng cách biến đổi lại phương trình trên,ta có: (1 − m)n = (pn − P) : (po − P)Thay các trị số đã cho, ta có: (1 − m)10 = (0,446 − 0,028) : (0,630 − 0,028) = 0,694 1−m= = 0,964Suy ra: m = 0,036Như vậy, dòng gene chuyển từ nhữngngười Mỹ Capca vào trong quần thểngười Mỹ da đen đã xảy ra ở tốc độtương đương với trị số trung bình là 3,6%mỗi thế hệ. Những tính toán tương tựbằng cách sử dụng các tần số allele ởnhiều locus khác cho các kết quả hơi khácmột chút. Hơn nữa, mức độ pha tạp hỗnchủng có thể khác nhau ở các vùng khácnhau của nước Mỹ; nhưng rõ ràng là sựtrao đổi gene đáng kể đã xảy ra (Ayala vàKiger 1980, tr.644; Hartl et al1988, tr.214).