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

Trạng thái cân bằng của quần thể giao phối1. 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 khuynhhướng duy trì không đổi từ thế hệ nay sang thế hệ khác. Ví dụ trong...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Trạng thái cân bằng của quần thể giao phối 1. Định luậtHardy-weinberg Năm 1908, Trạng thái cân bằng của quần thể giao phối1. Định luậtHardy-weinbergNăm 1908, nhà toán học người Anh G.N.Hardy và một bác sĩ người Đức là W.Weinberg đã độc lập nghiên cứu, đồngthời phát hiện ra quy luật phân bố cáckiểu gen và kiểu hình trong quầnthể giaophối.Nội dung định luật chỉ ra rằng,trongnhững điều kiện nhất định, thì tronglòng một quần thể giao phối tần số tươngđối của các alen ở mỗi gen có khuynhhướng duy trì không đổi từ thế hệ naysang thế hệ khác.Ví dụ trong trường hợp đơn giản, gen Acó 2 alen là A và a, thì trong quần thể có3 kiểu trên AA, Aa, aa. Giả sử các kiểugen trong quần thể ở thế hệ xuất phát là:0,64AA + 0,32Aa + 0,04aa = 1 thì tần sốtương đối củaalen A là: và tần sốtươngđốicủaalen a là: 0,04 + 0,32/2 = 0,2Tần số của A so với a ở thế hệ xuất phátlà: 0,64 + 0,32/2 = 0,8A/a = 0,8/0,2. Tỷ lệ này có nghĩa là trongsố các giao tử đực cũng như giao tử cái,số giao tử mang alen A chiếm 80%, cònsốgiao tử mang alen a chiếm 20%. Khi tổhợp tử do các loại giao tử này tạo ra thếhệ tiếptheo như sau: ♂ 0,8A 0,2a ♀ 0,8A 0,64AA 0,16Aa 0,2a 0,16Aa 0,04aaTần số tương đối các kiểu gen ở thế hệnày là: 0,64AA + 0,32Aa + 0,04aa = 1 vàtần sốtương đối các alen: A/a = 0,8/0,2Trong các thế hệ tiếp theo tần số đó vẫnkhông thay đổi.Tổng quát: Nếu một gen A có 2 alen: Avới tần số p; a với tần số q thì ta có côngthức: P2AA + 2pqAa + q2 aa = 1 .Lưuý rằng: p2 + 2pq + q2 = (p + q)2 = 1=> p + q = 1 => q = (1 - p)Do đó sự phân bố các kiểu trên còn cóthể diễnđạt bằng: [pA + (1 - p) a]2 = 1Nếu 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 trongquần thể sẽ tương ứng với sự triển khaibiểu thức(p + q + r +...)2 =1.Định luật Hardy-weinberg chỉ áp dụngcho quần thể giao phối và chỉ nghiệmđúng trongnhững điều kiện sau:- Có sự giao phối tự do, nghĩa là cá cáthể có kiểu gen và kiểu hình khác nhautrong quần thể đều giao phối được vớinhau, với xác suất ngang nhau. Đây làđiều kiện cơ bản nhất.- Quần thể phảicó số lượng cá thể đủ lớn.- Các loại giao tử mang alen trội, lặnđược hình thành qua giảm phân với tỷ lệngang nhau, có sức sống nhưnhau, thamgia vào thụ tinh vớixác suất ngang nhau.- Các cơ thể đồng hợp và dị hợp có sứcsống ngang nhau, được truyền gen chocác thếhệsau ngang nhau.- Không có áp lựccủaquá trình đột biếnvà quá trình chọn lọctự nhiên hoặc áp lựcđó là không đángkể.- Quần thể đượccách ly với các quần thểkhác,không có sự trao đổi gen.2. Ý nghĩa địnhluậtHardy-weinbergVề thực tiễn, dựa vào công thức Hardy-weinberg có thể từ tỷ lệ kiểu hình suy ratỷ lệ kiểu gen và tần số tương đối cácalen, ngược lại, từ tần số tương đối củaalen đãbiết có thể dự tính tỷ lệ cáckiểugen và kiểu hình. Nắm được kiểugen của một số quần thể có thể dự đoántác hại của các đột biến gây chết, độtbiến có hại, hoặc khả năng gặp nhữngđồnghợptử mang đột biếncó lợi.Về lý luận, định luật Hardy-weinberggiải thích vì sao trong tự nhiên có nhữngquần thể đứng vững trạng thái ổn địnhtrong thời gian dài. Trong tiến hoá, sựduy trì,kiên định những đặc điểm đạtđược có ý nghĩa quan trọng chứ khôngphải chỉ có sự phát sinh các đặc điểmmới mới có ý nghĩa.