Cách thiết lập các công thức để giải toán di truyền quần thể - Quần thể: là một tập hợp cá thể sinh vật cùng loài, chung sống trong một khoảng không gian xác định, tại một thời điểm nhất
Trang 1Cách thiết lập các công thức để giải toán di truyền quần thể
- Quần thể: là một tập hợp cá thể sinh vật cùng loài, chung sống trong một khoảng không gian xác định, tại một thời điểm nhất định, có khả năng giao phối với nhau sinh ra thế hê sau (Quần thể giao phối)
1 CÁCH TÍNH TẦN SỐ TƯƠNG ĐỐI CỦA CÁC ALEN
1) Nếu đề bài đã cho biết rõ tỉ lệ kiểu gen (Quần thể có thể cân bằng hoặc không cân
bằng)
Xét 1 gen có 2alen: P: xAA : yAa : zaa
- Tần số tương đối của alen A = x+
- Tần số tương đối của alen a = z +
Xét 1 gen có (n) alen khác nhau: P: (P A1+ P A2 + P A3) 2 = 1
Nếu các gen nằm trên các NST giới tính thì tần số của một trong 2 alen không bao giờ đạt tới 0,5
Ví dụ: Cho quần thể với các tỉ lệ kiểu gen như sau 50% AA : 30% Aa : 20% aa, suy ra
tần số tương đối của các alen như sau:
- Tần số tương đối của alen A = 0.5 + 0,3/2 = 0.65
- Tần số tương đối của alen a = 0.2 + 0,3/2 = 0.35
2) Đề bài cho biết tỉ lệ kiểu hình lặn (Quần thể phải cân bằng)
Quần thể cân bằng ta có tỉ lệ kiểu gen như sau:
AA : 2(pq)Aa : aa và p + q =1
- Biết tỉ lệ kiểu hình lặn suy ra q
- Suy ra p = 1 - q
- Vậy tần số tương đối của alen A = p, alen a = q
Ví dụ: Quần thể cân bằng có tất cả 400 cây trong đó cây hoa vàng là 100 cây Biết tính
trạng hoa vàng là lặn so với tính trạng hoa đỏ hãy tìm tần số tương đối của mỗi alen
Trang 2A : quy định tính trạng hoa đỏ
a : quy định tính trạng hoa vàng
Cây hoa vàng có kiểu gen đồng hợp lặn aa chiếm 25% =0.25
Suy ra Tần số tương đối của alen a = 0.5
Tần số tương đối của alen A = 1 - 0.5 = 0.5
2 TÌM TỈ LỆ KIỂU GEN VÀ TỈ LỆ KIỂU HÌNH CỦA QUẦN THỂ
Đối với dạng bài tập này ta chỉ cần tìm tỉ lệ kiểu gen sau đó sẽ nhanh chóng suy ra tỉ lệ
kiểu hình (dựa vào tỉ lệ kiểu gen)
* Nếu đề bài chỉ yêu cầu kiểu gen dị hợp
Quần thể ban đầu có kiểu gen Aa tự thụ phấn qua n thế hệ ta có tỉ lệ kiểu gen dị hợp Aa ở thể hệ thứ n là
Tỉ lệ của AA =aa =
Ví dụ: Tìm tỉ lệ kiểu gen Aa trong quần thể qua 5 thế hệ tự thụ phấn
Lúc đó tỉ lệ kiểu gen Aa= (1/2)5
* Nếu quần thể ban đầu có kiểu gen phức tạp hơn
Quần thể ban đầu có tỉ lệ như sau xAA : yAa : zaa
Nếu cho tự thụ phấn qua n thế hệ ta sẽ có tỉ lệ như sau:
- Tỉ lệ của Aa = y
- Tỉ lệ của AA = x + (1- )
- Tỉ lệ của aa = z + (1- )
Ví dụ: Trong quần thể có tỉ lệ các kiểu gen là 0.6 AA : 0.3 Aa : 0.1aa Hãy tìm tỉ lệ
kiểu gen qua 3 lần tự thụ phấn
- Tỉ lệ kiểu gen Aa = 0.3 x = 3.75%
- Tỉ lệ kiểu gen aa = 0.1+ 0.15 x (1- ) = 23.125%
Trang 3- Tỉ lệ kiểu gen AA = 0.6 + 0.15 x ( 1- ) = 73.125%
Tần số alen quần thể
Với một quần thể bất kì với thành phần kiểu gen:
AA ; Aa ; aa
Tổng số cá thể của quần thể là n
Khi đó, gọi f(A), f(a) lần lượt là tần số alen A,a; f(AA), f(Aa), f(aa) lần lượt là tần số kiểu gen AA, Aa, aa tính theo công thức:
Tần số kiểu gen bằng tỉ lệ một kiểu gen trên tổng số kiểu gen có thể có trong quần thể
Ta có:
f(A) = = + = f(AA) + f(Aa) = p(A)
Tương tự, f(a) = f(aa) + f(Aa) = q(a)
* Trạng thái cân bằng di truyền của quần thể:
- Nếu 1 quần thể không cân bằng thì sau một thế hệ giao phối ngẫu nhiên, quần thể sẽ có thành phần kiểu gen: (AA) + 2pq(Aa) + (aa)
- Nếu quần thể tiếp tục giao phối ngẫu nhiên thì các thế hệ kế tiếp không những tần số alen không đổi mà tần số các kiểu gen cũng được duy trì ổn định Đó được gọi là trạng thái cân bằng của quần thể
- Quy luật Hacdi-Vanberg cũng áp dụng cho gen trên NST giới tính Tuy nhiên khác với gen trên NST thường, trạng thái cân bằng di truyền của quần thể không được thiết lập ngay sau một thế hệ Vì NST Y không mang gen
Tần số các kiểu gen ở phần các cá thể đưc:
f( Y) = p(A); f( Y) = q(a)
Tần số các kiểu gen ở phần các cá thể cái:
(AA) + 2pq(Aa) + (aa)
Trang 4*Quần thể động vật ngẫu phối cho tần số alen ban đầu, do áp lực của điều kiện sống thay đổi quần thể đạt tr ạng thái cân bằng Cơ thể có kiểu gen đồng hợp lặn không có khả năng sinh sản Xác định tần số alen sau n thế hệ ngẫu phối : qn = qo/ 1+ n.qo
3 NHỮNG YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG TỚI TRẠNG TH ÁI CÂN BẰNG CỦA QUẦN
TH Ể
+ Áp lực đột biến: Trường hợp xảy ra đột biến thu ận A _ a với tần số u thì tần số alen sau n thế hệ là:
P n = (Po (1- u) n), trong đ ó Po là tần số đột biến ban đầu của alen A
Trường hợp xảy ra cả đột biến thuận và nghịch A- a= u; a- A = v
N ếu u = v hoặc u = v = o thì trang th ái cân bằng của các alen không đổi
N ếu v = o, u > o thì alen A có thể do áp lực đột biến bị loại khỏi quần thể còn
Pn = Po (1- u) n
+
Áp lực chọn lọc: Hệ số chọn lọc S nói lên cường độ chọn lọc đào thải những kiểu gen không có lợi kém thích nghi Nếu một gen nào đó chịu cường độ chọn lọc S thì giá trị
thích ứng n của kiểu gen đó là: W = 1- S