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.. 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

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: 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 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

Về lý luận, định luật Hardy-weinberg giải thích vì sao trong tự nhiên có những quần thể đứng vững trạng thái ổn định trong thời gian dài Trong tiến hoá, sự duy trì,kiên định những đặc điểm đạt được có ý nghĩa quan trọng chứ không phải chỉ có sự phát sinh các đặc điểm mới mới có ý nghĩa