Lý thuyết di truyền quần thể

I- TẦN SỐ ALEN

-          Tổng các tần số các loại alen khác nhau của một gen bằng 1.

-          Có 2 cách tính tần số alen:

+ Cách 1: Tần số alen của một gen được tính bằng tỉ lệ giữa số lượng alen đó trên tổng số các loại alen khác nhau của gen đó.

+ Cách 2: Tần số alen bằng tỉ lệ phần trăm số giao tử mang gen đó trong quần thể.

-          Nhận xét: Dùng cách 1 sẽ phải tính toán nhiều hơn cách 2 nên khi giải trắc nghiệm ta thường dùng cách 2 để tiết kiệm thời gian.

II- SỐ KIỂU GEN CỦA QUẦN THỂ

-          Một gen có nhiều alen sẽ có số kiểu gen được tính như sau:

+ Số kiểu gen đồng hợp của gen = n (n là số alen của gen).

+ Số kiểu gen dị hợp của gen C²_n.

=> Tổng số kiểu gen n + C²_n.

-          Một gen nằm trên nhiễm sắc thể giới tính Y, không có alen tương ứng trên X: số kiểu gen = n (n là số alen của gen).

-          Một gen nằm trên nhiễm sắc thể giới tính X, không có alen tương ứng trên Y:

+ Số kiểu gen của các cá thể mang bộ nhiễm sắc thể XX = {n(n + 1)}/2 (n là số alen của gen).

+ Số kiểu gen của các cá thể mang bộ nhiễm sắc thể XY = n.

+ Tổng số kiểu gen = {n(n + 1)}/2 + n = n(n + 3)/2.

-          Nhiều gen liên kết với nhau trên một nhiễm sắc thể, mỗi gen có số lượng alen khác nhau thì số kiểu gen trong quần thể được tính như sau: Tính số alen của nhiễm sắc thể chứa các gen liên kết = tích số các alen của các gen liên kết. Sau đó dùng số alen của nhiễm sắc thể tính được áp dụng vào các công thức cho các trường hợp khác nhau. Với n, m, k là số alen của các gen liên kết => n.m.k là số alen của nhiễm sắc thể, ta có các công thức sau:

+ Các gen liên kết trên nhiễm sắc thể thường: 

+ Các gen liên kết trên nhiễm sắc thể giới tính X, không có alen tương ứng trên nhiễm sắc thể giới tính Y: 

+ Các gen liên kết trên nhiễm sắc thể giới tính Y, không có alen tương ứng trên nhiễm sắc thể giới tính X: số kiểu gen = n.m.k.

-          Nhiều gen khác nhau, mỗi gen nằm trên các nhiễm sắc thể khác nhau và có số alen khác nhau: số kiểu gen = số kiểu gen của gen thứ nhất × số kiểu gen của gen thứ hai × ... × số kiểu gen của gen cuối cùng.

III- SỐ KIỂU GIAO PHỐI CỦA QUẦN THỂ

-          Một quần thể có n kiểu gen khác nhau sẽ có số kiểu giao phối được tính như sau:

+ Số kiểu giao phối giữa các kiểu gen giống nhau = n.

IV- TẦN SỐ KIỂU GEN

-          Tần số của một loại kiểu gen được tính bằng tỉ lệ giữa số cá thể có kiểu gen đó trên tổng số cá thể có trong quần thể.

V- CẤU TRÚC DI TRUYỀN CỦA QUẦN THỂ TỰ PHỐI

-          Đặc điểm quần thể tự phối: cấu trúc di truyền thay đổi qua các thế hệ theo hướng tăng dần các tần số kiểu gen đồng hợp (AA, aa) và giảm dần tần số kiểu gen dị hợp (Aa).

VI- CẤU TRÚC DI TRUYỀN CỦA QUẦN THỂ NGẪU PHỐI

-          Đặc điểm di truyền của quần thể ngẫu phối (định luật Hacđi – Vanbec): Một quần thể lớn, ngẫu phối nếu không có các yếu tố làm thay đổi tần số alen thì thành phần kiểu gen của quần thể sẽ duy trì không đổi từ thế hệ này sang thế hệ khác (quần thể cân bằng).

-          Quần thể ngẫu phối nên sự kết hợp giữa trứng và tinh trùng là ngẫu nhiên: (p+q)×(p+q) = p²+2pq+q²  = 1. Trong đó:

+ p: tần số alen trội.

+ q: tần số alen lặn.

+ p²: tần số kiểu gen đồng hợp trội.

+ 2pq: tần số kiểu gen dị hợp.

+ q^2: tần số kiểu gen đồng hợp lặn.

-          Trường hợp nhóm máu ở quần thể người: Ở người có 4 nhóm máu A, B, AB, O do 3 alen I^A, I^B, I^O qui định. Tần số của các alen này lần lượt là p(I^A), q(I^B), r(I^O). Cấu trúc di truyền của quần thể khi ngẫu phối là : [p(I^A) + q(I^B) + r(I^O)]²=1

=> p²(I^A I^A) + q²(I^B I^B) + r²(I^O I^O) + 2pq(I^A I^B) + 2pr(I^A I^O) + 2qr(I^B I^O) = 1

+ Máu A (I^A I^A, I^A I^O): p² + 2pr

+ Máu B (I^B I^B,I^B I^O): q² + 2qr

+ Máu AB (I^A I^B): 2pq

+ Máu O (I^O I^O): r²

+ Tần số alen I^A: p² + pr + pq

+ Tần số alen I^B: q² + qr + pq

+ Tần số alen I^O: r² + pr + qr

Công thức:

VII- NHỮNG YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN TRẠNG THÁI CÂN BẰNG DI TRUYỀN CỦA QUẦN THỂ

1. Đột biến

-          Đột biến làm cho mỗi gen phát sinh nhiều alen, đây chính là nguồn nguyên liệu cho quá trình tiến hoá.

-          Trường hợp xảy ra đột biến: alen A đột biến thành alen a với tần số là u.

+ Thế hệ xuất phát: tần số tương đối của alen A là p_o.

+ Thế hệ thứ nhất: có u alen A bị biến đổi thành alen a do đột biến. Tần số tương đối của alen A là p₁= p_o – up_o= p_o(1 – u).

+ Thế hệ thứ hai: có u alen A bị biến đổi thành alen a do đột biến. Tần số tương đối của alen A là p₂= p₁ – up₁= p_o(1 – u) – u p_o(1 – u) = p_o(1 – u)(1 – u) = p_o(1 – u)².

+ Thế hệ thứ n: tần số alen A: p_n(A) = p_o(1– u)ⁿ

2. Di nhập gen

-          Trường hợp một số cá thể từ quần thể cho nhập cư vào quần thể nhận thì sẽ làm thay đổi tần số alen của quần thể nhận như sau: ∆p = M(p – p’).

+ ∆p: lượng biến thiên về tần số alen trong quần thể nhận.

+ M: tỉ lệ số cá thể nhập cư trong quần thể nhận sau khi xảy ra sự nhập cư.

+ p: tần số tương đối của alen A (hoặc a) của quần thể cho.

+ p’: tần số tương đối của alen A (hoặc a) của quần thể nhận.

3. Chọn lọc

-          Sau khi xảy ra sự chọn lọc (tự nhiên hoặc nhân tạo) thì tần số alen sẽ thay đổi.

-          Tần số alen sau chọn lọc sẽ thay đổi qua các thể hệ. Do đó cần phải xác định cấu trúc di truyền của quần thể sau khi xảy ra chọn lọc và tính tần số alen ở thế hệ mà đề bài yêu cầu.

Tài liệu của thầy Lê Đình Hưng