Bài 18: Di truyền quần thể

1. Kiến thức trọng tâm

Quần thể là tập hợp các cá thể cùng loài, sống trong một khoảng không gian và thời gian nhất định, giao phối với nhau tạo ra thế hệ sau. Vốn gene của quần thể là tập hợp tất cả các allele của mọi gene trong quần thể. Tần số allele là tỉ lệ của một allele so với tổng số allele của gene đó; tần số kiểu gene là tỉ lệ của một kiểu gene so với tổng số cá thể.

Định luật Hardy – Weinberg: trong điều kiện quần thể lớn, giao phối ngẫu nhiên, không có đột biến, di nhập gene, chọn lọc tự nhiên, tần số allele và tần số kiểu gene được duy trì ổn định qua các thế hệ. Với một gene có hai allele A và a, đặt tần số allele $A = p$, allele $a = q$ ($p + q = 1$), cấu trúc di truyền của quần thể cân bằng là: $p^2AA + 2pqAa + q^2aa = 1$.

Các nhân tố làm thay đổi tần số allele và cấu trúc quần thể: đột biến, di – nhập gene, giao phối không ngẫu nhiên, chọn lọc tự nhiên, yếu tố ngẫu nhiên (phiêu bạt di truyền). Trong thực tế, quần thể hiếm khi đạt trạng thái cân bằng tuyệt đối.

2. Ví dụ minh họa

Một quần thể cân bằng Hardy – Weinberg có $36$ cá thể mang kiểu gene AA. Tính tần số allele A, a và tần số các kiểu gene còn lại.

Lời giải: $p^2 = 0,36 \Rightarrow p = 0,6$. Suy ra $q = 1 - 0,6 = 0,4$. Tần số kiểu gene $Aa = 2pq = 2 \times 0,6 \times 0,4 = 0,48$ ($48$). Tần số kiểu gene $aa = q^2 = 0,16$ ($16$). Kiểm tra: $0,36 + 0,48 + 0,16 = 1$. Quần thể có cấu trúc $0,36AA : 0,48Aa : 0,16aa$.

3. Ghi nhớ

• Vốn gene: toàn bộ allele của mọi gene trong quần thể.
• Định luật Hardy – Weinberg: $p + q = 1$; $p^2 + 2pq + q^2 = 1$ khi quần thể cân bằng.
• Các nhân tố tiến hoá làm thay đổi tần số allele: đột biến, di – nhập gene, chọn lọc, phiêu bạt di truyền, giao phối không ngẫu nhiên.