Các nhân tố tiến hóa trong trạng thái cân bằng di truyền của quần thể

Các nhân tố tiến hóa trong trạng thái cân bằng di truyền của quần thể

Các nhân t ti n hóa trong ố ế tr ng tháiạ cân b ng di truy n c a qu n th .ằ ề ủ ầ ể Giáo viên h ng d n: Nguy n Th H ng Vânướ ẫ ễ ị ồ Đào Thu H ngằ Nhóm 4 Nguy n Di u Quỳnh ễ ệ Võ Th Ph ngị ươ O U T L I N E A . Tr ng thái cân b ng di truy n c a qu n th .ạ ằ ề ủ ầ ể B. Các nhân t ti n hóa và nh h ng c a chúng t i ố ế ả ưở ủ ớ tr ng thái cân b ng c a qu n th .ạ ằ ủ ầ ể 1. Đ t bi nộ ế 2. Di nh p genậ 3. Bi n đ ng di truy nế ộ ề 4. Giao ph i không ng u nhiênố ẫ 5. Ch n l c t nhiênọ ọ ự Tr ng thái cân b ng di truy n c a qu n thạ ằ ề ủ ầ ể  Khái niệm Nếu qua nhiều thế hệ tần số alen và thành phần kiểu gen không thay đổi thì quần thể đó ở trạng thái cân bằng.  Định luật Hardy-Weinberg “ Trong những điều kiện nhất định tần số alen của quần thể duy trì không đổi từ thế hệ này sang thế hệ khác”. p2 + 2pq + q2 = 1 Tr ng thái cân b ng di truy n c a qu n thạ ằ ề ủ ầ ể  Điều kiện nghiệm đúng định luật Hardy-Weinberg • Quần thể có kích thước rất lớn. • Ngẫu phối. • Không có đột biến. • Không có di nhập gen. • Không có chọn lọc tự nhiên. Các nhân t ti n hóa trong TTCBDT c a QTố ế ủ Di nh p genậ Bi n đ ng di ế ộ truy nề Giao ph i không ố ng u nhiênẫ Ch n l c t ọ ọ ự nhiên Đ t bi nộ ế Đ t bi nộ ế  Khái ni m ệ • Là những biến đổi trong VCDT, ở đây chỉ xét các biến đổi trong gen, tạo nên các alen mới. • Tần số xuất hiện đột biến ở một gen là rất thấp ĐB liên quan tới mắt người 1,2-2,3.10-5 ĐB hàm lượng đường trong ngô 2,4.10-5 ĐB màu sắc lông chuột 0,97-7,1.10-5 • Tuy nhiên do số lượng gen và số lượng tế bào trong cơ thể là rất lớn nên tổng số đột biến trong quần thể khá cao. Đ t bi nộ ế  Sự tác động đến TTCBDT • Đột biến làm xuất hiện alen mới, làm thay đổi tần số alen và thành phần kiểu gen của QT. • Không phải đột biến gen nào cũng làm thay đổi TTCBDT mà tùy thuộc _ Loại tế bào đột biến TB soma TB sinh dục _ Thời điểm gây đột biến Giao tử TB tiền sinh dục  Tùy thuộc loại tế bào và thời điểm gây đột biến mà sự tác động đến thế hệ sau khác nhau, dẫn đến sự ảnh hưởng tới TTCBDT cũng khác nhau. Đ t bi nộ ế  Đột biến làm thay đổi tần số alen rất chậm chạp • Giả thiết U : tốc độ ĐB thuận p0 : tần số alen A ban đầu pn : tần số alen A sau n thế hệ bị ĐB • Người ta tính được tần số alen A ở thế hệ thứ n pn = p0 ( 1 – u)n • Nếu u = 10-5 thì cần 69000 thế hệ để tần số alen A giảm một nửa. Di nh p genậ • Khái niệm • Mức độ cách li giữa các quần thể trong tự nhiên chỉ mang tính tương đối. • Một nhóm cá thể từ quần thể này có thể di nhập vào quần thể kia và làm thay đổi trạng thái cân bằng di truyền của quần thể. Di nh p genậ  Sự tác động đến TTCBDT • Các cá thể từ quần thể cho khi tham gia giao phối sẽ bổ sung alen mới vào vốn gen của quần thể; thay đổi tần số alen, thành phần kiểu gen đã có trước đó. • Mức độ thay đổi tùy thuộc vào số lượng cá thể nhập cư so với kích thước quần thể và sự sai khác về thành phần kiểu gen giữa hai quần thể. [...]... tần số tương đối của các alen trong quần thể bị thay đổi ngẫu nhiên do nguyên nhân nào đó • Có vai trò lớn trong quần thể nhỏ, ít hiệu quả trong quần thể lớn • Biến động di truyền trong quần thể nhỏ thường gây ra hai trạng thái: hiệu ứng thắt cổ chai(bottle effect) và hiệu ứng kẻ sáng lập( founder effect) Hiệu ứng thắt cổ chai  Khái niệm • Các thảm họa(động đất, cháy rừng, lũ lụt) có thể làm giảm đáng... có thể xuất hiện với tần số cao ở quần thể mới cách ly với quần thể gốc • Trạng thái cân bằng di truyền của quần thể mới với quần thể gốc không được bảo toàn Hiệu ứng kẻ sáng lập  Ví dụ • Tần số alen IA của người Eskimo: ở Groeand là 0,02 – 0,04 ở các QT nhỏ vùng cực bắc là 0,09 • Tần số gen gây bệnh Huntington ở châu Úc khá cao Kết quả nghiên cứu trên 432 bệnh nhân cho thấy họ đều là con cháu của. .. phổ biến, một số có thể biến mất khỏi quần thể  Ví dụ QT hải cẩu Bắc cực 1890: dưới 200 cá thể hiện nay: trên 30000 cá thể Nhận thấy biến dị di truyền của QT hải cẩu là rất thấp Hiệu ứng kẻ sáng lập  Khái niệm Khi một nhóm cá thể nào đó ngẫu nhiên tách ra khỏi quần thể đi lập quần thể mới, các alen trong nhóm này có thể không đặc trưng cho quần thể gốc  Sự tác động đến TTCBDT • Các alen hoặc tổ... lọc tự nhiên  Khái niệm Là sự phân hóa về khả năng sinh sản của các cá thể trong quần thể  Sự tác động đến TTCBDT • Tác động trực tiếp vào kiểu hình từ đó chọn ra kiểu gen thích nghi • CLTN phân hóa khả năng sinh sản của các kiểu gen khác nhau dẫn đến sự thay đổi tần số alen, thành phần kiểu gen của quần thể Chọn lọc tự nhiên  Ví dụ Đột biến quy định màu sắc của loài bướm sâu đo vùng CN Manchester... -q)] – Qo = – M(Qo -q) Di nhập gen  Ví dụ • 20 cá thể từ QT cho  QT nhận có 20000 cá thể (M=0,001) Tần số alen a trong quần thể cho: q = 0,3 Tần số alen a trong quần thể nhận: Qo = 0,1  Q1 = 0,001 0,3 + (1- 0,001) 0,1 = 0,1002 • Giả sử Có 20 cá thể nhập cư vào QT chỉ có 40 cá thể  M= 0,5 Q1 = 0,5 0,3 + (1- 0,5) 0,1 = 0,2 Q2 = 0,5 0,3 + (1- 0,5) 0,2 = 0,25 Biến động di truyền  Khái niệm • Là... có thể làm giảm đáng kể kích thước quần thể, đào thải một cách không chọn lọc • Số lượng cá thể dừng ở mức sống sót • Quần thể sống sót không là đại di n cho vốn gen của quần thể ban đầu Hiệu ứng thắt cổ chai Hiệu ứng thắt cổ chai  Sự tác động đến TTCBDT • Hiệu ứng thắt cổ chai ngăn chặn hầu hết các kiểu gen tham gia tạo ra thế hệ sau làm giảm đáng kể tính đa dạng của vốn gen ban đầu • Tần số alen.. .Di nhập gen  Sự tác động đến TTCBDT Thiết lập công thức • Q: tần số alen a ở quần thể nhận • Qo : tần số alen a ở thế hệ khởi đầu • Qn : tần số alen a ở quần thể nhận sau n thế hệ có hiện tượng di nhập • q: tần số alen a trong quần thể cho • M: tần số cá thể nhập cư • Q1 =(1-M)Qo + Mq =Qo – M(Qo -q) • Ta có lượng biến thiên tần số của alen a sau 1 thế hệ: ∆q=Q1 –Qo... mức độ sống sót và truyền lại cho thế hệ sau của một kiểu gen hay một alen • Hệ số chọn lọc (s) phản ánh sự chênh lệch giá trị thích nghi của hai alen phản ánh mức độ ưu thế của các alen so với nhau trong quá trình chọn lọc tự nhiên • S phản ánh áp lực chọn lọc với mỗi kiểu gen hay alen và được và được tính từ w Chọn lọc tự nhiên Mô hình chọn lọc alen chống lại thể giao tử hay thể đơn bội • Xét gen... hợp KG dị hợp tử ưu thế hơn các đồng hợp tử Kiểu gen AA w Aa 1 1 - s1 aa 1 – s2 • Tương tự ta có thể tính được tần số alen A ở thế hệ 1 p2 (1 – s1 ) + pq p1 = p(1 –ps1 ) = p2 (1 – s1 ) + 2pq + q2 (1 – s2 ) 1- p2s1 - q2s2 Cân bằng xảy ra khi p1 = p hay 1 –ps1 = 1- p2s1 - q2s2  p=1 ( loại) p=0 (loại) p = s1 /(s1 + s2 ) Chọn lọc tự nhiên • Trường hợp 3 xảy ra khi trong quần thể tồn tại cả 3 KG và KG dị... của một phụ nữ Anh di cư sang Úc với 13 người con Giao phối không ngẫu nhiên  Khái niệm Là sự giao phối giữa các cá thể nội phối(tự thụ phấn, giao phối gần) hoặc sự giao phối có lựa chọn Giao phối không ngẫu nhiên Giao phối không ngẫu nhiên  Sự tác động đến TTCBDT • Không thay đổi tần số alen • Làm thay đổi tần số kiểu gen theo hướng tăng thể đồng hợp, giảm thể dị hợp • Tỉ lệ các KG qua n thế hệ . tương đối của các alen trong quần thể bị thay đổi ngẫu nhiên do nguyên nhân nào đó. • Có vai trò lớn trong quần thể nhỏ, ít hiệu quả trong quần thể lớn. • Biến động di truyền trong quần thể nhỏ. đổi trạng thái cân bằng di truyền của quần thể. Di nh p genậ  Sự tác động đến TTCBDT • Các cá thể từ quần thể cho khi tham gia giao phối sẽ bổ sung alen mới vào vốn gen của quần thể; thay. nửa. Di nh p genậ • Khái niệm • Mức độ cách li giữa các quần thể trong tự nhiên chỉ mang tính tương đối. • Một nhóm cá thể từ quần thể này có thể di nhập vào quần thể kia và làm thay đổi trạng