Di truyền quần thể biến động di truyền

Nội dung BIẾN ĐỘNG DI TRUYỀN Genetic drift Định nghĩa, mô hình Wright– Fisher điều kiện Bộ môn Di truyền học MÔ HÌNH KÍCH THƯỚC HIỆU ƯỚC TÍNH BIẾN ĐỘNG DI QUẢ CỦA QUẦN THỂ KÍCH THƯỚC HIỆU TRUYỀN QUẢ Models of Effective population Estimating effective Genetic drift size population size Phân bố nhị thức chuỗi Định nghĩa, yếu tố ảnh Phương pháp tỉ lệ giới tính, Markov hưởng đến kích thước quần thể phương pháp số lượng cá thể,… BIẾN ĐỘNG DI TRUYỀN Bộ môn Di truyền học BIẾN ĐỘNG DI TRUYỀN Hiện tượng tần số tương đối alen quần thể bị thay đổi ngẫu nhiên nguyên nhân gọi biến động di truyền …… thường xảy quần thể nhỏ Bộ môn Di truyền học Tại “Biến động di truyền” phổ biến quần thể nhỏ? Khi mẫu nhỏ sai lệch ngẫu nhiên khỏi kết lý tưởng lớn Sự sai lệch gọi sai số lấy mẫu (sampling error) Bộ môn Di truyền học Tần số alen (p) Tần số kiểu gen Quần thể nhỏ có biến đổi di truyền mạnh hơn, sau số hệ Số hệ Số hệ Biểu đồ mô chương trình Populus Tần số alen bắt đầu mức cân p = 0,5 tính lại lần Bộ môn Di truyền học Tần số kiểu gen Tần số alen (p) Fixation (p = 1) Loss (p=0) Số hệ Số hệ Biểu đồ mô chương trình Populus Tần số alen bắt đầu mức cân p = 0,5 tính lại lần Bộ môn Di truyền học Tần số alen (p) Tần số alen bắt đầu nhỏ, khả biến lớn (tiến đến p = 0) ngược lại Số hệ Số hệ Biểu đồ mô chương trình populus Tần số alen bắt đầu biểu đồ bên trái 0,2; bên phải 0,8 tính lặp lại lần Bộ môn Di truyền học Tất tính toán dựa mô hình Bộ môn Di truyền học Tương tự Hardy-Weinberg, mô hình Fisher-Wright yêu cầu số điều kiện Quần thể lý tưởng Điều kiện Điều kiện Điều kiện Điều kiện Các hệ tách biệt Số lượng đực, Số lượng cá thể trì ổn định Tất cá thể có khả hữu hạn sinh sản Các cá thể trưởng thành sinh sản đồng thời lần Bộ môn Di truyền học Yếu tố ảnh hưởng Sự thay đổi kích thước quần thể theo thời gian Tỉ lê giới tính Sự chênh lêch khả đóng góp giao tử (vât chất di truyền) cá thể Môt vài cá thể có khả giao phối sinh sản vượt tr ôi hăn cá thể lại  Đóng góp lượng vât chất di truyền lớn Bộ môn Di truyền học – Yếu tố ảnh hưởng Sự thay đổi kích thước quần thể theo thời gian Tỉ lê giới tính Sự chênh lêch khả đóng góp giao tử (vât chất di truyền) cá thể  Rất khó khăn để ước lượng kích thước hiệu quần thể (Ne) Bộ môn Di truyền học CÁC PHƯƠNG PHÁP ƯỚC LƯỢNG KÍCH THƯỚC HIỆU QUẢ CỦA QUẦN THỂ Bộ môn Di truyền học Phương pháp sử dụng số lượng cá thể Với giả thiết cá thể không chồng lấp, ta có công thức ước lượng Ne:   t số khảo sát số liêu Ni số cá thể thứ i Bộ môn Di truyền học Phương pháp sử dụng số cá thể   Ví dụ minh họa: Môt quần thể có số lượng cá thể qua h ệ tương ứng : N = 10, 100, 200, 20, 500 Khi kích thước hiêu quần thể ước lượng tính toán công thức: Bộ môn Di truyền học Phương pháp sử dụng số cá thể Ưu điểm Tính toán đơn giản Thể mối liên h ệ giưa Ne biến đ ông số lượng cá thể quần thể Bộ môn Di truyền học Phương pháp sử dụng tỉ lê giới tính   đo Nf số lượng cá thể Nm số lượng cá thể đực  Nếu quần thể có tổng số lượng cá thể thống kê P có tỉ l ê giới tính 1:1 kích thước hi quần thể là: = P Trên thực tế, với tỉ lê giới tính khác, Ne nhỏ kích thước th ât quần thể Bộ môn Di truyền học Phương pháp sử dụng tỉ lê giới tính   Ta có quần thể Hải cẩu voi với 550 75 đực, kích thước hiêu quần thể tương ứng là: Ne = = N = 625 Nguồn số liêu: (Fabiani et al 2004) Bộ môn Di truyền học Phương pháp sử dụng tỉ lê giới tính Ưu điểm Chỉ cần có thông số số lượng cá thể đực, quần thể; không cần tới thông số tần số alen, tỉ l ệ đ ôt biến… Tiết kiệm thời gian đo lượng thu th âp, xử lý số li ệu Bộ môn Di truyền học Phương pháp Dựa vào lượng giao tử đóng góp cho cháu        = kích thước quần thể bố me K giá trị trung bình số giao tử mà căp bố me đóng góp tạo nên h ê cháu Var (k): phương sai K Bộ môn Di truyền học Phương pháp Dựa vào lượng giao tử đóng góp cho cháu    Ở mô hình quần thể lý tưởng: =  Với K‾ =  Var(k) =  Khi đó, K sẽ biến đổi theo phân phối Poisson   Bộ môn Di truyền học = Phương pháp Dựa vào lượng giao tử đóng góp cho cháu   =N Bộ môn Di truyền học  < N  > N Y nghĩa viêc ước lượng kích thước hiêu quần thể Kích thước/quy mô hiệu quần thể m ôt thông sốố quan trọng hệ sinh thái cung linh vực sinh học tến hóa bảo tồn Sự chênh lêch giưa giá trị ước lượng kích thước hi ệu quần thể so với kích thước thực tế sẽ se biểu thị mức độ chịu ảnh hưởng quần thể với yếu tố gây mát vđa âtdạng liệu di ditruyền truyềnnhư: như:trôi trôidạt dạtdi ditruyền, truyền,giao giaophối phốiccâânn huyết… huyết… Đánh giá mức độ đa dạng di truyền quần thể  hỗ trợ đưa dự đoán khác liên quan quần thể Đánh giá đung đắn kích thước quần thể góc đ ô di truyền  để có biện pháp bảo tồn, can thiệp kịp thời Bộ môn Di truyền học TAI LIỆU THAM KHẢO: Population Genetics_Matthew B Hamilton 2009 Jinliang Wang Estimation of effective population sizes from data on genetic markers Biol 2005 https://vimeo.com/search/page:1/sort:relevance?q=Jed+Murdoch https://en.wikipedia.org Bộ môn Di truyền học thầy bạn lắng nghe Bộ môn Di truyền học ... thước quần thể phương pháp số lượng cá thể, … BIẾN ĐỘNG DI TRUYỀN Bộ môn Di truyền học BIẾN ĐỘNG DI TRUYỀN Hiện tượng tần số tương đối alen quần thể bị thay đổi ngẫu nhiên nguyên nhân gọi biến động. .. 30,000 Biến đổi di truyền nhỏ 1% Hiệu ứng kẻ sáng lập Quần thể ban đầu Cá thể sáng lập Quần thể MÔ HÌNH BIẾN ĐỘNG DI TRUYỀN Bộ môn Di truyền học Phân bố nhị thức Khả có i alen A quần thể có kích... chất di truyền) cá thể Bộ môn Di truyền học – Yếu tố ảnh hưởng Mức độ sinh sản quần thể sinh vật Mức độ tử vong quần thể sinh vật Phát tán cá thể quần thể sinh vật Là số lượng cá thể quần thể