I. GIẢI BÀI TẬP SINH LÝ ĐỘNG VẬT
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
Tổng quát: Nếu một gen A có 2 alen: A với tần số p; a với tần số q thì ta có công thức: P2
AA + 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.