Trả lời nhanh
Tần số tương đối của một alen (tần số alen) được tính bằng tỉ lệ giữa số lượng alen đó trên tổng số các alen thuộc cùng một gen trong quần thể, tại một thời điểm xác định. Nó cũng bằng tỉ lệ giao tử mang alen đó. Vì mỗi cá thể lưỡng bội có hai alen của mỗi gen nên tổng số alen bằng 2 lần số cá thể.
Khái niệm cần phân biệt
Khi học di truyền quần thể, em gặp hai đại lượng đặc trưng cho vốn gen: tần số alen và tần số kiểu gen. Chúng dễ lẫn nhau nên em cần tách bạch.
- Tần số alen: cho biết alen đó chiếm bao nhiêu phần trong tổng số alen của gen (ví dụ alen A trong tổng alen A và a).
- Tần số kiểu gen: cho biết kiểu gen nào đó (AA, Aa hay aa) chiếm bao nhiêu phần trong tổng số cá thể.
Công thức tính từ cấu trúc quần thể
Giả sử quần thể có N cá thể, xét một gen có hai alen A và a. Gọi số cá thể AA, Aa, aa lần lượt là d, h, r (d + h + r = N).
- Tần số alen A: p = (2d + h) / 2N
- Tần số alen a: q = (2r + h) / 2N
- p + q = 1
Nếu cấu trúc quần thể được cho dưới dạng tần số kiểu gen xAA : yAa : zaa (x + y + z = 1), em có thể tính nhanh hơn:
- p(A) = x + y/2
- q(a) = z + y/2
Lý do: mỗi cá thể dị hợp Aa mang một alen A và một alen a, nên chỉ đóng góp một nửa vào mỗi alen.
Ví dụ có lời giải
Ví dụ 1. Một quần thể có 500 cá thể, gồm 200 cá thể AA, 200 cá thể Aa và 100 cá thể aa. Tính tần số alen A và a.
Lời giải. Tổng số alen: 2 x 500 = 1000. Số alen A = 2 x 200 + 200 = 600, vậy p(A) = 600/1000 = 0,6. Số alen a = 2 x 100 + 200 = 400, vậy q(a) = 0,4. Kiểm tra: 0,6 + 0,4 = 1.
Ví dụ 2. Quần thể có cấu trúc 0,36AA : 0,48Aa : 0,16aa. Tính tần số mỗi alen.
Lời giải. p(A) = 0,36 + 0,48/2 = 0,6; q(a) = 0,16 + 0,24 = 0,4.
Vì sao còn nói «bằng tỉ lệ giao tử mang alen đó»?
Mỗi giao tử chỉ mang một alen của mỗi gen. Khi quần thể giảm phân tạo giao tử, tỉ lệ giao tử mang alen A phản ánh đúng tần số alen A trong quần thể. Vì vậy một số tài liệu phát biểu: tần số alen bằng tỉ lệ phần trăm số giao tử mang alen đó. Hai cách nói này chỉ là hai góc nhìn của cùng một đại lượng.
Ý nghĩa của tần số alen
Tần số alen là chỉ số cho biết vốn gen của quần thể. Khi chọn lọc tự nhiên, đột biến, di – nhập gen hay các yếu tố ngẫu nhiên tác động, tần số alen thay đổi, tức quần thể đang tiến hóa. Trong quần thể ngẫu phối đạt trạng thái cân bằng Hardy – Weinberg, tần số alen giữ nguyên qua các thế hệ.
Loại trừ các phát biểu sai
- «Tỉ lệ cá thể mang alen đó trên tổng số cá thể»: sai, vì đó gần với tần số kiểu gen, không phải tần số alen.
- «Tỉ lệ kiểu gen đồng hợp trên tổng số cá thể»: sai, đây là tần số kiểu gen.
- «Số alen đó chia cho số cá thể»: sai, vì mẫu số phải là tổng số alen (2N với gen lưỡng bội), không phải số cá thể.
Lỗi sai thường gặp
- Quên nhân đôi: dùng N thay cho 2N ở mẫu số.
- Quên cộng cả dị hợp tử khi đếm alen: kiểu gen Aa cũng chứa alen A.
- Nhầm p + q khác 1 vì tính thiếu một kiểu gen.
Mẹo nhớ
Em nhớ: «Đồng hợp tính hai, dị hợp tính một». Mỗi AA góp 2 alen A, mỗi Aa góp 1 alen A.
Luyện tập
- Câu 1. Quần thể có cấu trúc 0,5AA : 0,2Aa : 0,3aa. Tính p(A). Đáp án: p(A) = 0,5 + 0,1 = 0,6.
- Câu 2. Quần thể có 300 cá thể, trong đó 90 cá thể aa, 150 cá thể Aa, còn lại là AA. Tính q(a). Đáp án: số AA = 60; số alen a = 2 x 90 + 150 = 330; q = 330/600 = 0,55.
Câu hỏi thường gặp
Tần số alen và tần số kiểu gen khác nhau thế nào?
Tần số alen là tỉ lệ một alen trong tổng số alen của gen, còn tần số kiểu gen là tỉ lệ một kiểu gen trong tổng số cá thể của quần thể.
Công thức tính tần số alen A khi biết cấu trúc xAA : yAa : zaa là gì?
p(A) = x + y/2 và q(a) = z + y/2, với x + y + z = 1.
Khi nào tần số alen của quần thể thay đổi?
Khi có các nhân tố tiến hóa tác động như đột biến, chọn lọc tự nhiên, di - nhập gen hoặc các yếu tố ngẫu nhiên.