Dòng gene hay
sự di nhập cư
Di-nhập cư (migration) hay dòng
gene (gene flow) là sự di chuyển của các
cá thể từ một quần thể này sang một quần
thể khác, kéo theo việc đưa vào các allele
nhập cư mới thông qua sự giao phối và
sinh sản sau đó.
Như vậy, dòng gene không làm thay đổi
các tần số allele của cả loài, nhưng có thể
làm biến đổi cục bộ (tần số allele so với
nguyên lý H-W) khi tần số các allele của
những cá thể di cư tới là khác với của các
cá thể cư trú tại chỗ. Giả sử các cá thể từ
các quần thể xung quanh di cư tới một
quần thể địa phương ta nghiên cứu với
tốc độ m mỗi thế hệ và giao phối với các
cá thể cư trú ở đó. Và cũng giả sử rằng
tần số allele A của quần thể nguồn gene
nhập cư là P và của quần thể nghiên cứu
là po. Khi đó, ở thế hệ thứ nhất sau nhập
cư, tần số allele A của quần thể nghiên
cứu sẽ là:
p1 = (1 − m)po + mP = po − m(po − P)
Sự biến đổi ∆p về tần số allele sau một
thế hệ là: ∆p = p1 − po
Thay trị số p1 thu được ở trên, ta có: ∆p =
− m(po − P)
Điều đó có nghĩa là, tỷ lệ các cá thể di cư
càng lớn và sự chênh lệch giữa hai tần số
allele càng lớn, thì đại lượng ∆p càng lớn.
Lưu ý rằng ∆p = 0 chỉ khi hoặc m = 0 hoặc
(po − P) = 0. Như vậy, trừ phi sự di cư
dừng lại (m = 0) còn thì tần số allele sẽ
tiếp tục biến đổi cho đến khi nó trở nên
giống nhau giữa quần thể địa phương và
quần thể phụ cận (po − P = 0).
Sau thế hệ thứ nhất, hiệu số về tần số
allele giữa hai quần thể trên là:
p1 − P = po − m(po − P) − P
= (1 − m)(po − P)
Tương tự, sau thế hệ thứ hai, hiệu số về
tần số allele đó sẽ là:
p2 − P = (1 − m)2.(po − P)
Và sau n thế hệ di cư, ta có:
pn − P = (1 − m)n.(po − P)
Công thức này cho phép ta tính toán hiệu
quả của n thế hệ di cư ở tốc độ m nào đó,
nếu như biết được tần số các allele khởi
đầu (po và P):
pn = (1 − m)n.(po − P) + P
Hoặc nếu như biết được tần số các allele
khởi đầu (po và P), tần số allele của quần
thể nghiên cứu tại một thời điểm nào đó
(pn) cũng như số thế hệ n, ta có thể tính
được tốc độ dòng gene (m).
Ví dụ: Ở Mỹ (USA), những người có
nguồn gốc hỗn chủng da trắng Capca
(Caucasian) và da đen Châu Phi (African)
được coi là thuộc quần thể người da đen.
Sự pha tạp về chủng tộc có thể xem như
là một quá trình của dòng gene từ quần
thể Capca sang quần thể da đen. Tần số
của allele Ro ở locus xác định các nhóm
máu rhesus là P = 0,028 ở các quần thể
Capca nước Mỹ. Trong số các quần thể
Châu Phi mà từ đó các tổ tiên của người
Mỹ da đen di cư đến, tần số allele Ro là
0,630. Tổ tiên Châu Phi của những người
Mỹ da đen đã đến nước Mỹ cách đây
khoảng 300 năm hay khoảng 10 thế hệ;
nghĩa là n = 10. Tần số allele Ro trong số
những người Mỹ hiện giờ là pn = 0,446.
Bằng cách biến đổi lại phương trình trên,
ta có:
(1 − m)n = (pn − P) : (po − P)
Thay các trị số đã cho, ta có:
(1 − m)10 = (0,446 − 0,028) : (0,630 −
0,028) = 0,694
1 − m = = 0,964
Suy ra: m = 0,036