GIÁO TRÌNH DI TRUYÊN SÔ LƯỢNG part 1

Chia sẻ: Pham Duong | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:12

Thêm vào BST

Báo xấu

283
lượt xem 89
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Tham khảo tài liệu 'giáo trình di truyên sô lượng part 1', khoa học tự nhiên, công nghệ sinh học phục vụ nhu cầu học tập, nghiên cứu và làm việc hiệu quả

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: GIÁO TRÌNH DI TRUYÊN SÔ LƯỢNG part 1

I H C NÔNG LÂM THÀNH PH H CHÍ MINH GIÁO TRÌNH DI TRUY N S LƯ NG (CHƯƠNG TRÌNH CAO H C) BÙI CHÍ B U, NGUY N TH LANG 2003
DI TRUY N S LƯ NG M U S phát tri n c a khoa h c di truy n b t u t nh ng khám phá l i công trình c a Mendel vào nh ng năm 1900. Tuy nhiên lúc b y gi cũng có nh ng nghiên c u di truy n khác ho t ng r t tích c c: nh ng nghiên c u n y ã góp ph n vào s phát tri n ngành di truy n h c. u tiên là Francis Galton, ông cho xu t b n m t công trình khái quát v phương pháp nh ng phát hi n v "Tính di truy n t nhiên" vào năm 1889. Sau ó Karl Pearson và các h c trò c a ông ã ti p t c công trình n y. Nh công trình c a h , ngành toán th ng kê ư c áp d ng vào trong sinh h c, i u n y ư c xem như là m t s ki n vĩ i ánh d u m t bư c phát tri n vô cùng có ý nghĩa v s trư ng thành c a ngành sinh h c s lư ng (di truy n s lư ng). S thành công không tr n v n c a công trình n y trong vài trư ng h p ã th a nh n m c tiêu mà s quan h gi a b m và con cái v tính di truy n khá rõ ràng. Chính Mendel t th y s th t b i c a mình do các thí nghi m không xác nh ư c s lư ng mô hình khác nhau c a nh ng con lai, ho c không s p x p ư c nh ng mô hình theo các th h phân ly c a nó, ho c kh ng nh m t cách ch c ch n các quan h có tính th ng kê. Trong khi công trình c a Galton có th ư c xem như kh c ph c ư c nh ng v n thu c v th ng kê, b n ch t c a nh ng v t li u mà ông ch n l a giúp ông thành công trong vi c xác nh s lư ng mô hình con lai, và các th h phân ly c a nó. Vi c áp d ng c a ông v các s li u trên con ngư i c a m t s gia ình và t tiên có quan h huy t th ng cho th y h t s c khó khăn, nhưng i u ph i l a ch n là nh ng là nh ng tính tr ng o lư ng ư c (tính tr ng s lư ng) như kích thư c c a m t ngư i cho phép ông xây d ng m t quan i m v các nh lu t di truy n. Nh ng tính tr ng n y cho th y có nh ng bi n thiên liên t c (continuous gradations) bi u th trong m t quãng khá r ng, gi a nó t p h p m t bi u th chung nh t c a gia ình hay qu n th , và t n su t c a nó cao nh t so v i hai c c biên. S phân b t n su t c a các bi n s , ôi khi có d ng c a phân b chu n (normal), nhưng trong vài trư ng h p khác nó có d ng phân b không i x ng (asymmetrical). T l phân ly Mendel trong trong tính ch t không liên t c v m t ki n trúc di truy n và s truy n tín hi u tùy thu c vào vi c s d ng nh ng tính tr ng di truy n mà cá th trong con lai th hi n tính tr ng ó thu c vào nhóm r t hi m, vì nó không do s bi n thiên liên t c mà ra. Th c v y Mendel ã ph nh n lo i bi n d như th trong các v t li u c a ông v i lý do: ó ch là m t nh hư ng có tính ch t b t thư ng (distracting influences) trong phân tích. S bi n thiên liên t c n y không th d ki n m t cách hoàn toàn. Chính Darwin ã nh n m nh n t m quan tr ng c a các giai o n tích lũy r t nh trong quá trình ti n hóa, c bi t là i v i con ngư i, có r t nhi u liên t c bi n d ã t n t i. Do ó, tính ch t toán sinh h c trong kh o c u càng ngày càng b c thi t hơn i v i các nhà di truy n, Galton và Pearson ã ch ng minh bi n d như v y là m t ph n c a di truy n h c. Ngay c lúc b y gi , h v n chưa thành công trong vi c gi i thích cách truy n l i tính tr ng như th nào. C hai phương pháp c a Galton và Mendel u chưa mang lai m t k t qu rõ ràng. S hi u bi t v các bi n d liên t c ph i ch m t s ph i h p k t qu c a hai phương pháp di truy n h c và toán sinh h c, cái n y b sung cái kia. Di truy n Mendel cho chúng ta nh ng nguyên t c phân tích có cơ s , toán sinh h c cho chúng ta cách x lý bi n d liên t c, cách bi u hi n nó trong mô hình phân tích có hi u qu . Tuy nhiên vi c ph i h p hai phương pháp n y ph i kéo dài mãi n khi công trình c a Mendel ư c m i ngư i tái phát hi n. B y gi , v n tr nên nghiêm tr ng hơn v i nhi u ý ki n khác nhau v bi n d liên t c và bi n d không liên t c trong quá trình ti n hóa. Nhi u cu c bút chi n ã x y ra gi a ôi bên. Cùng lúc y, m i n l c nh m hòa gi i hai quan i m
u t ra kính tr ng i v i c hai nhóm. S b t ng cơ b n xu t phát t s bi u hi n chưa bi t v n i dung căn b n c a Mendel i v i vi c kh ng nh nh hư ng c ki u gen và ki u hình. Các nhà toán sinh h c dư ng như ch quan tâm n bi n d liên t c c a t bào soma như là i m c s c c a s bi n d di truy n liên t c. Các nhà thu c trư ng phái Mendel xem xét s bi n d di truy n không liên t c như m t tính ch t không tương h p (incompatible) v i b t c cái gì, ngo i tr s bi n d không liên t c c a t bào soma. Th t v y, de Vries ã l y s liên t c c a bi n d trong ki u hình làm ch tiêu kh ng nh s không di truy n (non- heritability). Như v y có hai giai o n x y ra trư c khi k t h p hai phương pháp di truy n h c và toàn h c xích l i v i nhau. Vào năm 1909, Johansen xu t b n quy n Elemente der exakten Erblichkeitslehre. Trong ó ông mô t các thí nghi m trên cây u và ông ã ra lý thuy t ch n dòng thu n. c bi t là ông ã nh n th y các tính tr ng di truy n và không di truy n u áp ng v i s bi n d tr ng lư ng h t mà ông r t quan tâm. S tương quan gi a ki u gen và ki u hình tr nên rõ ràng hơn. nh hư ng c a s không liên t c c a ki u gen có th ít hơn và s bi n d không liên t c c a ki u hình do nh hư ng ngo i c nh x y ra nhi u hơn. Cũng trong năm 1909, Nilsson - Ehle ã th c hi n m t công trình khác. Các y u t di truy n có nh ng ho t ng r t gi ng nhau trong thí nghi m i v i lúa mì và ki u m ch. Thí d có ba y u t nh hư ng n s bi n i màu h t tr thành tr ng và ngư c l i. M t trong ba y u t khi phân ly ơn c u cho t l 3 : 1 tr ng F2. Hai trong ba y u t , khi phân ly s cho t l 15 : 1 tr ng, và khi c ba ph i h p v i nhau, s phân ly s có t l 63 :1 tr ng. Cây có h t trong th F2 có th cho bi t c u trúc di truy n khac nhau, b ng cách tr ng th h F3. M t vài cây h t cho t l 3 : 1 tr ng, s khác cho t l 15 : 1 tr ng, và 63 : 1 tr ng, còn l i ch có h t hoàn toàn. Như v y không có s khác bi t d oán v màu s c gi a nh ng (cây có h t màu i v i y u t khác nhau. Ch c ch n có vài khác bi t nào ó trong tính tr ng màu , nhưng nó xu t hi n v i nhi u y u t hơn là y u t ư c bi t. M c th nh t gi a tính tr ng màu x y ra ng th i v i ba ki u gen Aabbcc, aaBbcc và aabbCc. M c ü th hai là 6 ki u gen AAbbcc, aaBBcc, aabbCC, AaBbcc, AabbCc, và aaBbCc. C như th ti p t c. Các y u t khác nhau có th có nh ng ho t ng gi ng nhau và nh ng ho t y tích lũy l i thành s lư ng. Các y u t gi ng nhau c a ho t ng cá th nh hơn có th là bi n d s lư ng liên t c trong khi phân ly. M i y u t này v n ư c di truy n theo lu t Mendel và s thay i c a nó s không liên t c (discontinuous) ho c s thay i ch t lư ng (qualitative). V i hàng lo t các y u t như v y, và có s ho t ng tích lu như nhau, s có các lư ng i (dosages) khác nhau trong ó cái trung bình là cái ph bi n nh t. Qua phân s bi u hi n ki u hình i v i s lư ng y u t (factor dosage), bi n d tr nên có tính tr ng s lư ng (quantitative), theo ư ng bi u di n t n su t c a Galton và nó tr nên liên t c (continuous). S liên t c s hoàn toàn do nh hư ng c a các c tính không di truy n, nh ng c tính n y s t o ra các m c v ki u hình (phenotype range) c a s trùng l p nh ng ki u gen khác nhau. Mư i năm sau ó, gi thuy t a y u t này ư c áp d ng trong sinh v t do East và c ng tác viên c a ông. H cho r ng di truy n c a m t s tính tr ng có bi n s liên t c trong thu c lá và b p có th ư c tính toán (East 1915, Emerson và East 1913). Còn Fisher th c hi n s t ng h p c a toán sinh h c và di truy n. Ông ch ng minh r ng: k t qu c a toán sinh h c, ph n nào ó có quan h khi xem xét m i liên h bà con h hàng c a loài ngư i, là quan i m r t m i m (Fisher 1918). T s li u c a các nhà toán sinh h c ông có th ch ng minh tính ch t tr i (dominance) c a a y u t . Tóm l i: Di truy n s lư ng có th ư c hi u: tính tr ng di truy n c a nh ng khác bi t gi a các cá th v i nhau m c ü s lư ng hơn là ch t lư ng. Theo Darwin, ây là s khác bi t gi a các cá th trong ch n l c t nhi n ã x y ra và tích t d n trong quá trình ti n hóa. S khác bi t v ch t lư ng, phân chia nh ng cá th b ng nh ng d ng hình khác nhau, b i m c ít
ho c không có ki u liên k t do các d ng trung gian. T l Mendel ch ư c xem xét khi có s khác bi t m t gen m t locus ơn c. S khác bi t v s lư ng tùy thu c vào s gen mà nh hư ng c a nó trong m i quan h v i biên d gây nên t các lý do khác. S khác bi t v s lư ng b nh hư ng b i s khác bi t gen nhi u loci, c bi t nh hư ng c a môi trư ng có tác ng m nh m . Do ó các gen riêng bi t không th ư c xác nh b ng s phân ly c a nó, phương pháp phân tích c a Mendel không áp d ng ư c trong trư ng h p n y. Vi c tri n khai di truy n Mendel vào di truy n s lư ng có th th c hi n ư c qua hai bư c: - ưa các khái ni m m i có quan h n phong phú di truy n c a qu n th . - ưa các khái ni m v các tính tr ng di truy n o m ư c (the inheritance of measurements). Trong thí nghi m di truy n s lư ng, có ba nh lu t: 1. Nghiên c u v qu n th : cho phép xác nh m c phong phú c a các gen ph i h p ra s bi n i sô úlư ng. 2. Lai phân tích: cho phép chúng ta th nghi m giá tr c a lý thuy t. 3. M t vài k t qu v qui trình ch n gi ng: nhi u cái không th d oán b ng lý thuy t, mà ph i b ng k t qu c a s ch n l c trong thí nghi m.
Chương 1 KI N TRÚC DI TRUY N C A M T QU N TH Di truy n qu n th (population genetics) có th ư c xem là n n t ng c a di truy n s lư ng (quantitative genetics), b i vì nh ng nguyên t c có tính ch t toán h c, tính ch t lý thuy t c a nó I-1. QU N TH GIAO PH I NG U NHIÊN Trong di truy n Mendel, lai t o gi a cây hoa tím và cây hoa tr ng nh m kh o sát t l phân ly c a con lai t h t. Trái l i trong di truy n qu n th , nó c p n hàng lo t phân tích th ng kê c a lu t Mendel trong t ng nhóm gia ình ho c t ng nhóm cá th : nó nghiên c u hi n tư ng di truy n m c qu n th . Cơ s di truy n ã ư c gi nh b i Mendel. Các nhà di truy n qu n th kh o sát các cây hoa tím và hoa tr ng trong m t vùng ã ư c xác nh. Kh o sát t n su t c a các lo i hình khác nhau c a nh ng c p lai trong m t qu n th , và t l c a các lo i cây khác nhau t m t th h so v i th h sau trong t ng trư ng h p khác nhau. i s ng c a m t cá th b h n ch b i dài th i gian, và s bi u hi n có tính di truy n c a qu n th y ư c c nh trong su t cu c i, làm che khu t các t bi n gen. Trái l i m t qu n th trong th c t là b t t , có th qui mô l n ho c nh , có th ư c phân b trên m t vùng r ng ho c h p, và có th thay i thành ph n di truy n t th h này sang th h khác m t cách t ng t ho c t t . Nghiên c u di truy n qu n th xem như ph i nghiên c u s ti n hóa có tính ch t h u cơ (organic evolution), trên cơ s di truy n, nhưng nó là m t ti n trình c a s thay i có tính ch t tích lu nh ng tính tr ng di truy n c a m t loài sinh v t. Trong khi nghiên c u các k t qu c a di truy n Mendel c a m t qu n th liên t c ch c ch n s n y sinh các nh lu t ho c qui lu t m i, chúng ta s ph i làm cho nó tr nên v ng ch c và phát tri n. I-1-1. T n su t gen Gi nh có hai len (A, a) m t locus nào ó. Có N cá th lư ng b i (dipliod) v i gía tr D là dominant (tr i) (AA)., H là d h p t (Aa), và R là recessive (l n) (aa). Như v y D + H + R = N M c dù có 3 lo i hình cá th c a nhóm, nhưng ch có 2 lo i gen: A và a. Do ó N cá th n y có 2N gen cùng ph i h p v i nhau. Vì m i AA cá th có 2 gen A và m i Aa cá th có 1 gen A, cho nên t ng s gen A trong nhóm s là: p = (2D + H) / 2N = (D + 1/2H) / N T l n y ư c g i là t n su t gen (gene frequency) c a A trong nhóm Tương t như v y t n su t gen a trong nhóm s là: q = (H + 2R) / 2N = (1/2H + R) / N Sao cho p + q = 1 Thí d trong m t nhóm có 40 cá th : 2, 12, 26 p = (2 + 6) / 40 = 0.20 q = (6 + 26) / 40 = 0.80 Thông thư ng 3 ki u gen có nh ng t l ư c bi t trư c, c bi t trong các nhóm l n. K n chúng ta xem như D + H + R = 1 p = D + 1/2H q = 1/2H + R Tr l i thí d qu n th ban u là 2, 12, 26 s có d ng 0.05, 0.30, 0.65 (2/40, 12/40, 26/40) trong ó p = 0.05 + 0.15 = 0.20
q = 0.15 + 0.65 = 0.80 K t qu gi ng như cách tính trư c ó I-1-2. Giao ph i ng u nhiên (Random mating) B ng 1: T n su t giao ph i ng u nhiên M B AA Aa aa 2 AA D D DH DR 2 Aa H HD H HR R2 aa R RD RD Các lo i giao ph i có trong b ng 1 v i t n su t c th . Tuy nhiên chúng ta ch nên nh n m nh t n su t có tính ch t lý thuy t n y s th c s x y ra ch trong trư ng h p các qu n th r t l n. Thu t ng PANMIXIA ư c dùng ng nghĩa v i giao ph i ng u nhiên và qu n th như v y ư c g i là panmictic. I-1-3. nh lu t Hardy - Weinberg Trong m t qu n th l n giao ph i ng u nhiên D = p2, R = q2 H = 2pq, 2 2 Qu n th (p , 2pq, q ) ư c xem như tr ng thái cân b ng (equilibrium) trong h th ng giao ph i ng u nhiên. Thu t ng “equilibrium” có nghĩa là: không có s thay i trong t l ki u gen c a qu n th t th h n y sang th h khác. i u này cũng có nghĩa là không có s thay i v t n su t gen. Có nhi u cách th hi n c a các i u ki n cân b ng cá th x y ra. i u ki n c bi t trong giao ph i ng u nhiên trong nh lu t Hardy - Weinberg ã khám phá vào năm 1908 do công trình c a hai ông Hardy và Weinberg th c hi n và công b cùng m t năm. nh lu t này r t quan tr ng v cơ b n trong di truy n qu n th . i u ki n t ra là: - Giao ph i ng u nhiên - Qu n th l n T n su t c a các lo i hình giao ph i khác nhau trong qu n th ư c ghi nh n trong b ng 1: p2= D, q2 = R, và 2pq = H. N u có lai o thì trong 9 lo i giao ph i cũng ch có 6 lo i hình ư c ghi nh n. T n su t c a m i lo i giao ph i và t l con lai tương ng ư c trình bày b ng 2, trong ó th h con lai v n gi nguyên ( p2, 2pq, q2). B ng 2: Giao ph i trong qu n th con lai panmictic và n nh Lo i giao ph i T n su t giao ph i Con lai AA Aa aa 4 4 AA x AA p P 3 2p3q 2p3q AA x Aa 4p q
4p2q2 P2q2 2 p2 q 2 p2 q2 Aa x Aa 2p2q2 2 p2 q 2 AA x aa 4pq3 2pq3 2pq3 Aa x aa q4 q4 aa x aa P2 q2 C ng 1.00 2pq Thí d : c ng th p4 + 2p3q + p2q2 = p4 + 2p3(1-p) + p2(1-p)2 = p2 I-1-4. Thi t l p s cân b ng ( n nh) Tính ch t quan tr ng th hai v lý thuy t nói v qu n th giao ph i ng u nhiên là tính cân b ng x y ra sau m t th h giao ph i ng u nhiên, không c n bi t n y u t kh i u c a qu n th . Ký hi u cho lý thuy t n y là: (D, H, R) ∏ ( p2, 2pq, q2). Thí d qu n th kh i u là (0.10, 0.20, 0.70) trong ó p = 0.20 và q = 0.80 s tr thành (0.40, 0.32, 0.64) trong qu n th k ti p [p2] [2pq] [q2] Sau ó t l n y s ư c duy trì trong các th h ti p theo B ng 3: Thi t l p s cân b ng trong giao ph i ng u nhiên Lo i giao ph i T n su t giao ph i Con lai AA Aa aa D2 D2 AA x AA AA x Aa 2DH DH DH H2 1/4H2 1/2H2 1/4H2 Aa x Aa AA x aa 2DR 2DR Aa x aa 2HR HR HR R2 R2 aa x aa (D + 1/2H)2 (1/2H+R)2 C ng 1.00 2(D+ 1/2H)(1/2H+R) P2 q2 2pq I-1-5. S ng nh t ng u nhiên giao t : K t qu chung c a giao ph i ng u nhiên gi a các th h và s ng nh t m t cách ng u nhiên (random union) sau ó c a các giao t ư c s n sinh do giao ph i, k t qu n y tương ương v i s ng nh t ng u nhiên c a t t c giao t (gamete) ư c s n sinh do qu n th
nh lu t n y ư c mô hình hóa như sau Giao t c AA Aa aa D H R A a p q p2 AA D A p pq Giao t cái Aa H q2 aa R a q pq ây là nguyên t c thi t l p nên nh ng k t qu c a 2 sections trong cùng m t th i gian b t c qu n th (D.H.R) nào cũng s tr thành (p2, 2pq, q2) trong th h ti p theo v i s giao ph i ng u nhiên và r i tr ng thái n y luôn n nh sau ó. 1-2. S PH I H P B M CÓ TÍNH L N S ph i h p b m có tính l n có th ư c xem xét trong thí d sau ây Tl Ph i h p c a b m C ng Aa x Aa Aa x aa aa x aa p2q2 2pq3 q4 q2 Trong t t c c p lai p2 q2 Trong c p lai s n xu t con lai aa 2pq 1.00 Thí d b m c a nh ng cá th có gen l n aa Nó có th là m t trong nh ng trư ng h p sau ây: Aa x Aa, Aa x aa ho c aa x aa. Xem l i c t cu i cùng c a b ng 2 cho th y 3 c p lai n y có nh ng t n su t như trên Hàng cu i cùng (b ng) cho th y m t t l gi ng nhau v ki u gen trong qu n th K t lu n: Khi các cá th có gen l n aa r t hi m trong qu n th nói chung, xu th chính c a nó s là con lai c a c p lai Aa x Aa Thí d tính b ch t ng c a loài ngư i là m t gen l n, ngư i ta ghi nh n r ng có 1 ngư i b ch t ng / 20.000 ngư i (q2 = 0.00005) các nư c Châu Âu. Như v y t n su t c a gen l n b ch t ng (albinism) ư c kho ng q = 1/140 = 0.007. T l d h p t trong qu n th 2pq = 1/70. Trong t t c các cá th albino (0.993)3 = 98.60 ph n trăm s là con lai c a Aa x Aa trong ó c b l nm u là ngư i bình thư ng. M t vài tính ch t c a qu n th cân b ng: [1] Trong m t qu n th lư ng b i t l c a d h p t là H = 2pq, giá tr c a nó chưa bao gi vư t quá 0.50 dH d ----- = ----- 2q (1 - q) = 2 - 4q = 0 dq dq
Chúng ta th y r ng giá tr t i a c a H là 0.50 khi q = p = 1/2 H có th l n hơn D ho c R: nhưng không bao gi l n hơn D + R. N u t n su t c a m t gen l n hơn gâõp ôi t n su t gen khác, thì t l d h p t là trung bình c ng gi a 2 giá tr c a ng h p t . Thí d p > 2q có nnghĩa là p > 2/3 chúng ta có p2 > 2pq > q2 [2] T l d h p t là hai l n căn s c a D x R H = 2 DxR H =2 DxR Như v y 4DR = H2 Qu n th (D, H, R) có th ư c trình bày b ng mô hình m t tam giác u XYZ. T i m P trong tam giác, k nh ng ư ng th ng góc v i 3 c nh mà dài tư ng trưng cho giá tr D.H.R. Kho ng cách t P n XZ là H Kho ng cách t P n YZ là D Kho ng cách t P n XY là R 4DR = H2 Các i m c a qu n th cân b ng s di ng trên m t parabol 4DR - H2 = 0 XQ : QZ = R + 1/2H:D - 1/2H = q:p Y P=0.7 P D=0.1 H=0.2 X q Qp Z I-3. NG D NG VÀ PHÁT TRI N NH LU T CÂN B NG I-3-1. KHÔNG CÓ TÍNH TR I Chúng ta dùng thí d ơn gi n v ba ki u gen: G i a, b, c là s quan sát các ki u gen A1 A1, A1 A2, A2 A2 theo th t trong m t ng u nhiên G = a + b + c cá th . Có m t cân b ng trong m u ng u nhiên c a 2G gen, mà 2a + b ư c quan, sát bi u th là A1 b + 2c ư c quan, sát bi u th là A2 Ư c oán t l gen A1 và A2 s ư c ghi nh n như sau p = (2a + b) / 2G [1] q = (b + 2c) / 2G Phương sai m u V(p) = V(q) = pq / 2G [1V] xác nh con s quan sát ư c c a 3 ki u gen trên cơ s nh lu t Hardy - Weinberg. Chúng ta có th s d ng phép th χ2, trong ó giá tr d oán là: a' = Gp2, b' = 2Gpq, c' = Cq2 (a - a') (b - b') (c - c') χ2 = ------- + -------- + -------- [2] a' b' c' V i m t t do (df) H p t A1A1 có th dư c xem như là m t thu c tính t o s thu n l i hai giao t c và giao t cái h p nh t mang gen A1
A1 A2 A1 a 1/2b a + 1/2b A2 1/2b c 1/2b + c a + 1/2b 1/2b + c G (ac - 1/4b2)2 G (4ac -b2)2 G 2 χ= = [2'] (a + 1/2b) (1/2b + c)2 2 2 2 (2a + b) (b + 2c) [2] và[2'] trong phép th Chi bình phương u cho k t qu như nhau Thí d Rife (1938) và Haldane (1936) ã kh o sát nhóm máu c a hơn 1000 ngư i Trung Qu c H ng Kông v i k t qu như sau: S ngư i Nhóm máu C ng M MN N Quan sát 342.0 500.0 187.0 1029 D oán 340.6 502.8 185.6 1029 χ2 = 0.032 (P = 0.85) p = 0.5753 q = 0.4247 Như v y m t hi n tư ng sinh h c ã ư c ch ng minh b ng nh lu t toán h c. Thí d này ơn gi n, ch ng minh tính ch t quan tr ng c a phương pháp phân tích các s li u di truy n. a' = Gp2= 1029 (p2) = 340,6 b' = 2Gpq = 2.(1029). p.q = 502.8 c' = Gq2 = 185.6 I-3-2. CÔNG TH C CHÍNH XÁC I V I CÁC M U NH Qui mô có hi u qu c a n t m u nào ó u liên quan ít nhi u n t n su t gen, chúng ta c n có m t m u r t l n có th bao g m ư c cá th aa. M u có qui mô trung bình có th không bao g m ư c cá th aa. Phương pháp này mô t vi c l y giá tr a' = Gp2 có th ch ư c s d ng trong m u l n ho c trong trư ng h p t n su t gen trung bình. Nó không th ư c s d ng n u t n su t gen n m c Gp2 < 1 ho c n u trong trư ng h p nh q
S cá th d oán c a các ng h p t trong công th c (3) luôn nh hơn phương pháp tính a' = Gp2, nhưng hi u s n y r t nh trong trương h p m u l n v i t n su t gen trung bình. Trong thí d trư c, ph n phân tích nhóm máu M, MN, N, H ng kông: g1 = 1134, g2 = 874 và 2G = 2058. S cá th d oán c a M, MN,và N cá th s là 340.46, 508.07 và 135.46 V i s khác bi t so v i k t qu trư c ó không l n l m. Công th c Levene có th ư c phát tri n trong trư ng h p muliple alleles và c bi t nó r t ích khi chúng ta mu n tìm hi u t ng s c a các d ng ng h p t . I-3-3. CÓ TÍNH TR I: T S SNYDER Khi ch có hai ki u hình khác nhau, tr i và l n ư c oán t n su t gen c a m t m u c a qu n th giao ph i ng u nhiên r t ơn gi n. G i D và R là s m u quan sát tính tr i và tính l n trong m u có G cá th ng u nhiên (D + R = G). Sau ó ư c oán t n su t gen l n q2 = R/G q = (R/G)1/2 [4] 2 2 2 2 V(q ) = {q (1 -q )}/ G V(q) = (1-q ) / 4G [4V] Chú ý [4] ch có th c s khi qu n th l n, giao ph i ng u nhiên, m t khác t s tr i R/G s không d oán ư c giá tr q2. i u n y khác v i [1], giao ph i có th ng u nhiên hay không ng u nhiên. N u có tính tr i x y ra, ph i xét gi thuy t v m t tính tr ng nào ó ư c i u khi n b i m t c p gen “autosomal” thư ng c n n s li u c a hai th h . Khi có tính tr i chúng ta s có 3 ki u giao ph i khác nhau. Tr l i b ng 2, ba ki u giao ph i u tiên là tính tr i x tính tr i, trong khi ki u th tư, th năm là tính tr i x tính l n. Hai c t bi u th con lai ch a AA và Aa cũng có th ư c k t h p cho ra các t s c a tính tr i. Trong gia ình tính tr i x tính tr i, t l con lai tr i i v i l n là (1 + 2q) : q2. Trong gia ình tính tr i x tính l n, t l n y là 1 : q. T l con lai có tính l n c a t ng gia ình n y là: (theo th t ) S2 = q2 / (1 + q)2 S1 = q / (1 + q) [5] T s n y ư c g i là t s Snyder (1932) B ng 4: Lo i giao ph i và t n su t giao ph i trong qu n th panmictic khi có tính tr i x y ra Lo i giao ph i T n su t giao ph i Con lai Tr i Ln (1-q2)2 = p2(1 + q)2 p2(1 + 2q) p2 q2 Tr i x Tr i 2q2(1- q2) = 2pq2(1 + q) 2pq2 2pq3 Tr i x L n (q2)2 = q4 q4 L nxL n 0 p2 + 2pq q2 C ng 1.00 S c ng v i m t s kèm theo, s n y bi u th s b m có tính tr i trong gia ình. Công th c [5] là trung bình c a nhi u t l Mendel khác nhau. Thí d S2 có các alen l n do t l phân ly 1 : 0 và 3 : 1, nhưng m i t l u có t n su t giao ph i tương ng. T n su t giao ph i là phương trình c a t n su t gen. Rõ ràng là S2
Snyder (1947) g i S2 và S1 là t s qu n th ("population ratios"). M t giá tr q ư c xác nh (d oán t m u). T l lý thuy t c a con lai recessive t hai lo i gia ình khác nhau có th ư c tính toán và so sánh v i giá tr quan sát tr c nghi m gi thuy t m t c p gen autosomal v i tính tr i th c s T [4V] ta có V(q) = (1 - q2) / 4G dS2/dq = 2q / (1 + q)3 và dS1/dq = 1 / (1 + q)2 dS2 2 (1 -q2) V(S2) = V(q) = ----------- [5V] G(1 + q)6 dq 2 1 -q2 dS1 V(S1) = V(q) = ------------- 4G(1 + q)4 dq Áp d ng phương pháp Snyder, phân tích kh năng di truy n tính n m phenylthiocarbamide (PTC) c a con ngư c v i 1600 b m . B ng 5: Di truy n kh năng tính n m PTC ngư i (Snyder 1932) S và lo i giao ph i S con lai Taster Nontaster C ng 425 (Taster x Taster) 929 130 1059 289 (Taster x Nontaster) 483 278 761 86 (Nontaster x Nontaster) (5)* 218 218 800 families.................... 1412 626 2038 * có th do con nuôi, con ngoài gi thú, ho c sai s do chu n oán.... không ưa vào phân tích 800 gia ình, 2038 a tr , v i hơn 1600 b m và ít hơn 3638 có th c l p. Có 2(86) + 289 b m recessive và 626 tr con recessive. q2 = 1087 / 3638 = 0.2988 Thay vào [5] ta có S2 = 0.125 , S1 = 0.353 Trong khi s li u quan sát 130 278 = 0.123 , = 0.365 1087 = 2(86) + 289 + 626 1059 761 K t qu r t g n v i giá tr d oán. I-3-4. CÁC PH I H P GI A M VÀ CON Có 4 lo i quan h : cha - con trai, cha - con gái, m - con trai, m - con gái, v i thu t ng thư ng dùng là quan h gi a b m và con cái (parent - offspring: PO). Tuy nhiên ây chúng ta s d ng thu t ng "mother - child" (MC) b i vì h u h t các s li u c a lo i n y u là m i quan h gi a m và con