Wenn das Thema ist Evolution und Populationsgenetik, können wir nicht umhin, die Hardy-Weinberg-Prinzip, auch bekannt als Hardy-Weinberg-Gleichgewichtsgesetz. Das 1908 vom Mathematiker Godfrey Hardy und dem Arzt Wilhelm Weinberg geschaffene Prinzip unterstreicht dies wenn die evolutionären Faktoren, wie natürliche Selektion, Mutation, Migration und genetische Oszillation nicht auf eine bestimmte Population einwirken, bleiben Genfrequenzen und genotypische Proportionen konstant. Dies bedeutet, dass wenn beispielsweise die B- und b-Allele in einer Population vorhanden sind, diese ihre Raten über einen langen Zeitraum nicht ändern. Diese Raten würden sich nur ändern, wenn evolutionäre Mechanismen auftraten.
Um das Hardy-Weinberg-Prinzip zu demonstrieren, muss eine Population einigen Prämissen entsprechen. Zuerst muss es sein ziemlich groß und präsentiere die gleiche Anzahl von Männchen und Weibchen. Ein weiterer wichtiger Punkt ist, dass alle Paare müssen gleich fruchtbar sein und in der Lage, die
gleiche Anzahl Welpen. All die Kreuze müssen zufällig vorkommen. Schließlich können in dieser Population keine Mutationen auftreten, sie kann keine natürliche Selektion durchlaufen und es kann kein Genfluss stattfinden. Es ist daher klar, dass nur eine theoretische Population dieses Prinzip erfüllen kann.Wir können daraus schließen, dass das Hardy-Weinberg-Prinzip als Hinweis darauf verwendet werden kann, dass sich eine bestimmte Population entwickelt hat. Dies kann durch die Analyse der Häufigkeit von Allelen erfolgen. Wenn sich die Frequenz ändert, ist dies ein Zeichen dafür, dass dort evolutionäre Faktoren gewirkt haben.
Die Berechnung der Häufigkeit von Genen und Genotypen in einer Population im Hardy-Weinberg-Gleichgewicht ist recht einfach. Angenommen, Allel B, das durch p repräsentiert wird, und Allel b, das durch q repräsentiert wird, existieren in einer Population. Die Summe der Häufigkeiten dieser beiden Allele muss 100 % betragen, daher:
p+q=1
Mit dieser Population als Beispiel fortfahrend, haben wir die folgenden Genotypen: BB, Bb und bb. Damit ein Individuum BB ist, muss es ein B-Allel vom Vater und ein B-Allel von der Mutter erben, daher ist die Häufigkeit dieses Genotyps p.2. Ebenso ist die Frequenz von bb q2. Die Häufigkeit von Bb beträgt 2pq, da das Individuum das B-Allel vom Vater oder der Mutter und das b-Allel auf die gleiche Weise erhalten kann. Daher haben wir die folgenden Genotypfrequenzen:
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F(BB)=p2
F(Bb)= 2pq
F(bb) = q2
Im Folgenden finden Sie ein Beispiel für eine Frage zu diesem Thema:
(Fuvest) In einer Bevölkerung von 100 Personen sind 36 von einer genetischen Erkrankung betroffen, die durch ein Paar autosomal-rezessiv vererbter Allele bedingt ist.
Das) Drücken Sie in Dezimalbrüchen die Häufigkeit von dominanten und rezessiven Genen aus.
B) Wie viele Individuen sind homozygot?
ç) Angenommen, in dieser Population treten die Kreuzungen zufällig auf, was im Durchschnitt zu einer gleichen Anzahl von Nachkommen führt. Bedenken Sie auch, dass das fragliche Merkmal den Anpassungswert von Individuen nicht verändert. Wie hoch wird unter diesen Bedingungen der erwartete Prozentsatz von Individuen mit dem dominanten Phänotyp in der nächsten Generation sein?
Begründen Sie Ihre Antworten, indem Sie zeigen, wie Sie zu den numerischen Ergebnissen gekommen sind.
Auflösung:
Das) Wenn eine Population 100 Personen hat und 36 von einer autosomal-rezessiven Erkrankung betroffen sind, sind 36% betroffen oder 0,36. 0,36 entspricht q2. Also ist q gleich 0,6. Da p+q=1 ist, ist p gleich 0,4.
B) Homozygote Individuen sind Individuen mit dem AA- und aa-Genotyp. Daher haben wir:
F(AA) + F(aa) = (0,6)2+ (0,4)2
F(AA)+ F(aa) = 0,36 +0,16 = 0,52 oder 52 Individuen.
ç) Individuen mit einem dominanten Phänotyp sind solche mit Aa- und Aa-Genotypen. Nach dem Hardy-Weinberg-Prinzip muss die Häufigkeit der Allele konstant bleiben. Somit wird die Häufigkeit der Genotypen in der nachfolgenden Generation gleich sein. Daher haben wir:
F(AA) + F(Aa) = p2+ 2 weil
F(AA) + F(Aa) = (0,4)2 + 2(0,4.0,6) = 0,64
Von Ma. Vanessa dos Santos
