Όταν το θέμα είναι εξέλιξη και γενετική πληθυσμού, δεν μπορούμε να παραλείψουμε να αναφέρουμε το Η αρχή του Hardy-Weinberg, επίσης γνωστός ως Νόμος περί ισορροπίας Hardy-Weinberg. Δημιουργήθηκε το 1908 από τον μαθηματικό Godfrey Hardy και τον ιατρό Wilhelm Weinberg, η αρχή τονίζει ότι εάν οι εξελικτικοί παράγοντες, όπως ΦΥΣΙΚΗ ΕΠΙΛΟΓΗ, μετάλλαξη, μετανάστευση και γενετική ταλάντωση, δεν δρουν σε δεδομένο πληθυσμό, οι συχνότητες των γονιδίων και οι γονότυπες αναλογίες θα παραμείνουν σταθερές. Αυτό σημαίνει ότι εάν υπάρχουν, για παράδειγμα, τα αλληλόμορφα B και b σε έναν πληθυσμό, δεν αλλάζουν τα ποσοστά τους για μεγάλο χρονικό διάστημα. Αυτά τα ποσοστά θα άλλαζαν μόνο εάν εμφανίστηκαν εξελικτικοί μηχανισμοί.
Για να αποδείξει την αρχή Hardy-Weinberg, ένας πληθυσμός πρέπει να συμμορφώνεται με ορισμένες εγκαταστάσεις. Πρώτα πρέπει να είναι αρκετά μεγάλο και παρουσιάστε το ίδιος αριθμός ανδρών και γυναικών. Ένα άλλο σημαντικό σημείο είναι ότι όλα τα ζευγάρια πρέπει να είναι εξίσου γόνιμα και ικανός να παράγει το
ίδιος αριθμός κουταβιών. Ολα τα Οι σταυροί πρέπει να εμφανίζονται τυχαία. Τέλος, οι μεταλλάξεις δεν μπορούν να συμβούν σε αυτόν τον πληθυσμό, δεν μπορούν να υποβληθούν σε φυσική επιλογή και δεν μπορεί να συμβεί ροή γονιδίων. Είναι σαφές, επομένως, ότι μόνο ένας θεωρητικός πληθυσμός μπορεί να ικανοποιήσει αυτήν την αρχή.Μπορούμε να συμπεράνουμε ότι η αρχή του Hardy-Weinberg μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως ένδειξη ότι έχει εξελιχθεί ένας δεδομένος πληθυσμός. Αυτό μπορεί να γίνει αναλύοντας τη συχνότητα των αλληλίων. Εάν η συχνότητα αλλάξει, είναι ένα σημάδι ότι οι εξελικτικοί παράγοντες έδρασαν εκεί.
Ο υπολογισμός της συχνότητας των γονιδίων και των γονότυπων σε έναν πληθυσμό στην ισορροπία Hardy-Weinberg είναι αρκετά απλός. Ας υποθέσουμε ότι το αλληλόμορφο B, το οποίο θα αντιπροσωπεύεται από το p, και το αλληλόμορφο b, το οποίο θα αντιπροσωπεύεται από το q, υπάρχει σε έναν πληθυσμό. Το άθροισμα της συχνότητας αυτών των δύο αλληλόμορφων πρέπει να ισούται με 100%, επομένως:
p + q = 1
Συνεχίζοντας με αυτόν τον πληθυσμό ως παράδειγμα, έχουμε τους ακόλουθους γονότυπους: BB, Bb και bb. Για να είναι ένα άτομο BB, πρέπει να κληρονομήσει ένα αλληλόμορφο Β από τον πατέρα και ένα αλληλόμορφο Β από τη μητέρα, οπότε η συχνότητα αυτού του γονότυπου είναι p.2. Ομοίως, η συχνότητα του bb είναι q2. Η συχνότητα του Bb είναι 2pq, καθώς το άτομο μπορεί να λάβει το αλληλόμορφο Β από τον πατέρα ή τη μητέρα και το αλληλόμορφο b με τον ίδιο τρόπο. Επομένως, έχουμε τις ακόλουθες συχνότητες γονότυπου:
Μην σταματάς τώρα... Υπάρχουν περισσότερα μετά τη διαφήμιση;)
F (BB) = σελ2
F (Bb) = 2 pq
F (bb) = q2
Ακολουθεί ένα παράδειγμα μιας ερώτησης που αφορά αυτό το θέμα:
(Fuvest) Σε έναν πληθυσμό 100 ατόμων, 36 επηρεάζονται από μια γενετική ασθένεια που ρυθμίζεται από ένα ζευγάρι αυτοσωματικών υπολειπόμενων αλληλόμορφων κληρονομιών.
Ο) Εκφράστε, σε δεκαδικά κλάσματα, τη συχνότητα των κυρίαρχων και υπολειπόμενων γονιδίων.
ΣΙ) Πόσα άτομα είναι ομόζυγα;
ντο) Ας υποθέσουμε ότι σε αυτόν τον πληθυσμό οι σταυροί εμφανίζονται τυχαία, με αποτέλεσμα, κατά μέσο όρο, σε ίσο αριθμό απογόνων. Επίσης, θεωρήστε ότι το εν λόγω χαρακτηριστικό δεν μεταβάλλει την προσαρμοστική αξία των ατόμων. Υπό αυτές τις συνθήκες, ποιο θα είναι το αναμενόμενο ποσοστό ατόμων με τον κυρίαρχο φαινότυπο στην επόμενη γενιά;
Δικαιολογήστε τις απαντήσεις σας δείχνοντας πώς φτάσατε στα αριθμητικά αποτελέσματα.
Ανάλυση:
Ο) Εάν ένας πληθυσμός έχει 100 άτομα και 36 έχουν προσβληθεί από αυτοσωματική υπολειπόμενη νόσο, έχουμε 36% επηρεαστεί ή 0,36. 0,36 αντιστοιχεί στο q2. Έτσι το q είναι ίσο με 0,6. Δεδομένου ότι p + q = 1, έχουμε ότι το p είναι ίσο με 0,4.
ΣΙ) Τα ομόζυγα άτομα είναι άτομα με τον γονότυπο AA και aa. Επομένως, έχουμε:
F (AA) + F (aa) = (0,6)2+ (0,4)2
F (AA) + F (aa) = 0,36 +0,16 = 0,52 ή 52 άτομα.
ντο) Άτομα με κυρίαρχο φαινότυπο είναι αυτά με γονότυπους Αα και Αα. Τηρώντας την αρχή του Hardy-Weinberg, η συχνότητα των αλληλίων πρέπει να παραμένει σταθερή. Έτσι, η συχνότητα των γονότυπων θα είναι η ίδια στην επόμενη γενιά. Επομένως, έχουμε:
F (AA) + F (Aa) = σελ2+ 2 γιατί
F (AA) + F (Aa) = (0,4)2 + 2(0,4.0,6) = 0,64
Από την κυρία Vanessa dos Santos
