Kui subjekt on evolutsioon ja populatsioonigeneetika, ei saa mainimata jätta Hardy-Weinbergi põhimõte, tuntud ka kui Hardy-Weinbergi tasakaalu seadus. Matemaatik Godfrey Hardy ja arst Wilhelm Weinbergi loodud 1908. aastal on põhimõte seda rõhutanud kui evolutsioonilised tegurid, näiteks looduslik valik, mutatsioon, ränne ja geneetiline võnkumine, ei mõjuta antud populatsiooni, geenide sagedused ja genotüübilised proportsioonid jäävad konstantseks. See tähendab, et kui populatsioonis on näiteks B ja b alleele, ei muuda nad oma määra pikka aega. Neid määrasid muudetaks ainult evolutsiooniliste mehhanismide ilmnemisel.
Hardy-Weinbergi põhimõtte demonstreerimiseks peab populatsioon vastama mõnele ruumile. Esiteks peab see olema päris suur ja esitage sama palju mehi ja naisi. Teine oluline punkt on see, et kõik paarid peavad olema võrdselt viljakad ja võimelised tootma sama palju kutsikaid. Kõik ristid peavad toimuma juhuslikult. Lõpuks ei saa selles populatsioonis esineda mutatsioone, see ei saa läbida looduslikku valikut ja geenivoog ei saa toimuda. Seetõttu on selge, et ainult teoreetiline populatsioon saab seda põhimõtet rahuldada.
Me võime järeldada, et Hardy-Weinbergi põhimõtet saab kasutada indikaatorina, et antud populatsioon on arenenud. Seda saab teha alleelide sageduse analüüsimisega. Kui sagedus muutub, on see märk sellest, et seal toimisid evolutsioonilised tegurid.
Geenide ja genotüüpide sageduse arvutamine populatsioonis Hardy-Weinbergi tasakaalus on üsna lihtne. Oletame, et alleel B, mida tähistab p, ja alleel b, mida tähistab q, eksisteerivad populatsioonis. Nende kahe alleeli sageduse summa peab olema võrdne 100%, seega:
p + q = 1
Selle populatsiooni näitena jätkates on meil järgmised genotüübid: BB, Bb ja bb. Et üksikisik oleks BB, peab ta pärima B-alleeli isalt ja B-alleeli emalt, seega on selle genotüübi sagedus p.2. Samamoodi on bb sagedus q2. Bb sagedus on 2pq, kuna isend võib isalt või emalt saada B alleeli ja b alleeli samamoodi. Seetõttu on meil järgmised genotüübi sagedused:
F (BB) = p2
F (Bb) = 2pq
F (bb) = q2
Allpool on näide küsimusest, mis käsitleb seda teemat:
(Fuvest) 100 inimese populatsioonis mõjutab 36 inimest geneetiline haigus, mille tingib paar autosomaalselt retsessiivset pärilikkuse alleeli.
) Väljendage kümnendmurdudes domineerivate ja retsessiivsete geenide sagedust.
B) Kui palju isendeid on homosügootid?
ç) Oletame, et selles populatsioonis toimuvad ristamised juhuslikult, mille tulemuseks on keskmiselt võrdne arv järglasi. Mõelge ka sellele, et kõnealune omadus ei muuda üksikisikute adaptiivset väärtust. Kui suur on nendes tingimustes järgmise põlvkonna eeldatav protsent domineeriva fenotüübiga isendeid?
Põhjendage oma vastuseid, näidates, kuidas jõudsite numbriliste tulemusteni.
Resolutsioon:
) Kui populatsioonis on 100 inimest ja 36 on autosomaalse retsessiivse haiguse all, on meil see 36% ehk 0,36. 0,36 vastab q-le2. Seega on q võrdne 0,6-ga. Kuna p + q = 1, on meil see, et p on võrdne 0,4-ga.
B) Homosügootsed isikud on AA ja aa genotüübiga isikud. Seetõttu on meil:
F (AA) + F (aa) = (0,6)2+ (0,4)2
F (AA) + F (aa) = 0,36 + 0,16 = 0,52 või 52 indiviidi.
ç) Isikud, kellel on domineeriv fenotüüp, on need, kellel on Aa ja Aa genotüübid. Järgides Hardy-Weinbergi printsiipi, peab alleelide sagedus püsima konstantsena. Seega on genotüüpide sagedus järgnevas põlvkonnas sama. Seetõttu on meil:
F (AA) + F (Aa) = p2+ 2, sest
F (AA) + F (Aa) = (0,4)2 + 2(0,4.0,6) = 0,64
Ma Vanessa dos Santose poolt
Allikas: Brasiilia kool - https://brasilescola.uol.com.br/biologia/principio-hardy-weinberg.htm