Kun kohde on evoluutio ja väestögenetiikka, emme voi jättää mainitsematta Hardy-Weinberg-periaate, tunnetaan myös Hardy-Weinbergin tasapainolaki. Matemaattikko Godfrey Hardyn ja lääkäri Wilhelm Weinbergin vuonna 1908 luoma periaate korostaa sitä jos evoluutiotekijät, kuten luonnonvalinta, mutaatio, muuttoliike ja geneettinen värähtely, eivät vaikuta tiettyyn populaatioon, geenitaajuudet ja genotyyppisuhteet pysyvät vakioina. Tämä tarkoittaa, että jos populaatiossa on esimerkiksi B- ja b-alleeleja, ne eivät muuta nopeuttaan pitkään aikaan. Näitä määriä muutettaisiin vain, jos evoluutiomekanismeja tapahtuisi.
Hardy-Weinberg-periaatteen osoittamiseksi väestön on noudatettava joitain tiloja. Ensin sen täytyy olla aika iso ja esitä sama määrä miehiä ja naisia. Toinen tärkeä asia on, että kaikki pariskuntien on oltava yhtä hedelmällisiä ja pystyy tuottamaan sama määrä pentuja. Kaikki ristien on tapahduttava satunnaisesti. Lopuksi, mutaatioita ei voi esiintyä tässä populaatiossa, se ei voi käydä läpi luonnollista valintaa eikä geenivirtausta. Siksi on selvää, että vain teoreettinen väestö voi täyttää tämän periaatteen.
Voidaan päätellä, että Hardy-Weinberg-periaatetta voidaan käyttää osoittamaan, että tietty väestö on kehittynyt. Tämä voidaan tehdä analysoimalla alleelien taajuus. Jos taajuus muuttuu, se on merkki siitä, että evoluutiotekijät toimivat siellä.
Geenien ja genotyyppien taajuuden laskeminen populaatiossa Hardy-Weinbergin tasapainossa on melko yksinkertaista. Oletetaan, että alleeli B, jota edustaa p, ja alleeli b, jota edustaa q, ovat populaatiossa. Näiden kahden alleelin taajuuden summan on oltava 100%, joten:
p + q = 1
Jatkamalla tätä populaatiota esimerkkinä, meillä on seuraavat genotyypit: BB, Bb ja bb. Jotta yksilö olisi BB, hänen on perittävä B-alleeli isältä ja B-alleeli äidiltä, joten tämän genotyypin taajuus on p.2. Samoin bb: n taajuus on q2. Bb: n taajuus on 2pq, koska yksilö voi saada B-alleelin isältä tai äidiltä ja b-alleelin samalla tavalla. Siksi meillä on seuraavat genotyyppitaajuudet:
F (BB) = p2
F (Bb) = 2 kv
F (bb) = q2
Alla on esimerkki kysymyksestä, joka koskee tätä aihetta:
(Fuvest) Sadan ihmisen väestössä 36: een vaikuttaa geneettinen sairaus, jonka ehdollistaa autosomaalisen resessiivisen periytymis alleelipari.
) Ilmaise desimaaliosuuksina hallitsevien ja resessiivisten geenien taajuus.
B) Kuinka moni yksilö on homotsygoottinen?
ç) Oletetaan, että tässä populaatiossa risteytykset tapahtuvat satunnaisesti, mikä johtaa keskimäärin yhtä suureen määrään jälkeläisiä. Ota myös huomioon, että kyseinen ominaisuus ei muuta yksilöiden mukautumisarvoa. Mikä on odotettavissa oleva prosenttiosuus yksilöistä, joilla on hallitseva fenotyyppi seuraavassa sukupolvessa?
Perustele vastauksesi osoittamalla, kuinka tulit numeerisiin tuloksiin.
Resoluutio:
) Jos väestössä on 100 ihmistä ja 36: ta sairastaa autosomaalinen resessiivinen sairaus, meillä on 36% eli 0,36. 0,36 vastaa q: tä2. Joten q on yhtä suuri kuin 0,6. Koska p + q = 1, p on yhtä suuri kuin 0,4.
B) Homotsygoottiset yksilöt ovat yksilöitä, joilla on AA- ja aa-genotyyppi. Siksi meillä on:
F (AA) + F (aa) = (0,6)2+ (0,4)2
F (AA) + F (aa) = 0,36 + 0,16 = 0,52 tai 52 yksilöä.
ç) Yksilöt, joilla on hallitseva fenotyyppi, ovat Aa- ja Aa-genotyyppejä. Hardy-Weinberg -periaatetta noudattaen alleelien taajuuden on pysyttävä vakiona. Siten genotyyppien taajuus on sama seuraavassa sukupolvessa. Siksi meillä on:
F (AA) + F (Aa) = p2+ 2, koska
F (AA) + F (Aa) = (0,4)2 + 2(0,4.0,6) = 0,64
Kirjoittanut Ma Vanessa dos Santos
Lähde: Brasilian koulu - https://brasilescola.uol.com.br/biologia/principio-hardy-weinberg.htm