Kad tēma ir evolūcija un populācijas ģenētiku, mēs nevaram nepieminēt Hārdija-Veinberga princips, zināms arī kā Hārdija-Veinberga līdzsvara likums. Princips, ko 1908. gadā izveidoja matemātiķis Godfrijs Hārdijs un ārsts Vilhelms Veinbergs, to uzsver ja evolūcijas faktori, piemēram, dabiskā izlase, mutācija, migrācija un ģenētiskās svārstības, nedarbojas uz noteiktu populāciju, gēnu biežums un genotipa proporcijas paliks nemainīgas. Tas nozīmē, ka, ja populācijā ir, piemēram, B un b alēles, tās ilgu laiku nemaina likmes. Šie rādītāji tiktu mainīti tikai tad, ja notiktu evolūcijas mehānismi.
Lai parādītu Hardija-Veinberga principu, iedzīvotājiem jāatbilst dažām telpām. Vispirms tam jābūt diezgan liels un pasniedziet tikpat daudz vīriešu un sieviešu. Vēl viens svarīgs moments ir tas, ka viss pāriem jābūt vienlīdz auglīgiem un kas spēj ražot tikpat kucēnu. Visi krustojumiem jānotiek nejauši. Visbeidzot, mutācijas šajā populācijā nevar notikt, tā nevar dabiski izdalīties un gēnu plūsma nevar notikt. Tāpēc ir skaidrs, ka tikai teorētiskā populācija var apmierināt šo principu.
Mēs varam secināt, ka Hardija-Veinberga principu var izmantot kā norādi, ka konkrētā populācija ir attīstījusies. To var izdarīt, analizējot alēļu biežumu. Ja frekvence mainās, tā ir zīme, ka tur darbojās evolūcijas faktori.
Gēnu un genotipu biežuma aprēķināšana populācijā Hardija-Veinberga līdzsvarā ir pavisam vienkārša. Pieņemsim, ka alēle B, kuru attēlos p, un alēle b, kuru attēlos q, pastāv populācijā. Šo divu alēļu biežuma summai jābūt vienādai ar 100%, tāpēc:
p + q = 1
Turpinot šo populāciju kā piemēru, mums ir šādi genotipi: BB, Bb un bb. Lai indivīds būtu BB, viņam no tēva jāiemanto B alēle un no mātes B alēle, tāpēc šī genotipa biežums ir p.2. Tāpat arī bb biežums ir q2. Bb biežums ir 2pq, jo indivīds no tēva vai mātes un b alēles var saņemt B alēli tādā pašā veidā. Tāpēc mums ir šādas genotipa frekvences:
F (BB) = p2
F (Bb) = 2kv
F (bb) = q2
Tālāk ir sniegts jautājuma piemērs, kas attiecas uz šo tēmu:
(Fuvest) 100 cilvēku populācijā 36 skar ģenētiska slimība, ko nosaka pāris autosomāli recesīvu mantojuma alēļu.
) Izsakiet dominējošo un recesīvo gēnu biežumu decimāldaļās.
B) Cik indivīdu ir homozigoti?
ç) Pieņemsim, ka šajā populācijā krustojumi notiek nejauši, kā rezultātā vidēji tiek iegūts vienāds pēcnācēju skaits. Apsveriet arī to, ka attiecīgā īpašība nemaina indivīdu adaptīvo vērtību. Šādos apstākļos kāds būs paredzamais īpatņu ar dominējošo fenotipu procentuālais daudzums nākamajā paaudzē?
Pamatojiet savas atbildes, parādot, kā nonācāt pie skaitliskajiem rezultātiem.
Izšķirtspēja:
) Ja populācijā ir 100 cilvēku un 36 ir skārusi autosomāli recesīva slimība, mums ir 36% jeb 0,36. 0,36 atbilst q2. Tātad q ir vienāds ar 0,6. Tā kā p + q = 1, mums ir tas, ka p ir vienāds ar 0,4.
B) Homozigoti indivīdi ir indivīdi ar AA un aa genotipu. Tāpēc mums ir:
F (AA) + F (aa) = (0,6)2+ (0,4)2
F (AA) + F (aa) = 0,36 +0,16 = 0,52 vai 52 indivīdi.
ç) Indivīdi ar dominējošu fenotipu ir tie, kuriem ir Aa un Aa genotipi. Ievērojot Hārdija-Veinberga principu, alēļu biežumam jāpaliek nemainīgam. Tādējādi nākamajā paaudzē genotipu biežums būs vienāds. Tāpēc mums ir:
F (AA) + F (Aa) = p2+ 2, jo
F (AA) + F (Aa) = (0,4)2 + 2(0,4.0,6) = 0,64
Autore Ma Vanesa dos Santos
Avots: Brazīlijas skola - https://brasilescola.uol.com.br/biologia/principio-hardy-weinberg.htm
