Når motivet er utvikling og populasjonsgenetikk, kan vi ikke unnlate å nevne Hardy-Weinberg-prinsippet, også kjent som Hardy-Weinberg likevekt lov. Prinsippet ble opprettet i 1908 av matematikeren Godfrey Hardy og legen Wilhelm Weinberg hvis de evolusjonære faktorene, som f.eks naturlig utvalg, mutasjon, migrasjon og genetisk svingning, ikke handle på en gitt populasjon, genfrekvenser og genotypiske proporsjoner vil forbli konstante. Dette betyr at hvis det for eksempel er B- og b-alleler i en populasjon, endrer de ikke prisene over en lengre periode. Disse hastighetene ville bare endres hvis evolusjonære mekanismer skjedde.
For å demonstrere Hardy-Weinberg-prinsippet, må en befolkning oppfylle noen premisser. Først må det være ganske stor og presentere samme antall menn og kvinner. Et annet viktig poeng er at alle par må være like fruktbare og i stand til å produsere samme antall valper. Alle de kryss må forekomme tilfeldig. Til slutt kan ikke mutasjoner forekomme i denne populasjonen, den kan ikke gjennomgå naturlig seleksjon, og genstrøm kan ikke forekomme. Det er derfor klart at bare en teoretisk befolkning kan tilfredsstille dette prinsippet.
Vi kan konkludere med at Hardy-Weinberg-prinsippet kan brukes som en indikasjon på at en gitt befolkning har utviklet seg. Dette kan gjøres ved å analysere frekvensen av alleler. Hvis frekvensen endres, er det et tegn på at evolusjonære faktorer handlet der.
Å beregne hyppigheten av gener og genotyper i en populasjon i Hardy-Weinberg-likevekt er ganske enkelt. Anta at allel B, som vil bli representert av p, og allel b, som vil bli representert av q, eksisterer i en populasjon. Summen av frekvensen til disse to allelene må være 100%, derfor:
p + q = 1
Fortsetter vi med denne populasjonen som et eksempel, har vi følgende genotyper: BB, Bb og bb. For at et individ skal være BB, må han arve en B-allel fra faren og en B-allel fra moren, så frekvensen av denne genotypen er s.2. På samme måte er frekvensen av bb q2. Frekvensen av Bb er 2pq, siden individet kan motta B-allelet fra faren eller moren og b-allelet på samme måte. Derfor har vi følgende genotypefrekvenser:
Ikke stopp nå... Det er mer etter annonseringen;)
F (BB) = s2
F (Bb) = 2pq
F (bb) = q2
Nedenfor er et eksempel på et spørsmål som tar opp dette emnet:
(Fuvest) I en befolkning på 100 mennesker er 36 påvirket av en genetisk sykdom som er betinget av et par autosomale recessive arvelalleler.
De) Uttrykk frekvensen av dominerende og recessive gener i desimalfraksjoner.
B) Hvor mange individer er homozygote?
ç) Anta at i denne populasjonen forekommer korsene tilfeldig, og i gjennomsnitt resulterer i like mange avkom. Tenk også på at karakteristikken i spørsmålet ikke endrer individets tilpasningsverdi. Under disse forholdene, hva vil den forventede prosentandelen av individer med den dominerende fenotypen være i neste generasjon?
Begrunn svarene dine ved å vise hvordan du kom til de numeriske resultatene.
Vedtak:
De) Hvis en befolkning har 100 mennesker og 36 er rammet av en autosomal recessiv sykdom, har vi 36% rammet, eller 0,36. 0,36 tilsvarer q2. Så q er lik 0,6. Siden p + q = 1, har vi at p er lik 0,4.
B) Homozygote individer er individer med AA- og aa-genotypen. Derfor har vi:
F (AA) + F (aa) = (0,6)2+ (0,4)2
F (AA) + F (aa) = 0,36 +0,16 = 0,52 eller 52 individer.
ç) Individer med en dominerende fenotype er de med Aa og Aa genotyper. Å følge Hardy-Weinberg-prinsippet, må allelenes frekvens forbli konstant. Dermed vil frekvensen av genotyper være den samme i den påfølgende generasjonen. Derfor har vi:
F (AA) + F (Aa) = s2+ 2 fordi
F (AA) + F (Aa) = (0,4)2 + 2(0,4.0,6) = 0,64
Av Ma Vanessa dos Santos
