Когда предмет эволюция и популяционной генетики, нельзя не упомянуть Принцип Харди-Вайнберга, также известен как Закон равновесия Харди-Вайнберга. Принцип, созданный в 1908 году математиком Годфри Харди и врачом Вильгельмом Вайнбергом, подчеркивает, что если эволюционные факторы, такие как естественный отбор, мутация, миграция и генетические колебания, не действуют на данную популяцию, частоты генов и пропорции генотипов останутся постоянными. Это означает, что если в популяции есть, например, аллели B и b, они не меняют свои показатели в течение длительного периода времени. Эти показатели могут измениться только в том случае, если возникнут эволюционные механизмы.
Чтобы продемонстрировать принцип Харди-Вайнберга, популяция должна соответствовать некоторым предпосылкам. Сначала это должно быть довольно большой и представить одинаковое количество самцов и самок. Еще один важный момент - все пары должны быть одинаково плодовитыми и способен производить такое же количество щенков. Все кресты должны встречаться наугад
. Наконец, мутации не могут происходить в этой популяции, она не может подвергаться естественному отбору и не может происходить поток генов. Поэтому ясно, что только теоретическая популяция может удовлетворить этот принцип.Мы можем сделать вывод, что принцип Харди-Вайнберга можно использовать как показатель того, что данная популяция эволюционировала. Это можно сделать, проанализировав частоту аллелей. Если частота меняется, это признак того, что там действовали эволюционные факторы.
Вычислить частоту генов и генотипов в популяции по равновесию Харди-Вайнберга довольно просто. Предположим, что аллель B, который будет представлен p, и аллель b, который будет представлен q, существуют в популяции. Сумма частот этих двух аллелей должна равняться 100%, поэтому:
р + д = 1
Продолжая рассматривать эту популяцию в качестве примера, у нас есть следующие генотипы: BB, Bb и bb. Чтобы человек был BB, он должен унаследовать аллель B от отца и аллель B от матери, поэтому частота этого генотипа равна p.2. Аналогично, частота bb равна q2. Частота Bb составляет 2pq, поскольку индивидуум может получить аллель B от отца или матери и аллель b таким же образом. Таким образом, мы имеем следующие частоты генотипов:
F (BB) = p2
F (Bb) = 2pq
F (bb) = q2
Ниже приведен пример вопроса, относящегося к этой теме:
(Fuvest) В популяции из 100 человек 36 страдают генетическим заболеванием, обусловленным парой аллелей аутосомно-рецессивного наследования.
) Выразите в десятичных дробях частоту доминантных и рецессивных генов.
Б) Сколько особей гомозиготны?
ç) Предположим, что в этой популяции скрещивания происходят случайным образом, в результате чего в среднем получается такое же количество потомков. Также учтите, что рассматриваемая характеристика не влияет на адаптивную ценность особей. В этих условиях, каков будет ожидаемый процент особей с доминирующим фенотипом в следующем поколении?
Обоснуйте свои ответы, показав, как вы пришли к численным результатам.
Разрешение:
) Если в популяции 100 человек и 36 человек страдают аутосомно-рецессивным заболеванием, мы имеем 36% больных, или 0,36. 0,36 соответствует q2. Таким образом, q равно 0,6. Поскольку p + q = 1, мы имеем, что p равно 0,4.
Б) Гомозиготные особи - это особи с генотипом AA и aa. Таким образом, мы имеем:
F (AA) + F (аа) = (0,6)2+ (0,4)2
F (AA) + F (aa) = 0,36 + 0,16 = 0,52 или 52 человека.
ç) Лица с доминантным фенотипом - это люди с генотипами Aa и Aa. В соответствии с принципом Харди-Вайнберга частота аллелей должна оставаться постоянной. Таким образом, частота генотипов в следующем поколении будет такой же. Таким образом, мы имеем:
F (AA) + F (Aa) = p2+ 2, потому что
F (AA) + F (Aa) = (0,4)2 + 2(0,4.0,6) = 0,64
Ма. Ванесса душ Сантуш
Источник: Бразильская школа - https://brasilescola.uol.com.br/biologia/principio-hardy-weinberg.htm
