Коли предмет є еволюція та популяційної генетики, ми не можемо не згадати про Принцип Харді-Вайнберга, також відомий як Закон рівноваги Харді-Вайнберга. Створений в 1908 році математиком Годфрі Харді та лікарем Вільгельмом Вайнбергом, принцип підкреслює це якщо еволюційні фактори, такі як Природний відбір, мутація, міграція та генетичні коливання, не впливають на дану популяцію, частоти генів та генотипові пропорції залишаться незмінними. Це означає, що якщо в популяції є, наприклад, алелі B і b, вони не змінюють свої показники протягом тривалого періоду часу. Ці показники були б змінені лише за умови еволюційних механізмів.
Щоб продемонструвати принцип Харді-Вайнберга, населення повинно відповідати деяким умовам. По-перше, це повинно бути досить великий і представити однакова кількість чоловіків і жінок. Інший важливий момент - це все пари повинні бути однаково родючими і здатний виробляти стільки ж цуценят. Всі схрещування повинні відбуватися навмання. Нарешті, мутації не можуть відбуватися в цій популяції, вона не може пройти природний відбір, а також не може відбуватися потік генів. Отже, очевидно, що лише теоретична сукупність може задовольнити цей принцип.
Ми можемо зробити висновок, що принцип Харді-Вайнберга може бути використаний як ознака того, що дана популяція еволюціонувала. Це можна зробити, проаналізувавши частоту алелів. Якщо частота змінюється, це ознака того, що там діяли еволюційні фактори.
Розрахувати частоту генів і генотипів у популяції в рівновазі Харді-Вайнберга досить просто. Припустимо, що алель B, який буде представлений р, і алель b, який буде представлений q, існують у популяції. Сума частоти цих двох алелей повинна дорівнювати 100%, отже:
p + q = 1
Продовжуючи приклад цієї популяції, ми маємо такі генотипи: BB, Bb та bb. Щоб особа мала ВВ, вона повинна успадкувати аллель В від батька та аллель В від матері, тому частота цього генотипу становить p.2. Так само частота bb дорівнює q2. Частота Bb становить 2pq, оскільки людина може отримувати алель B від батька або матері та алель b однаковим чином. Отже, ми маємо такі частоти генотипів:
Не зупиняйтесь зараз... Після реклами є ще щось;)
F (BB) = p2
F (Bb) = 2pq
F (bb) = q2
Нижче наведено приклад запитання, яке стосується цієї теми:
(Фувест) У популяції 100 людей 36 страждають від генетичного захворювання, зумовленого парою аутосомно-рецесивних алелів успадкування.
The) Виразіть у десяткових частках частоту домінантних та рецесивних генів.
Б) Скільки особин є гомозиготними?
ç) Припустимо, що в цій популяції схрещування відбуваються випадковим чином, в результаті чого в середньому відбувається рівна кількість нащадків. Також враховуйте, що дана характеристика не змінює адаптаційну цінність людей. За цих умов, яким буде очікуваний відсоток особин з домінуючим фенотипом у наступному поколінні?
Обґрунтуйте свої відповіді, показавши, як ви дійшли до числових результатів.
Дозвіл:
The) Якщо населення налічує 100 осіб, а 36 страждають від аутосомно-рецесивного захворювання, ми маємо 36% уражених, або 0,36. 0,36 відповідає q2. Отже, q дорівнює 0,6. Оскільки p + q = 1, маємо, що p дорівнює 0,4.
Б) Гомозиготні особини - це особи з генотипом АА та аа. Тому ми маємо:
F (AA) + F (aa) = (0,6)2+ (0,4)2
F (AA) + F (aa) = 0,36 + 0,16 = 0,52 або 52 особини.
ç) Особи з домінантним фенотипом - це особи з генотипами Aa та Aa. Дотримуючись принципу Харді-Вайнберга, частота алелів повинна залишатися незмінною. Таким чином, частота генотипів буде однаковою і в наступному поколінні. Тому ми маємо:
F (AA) + F (Aa) = с2+ 2, тому що
F (AA) + F (Aa) = (0,4)2 + 2(0,4.0,6) = 0,64
Ма. Ванесса дос Сантос
