	Главная \| Случайная страница \| Контакты \| Мы поможем в написании вашей работы!

Закон Харди-Вайнберга

⇐ Предыдущая 17 18 19 20 212223 24 25 26 Следующая ⇒

В методологии популяционной генетики имеют дело с большими выборками особей, исходно гетерогенными по генетическому составу. Собственно популяционно-генетические исследования нередко ограничиваются оценками наследственного разнообразия изученных популяционных выборок. Р. Левонтин отмечал: «Если нельзя определить частоту альтернативных аллелей в разных локусах, в разных популяциях и в различные периоды истории данной популяции, то вся теория популяционной генетики остается абстрактным упражнением... Теория эволюционной генетики это теория исторических изменений частот генотипов».

Закономерность, которой в панмиксной популяции должно подчиняться распределение генотипических классов, контролируемых двумя аллелями аутосомного гена, была установлена в 1908 г. независимо друг от друга английским математиком Г. Харди и немецким врачом В. Вайнбергом. Таким образом был сформулирован краеугольный закон популяционной генетики - закон Харди-Вайнберга. Законы Менделя ничего не говорят о распределении в популяциях частот генотипов и аллелей генов. Именно на этот вопрос отвечает закон Харди-Вайнберга.

Основное утверждение закона состоит в том, что в отсутствие элементарных эволюционных процессов - мутаций, миграций, дрейфа генов и естественного отбора частоты генов остаются неизменными из поколения в поколение. Важным условием выполнимости закона является панмиксия, которая применительно к человеку означает независимость вероятности формирования брачных пар от генетической конституции супругов. В этом случае частота образования тех или иных генотипов у потомков пропорциональна их представленности у родителей. Когда на выбор брачного партнера оказывает влияние генотип, говорят об ассортативном скрещивании.

Пусть р и q - частоты двух аллелей локуса (А и а) некоторого гена, тогда у потомков при случайном образовании супружеских пар следует ожидать следующие генотипы и в следующих соотношениях.

Суммируя все ячейки таблицы с учетом того, что представленные варианты генотипов составляют полное поле событий и их совместная вероятность равна 1, а также сумма частот аллелей р и q тоже равна 1 по исходным условиям, получаем алгоритмическую формулу закона Харрди-Вайнберга:

р2 + 2pq + q2 = (р + q)2 = 1.

Закон говорит о том, что процесс наследственной преемственности (при случайном скрещивании) сам по себе не ведет к изменению частот генотипов локуса. Более того, равновесные частоты генотипов по данному локусу достигаются за одно поколение, если исходные частоты аллелей одинаковы у представителей обоих полов.

Из закона Харди-Вайберга прямо следуют три утверждения:

1. Частоты аллелей генов не изменяются от поколения к поколению. Действительно, частота аллеля А у потомства, в соответствии с данными таблицы, составит сумму частоты генотипа М и половину частоты генотипа Аа, т. е. р2 + pq = р(р + q) = р.

2. Равновесные частоты генотипов задаются возведением в квадрат суммы частот аллелей и не изменяются от поколения к поколению. Это следует из того, что частоты аллелей у потомства остаются теми же, что и у родителей, и следовательно, в последующих поколениях частоты генотипов останутся прежними.

З. Равновесные частоты генотипов достигаются за одно поколение. Какими бы ни были частоты генотипов в поколении родителей, частоты генотипов потомства составят р2,2pq и q2, если частоты аллелей у родителей обоего пола равны.

Важно, что закон Харди-Вайнберга применим и к большему числу аллелей локуса, т. е. в случае, например, трех аллелей можно записать:

(р + q + г)2 = р2 + q2 + r2 + 2pq + 2pr + 2qr = 1.

Значимость применения закона состоит в том, что он поозволяет рассчитать частоты генотипов в случаях, когда не все из них могут быть идентифицированы, например, при доминантности одного из аллелей.

Одним из интересных свойств генных частот в популяции согласно закону является то, что чем ниже частота рецессивного аллеля, тем большая его доля находится в скрытом гетерозиготном состоянии. Ясно, что квадрат малого числа всегда будет меньше его удвоенного произведения на значительно большую частоту встречаемости альтернативного доминантного аллеля.

Следует отметить еще одно интересное и важное применение закона в случае анализа патологических состояний, сцепленных с полом (чаще с Х-хромосомой), когда для представителей женского пола частоты генотипов будут совпадать с аутосомными локусами, а для самцов в силу их гемизиготности по Х-хромосоме патологические рецессивные гены проявляются всегда (например, дальтонизм).

27 Факторы популяционной динамики. Влияние факторов популяционной динамики на генетическое разнообразие популяций. Сравнительный анализ факторов популяционной динамики в изолированных и урбанизированных популяций.

⇐ Предыдущая 17 18 19 20 212223 24 25 26 Следующая ⇒

Дата публикования: 2014-11-03; Прочитано: 721 | Нарушение авторского права страницы | Мы поможем в написании вашей работы!

studopedia.org - Студопедия.Орг - 2014-2024 год. Студопедия не является автором материалов, которые размещены. Но предоставляет возможность бесплатного использования (0.007 с)...