Закон Харди-Вайнберга

Основные термины и понятия Эволюция Эволюция Популяция Популяция Генотип Генотип Фенотип Фенотип Ген Ген Аллель Аллель Мутация Миграция Дрейф генов Естественный отбор Гомозиготный генотип Гетерозиготный генотип

Формулировка и условия выполнения закона Харди – Вайнберга. Формулировка и условия выполнения закона Харди – Вайнберга. ОСНОВНОЕ утверждение закона Харди – Вайнберга состоит в том, что ОСНОВНОЕ утверждение закона Харди – Вайнберга состоит в том, что в отсутствии элементарных эволюционных процессов, а именно мутаций, отбора, миграций и дрейфа генов, частоты генотипов остаются неизменными из поколения в поколение. Этот закон утверждает также, что частоты генотипов связаны с частотами генов простыми (квадратичными) соотношениями.

Из закона Харди – Вайнберга вытекает следующий вывод: Из закона Харди – Вайнберга вытекает следующий вывод: Если частоты аллелей у самцов и самок исходно одинаковы, то при случайном скрещивании равновесные частоты генотипов в любом локусе достигаются за одно поколение. Если частоты аллелей у самцов и самок исходно одинаковы, то при случайном скрещивании равновесные частоты генотипов в любом локусе достигаются за одно поколение. Если имеются только 2 аллеля, А и а, с частотами p и q, то частоты трех Если имеются только 2 аллеля, А и а, с частотами p и q, то частоты трех возможных генотипов выражаются уравнением: ( p + q )² = p² + 2 pq + q² ( p + q )² = p² + 2 pq + q² А а АА Аа аа А а АА Аа аа Где буквами во второй строке, обозначены аллели генотипы. Где буквами во второй строке, обозначены аллели генотипы.

Из закона Харди – Вайнберга вытекает следующий вывод: Из закона Харди – Вайнберга вытекает следующий вывод: Если имеются 3 аллеля, например, А1, А2, А3, частотами p, q, r, то частоты генотипов определяются следующим образом: Если имеются 3 аллеля, например, А1, А2, А3, частотами p, q, r, то частоты генотипов определяются следующим образом: (p+ q + r)² = p² + q² + r² + 2 pq + 2pr + 2 qr (p+ q + r)² = p² + q² + r² + 2 pq + 2pr + 2 qr А1 А2 А3 А1 А2 А3 Затем получим соответственно следующие варианты генотипов: Затем получим соответственно следующие варианты генотипов: А1А1; А2А2; А3А3; А1А2; А1А3; А2 А3. А1А1; А2А2; А3А3; А1А2; А1А3; А2 А3. Аналогичный прием возведения в квадрат многочлена может быть использован для определения равновесных частот генотипов при любом числе аллелей, причем сумма всех частот аллелей, так же, как и сумма всех Аналогичный прием возведения в квадрат многочлена может быть использован для определения равновесных частот генотипов при любом числе аллелей, причем сумма всех частот аллелей, так же, как и сумма всех генотипов всегда должна быть = 1. генотипов всегда должна быть = 1.

ПРИМЕНЕНИЕ ЗАКОНА Харди – Вайнберга ПРИМЕНЕНИЕ ЗАКОНА Харди – Вайнберга Одно из применений закона состоит в том, что он позволяет рассчитать некоторые из частот генов и генотипов в тех случаях, когда не все генотипы могут быть идентифицированы вследствие доминантности некоторых аллелей. Одно из применений закона состоит в том, что он позволяет рассчитать некоторые из частот генов и генотипов в тех случаях, когда не все генотипы могут быть идентифицированы вследствие доминантности некоторых аллелей. Одно из следствий закона Харди – Вайнберга состоит в том, что редкие аллели присутствуют в популяции главным образом в гетерозиготном состоянии. Одно из следствий закона Харди – Вайнберга состоит в том, что редкие аллели присутствуют в популяции главным образом в гетерозиготном состоянии.

ЗАДАЧА 1 на применение закона Харди – Вайнберга. ЗАДАЧА 1 на применение закона Харди – Вайнберга. В большой перекрестно скрещивающейся популяции доля особей ММ составляет 0,16. Если все генотипы обладают одинаковым репродуктивным потенциалом то, сколько особей в популяции должно быть с рецессивным признаком, если численность популяции ? В большой перекрестно скрещивающейся популяции доля особей ММ составляет 0,16. Если все генотипы обладают одинаковым репродуктивным потенциалом то, сколько особей в популяции должно быть с рецессивным признаком, если численность популяции ?

Решение задачи 1 Решение: Для решения используем уравнение Харди – Вайнберга для локуса, имеющего 2 аллеля. p² ( MM ) + 2 pq ( Mm ) + q² ( mm ) = 1; p² ( MM ) + 2 pq ( Mm ) + q² ( mm ) = 1; p² = 0,16 по условию задачи p² = 0,16 по условию задачи находим частоту аллеля М: р = 0,16 = 0,4; находим частоту аллеля М: р = 0,16 = 0,4; находим частоту аллеля m: q = 1 – p, q = 1 – 0,4 = 0,6 находим частоту аллеля m: q = 1 – p, q = 1 – 0,4 = 0,6 находим частоту генотипа mm: q² = 0,6² = 0,36 находим частоту генотипа mm: q² = 0,6² = 0,36 находим число особей с рецессивным генотипом, при условии, что находим число особей с рецессивным генотипом, при условии, что N = ; N mm = * 0,36 = N = ; N mm = * 0,36 =

ЗАДАЧА 2 на применение закона Харди – Вайнберга. Популяция имеет следующее соотношение генотипических частот: 0,25 СС; 0,39 Сс; 0,36сс Популяция имеет следующее соотношение генотипических частот: 0,25 СС; 0,39 Сс; 0,36сс Указать, находится данная популяция в равновесии или нет. Какие частоты генотипов будут соответствовать равновесному состоянию данной популяции? Указать, находится данная популяция в равновесии или нет. Какие частоты генотипов будут соответствовать равновесному состоянию данной популяции?

Решение задачи 2 Решение: Для того чтобы определить, находится ли данная популяция в состоянии генотипического равновесия, найдем генотипические частоты в следующем поколении. p1 = p² + 2pq / 2 = 0,25 + 0,39 / 2 = 0,44 p1 = p² + 2pq / 2 = 0,25 + 0,39 / 2 = 0,44 q1 = 1- p, q = 1 – 0,44 = 0,56 q1 = 1- p, q = 1 – 0,44 = 0,56 p1² = 0,44² = 0,2 p1² = 0,44² = 0,2 q1² = 0,56² = 0,3 q1² = 0,56² = 0,3 2p1q1 =2 * 0,44 * 0,56 = 0,5 2p1q1 =2 * 0,44 * 0,56 = 0,5 0,2 cc + 0,5 Cc + 0,3 cc = 1, так как генотипические частоты в следующем поколении меняются, то исходная популяция не была равновесна. По закону Пирсона первое свободное скрещивание приводит популяцию в состояние генотипического равновесия, то есть равновесные частоты соответствуют частотам генотипов в F1. 0,2 cc + 0,5 Cc + 0,3 cc = 1, так как генотипические частоты в следующем поколении меняются, то исходная популяция не была равновесна. По закону Пирсона первое свободное скрещивание приводит популяцию в состояние генотипического равновесия, то есть равновесные частоты соответствуют частотам генотипов в F1.