Генетика популяций

| Категория реферата: Рефераты по биологии
| Теги реферата: антикризисное управление, реферат сфера
| Добавил(а) на сайт: Nosatenko.

0.99 + 0.01 = 1

Значение этого уравнения состоит в том, что, зная частоту одного из аллелей, можно определить частоту другого. Пусть, например, частота рецессивного аллеля = 25%, или 0.25. Тогда p + q = 1 p + 0.25 = 1 p = 1 – 0.25 p = 0.75

Таким образом, частота доминантного аллеля равна 0.75, или 75%

3 Частота генотипов

Частоты отдельных аллелей в генофонде позволяют вычислять генетические изменения в данной популяции и определять частоту генотипов. Поскольку генотип данного организма – главный фактор, определяющий его фенотип, вычисление частоты генотипа используют для предсказания возможных результатов тех или иных скрещиваний. Это имеет важное практическое значение в сельском хозяйстве и медицине.

Математическая зависимость между частотами аллелей и генотипов в популяциях была установлена в 1908 г. независимо друг от друга английским математиком Дж. Харди и немецким врачом В. Вайнбергом. Эту зависимость, известную под названием равновесия Харди-Вайнберга, можно сформулировать так: частоты доминантного и рецессивного аллелей в данной популяции будут оставаться постоянными из поколения в поколение при наличии определенных условий. Условия эти следующие:

1) размеры популяции велики;

2) спаривание происходит случайным образом;

3) новых мутаций не возникает;

4) все генотипы одинаково плодовиты, т.е. отбора не происходит;

5) поколения не перекрываются;

6) не происходит ни эмиграции, ни иммиграции, т.е. отсутствует обмен генами с другими популяциями.

Поэтому любые изменения частоты аллелей должны быть обусловлены нарушением одного или нескольких из перечисленных выше условий. Все эти нарушения способны вызвать эволюционное изменение; и если такие изменения происходят, то изучать их и измерять их скорость можно с помощью уравнения
Харди-Вайнберга.

4 Уравнение Харди-Вайнберга

Это уравнение дает простую математическую модель, которая объясняет, каким образом в генофонде сохраняется генетическое равновесие; но главное применение его в популяционной генетике – вычисление частот аллелей и генотипов.

Если имеется два организма, один гомозиготный по доминантному аллелю
А, а другой – по рецессивному аллелю а, то все потомки будут гетерозиготными (Аа):

А = доминантный аллель а = рецессивный аллель

|Фенотипы родителей |Доминантный |x |Рецессивный |
|Генотипы родителей (2n) |AA |x |aa |
|Мейоз | | | |
|Гаметы (n) |A A |x |a a |
|Случайное оплодотворение | | | |
|Генотипы F1 (2n) |Aa Aa | |Aa Aa |
|Фенотипы F1 |Все доминантные |

Если наличие доминантного аллеля А обозначить символом p, а рецессивного аллеля а – символом q, то картину скрещивания между особями
F1, возникающие при этом генотипы и их частоты можно представить следующим образом:

|Фенотипы F1 |Доминантный |x |Доминантный |
|Генотипы F1 (2n) |Aa |x |Aa |
|Мейоз | | | |
|Гаметы (n) |A а |x |А a |
|Случайное | |A | |a |
|оплодотворение | | | | |
| | |(p) | |(q) |
| |A |AA | |Aa |
| |(p) |(p2) | |(pq) |
| |a |Aa | |aa |
| |(q) |(pq) | |(q2) |
|Генотипы F2 (2n) |AA |2Aa |aa |
| |(p2) |(2pq)|(q2) |
|Фенотипы F2 |Доминантные |Доминантные |Рецессивные |
| |(гомозиготы) |(гетерозиготы)|(гомозиготы) |

Поскольку аллель А доминантный, отношение доминантных генотипов к рецессивным составляет 3:1 – это менделевское отношение при моногибридном скрещивании. Используя символы p и q, результаты приведенного выше скрещивания можно представить следующим образом:

p2 – доминантные гомозиготы;

2pq – гетерозиготы; q2 – рецессивные гомозиготы.

Такое распределение возможных генотипов носит статистический характер и основано на вероятностях. Три возможных генотипа, образующихся при таком скрещивании, представлены со следующими частотами:

|AA |2Aa |aa |
|0.25 |0.50 |0.25 |