Закон Харди-Вайнберга

Закон Харди-Вайнберга

Популяция -

• это совокупность особей одного вида, длительно существующих на определенной территории, свободно скрещивающихся и относительно изолированных от других особей того же вида.

Одно из свойств популяции:

• В больших популяциях действует закон Харди – Вайнберга: в большой (идеальной) популяции наблюдается постоянство частот аллелей, гомо- и гетерозигот, и оно не изменяется в ряду поколений.

Генетика популяций

• Начальные этапы эволюционных процессов протекают в популяциях на основе закономерностей наследования. Поэтому с эволюционной точки зрения представляют интерес вопросы изучения генетической структуры популяций и тех процессов, которые разыгрываются в сменяющих друг друга поколениях особей.

В популяции одновременно находятся особи как с доминантными, так и с рецессивными признаками.

Почему же рецессивный аллель не вытесняется доминантным?

Изучение генетической структуры популяций связано с выяснением генотипического состава, то есть с определением частот генотипов и аллелей.

• Частота генотипов определяется в процентах или долях единицы особей определенного генотипа по отношению ко всем изученным особям. Эта закономерность чисто математически была объяснена в 1908 году независимо друг от друга двумя исследователями – английским математиком Г. Харди и немецким врачом В. Вайнбергом .

Закон Харди-Вайнберга (закон генетического равновесия):

Относительные частоты генов в популяции не изменяются из поколения в поколение во времени при следующих условиях:

• популяция должна быть велика;
• отсутствует давление отбора на данные признаки;
• отсутствуют мутации этих генов;
• в популяции особи свободно скрещиваются ( панмиксия );
• нет миграции из соседних популяций.

• Предположим некую идеальную популяцию с одинаковым соотношением генотипов АА и аа . Частоту гена А обозначим р, а гена а – q . На основании скрещивания гетерозигот Аа составим решётку Пеннета:

В идеальной популяции частоты встречаемости генотипов АА; 2Аа; аа остаются неизменными и описываются уравнением:

p 2 (AA) + 2pq (Aa) + q 2 (aa) = 1

( p + q ) 2 = 1

(при извлечении квадратного корня)

Сумма частот генов в популяции: p + q = 1 .

Уравнение: p 2 + 2 pq + q 2 = 1

• Используя закон Харди-Вайнберга, можно вычислить насыщенность популяции определёнными генами. Особенно широко этот закон используется при медико-генетических исследованиях и для определения генетической структуры (частоты генов, генотипов и фенотипов) популяций в животноводстве и селекции.

• Длительное время в природе популяция, удовлетворяющая перечисленным условиям, существовать не может. На популяцию всегда действуют различные факторы (и внешние, и внутренние), которые приводят к нарушению генетического равновесия.

• Процесс, в результате которого происходит длительное и направленное изменение генотипического состава популяции, её генофонда, получил название элементарного эволюционного явления (процесса). Эволюционный процесс невозможен без изменения генофонда популяции.

Генетическую структуру популяции изменяют следующие факторы:

• мутации (источник новых аллелей);
• неравная жизнеспособность особей (особи подвергаются действию отбора);
• неслучайное скрещивание (при самооплодотворении частота гетерозигот падает);
• дрейф генов;
• миграции.