Please note that some of the translations on this page are AI generated. Click here for the English version.
У диплоидных организмов есть два аллеля каждого гена, по одному от каждого родителя, в своих соматических клетках. Следовательно, каждая особь вносит два аллеля в генофонд популяции. Генофонд популяции представляет собой сумму всех аллелей всех генов в этой популяции и имеет некоторую степень вариации. Генетическая изменчивость обычно выражается как относительная частота, то есть процент от общей популяции, имеющей данный аллель, генотип или фенотип.
В начале 20 века ученые задавались вопросом, почему частота некоторых редко наблюдаемых доминантных черт не увеличивается в случайно спаривающихся популяциях с каждым поколением. Например, почему доминирующий признак полидактилии ( E , дополнительные пальцы рук и / или ног) не становится более распространенным, чем обычное количество пальцев ( e ) у многих видов животных? ? В 1908 году это явление неизменной генетической изменчивости между поколениями было независимо продемонстрировано немецким врачом Вильгельмом Вайнбергом и британским математиком Г. Х. Харди. Позже этот принцип получил название равновесия Харди-Вайнберга.
Уравнение Харди-Вайнберга ( p 2 + 2 pq + q 2 & nbsp; = & nbsp; 1) элегантно связывает частоты аллелей с частотами генотипов. Например, в популяции с полидактилией генофонд содержит аллели E и e с относительной частотой p и q < / em> соответственно. Поскольку относительная частота аллеля является долей от общей популяции, p и q в сумме дают 1 ( p + q = 1).
Генотип особей в этой популяции - EE , Ee или ee . Следовательно, доля лиц с генотипом EE составляет p & times; p или p 2 , а доля особей с генотипом ee составляет q & раз; q или q 2 . Доля гетерозигот ( Ee ) составляет 2 pq ( p & times; q и q & times; p ), поскольку существует два возможных скрещивания, которые дают гетерозиготный генотип (т. е. доминантный аллель может происходить от любого из родителей). Подобно частотам аллелей, частоты генотипов также в сумме дают 1; следовательно, p 2 + 2 pq + q 2 & nbsp; = & nbsp; 1, известное как уравнение Харди-Вайнберга.
Равновесие Харди-Вайнберга гласит, что при определенных условиях частоты аллелей в популяции будут оставаться постоянными во времени. Такие популяции удовлетворяют пяти условиям: бесконечный размер популяции, случайное спаривание особей и отсутствие генетических мутаций, естественный отбор и поток генов. Поскольку эволюцию можно просто определить как изменение частот аллелей в генофонде, популяция, соответствующая критериям Харди-Вайнберга, не эволюционирует. Большинство естественных популяций нарушают хотя бы одно из этих предположений и поэтому редко бывают в равновесии. Тем не менее, принцип Харди-Вайнберга является полезной отправной точкой или нулевой моделью для изучения эволюции, а также может применяться к исследованиям популяционной генетики для определения генетических ассоциаций и выявления ошибок генотипирования.
Принцип Харди-Вайнберга предсказывает Частоты аллелей для популяции, которая не развивается. При рассмотрении двух аллелей в локусе, таких как аллель рыжего и коричневого меха в популяции белок, сумма частот каждого из аллелей представлена буквами p и q, равными одному, так как есть только два аллеля. Кроме того, частоты каждого из специфических генотипов можно рассчитать.
Частота особей с рыжим и коричневым мехом в популяции, при том, что оба типа гомозиготны, равна квадрату частоты аллеля, Или р в квадрате и q в квадрате, поскольку с гомозиготные особи имеют два одинаковых аллеля. Гетерозиготные особи с рыжим/коричневым мехом могут появиться двумя способами, если яйцо обеспечивает рыжий аллель, а сперма коричневый, или наоборот. Поэтому частота гетерозиготных особей в два раза больше произведения частот аллелей, два умножить на пи умножить на q, сумма всех этих генотипических частот будут равна одному.
Этот принцип справедлив в специфических условиях, когда популяция не развивается. Там спаривание происходит случайно, и нет предпочтения определенных генотипов. Не должно быть никакого генного потока снаружи популяции, и никаких мутаций внутри популяции.
Наконец, размер популяции должен быть очень большим, поскольку в маленьких популяциях случайные события могут существенно изменять частоты аллелей.
01:25
Population Genetics
64.4K Просмотры
01:49
Population Genetics
76.0K Просмотры
01:09
Population Genetics
61.8K Просмотры
03:33
Population Genetics
42.9K Просмотры
02:39
Population Genetics
37.5K Просмотры
