В детайли

Принцип на Харди-Вайнберг


През 1908 г. английският математик Годфри Х. Харди (1877 - 1947) и немският лекар Вилхем Вайнберг Те стигнали до извода, че ако няма еволюционен фактор да действа върху популация, която отговаря на определени условия, честотата на техните алели ще остане непроменена през поколенията.

Този принцип стана известен като Закон или теорема или принцип на харди-Вайнберг или принцип на генния баланс.

Условия за равновесие на Харди-Вайнберг

Според Харди и Вайнберг условията, необходими за популацията да остане в генно равновесие, са следните:

  • Населението трябва да е много голямо (теоретично, колкото по-голямо, толкова по-добре), така че всички възможни пресичания да се осъществяват според законите на вероятността.
  • Населението трябва да е панмитно (от гръцки тиган, всички и от латински miscere, микс), т.е. пресичането между индивиди от различни генотипове трябва да се случи на случаен принцип, без никакви предпочитания.

Популация, която има тези характеристики и в която не се появяват еволюционни фактори, като мутация, селекция или миграция, ще остане в генно равновесие, тоест алелните честоти не се променят през поколенията.

Изразът на генния баланс

Да предположим популация в генно равновесие, в която честотите на алелите Най- и на (не секс) са съответно 80% и 20% (0.8 и 0.2). Знаейки, че всяка гамета носи само един алел на всеки ген, се заключава, че 80% от гаметите, произведени от членове на тази популация, ще носят алела. Най-, а 20% ще бъдат носители на алела на.

Хомозиготен индивид АА образува се, когато мъжка гама, носеща алел Най- огражда женска гамета, носеща алел Най-, Вероятността това събитие да се случи е равно на произведението на честотите, с които се срещат тези типове гамети. Така че вероятността от формиране на индивид АА é 0,64 или 64%.

е( А) х f(А) = 0,8 х 0,8 = 0,64 или 64%

Хомозиготен индивид аа, от своя страна, възниква, когато две гамети се срещнат с него. Вероятността да се случи това събитие е равна на произведението на честотите, с които са възникнали тези гамети. Вероятността за формиране на индивид aa е 0,04 или 4%.

е(А) х f(А) = 0,2 х 0,2 = 0,04 или 4%

Хетерозиготен индивид Аа завършва, когато мъжка гамета Най- зарязва женска гамета наили когато мъжка гамета на зарязва женска гамета Най-, Вероятността да се случат тези събития е 0,32 или 32%.

е(А) х f(А) + f(А)х f(А) = 0,8 х 0,2 + 0,2 х 0,8 = 0,32 или 32%

Ако наречем p честотата на доминиращия алел, а q честотата на рецесивния алел, можем да напишем, че честотата на индивидите AA е равна на p2, честотата на индивидите аа е равен на q2 и този на хетерозиготни индивиди Аа е равно на 2pQ. Вижте защо:

Allele честота в мъжки гамети

p = е(А) q = е(А)

Честота на алела на женската гамета

p = f(А)

q = f(А)

р2 = f(АА) pq = f(Аа)
qp = f(Аа) р2 = f(Аа)

Сумата от честотите на различните генотипове ще бъде 1 или 100%.

Р2 + 2 защо + q2 = 1

Е(АА) е(Аа) + f(Аа) е(Аа)

Принципът на Харди-Вайнберг гласи, че за дадена двойка алели с честоти р и р, при равновесна популация на Мендел, честотата на различните генотипове при всяко поколение ще бъде в съответствие с израза p2 + 2pq + q2 = 1.

Значение на принципа на Харди-Вайнберг

Принципът на Харди-Вайнберг поставя теоретичен стандарт за генното поведение през поколенията. На практика ни помага да разберем дали дадено население е в равновесие или не, като насочва вниманието към възможните еволюционни фактори, които работят.

Генетикът FJ Ayala (1934) от Калифорнийския университет (САЩ) сравнява принципа на Харди-Вайнберг с първия закон за механиката на Нютон, според който движещото се тяло поддържа постоянната си скорост, докато не се намеси сила. външно. Телата винаги са обект на външни сили, но законът на Нютон е теоретична отправна точка, важна за разбирането на механиката. Принципът на Харди-Вайнберг гласи, че при липса на еволюционни фактори честотата на гените остава постоянна в теоретичната популация. Винаги има еволюционни фактори на работа в реални популации. Законът на Харди-Вайнберг обаче е важен, защото ви позволява да определите колко и как балансът на населението се влияе от еволюционните фактори.


Видео: Принцип Харди-Уайнберга (Юли 2021).