Wróć do informacji o e-podręczniku Wydrukuj Pobierz materiał do PDF Pobierz materiał do EPUB Pobierz materiał do MOBI Zaloguj się, aby dodać do ulubionych Zaloguj się, aby skopiować i edytować materiał Zaloguj się, aby udostępnić materiał Zaloguj się, aby dodać całą stronę do teczki
RzH9819DjEsvT1
Angielski matematyk – Godfrey Harold Hardy
Źródło: Wikimedia Commons, domena publiczna.

W każdej populacjipopulacjapopulacji największą szansę na przeżycie mają osobniki o cechach, dostosowujących je do życia w danym środowisku. Badania nad zmiennościami genetycznymi populacji, których wyniki przedstawili w 1908 roku amerykański matematyk Godfrey H. Hardy oraz niemiecki lekarz Wilhelm Weinberg dowodziły, że częstość występowania genotypów w populacjipopulacjapopulacji można opisać matematycznie.

Sformułowane przez nich wnioski, nazywane prawem Hardy’ego-Weinbergaprawo Hardy’ego-Weinbergaprawem Hardy’ego-Weinberga, określają częstość występowania alleliallelalleli i genotypów w populacjipopulacjapopulacji, znajdującej się w stanie równowagi genetycznej. Ma to miejsce w sytuacji, w której spełnione są określone warunki:

R18P1u7LbIgrD
Wybierz jedno nowe słowo poznane podczas dzisiejszej lekcji i ułóż z nim zdanie.
bg‑azure

Jak obliczamy częstości występowania alleli w populacji?

Jeżeli założymy, że dany gen ma dwa allele – dominujący, oznaczony literą A oraz recesywny, oznaczony literą a – występujące w danej populacji odpowiednio z częstością p i q, zapiszemy równość:

p + q = 1

Częstość występowania poszczególnych genotypów:

AA=p2
Aa=2pq
aa = q2

jest rozwinięciem trójmianu kwadratowego:

(p+q)2=p2+2pq+q2
Ćwiczenie 1

Załóżmy, że w pewnej populacji myszy liczącej 1000 osobników, 90 z nich stanowiły osobniki albinotyczne. Reszta osobników miała szarą barwę sierści. Wiemy, że brak pigmentu jest cechą dziedziczoną recesywnie, więc biała barwa występuje jedynie u homozygothomozygotahomozygot recesywnych. Oblicz częstość występowania alleli A i a w tej populacji.

bg‑gray3

Jak rozwiązać zadanie?

Frekwencja genotypów aa - q2 wynosi 901000, czyli 0,09.

Allel recesywny q równa się pierwiastkowi kwadratowemu z qIndeks górny 2, 0 , 09  = 0,3.

Wiedząc, że p + q = 1, obliczamy p, czyli allel dominujący A.

p + 0,3 = 1, więc p wynosi 0,7.

Jeśli chcielibyśmy obliczyć, ilu osobników szarych to heterozygoty Aa, dokonujemy obliczeń, stosując zapis: 2pq = 2 x 0,7 x 0,3 = 0,42. Zatem w naszej przykładowej populacji heterozygoty stanowią 42 proc. osobników.

bg‑azure

Znaczenie prawa Hardy’egoWeinberga

Znaczenie prawa Hardy’ego-Weinberga polega nie tylko na tym, że umożliwia ustalenie częstości genotypów w populacji, ale także na tym, że wskazuje na fakt zachodzenia ciągłych zmian w pulach genowych populacji oraz pozwala na wyciąganie wniosków, dotyczących przyczyn tych zmian. Mogą nimi być: niewielka liczba osobników populacji, migracje, wpływ doboru naturalnego oraz występowanie trudnych do przewidzenia mutacji.

bg‑blue
Ciekawostka

Założenia prawa Hardy’ego-Weinberga są trudne, wręcz niemożliwe do uzyskania w naturze, ponieważ w normalnym środowisku mamy do czynienia z doborem naturalnym, a także z mutacjami i migracjami. W efekcie obserwujemy znaczne odstępstwa od tej reguły, szczególnie w dużych liczebnie populacjach.

Słownik

allel
allel

jedna z wersji genu; allel najczęściej występuje w określonym locus na danym chromosomie homologicznym; pojęcie to odnosi się także do genomu cytoplazmatycznego oraz prokariotycznego; allele tego samego genu różnią się jednym lub kilkoma nukleotydami

homozygota
homozygota

organizm zawierający identyczne allele danego genu w chromosomach; homozygoty wytwarzają zawsze gamety jednakowego typu – identyczne pod względem materiału genetycznego; homozygotyczność może dotyczyć jednego, kilku lub nawet wszystkich genów w organizmie

populacja
populacja

zespół osobników jednego gatunku, zamieszkujących określony teren w tym samym czasie

prawo Hardy’egoWeinberga
prawo Hardy’egoWeinberga

prawo, określające stosunki pomiędzy frekwencją alleli, a częstością genotypów w populacji oraz warunki, w jakich stosunki te będą zachowane; proporcje genotypów w populacji, spełniającej założenia prawa Hardy’ego-Weinberga określa się jako rozkład Hardy’ego-Weinberga