Генетика популяцій. Закон Харді – Вайнберга.
Генетика популяцій
Кожна популяція характеризуються генетично структурою, тобто певним співвідношенням частот алелів (генотипів).
Закон Харді – Вайнберга: за певних умов співвідношення алелів у популяції залишатиметься сталим із покоління в покоління.
Формула до закону Харді – Вайнберга :
p2AA + 2pqAa + q2aa = 1, p+q = 1;
де частота алеля А позначається через p , частота алеля а – через q.
Приклади розв’язування задач
з використанням закону Харді – Вайнберга.
Задача 1. Визначте частоти домінантного та рецесивного алелів у групі особин, що складається з 60 гомозигот ВВ та 40 гомозигот bb.
Розв’язання. Для того,щоб виразити частоти алелю B (p) та b (q) в частках одиниці, розділимо кількість алелів B або b на загальну кількість алелів ( B + b): p = 120/200 = 0,6 q = 80/200 = 0,4
Задача 2. В популяції кароокі індивідууми становлять 51 %, блакитноокі – 49%. Визначте процент домінантних гомозигот.
Розв’язання. Частота рецесивних гомозигот – 49%, або 0,49. Частота рецесивного алеля q = = 0,7. Частота домінантного алеля: p = 1 – q = 1 – 0,7 = 0,3. Частота домінантних гомозигот: p2 = 0,32 = 0,09, тобто 9%.
Задача 3. Альбінізм у жита – рецесивна ознака. Серед 84000 рослин виявлено 210 альбіносів. Визначте відсоток гетерозиготних рослин.
Розв’язання. Частота рецесивних гомозигот: 210/84000 = 1/400 = 0,0025. Частота рецесивного алеля: 0,05. Частота домінантного алеля: p = 1 – q = 1 – 0,05 = 0,95.
Відсоток гетерозиготних рослин:
2pq = 2 x (0,95 x 0,05) = 0,095, тобто 9,5%
Задачі для самостійного розв’язання.
- У популяції людини 16% індивідуумів резус-негативні, 84% – резус-позитивні. Визначте процент гетерозиготних чоловіків.
Відповідь: 24%
- В Європі на 20 000 мешканців припадає один альбінос. Визначте процент гетерозиготних носії алелю альбінізму.
Відповідь: 1,4%
- Анірідія (відсутність райдужної оболонки ока) успадковується як домінантна ознака й трапляється з частотою 1/10000. Визначте частоту гомозигот за рецесивним алелем.
Відповідь: 99,99%
- Природжений вивих стегна визначається домінантним аутосомним алелем, який проявляється лише у 25% випадків. Захворювання трапляється з частотою 6 : 10 000. Визначте процент гомозиготних рецесивних індивідуумів.
Відповідь: 99,76%.
- В популяції собак виявлено 245 коротконогих тварин і 24 з нормальними ногами. Короткі ноги у собак – домінантна ознака (А), нормальна довжина ніг – рецесивна (а). Визначте частоти алелів А і а та генотипів АА, Аа, аа в цій популяції.
Відповідь: А – 0,7; а – 0,3; АА – 0,49; Аа – 0,42; аа – 0,09
- До складу популяції входять 9% гомозигот АА, 49% гомозигот аа і 42% гетерозигот Аа. Визначте частоту алелів А і а в популяції.
Відповідь: А – 0,3; а – 0,7
- Визначте частоти генотипів АА, Аа та аа, якщо гомозиготні рецесивні особини становлять 1%.
Відповідь: АА – 0,81; Аа – 0,18; аа – 0,01
- Розрахуйте частоту домінантних і рецесивних алелів у групі, що складається зі 160 особин із генотипом RR і 40 особин із генотипом rr.
Відповідь: R – 0,8; r – 0,2.
- Розрахуйте частоту домінантних і рецесивних алелів у популяції з частотами генотипів АА – 64%, Аа – 32%, аа – 4%.
Відповідь: А – 0,8; а – 0,2
- Три групи особин мають такі частоти генотипів:
а) 60% АА; 40% аа;
б) 40% АА; 40% Аа; 20% аа
в) 30% АА; 60% Аа; 10% аа
Визначте, які частоти генотипів АА, Аа, аа встановлюються в першому поколінні у кожній з цих груп.
Відповідь: в усіх трьох групах: 36% АА, 48% Аа, 16% аа.