Популационна генетика: закон на Харди-Вайнберг
Популацията е елементарната единица на еволюцията, а съвкупността от алелите на всички нейни индивиди е генофондът. Законът на Харди-Вайнберг гласи, че в голяма популация със случайно кръстосване, без мутации, отбор, миграции и дрейф, честотите на алелите и генотипите остават постоянни от поколение в поколение. Ако p е честотата на доминантния алел A, а q на рецесивния a, то p + q = 1, а генотипите са AA = p2, Aa = 2pq, aa = q2. Еволюция има, когато тези честоти се променят.
Какво да запомним
- p + q = 1 и p2 + 2pq + q2 = 1.
- Честотата на рецесивните хомозиготи aa е q2, затова q = √(дял на aa).
- Мутации, отбор, миграции и дрейф променят честотите на алелите.
- Ефект на основателя: малка група поставя началото на нова популация с беден генофонд.
Пример
Ако 16% от популацията са aa, то q2 = 0,16, q = 0,4, p = 0,6, а хетерозиготите са 2 · 0,6 · 0,4 = 0,48, т.е. 48%.
Проверете се: 10 въпроса
Натиснете въпроса, за да видите верния отговор и обяснението.
Кое условие е необходимо, за да важи законът на Харди-Вайнберг?
- Липса на мутации, отбор и миграции
- Малка изолирана популация
- Силен естествен отбор
- Непрекъснат приток на нови индивиди
Отговор: Липса на мутации, отбор и миграции
Законът описва идеална популация, в която нищо не променя честотите на алелите.
Честотата на алела A в популация е p = 0,7. Каква е честотата на алела a?
- 0,7
- 0,3
- 0,49
- 0,09
Отговор: 0,3
p + q = 1, следователно q = 1 − 0,7 = 0,3.
Ако p = 0,6 и q = 0,4, каква е честотата на хетерозиготите Aa?
- 0,24
- 0,48
- 0,36
- 0,16
Отговор: 0,48
Честотата на Aa е 2pq = 2 · 0,6 · 0,4 = 0,48.
В популация 16% от индивидите имат рецесивния белег (aa). Каква е честотата на алела a?
- 0,16
- 0,04
- 0,84
- 0,4
Отговор: 0,4
q2 = 0,16, следователно q = √0,16 = 0,4.
Рецесивна болест засяга 1 на 10 000 души. Каква е приблизително честотата на здравите носители (Aa)?
- Около 0,01%
- Около 20%
- Около 2%
- Около 50%
Отговор: Около 2%
q2 = 0,0001, q = 0,01, p = 0,99, 2pq = 0,0198, т.е. около 2%.
Как се нарича съвкупността от алелите на всички индивиди в една популация?
- Генотип
- Генофонд
- Фенотип
- Кариотип
Отговор: Генофонд
Генофондът е "наследственото богатство" на популацията.
Кой от изброените фактори не променя честотите на алелите в популацията?
- Мутациите
- Случайното кръстосване в голяма популация
- Естественият отбор
- Миграцията
Отговор: Случайното кръстосване в голяма популация
Случайното кръстосване само прегрупира алелите в генотипи, но не променя честотите им.
Как се нарича обедняването на генофонда, когато малка група индивиди основава нова популация?
- Стабилизиращ отбор
- Конвергенция
- Ароморфоза
- Ефект на основателя
Отговор: Ефект на основателя
Малката група носи само част от алелите на изходната популация.
Ако p = 0,9, каква е честотата на генотипа aa?
- 0,1
- 0,01
- 0,81
- 0,18
Отговор: 0,01
q = 1 − 0,9 = 0,1, а q2 = 0,01.
Защо естественият отбор трудно премахва напълно един рецесивен вреден алел?
- Рецесивните алели не мутират
- Хетерозиготите винаги загиват
- Отборът действа само върху растенията
- Повечето му копия са скрити в хетерозиготите
Отговор: Повечето му копия са скрити в хетерозиготите
Хетерозиготите не проявяват белега, затова отборът не ги "вижда".