Частота аллелей у самцов Частота аллелей у самок | Аллель А 0,8 | Аллель а 0,2 |
Аллель А 0,8 | Генотип АА 0,64 | Генотип Аа 0,16 |
Аллель а 0,2 | Генотип Аа 0,16 | Генотип аа 0,04 |
Частоты результирующих генотипов: 0,64 – АА, 0,32 – Аа и 0,04 – аа.
Что же случилось с частотами аллелей А и а в генофонде особей нового поколения в популяции в результате этого скрещивания?
Частота аллеля А составила 0,64 + 0,5х0,32 = 0,64 + 0,16 = 0,8.
Частота аллеля а составила 0,04 + 0,5х0,32 = 0,04 + 0,5х0,32 = 0,2.
Мы убедились в том, что частоты аллелей А и а в генофонде особей нового поколения не изменились.
Закон Харди-Вайнберга справедлив для менделирующих признаков, то есть таких признаков, наследование которых подчиняется законам Менделя. Менделирующие признаки - то моногенные признаки: за каждый такой признак отвечает один ген.
Закон Харди-Вайнберга используется не только для аутосомных генов, но и для генов, сцепленных с половыми хромосомами. Для генов, расположенных только в Х-хромосоме, формулы закона приобретают следующий вид:
|
|
рХА + qХа = 1;
0,5р2ХАХА + рq ХАХа + 0,5q2ХаХа + 0,5 р ХАY + 0,5q ХаY = 1.
Положения закона Харди-Вайнберга применимы и к множественным аллелям. Так, если аутосомный ген представлен тремя аллелями (А, а1 и а2), то формулы закона приобретают следующий вид:
рА + qа1 + ra2 = 1;
р2АА+ q2а1а1 + r2а2а2 + 2рqАа1 + 2рrАа2 + 2qrа1а2 = 1.
Теоретически закон Харди-Вайнберга справедлив только для идеальных, или равновесных, популяций. Равновесными популяциями называются такие популяции, в которых выполняются следующие условия:
· популяция бесконечно велика; к ней можно применять законы вероятности, то есть когда в высшей степени маловероятно, что одно случайное событие может изменить частоты аллелей;
· имеет место панмиксия, то есть случайное образование родительских пар, без тенденции вступления особей в брак с партнерами, подобными или противоположными по генотипу;
· все аллели равно влияют на жизнеспособность гамет и потомки от всех возможных скрещиваний имеют равную выживаемость;
· популяция полностью изолирована, то есть, нет миграции особей, дающей приток или отток аллелей;
· новые мутации в данной популяции не появляются;
· отсутствует отбор;
· поколения не перекрываются во времени и не образуются родительские пары из особей, относящихся к разным поколениям.
Несмотря на то, что ни в одной реальной популяции эти условия не соблюдаются, равновесие частот генотипов в них все равно выполняется. Очень часто рассчитанные по формулам закона Харди-Вайнберга величины настолько близки к реальным, что этот закон оказывается вполне пригодным для анализа генетической структуры реальных популяций. Из этого следует, что можно рассчитать ожидаемые частоты генотипов, зная только некоторые из них.
|
|
Более того, на основе формул закона Харди-Вайнберга были разработаны подходы для характеристики факторов, изменяющих частоты аллелей в популяциях. Такими факторами являются:
· генетический дрейф;
· мутационный процесс;
· миграция;
· отбор;
· неслучайные скрещивания.