Понятие генофонд и основные критерии его оценки. Генетический груз популяции

Генофонд слагается из всего разнообразия генов и аллелей, имеющихся в

популяции, размножающейся половым путем; в каждой данной популяции состав генофонда из поколения в поколение может постоянно изменяться. Новые сочетания генов образуют уникальные генотипы, которые в своем физическом выражении, т.е. в форме фенотипов, подвергаются давлению факторов среды, производящим непрерывный отбор и определяющим, какие гены будут переданы следующему поколению.

Популяция, генофонд которой непрерывно изменяется из поколения в

поколение, претерпевает эволюционное изменение. Статичный генофонд отражает отсутствие генетической изменчивости среди особей данного вида и отсутствие эволюционного изменения.

Уравнение Харди-Вайнберга

Это уравнение дает простую математическую модель, которая объясняет, каким образом в генофонде сохраняется генетическое равновесие; но главное применение его в популяционной генетике – вычисление частот аллелей и генотипов.

Если имеется два организма, один гомозиготный по доминантному аллелю А, а другой – по рецессивному аллелю а, то все потомки будут гетерозиготными (Аа):

А = доминантный аллель

а = рецессивный аллель|

p2 – доминантные гомозиготы;

2pq – гетерозиготы;

q2 – рецессивные гомозиготы.

Сумма частот трех генотипов, представленных в рассматриваемой

популяции, равна 1; пользуясь символами p и q, можно сказать, что

вероятности генотипов следующие:

p2 + 2pq + q2 = 1.

Например, один человек из 10000 – альбинос, то есть частота

альбинотического генотипа составляет 1 на 10000. Поскольку аллель

альбинизма рецессивен, альбинос должен быть гомозиготным по рецессивному гену.

Зная, что q2 = 0.0001, можно определить частоты аллеля альбинизма (q),

доминантного аллеля нормальной пигментации (p), гомозиготного доминантного генотипа (p2) и гетерозиготного генотипа (2pq). Так как

частота аллеля альбинизма в популяции равна 0.01 или 1%. Поскольку

p + q =1,

p = 1 – q = 1 – 0.01 = 0.99,

частота доминантного аллеля в популяции равна 0.99, или 99%. А если

p = 0.99 и q = 0.01, то

2pq = 2 ((0.99) ((0.01) = 0.0198,

Факторы, вызывающие изменения в популяциях

Принцип равновесия Харди-Вайнберга гласит, что при наличии

определенных условий частота аллелей остается постоянной из поколения в поколение. При этих условиях популяция будет находится в состоянии генетического равновесия и никаких эволюционных изменений происходить не будет. Однако принцип Харди-Вайнберга носит чисто теоретический характер.

Очень немногие популяции находятся в условиях, при которых сохраняется равновесие.