nasiona marihuany

Prawo Hardy'ego i Weinberga

Wyszukiwarka Forumowa:
S

sub

Guest
A teraz pora na coś takiego: Populacja panmiktyczna i Prawo Hardy'ego i Weinberga

Podstawy genetyki populacji --> Reguła Hardy’ego-Weinberga Aka Prawo Hardy'ego i Weinberga. Pewnie jest w programie gimnazjum ... chyba... Nie można nie wspomnieć w dziale Hodowla : Do tej pory nie było nic na forum.

Fragment:

ZARYS MECHANIZMÓW EWOLUCJI. PWN 2002


Prawo Hardy'ego i Weinberga

Populację określamy jako panmiktyczną, jeżeli kojarzenia należących do niej osobników zachodzą całkowicie losowo. Rozkład genotypów w populacji zależy od wielu czynników. W najprostszym przypadku może być on losowy i bezpośrednio wynikać z frekwencji występujących w tej populacji alleli. Załóżmy, że populacja spełnia następujące warunki:

1. organizmy są diploidalne
2. rozmnażają się płciowo
3. pokolenia nie zachodzą na siebie
4. osobniki kojarzą się losowo (populacja jest panmiktyczna)
5. populacja jest bardzo duża (nieskończenie wielka?
6. nie ma migracji
7. nie ma mutacji
8. dobór naturalny nie wpływa na badany locus.​

Populacja będzie spełniała te warunki także wtedy, gdy czynniki wymienione w punktach 6,7 i 8 będą się równoważyć. W takich warunkach proporcje genotypów, dla locus o dwu allelach A i a, których frekwencje wynoszą odpowiednio p i q, (przy czym p + q = 1), będą odpowiadały rozwinięciu dwumianu.

43.gif


Powyższe stwierdzenie jest zwane prawem Hardy'ego i Weinberga. Prawo to mówi, że jeśli zostaną spełnione założenia 1-8, to frekwencje alleli i genotypów w populacji nie będą się zmieniały z pokolenia na pokolenie; dla dwu alleli frekwencje genotypów będą odpowiadały rozwinięciu dwumianu (p + q)2.

Zasada ta jest intuicyjnie oczywista i można łatwo jej dowieść. Przytoczymy tu jeden sposób. Gdy spełnionych jest 8 powyższych warunków, wówczas frekwencje alleli A i a w gametach, tj. zarówno w jajach, jak i plemnikach, wynoszą odpowiednio p i q. Te łącząc się losowo w zygoty dają genotypy AA, Aa i aa w określonych proporcjach, zgodnie z regułami rachunku prawdopodobieństwa. Przedstawiono to na ryc. 3.2.

Do podobnego wniosku można również dojść analizując segregację alleli w kojarzeniach poszczególnych genotypów, czyli wprowadzając reguły Mendla do populacji (patrz Krzanowska i in. 1982). Regułę Hardy'ego i Weinberga można bez trudu rozszerzyć na większą liczbę alleli; np. dla trzech alleli, których frekwencje wynoszą odpowiednio p, q oraz r, rozkład genotypów w populacji określa rozwinięcie trójmianu (p+ q + r)2.

Regułę tę można traktować jako hipotezę zerową, opisującą stan populacji nie wymagający wyjaśnienia. Populacja obwarowana tymi zastrzeżeniami nie ewoluuje. Znając zatem frekwencje alleli, obliczone uprzednio z frekwencji występujących genotypów, np. badając zmienność białek, możemy sprawdzić, czy istotnie rozkład genotypów w populacji jest losowy (por. ustęp 3.5.2). W przeciwnym przypadku możemy szukać czynników powodujących odstępstwa.

44.gif


Jak widać z długiej listy zastrzeżeń, zmiany struktury populacji mogą być spowodowane bardzo różnorodnymi czynnikami Zmieniają one albo bezpośrednio frekwencje alleli (mutacje, czy migracje gamet), lub też frekwencję genotypów (selekcja, migracja, zmiany wielkości populacji). Nie bez znaczenia dla składu populacji jest rodzaj rozrodu, wegetatywny czy płciowy, oraz sposób kojarzenia się osobników, który może odbiegać od losowego. Ponieważ geny są ułożone w chromosomach, loci mogą albo występować razem w tym samym chromosomie, albo osobno w innych chromosomach. Położenie loci ma wpływ na sposób ich dziedziczenia i zmienność populacji (ustęp 3.7.1).
 
Ostatnia edycja:
S

sub

Guest
Genetyka.
Edmund Malinowski.
PWN 1978


a. Prawo Hardy'ego i Weinberga

Rozpatrzmy przykład teoretyczny dotyczący utrzymywania się z pokolenia na pokolenie częstości różnych kategorii genów i genotypów w populacji Przypuśćmy, że nasza populacja składa się z trzech genotypów, mianowicie AA, Aa i aa i że genotypy te występują np. w stosunku 49 AA: 42 Aa: 9 aa. Przypuśćmy, że jest to duża populacja zwierząt rozdzielnopłciowych, że kojarzenie się par w obrębie populacji zachodzi według przypadku i że mutacje, które mogłyby zakłócać stosunki liczbowe między genotypami, nie występują. Przypuśćmy w końcu, że stosunek 49 AA; 42 Aa: 9 aa występuje zarówno w obrębie osobników męskich jak i żeńskich i że jest 50% samic i 50% samców. Dla uproszczenia obliczeń przyjmujemy, że każdy samiec wytwarza tylko 10 plemników, a każda samica tylko 10 jaj. Przedstawia te stosunki tabela 40. Wykazuje ona mianowicie że populacja jako całość wytwarza gamety A i a w stosunku 0,7:0,3 i to zarówno w obrębie gamet męskich, jak żeńskich. Gamety te łączą się ze sobą i otrzymujemy w potomstwie znowu trzy typy zygot: AA, Aa i aa. Zachodzi pytanie, w jakim stosunku liczbowym wystąpią te typy w populacji potomnej w porównaniu z populacją wyjściową. Okazuje się, że występują one w takim samym stosunku liczbowym jak w populacji wyjściowej. Stosunki te przedstawia szachownica na rys. 356.

45.gif


Jest rzeczą jasną, że trzy genotypy AA, Aa i aa wydawać będą gamety il i a w tym samym stosunku liczbowym co poprzednio i wobec tego otrzymamy w następnym, trzecim już z kolei pokoleniu trzy genotypy znowu w tej samej proporcji 0,49 : 0,42 : 0,09 (rys. 356). Tak więc zarówno częstość występowania różnych kategorii gamet, jak i różnych kategorii genotypów pozostaje bez zmian w następujących po sobie pokoleniach, czyli utrzymuje się równowaga genów i genotypów w populacjach.

Jest to prawo odkryte w roku 1908 niezależnie przez dwóch matematyków, mianowicie G. H. Hardy' ego i W. Weinberga i znane pod nazwą prawa Hardy'ego i Weinberga. Prawo to, jak już zaznaczyłem, stosuje się do populacji organizmów rozdzielnopłciowych. Populacja oczywiście musi być duża, krzyżowaniem musi rządzić przypadek i działanie czynników naruszających równowagę w puli genowej (o czym będzie mowa niżej) musi być wykluczone.

Gdy weźmiemy jakiekolwiek inne stosunki liczbowe, które mogą występować między genotypami w danej populacji wyjściowej, to w potomstwie otrzymamy zawsze powtórzenie tych stosunków liczbowych. Przypuśćmy, że populacja składa się z genotypów AA, Aa i aa i że stosunek między tymi genotypami wynosi 16:48:36. Jak wynika z tabeli 41 populacja jako całość wytwarza gamety A i a w stosunku 0,4: 0,6 zarówno w obrębie gamet męskich, jak i żeńskich.

Na skutek łączenia się tych gamet w różnych kombinacjach otrzymujemy znowu zygoty AA, Aa i aa w stosunku 0,16 : 0,48 : 0,36 (rys. 357), a więc zgodnie z prawem Hardy'ego -Weinberga. Wynika z tego, że gdybyśmy do jakiejś nie zaludnionej okolicy wprowadzili populację składającą się z trzech genotypów będących w stosunku liczbowym 16 :48 : 36, jak wyżej podano, to ten stosunek utrzymywałby się w następnych pokoleniach.

W społeczeństwach ludzkich prawo Hardy'ego i Weinberga obowiązuje również. Stosuje się ono do wszystkich podlegających prawom Mendla, np. do wysokości ludzi, do grup krwi, do barwy oczu itd. W populacji ludzkiej są osoby wysokie, niskie, średnie itd. Wysokość uwarunkowana jest przez geny, które w puli genów występują w określonej proporcji. Stosunki liczbowe między osobnikami różnej wysokości utrzymują się bez zmian z pokolenia na pokolenie. Można powiedzieć, że w każdej licznej populacji ludzkiej, w której małżeństwa dobierają się według praw przypadku, względna pospolitość występowania różnych kategorii genów jest stała.

46.gif


Wynika również z danych przytoczonych wyżej, że stosunki 1:2:1 oraz 3:1, charakterystyczne dla F2, utrzymywać się będą w następnych pokoleniach, jeżeli osobniki F2 są rozdzielnopłciowe, jeżeli kojarzą się one według przypadku i jeżeli nie zajdą zmiany naruszające równowagę struktury genetycznej populacji.

47.gif


Hardy i Weinberg ujęli wykryte przez nich prawo wzorem matematycznym p-do2+2pq+q-do2, przy czym p oznacza częstość genotypu AA, q - częstość genotypu aa. Przy założeniu, że geny A i a tworzą się zawsze z tą samą częstotliwością (w najprostszym przypadku gen A tworzy się z częstotliwością równą 1/2 i gen a też z częstotliwością równą 1/2), mamy dla populacji F2 stosunek p2 : 2pq : q2 w odniesieniu do trzech genotypów: AA, Aa i aa, czyli mamy stosunek p-do2 AA : 2pqAa : -do2 aa. Formuła ta odnosi się do stosunków między genotypami w populacji organizmów rozdzielnopłciowych, krzyżujących się na zasadzie losowego kojarzenia się gamet. Jeżeli gamety żeńskie i męskie tworzą się z równą częstotliwością p=q=1/2, to możemy napisać, że gamety żeńskie i gamety męskie tworzą się z częstotliwością p dla genów A i z częstotliwością q dla genów a. Możemy to przedstawić w postaci szachownicy (rys. 358 ). Z danych tej szachownicy wynika stosunek p-do2 AA : 2pqAa : q-do2 aa.
 
Ostatnia edycja:
S

sub

Guest
Teksty z netu:

Reguła Hardy’ego-Weinberga Jest czymś w rodzaju hipotezy zerowej genetyki populacyjnej: gdy każdy z członków dużej populacji kojarzy się z równym prawdopodobieństwem z każdym innym osobnikiem płci przeciwnej (panmiksja), a allele nie są poddawane presji doboru, mutacji i doboru, to już po jednym pokoleniu krzyżowania się, częstości genotypów będą równe

48.gif


Czyli będą rozwinięciem kwadratowym dwumianu (gdy są 2 allele), trójmianu (gdy są 3), itd..





następne: --> dobre: pod linkiem http://mpancz.webpark.pl/bioteoharwei.php

krótki fragment

MACIEJ PANCZYKOWSKI napisał:
Zapoznajmy się teraz bliżej ze ścisłym i zmatematyzowanym sposobem przedstawiania zjawisk ewolucyjnych. Na początku poznamy bardzo podstawowe prawo, zwane prawem Hardy'ego i Weinberga. Jest ono dość przewrotne, gdyż w żaden sposób nie opisuje rzeczywistości. Procesy rzeczywiste objawiają się bowiem przez złamanie tego prawa. Mamy więc do czynienia z pewnym ewenementem. Dwóm naukowcom (nawiasem mówiąc niezależnie) udało się skonstruować równanie, które, przy danych kryteriach, mówi o tym, że ewolucja poprzez zmiany nie będzie zachodziła. A jako, że ona często zachodzi, to często przynajmniej jedno z kryteriów nie jest spełnione.

Równanie Hardy'ego i Weinberga to podwalina teoretycznego podejścia do rzeczywistych zjawisk ewolucyjnych, będąca podstawowym równaniem tak zwanej genetyki populacyjnej, czyli dziedziny zajmującej się zmianami częstości występowania poszczególnych alleli i genotypów w populacjach organizmów żywych.

Zanim jednak przedstawimy prawo Hardy'ego i Weinberga musimy zaznajomić się ze wspomnianymi powyżej pojęciami, którymi operuje genetyka populacyjna.
 
Ostatnia edycja:



Z kodem HASZYSZ dostajesz 20% zniżki w sklepie Growbox.pl na wszystko!

nasiona marihuany
Góra Dół