Генетическое равновесие

Это уравнение представляет собой простую математическую модель, которая объясняет, каким образом в генофонде сохраняется генетическое равновесие но в популяционной генетике оно применяется главным образом для вычисления частот аллелей и генотипов. [c.315]

Поддержание частоты рецессивного аллеля, который может оказаться вредоносным, на достаточно постоянном уровне известно под названием преимущества гетерозигот. У североамериканских негров, которые в течение 200—300 лет не испытывали на себе селективного эффекта малярии, частота аллеля серповидноклеточности упала до 5%. Это снижение можно частично отнести на счет обмена генами в результате браков между представителями черной и белой расы, однако важным фактором служит отсутствие в Северной Америке малярии, устраняющее селективное давление в пользу гетерозигот. В результате рецессивный аллель медленно элиминируется из популяции. Это пример эволюции в действии. Он ясно демонстрирует селективное влияние среды на частоту аллелей — механизм, который нарушает генетическое равновесие, предсказываемое законом Харди-Вайнберга. Именно такого рода механизмы вызывают в по- [c.317]

Прямой метод, несмотря на его простоту, стал применяться только после появления концепции генетического равновесия между мутационным процессом и отбором. [c.159]

Существование популяций возможно благодаря приспособительным (адаптивным) генетическим механизмам. Популяция свободно скрещивающихся особей вследствие постоянно совершающегося обмена генами существует как единая генетическая система, обладающая свойством саморегуляции. Способность популяции восстанавливать в результате саморегуляции определенную частоту генов, временно нарушенную под влиянием эволюционных факторов, называется генетическим, или популяционным, гол1еостазом. Благодаря гомеостазу популяция приспособительно поддерживает свой генетический состав. Это достигается посредством сохранения генетического равновесия частоты аллелей при свободном скрещивании в соответствии с законом Харди — Вайнберга, гетерозн-готиости и полиморфизма, определенной величины мутационного давления и его направленности. [c.327]

Отбор, приводящий к генетическому равновесию [c.301]

Если 9 = 2 Это означает наличие генетического равновесия, однако в данном случае равновесие неустойчивое. 1 [c.302]

Теоретически в случае рецессивных болезней можно использовать непрямой метод. С каждой гомозиготой, не оставившей детей, популя1щя теряет два мутантных гена, которые, для поддержания равновесия, должны компенсироваться мутациями. Однако применение этого метода требует выполнения двух условий. Селективная вредность должна быть свойственна только гомозиготам, а гетерозиготный генотип должен быть селективно нейтральным. Согласно закону Харди—Вайнберга (см. разд. 3.2), частота гетерозигот равна 2рд, а частота больных гомозигот Следовательно, гетерозиготы встречаются гораздо чаще, чем больные гомозиготы, особенно в случае редких наследственных болезней. Поэтому при небольшой селективной вредности аллеля для поддержания генетического равновесия необходима высокая частота возникновения мутаций если же аллель обладает небольшим преимуществом, генетическое равновесие может сохраняться в отсутствие мутаций. [c.161]

Достаточно ли такое соотношение между коэффициентами отбора, чтобы поддерживать генетическое равновесие, соответствующее реально наблюдаемым частотам гена серповидноклеточности Чтобы проверить это, вернемся к уравнению 6.6, определяющему условия равновесия [c.316]

Приспособленность генотипов НЬЕ и талассемии проблема генетического равновесия. Каковы условия изменения генных частот в такой системе из трех аллелей (Hb А, Hb E, Hb T) Для ответа на этот вопрос необходимо оценить величину приспособленности (т. е. селективное преимущество или невыгодность) генотипов. Исходя из генных частот в ядерной кхмерской группе и клинических проявлений анемии у гомозигот по НЬЕ, были получены следующие значения приспособленности [c.321]

Отбор действительно ослаблен для некоторых патологических признаков с ауто-сомно-доминантным или Х-сцепленным рецессивными типами наследования. Существуют наследственные заболевания, которые сохранились до сих пор благодаря генетическому равновесию между мутацией и отбором. Один из примеров-гемофилия А, при которой заместительная терапия с помощью фактора Vni теперь позволяет больным вести почти нормальный образ жизни. Значительно возросла продолжи- [c.175]

При однократной миграции в результате стабилизирующего скрещивания в исходной популяции установится генетическое равновесие. Если же миграция происходит систематически, то коицентрации генов будут меняться с каждым новым стабилизирующим скрещиванием. [c.326]

Принцип равновесия Харди—Вайнберга гласит, что при наличии определенньсс условий частота аллелей остается постоянной из поколения в поколение. В этих условиях популяция будет находиться в состоянии генетического равновесия, и никаких эволюционных изменений происходить не будет. Однако принцип Харди—Вайнберга носит чисто теоретический характер. Очень немногие популяции существуют в условиях, при которьк сохраняется данное равновесие (разд. 27.1.3). [c.318]

Эта система имеет нетривиальное решение а = р = у-Следовательно, если в популяции отсутствует дифференциальное давление отбора на генотипы, то генетическая структура такой популяции не изменяется — вывод достаточно очевидный. Этот случай соответствует состоянию безразличного генетического равновесия. [c.92]

Состояние генетического равновесия. Полиморфизм [c.115]

Для невырожденной матрицы мальтузианских параметров состояние полиморфизма единственно. Генетические равновесия, соответствующие стационарным точкам, расположенным на гранях симплекса размерности п — к, являются состояниями полиморфизма по меньшему числу [c.116]

В достаточно большой панмиктической популяции, наследование в которой определяется одним п-аллельным геном, а давление отбора, задаваемое Шц, постоянно, средняя приспособленность популяции возрастает, достигая стационарного значения в одном из состояний генетического равновесия. Скорость изменения средней приспособленности пропорциональна аддитивной генной дисперсии и обращается в нуль при достижении генетического равновесия. [c.118]

К тому же, было бы, очевидно, неверно предполагать, что в современных популяциях человека существует генетическое равновесие по рецессивш.1м мутациям. В прошлом народонаселение разделилось на множество изолированных групп, численность которых увеличивалась с различными скоростями большинство этих групп стали смешиваться друг с другом относительно недавно. Осуществление программы скрининга редких врожденных ошибок метаболизма выявляет удивительные различия по частоте рецессивных генов даже между близкородственными популяциями (см. разд. 6.1.3). Характерное почти для всего мира уменьшение числа кровнородственных браков также внесло свой вклад в нарушение любого генетического равновесия, которое могло существовать в прошлом. В настоящее время число случаев редких рецессивных болезней меньше равновесного ожидается, что его повышение до равновесной величины будет происходить [c.161]

Различная скорость мутирования. Эта гипотеза рассматривалась серьезно [1836]. Для вычисления частоты возникновения мутаций HbS был использован косвенный метод Холдейна (разд. 5.1.3). Согласно этому методу, сначала определяется число мутантных генов у пораженных неразмно-жающихся гомозигот, которые в каждом поколении элиминируются из популяции. Если считать, что между мутационным процессом и отбором существует генетическое равновесие, то частота возникновения мутаций HbS приблизительно равна частоте элиминации этих мутаций из популяции. Подсчитанная таким образом скорость мутирования в некоторых популяциях оказалась равной 10 (1 100). Эта величина настолько высока, что представляется маловероятной. Гипотеза о необыкновенно высокой частоте возникновения мутаций серповидноклеточности действительно вскоре была отвергнута [1805]. [c.312]

Т 1блица 6.14. Селективное преимущество нормальной гомозиготы ( 1), необходимое для поддержания сбалансированного полиморфизма, если отбор приводит к полной элиминации аномальных гомозигот ( 2 = О при генетическом равновесии [c.319]

Возможно ли в таких условиях генетическое равновесие В отличие от случая двух аллелей, описываемого уравнением (6.6), селективное преимущество гетерозигот в трехаллельной системе не обязательно приводит к возникновению стабильного генетического равновесия. Для поддержания стабильного равновесия необходимо выполнение следующих четырех условий [c.322]

Влияние уменьшения частоты кровнородственных браков на частоту рецессивных заболеваний. Предположим, что в популяции со средним коэффициентом инбридинга F при частоте гена, равной д, скорость мутирования ц и коэффициент отбора находятся в состоянии равновесия. Пусть в течение короткого промежутка времени, равного, скажем, одному поколению, коэффициент инбридинга уменьшился от до р2-Число гомозигот соответственно упадет с + Рурд до + РгРЯ- Это изменение частот нарушит генетическое равновесие. Поскольку гомозигот стало меньше, давление отбора теперь недостаточно для элиминации возникающих в результате мутирования генов. Например, для населения Европы Ру варьирует в пределах 0,003-0,005. Предположим, что скорость мутирования равна 10 , а коэффициент отбора (л) против гомозигот-0,5. Равновесная частота д = 2,6- 3,2 X 10 . В этом случае полное прекращение инбридинга приводит к падению частоты гомозигот, показанному на рис. 6.42. Для того чтобы пройти половину пути к достижению новой равновесной час- [c.348]

Оценка общей скорости мутирования для неблагоприятных мутаций. Как уже отмечалось, Холдейн (1935) [1472] постулировал существование генетического равновесия между отбором и мутационным процессом. В течение достаточно долгого времени в каждом поколении число вновь возникающих мутаций должно равняться числу вредных аллелей, теряющихся из популяции вследствие их летальности. Отсюда скорость мутирования была также оценена как 0,03 0,05 на гамету на поколение. Авторы предположили, что от 1/2 до 2/3 реального генетического груза невозможно обнаружить путем анализа мертворождений и младенческой смертности (например, невозможно выявить гибель ранних эмбрионов). Принимая это во внимание, была получена оценка общей скорости мутирования, равная 0,06-0,15 на гамету [1827]. Эта величина согласуется с оценкой, приводимой Мёллером в его работе Нащ груз мутаций [1835]. Однако читатель не должен забывать, что эта оценка основывается на двух допущениях [c.353]

Общая предковая популящ1я, возможно, имела хромосомный полиморфизм по этим перестройкам. Однако этот полиморфизм должен был существовать в течение длительного времени, вероятно, на протяжении миллионов лет. Кроме того, мы знаем, что перицентрические инверсии, захватывающие такой большой район хромосомы, как в этом случае, могут приводить к нарушениям мейоза и, следовательно, влиять на репродукцию. Отбор против гетерозигот, который здесь действует, не приводит к стабильному генетическому равновесию (разд. 6.2.1.4). С другой стороны, в Финляндии зафиксирована высокая концентрация перицентрических инверсий, частоты которых почти удовлет- [c.11]

Такое простое вычисление справедливо только, если выполняются упомянутые выше два условия (ц = V, / = 0) и существует генетическое равновесие между мутационным процессом и отбором. Так бывает при мышечной дистрофии Дюшенна-наит более распространенной Х-сцепленной рецессивной болезни во многих популяциях. Для других заболеваний, таких, как гемофилия А и недостаточность гипоксантинфос-форибозил-трансферазы, частоты мутаций оказываются намного выше в мужских гаметах, чем в женских (разд. 5.1.3.4). Здесь долю т нужно вычислять на основе эмпирических данных. Приемлемой аппроксимацией будет V = 10 X ц, поскольку уровень мутаций в мужских гаметах примерно в 10 раз вьпне, чем в женских. При отсутст- [c.235]

Сокращая, получим 74 - +Следовательно, любая популяция, в которой распределение аллельных геиов А и а соответствует отношению р -АА- -2рАа- -аа, находится в состоянии генетического равновесия. Если в такой популяции ие действует отбор и не возникают мутации, исходная относительная частота аллелей сохраняется во всех последующих поколениях. [c.315]

В строгом смысле закон Харди — Вайнберга приложим к бесконечно большим популяциям, в которых осуществляется панмик-"сия и на которые не действуют никакие внешние факторы. Только при этих условиях популяция находится в равновесии, т. е. частоты аллелей и генотипов в ней постоянны. Очевидно, что это идеальное представление о популяции никогда не реализуется в природных условиях. На популяцию постоянно действуют многочисленные внешние и внутренние факторы, нарушающие генетическое равновесие, которые будут рассмотрены далее. [c.459]

В одной популяции имеются три генотипа по аутосомному локусу в соотношении 9/16АА, 6/16Аа и ltl6aa. Находится ли данная популяция в состоянии генетического равновесия [c.475]

Условие экстремальности функцип средней приспособ-ленпости в равновесных точках даст нам целый спектр необходимых условий существования полиморфных и чистых генетических равновесий. Как было показано выше, если в популяции устанавливается полиморфизм, то 115ц11 положительно определена, а при отрицательной определенности ШцИ в популяцип достигаются только чистые равновесия, когда все аллели, кроме одного, элиминируют. [c.140]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология