Закон Харди - Вайнберга генные частоты

Одно из возможных применений закона Харди—Вайнберга состоит в том, что он позволяет рассчитать некоторые из частот генов и генотипов в случаях, когда не все генотипы могут быть идентифицированы вследствие доминантности некоторых аллелей. Альбинизм у человека обусловлен довольно редким рецессивным геном. Если аллель нормальной пигментации обозначить А, а аллель альбинизма-а, то генотип альбиносов будет аа, а генотип нормально пигментированных людей-ЛЛ и Аа. Предположим, что в какой-то человеческой популяции частота альбиносов составляет 1 на 10000. Согласно закону Харди— Вайнберга, частота гомозигот аа равна q таким образом, q = 0,0001, откуда q = ]/0,0001 = 0,01. Из этого следует, что частота нормального аллеля равна 0,99. Частоты генотипов нормально пигментированных людей составляют р = 0,99 = 0,98 для генотипа АА и 2pq = = 2 0,99 0,01 й 0,02 для генотипа Аа. [c.115]

Закон Харди—Вайнберга в генетике аналогичен первому закону Ньютона в механике, который гласит, что любое тело сохраняет состояние покоя или равномерного прямолинейного движения, пока действующие на него силы не изменят это состояние. Реальные тела всегда подвергаются действию внешних сил, но первый закон Ньютона служит отправной точкой для применения других законов механики. Закон Харди—Вайнберга гласит, что при отсутствии возмущающих процессов частоты генов не изменяются. Однако процессы, изменяющие частоты генов, постоянно происходят в популяциях, и без них бы не было эволюции. Закон Харди—Вайнберга-это отправная точка, из которой мы должны исходить, рассчитывая частоты генов, изменяющиеся под влиянием этих процессов. [c.117]

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]

Генные частоты р я 4 используют для тестирования соответствия наблюдаемых фенотипических частот их ожидаемым значениям по закону Харди-Вайнберга. Применяя следующую формулу, можно избежать вычисления ожидаемых значений [c.181]

Из 14 345 лисиц, изученных Ромашовым и Ильиной [557], 12 лисиц были черными, 678 имели промежуточную окраску, а 13 655 лисиц— рыжими. Найдите частоты генов черной и красной окраски меха в популяции лисиц. Соответствуют ли наблюдаемые численности ожидаемым, исходя из закона Харди—Вайнберга (Описание подходящего статистического теста приводится в следующей главе.) [c.20]

Закон Харди—Вайнберга действует только тогда, когда скрещивание случайно, т.е. когда вероятность скрещивания между двумя генотипами равна произведению их частот. О случайном скрещивании речь щла в двух предыдущих главах. В тех случаях, когда скрещивание неслучайно, т. е. особи с определенными генотипами (сходными или различными) спариваются между собой чаще, чем этого следует ожидать на основе случайности, говорят об ассортативном скрещивании. Ассортативное скрещивание само по себе не изменяет частот генов, но изменяет частоты генотипов. Если вероятность скрещивания между сходными генотипами больше случайной, то частота гомозигот будет повышаться если эта вероятность меньше случайной, то частота гомозигот будет понижаться. Вообще если известна система скрещивания, т.е. мы знаем вероятности различных типов скрещивания, то по частотам генотипов в данном поколении можно рассчитать их частоты в следующем поколении. [c.167]

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]

Закон Харди—Вайнберга. Закон, согласно которому частоты генотипов в популяции могут быть предсказаны по частотам генов при условии случайного скрещивания. [c.307]

Закон Харди—Вайнберга для случая генов, сцепленных с полом. Пусть аллели Aj и Aj встречаются в мужской части популяции с частотами Рм и м(Рм + = 1). тогда фенотипы Aj и Aj будут также иметь частоты рц, и q . Пусть среди женщин частоты генотипов AjAj, AjAj и AjAj равны г, Is и t r + 2s + t=i). Тогда частоты аллелей А и Aj у женщин равны pj, = г + s и qj, = S + t соответственно. Эти женщины образуют ооциты типа Aj и Aj также с частотой рр и [c.279]

Определите частоты аллелей гена В в 1824 году в популяциях лисиц в районе этих двух артелей. Исходя из закона Харди-Вайнберга, какое количество сиводушек должны были добыть промышленники той и другой артели в 1825 году, предположив, что они стреляли всех лисиц без разбора. [c.152]

Закон Харди—Вайнберга в его наиболее общей форме может быть сформулирован следующим образом. Пусть в определенной популяции частоты двух аллелей А и В равны соответственно р и д (р + д = 1). Пусть также скрещивание и репродукция по этому локусу случайны. Тогда частоты аллелей будут оставаться постоянными, а относительные частоты генотипов АА, АВ и ВВ будут соответственно р , 2рд и т. е. членами разложения биномиального выражения р + qY. Для аутосомных генов при отсутствии каких-либо нарушений указанных условий эта пропорция сохраняется во всех последующих поколениях. [c.175]

Закон Харди—Вайнберга может быть переформулирован также с акцентом на то, что случайное скрещивание эквивалентно осуществлению случайного выбора каких-то двух генов из общего пула, содержащего два аллеля А и а с относительными частотами р Vi q. Одно из достоинств этого закона заключается в том, что частоты контролируемых генами признаков можно выразить и сравнивать в разных популяциях в терминах генных частот. [c.176]

Генные частоты. Особей, составляющих популяцию, можно классифицировать в соответствии с их фенотипами. В некоторых случаях, особенно в случае генетического полиморфизма, эти фенотипы непосредственно соответствуют генотипам. Однако описание генетической изменчивости популяции на основе частот генотипов оказывается слишком громоздким. Закон Харди-Вайнберга позволяет характеризовать генетическую изменчивость, используя генные частоты. Введение понятия частоты гена упрощает дело для системы с двумя аллелями вся необходимая информация содержится в одном числе (р или q). Методика определения генных частот в общем виде описана в разд. 3.2 и в приложении 1 (см. гакже [166 144]). [c.280]

Коэффициент инбридинга и закон Харди— Вайнберга. Рассмотрим два аллеля А и а аутосомного гена пусть частота этих аллелей равна /7 и В случайно скрещивающейся популяции частоты трех генотипов равны р 2рд д . Если генотип содержит N пар аллелей, а их частоты в популяции равны /7, и (г = 1, 2,. .., М), степень гетерозиготности при случайном скрещивании будет равна [c.341]

Для панмиктических популяций справедливы определенные соотношения, связывающие частоты аллельных генов (закон Харди-Вайнберга). Более того, предположение о случайности скрещиваний позволяет рассматривать генотипы всех особей, образующих популяцию, как единую совокуп- [c.176]

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]

Диаграмма, показывающая взаимосвязь частот генов и генотипов в соответствии с законом Харди - Вайнберга для равновесной популяции [c.180]

Закон Харди—Вайнберга в случае аутосомных генов [124]. Закон Харди—Вайнберга обсуждался в разд. 3.2. Пусть аллели и Aj имеют частоты А = р, А2 — q р + q = 1 предположим, что скрещивание происходит случайным образом. Тогда частоты фенотипов в популяции будут следующими /J Aj Aj, IpqA Aj, r AjAj. Это правило можно обобщить следующим образом. Если частоты п аллелей А , А2,. А равны Pi, Pi р ш если скрещивание случайно по отношению к данному локусу, то частоты фенотипов определяются случайным попарным сочетанием этих аллелей [c.279]

Частота генов в популяции выражается формулой р- -д=. Если, например, концентрация доминантного аллеля Л=р=0,8, то концентрация рецессивного аллеля а=г/=0,2. В свободно скрещивающихся (панмиктиче-ских) популяциях устанавливается равновесие генных частот, подчиняющееся закону Харди — Вайнберга р АА- -2рдАа- -д аа. [c.334]

Закон Харди-Вайнберга легко обобщается в случаях произвольного числа аллельных генов. Заметим, что при двух аллелях частоты генотипов вычисляются возведением в квадрат суммы частот генов, которая заведомо равна единице [c.180]

Частота р) гена А = 0,6, частота (д) гена т=0,4. В соответствии с законом Харди —Вайнберга в популяции после первого скрещивания установится такое равновесие генотипов 0,36ММ-4-0,48Л4яг-+-0,16тт, [c.339]

Альбинизм у человека обусловлен редким рецессивным геном, который мы обозначим как а. Доминирующий аллель нормальной пигментации естественно обозначить как А. Тогда генотип альбиносов будет аа, генотипы нормально пигментированных — АА либо аа (гетерозигота неотличима от гомозиготы). Поданным 1965 г в европейских странах на каждые 20 ООО новорожденных приходится один случай появления ребенка — альбиноса. Это означает, что частота рецессивных гомозигот равна Рда= 5 10-5. Пусть д — частота гена а. По закону Харди — Вайнберга в равновесном случае име-ем Рдд = [c.181]

Необходимо проверять особые условия, необходимые для действия закона Харди—Вайнберга. Эти условия исключают любые факторы, воздействующие на частоту генов, кроме самого процесса воспроизведения генов. До тех пор пока уровень изменчивости в генофонде определяется воспроизведением генов как таковым, этот уровень остается постоянным и неизменным в ряду последовательных поколений. [c.46]

Согласно закону Харди—Вайнберга, частота аллеля, который нейтрален в селективном отношении, обычно остается постоянной из поколения в поколение. Следует, однако, помнить (см. гл. 3), что этот закон применим лишь к очень большим популяциям. Предсказываемое им постоянство частоты аллеля представляет собой статистическую среднюю для большого числа испытаний размножение гена в большой популяции удовлетворяет условию большого числа испытаний. В каждом наборе из малого числа испытаний, как, например, при размножении гена в небольшой популяции, следует ожидать отклонений от средней частоты аллелей за счет одной лишь случайности. [c.126]

Основное утверждение закона Харди—Вайнберга состоит в том, что в отсутствие элем ет эволюционных процессов, а имени.о мутаций, отбора, миграции и дрейфа генов, часи ты генов остаются неизменными из поколения в поколение. Этот закон утверждает также, что если скрещивание случайно, то частоты генотипов связаны с частотами генов простыми (квадратичными) соотношениями. Из закона Харди—Вайнберга вытекает следующий вывод если частоты аллелей у самцов и самок исходно одинаковы, то при случайном скрещивании равновесные частоты генотипов в любом локусе достигаются за одно поколение. Если частоты аллелей у двух полов исходно различны, то для аутосомных локусов они становятся одинаковы в следующем поколении, поскольку и самцы и самки получают половину своих генов от отца и половину-от матери. Таким образом, равновесные частоты генотипов достигаются в этом случае за два поколения. Однако в случае сцепленных с полом локусов равновесные частоты достигаются лишь постепенно (см. дополнение 23.1). Прежде чем переходить к рассмотрению закона Харди—Вайнберга, мы должны определить, что такое случайное скрещивание. [c.110]

Из этого следует, что фенотипы, определяемые рецессивными генами, у самцов встречаются чаще, чем у самок. Если частота сцепленного с полом рецессивного аллеля равна q, то частота определяемого им фенотипа будет равна q для самцов и q для самок. Отношение этих двух величин составляет q/q = i/q чем меньше значение q, тем выше отношение частоты определяемого рецессивным геном фенотипа у самцов к его частоте у самок. Частота рецессивного сцепленного с полом аллеля, вызывающего дальтонизм у людей (неспособность различать красный и зеленый цвета), составляет 0,08 следовательно, этот дефект встречается у мужчин в 1/0,08 = 12,5 раз чаще, чем у женщин. Частота рецессивного гена, определяющего наиболее распространенную форму гемофилии, равна 0,0001. В соответствии с законом Харди—Вайнберга следует ожидать, что гемофилия у мужчин встречается в 1/0,0001 = = 10000 раз чаще, чем у женшцн (и при этом у обоих полов весьма редко-с частотой 1 на 10000 у мужчин и 1 на 100 млн. у женщин). [c.117]

Сначала мы рассмотрим изменения частоты аллеля Аг, вызываемые отбором в тех случаях, когда имеется полное доминирование, т. е. когда мутантный ген подвергается отрицательному отбору только в гомозиготном состоянии, потому что, находясь в гетерозиготном состоянии, он не оказывает никакого воздействия на приспособленность (полное доминирование). Из гл. 4 нам известны (закон Харди—Вайнберга) частоты трех возможных сочетаний двух аллелгй [c.151]

Формально отклонение от закона Харди-Вайнберга может наблюдаться в том случае, если популяция представляет собой смесь субпопуляций, лишь частично скрещивающихся между собой (случайное скрещивание происходит только внутри субпопуляций, и, следовательно, генные частоты в этих субпопуляциях различны). Впервые на это указал Валунд (1928) [929], который вывел формулу для вычисления коэффициента инбридинга Р на основе дисперсий генных частот между субпопуляциями. [c.179]

Закон Харди — Вайнберга. В 1908 г. английский мате.матик Г. Харди и немецкий врач Н. Вайнберг независимо друг от друга установили закон, которому подчиняется частота распределения гетерозигот и гомозигот в свободно скрещивающейся популяции, и выразили его в виде алгебраической формулы. Оказалось, что частота членов пары аллельных генов в популяции распределяется в соответствии с коэффициентом разлолсения бинома Ньютона (р-Ь<7) . Закон Харди — Вайнберга вырал<ает вероятностЕ[ые распределения генотипов в любой свободно скрещивающейся популяции. Но действие этого закона предполагает выполнение ряда обязательных условий 1) популяция имеет неограниченно большую численность 2) все особи в популяции могут совершеино свободно скрещиваться 3) гомозиготные и гетерозиготные по данной паре аллелей особи одинаково плодовиты, жизнеспособны и ие подвергаются отбору 4) прямые и обратные мутации происходят с одинаковой частотой или они так редки, что ими молено пренебречь. Совершенно очевидно, что все эти условия в реально существующих популяциях невыполнимы, и закономерности, установленные Харди и Вайнбергом, правильны только для идеальной популяции. Но этот закон является основой для анализа динамики генетических преобразований, совершающихся в реальных естественных популяциях при нарушениях, вызываемых действием эволюционных факторов отбора при возникновении мутаций, ограничении численности особей и т. д. Этот закон необходим для любого изучения эволюционных процессов. [c.314]

По закону Харди — Вайнберга в свободно скрещивающейся популяции исходное соотношение в потомстве гомозигот (доминантных и рецессивных) и гетерозигот остается постоянным. Например в популяции, в которой распределяется одна пара аллельных генов А и а, особи будут иметь один из следующих трех генотипов АА, Аа или аа. Другие сочетания невозможны. Предположим, что эти генотипы находятся в популяции в отношении 74-4Л + 72Ла + - - иаа. Так как возможности для свободного скрещивания между собой носителей всех трех генотипов одинаковы, очевидно, исходное отношение гомозигот и гетерозигот должно сохраниться в потомстве. Докажем это, устновив все возможные скрещивания и их частоту (табл. 22). [c.315]

В предыдущем разделе мы рассматривали ситуацию, когда все генотипы имеют различное фенотипическое проявление. Это позволяет непосредственно оценить частоты всех возможных генотипических классов. Это возможно, например, при исследованиях полиморфизма белков методом электрофореза. Однако во многих важных случаях невозможно отличить гетсрозиготы от гомозигот из-за доминирования одних аллельных генов над другими. В результате частоты генов нельзя оценить непосредственно по частоте генотипов, так что единственной возможностью становится применение закона Харди-Вайнберга. Рассмотрим пример. [c.181]

В 1908 г. Дж. Харди (G. Н. Hardy) и В. Вайнберг (W. Weinberg) независимо друг от друга занялись изучением следующего вопроса, поднятого менделистами могут ли изменения генных частот происходить под влиянием одних только ограничений, налагаемых законами Менделя Для того чтобы ответить на этот вопрос, они представили себе популяцию, в которой происходит случайное скрещивание (панмиксия) и численность которой достаточно велика, чтобы полученные результаты можно было считать статистически достоверными. Отметим, что в подобной ситуации (в отличие от экспериментов Менделя) нельзя точно знать, какие именно будут происходить скрещивания, од- [c.41]

В 1908 г. Г. Харди и В. Вайнберг независимо друг от друга пришли к выводу, что менделевские законы дают возможность объяснить распределение частоты генов из поколения в поколение в популяциях (от латинского — populus — население, народ) и условиях генетической стабильности популяции. Этот закон был установлен путем анализа наследственности человека и лег в основу популяционной генетики. [c.6]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология