Закон Харди-Вайнберга

Содержание

Слайд 2

Закон Харди-Вайнберга — это закон популяционной генетики — в популяции бесконечно

Закон Харди-Вайнберга

 — это закон популяционной генетики — в  популяции бесконечно большого размера   — частоты генотипов по какому-либо гену (в случае если  в популяции есть два аллеля этого гена) будут поддерживаться постоянными  из поколения
 в поколение

Слайд 3

Уравнение Харди – Вайнберга. р2 + 2pq + q2 = 1,

Уравнение Харди – Вайнберга.
р2 + 2pq + q2 = 1,


q – частота встречаемости рецессивного гена.
p – частота встречаемости доминантного гена.
q 2 - частота встречаемости генотипа аа.
p 2 - частота встречаемости генотипа АА.
2pq – частота встречаемости генотипа Аа.
Слайд 4

Применение закона Харди-Вайнберга оценка популяционного риска генетически обусловленных заболеваний, поскольку каждая

Применение закона Харди-Вайнберга

оценка популяционного риска генетически обусловленных заболеваний, поскольку каждая

популяция обладает собственным аллелофондом и, соответственно, разными частотами неблагоприятных аллелей. Зная частоты рождения детей с наследственными заболеваниями, можно рассчитать структуру аллелофонда. В то же время, зная частоты неблагоприятных аллелей, можно предсказать риск рождения больного ребенка.
Вывод. «Даже полное устранение из популяции рецессивных гомозигот в каждом поколении не приводит к окончательному исчезновению их даже в сотом поколении, так как гетерозиготные особи являются постоянными поставщиками гомозиготных рецессивов».
Слайд 5

Применение закона Харди-Вайнберга Альбинизм у человека обусловлен довольно редким рецессивным геном.

Применение закона Харди-Вайнберга

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 – АА и Аа.
Предположим, что в какой-то человеческой популяции частота альбиносов составляет 1 на 10 000.
g2(аа) =1/10 000     g(а) =√1/10 000 = 0,01      р(А) = 1- 0,01 = 0,99   
значит частота гетерозигот 2рg (Аа)=2 * 0,99 * 0,01=0,0198 или почти 2%,то есть на 50 человек приходится 1 носитель гена альбинизма.
10000-100%
Х   - 2%     х=200 чел. Являются гетерозиготными по гену альбинизма.
Тогда 10000:200=50, т.е. на 50 человек приходится 1 альбинос.
Слайд 6

Условия выполнения закона Харди – Вайнберга: 1) отсутствует мутационный процесс; 2)

Условия выполнения закона Харди – Вайнберга:

1) отсутствует мутационный процесс;
2) отсутствуют миграции;
3)

популяция бесконечно велика (нет дрейфа генов);
4) отсутствует давление отбора;
5) популяция изолирована от других популяций и в ней имеет место панмиксия.
Слайд 7

Мутации Мутации служат основным источником генетической изменчивости, но их частота крайне

Мутации

Мутации служат основным источником генетической изменчивости, но их частота крайне низка.


Мутирование — процесс чрезвычайно медленный, поэтому если мутирование происходило бы само по себе, а не в контексте действия других популяционных факторов (например, дрейфа генов или миграции), то эволюция протекала бы невообразимо медленно.
Слайд 8

МИГРАЦИЯ Миграцией называется процесс перемещения особей из одной популяции в другую

МИГРАЦИЯ

Миграцией называется процесс перемещения особей из одной популяции в другую

и последующее скрещивание представителей этих двух популяций.
Миграция обеспечивает «поток генов», т.е. изменение генетического состава популяции, обусловленное поступлением новых генов. Миграция не влияет на частоту аллелей у вида в целом, однако в локальных популяциях поток генов может существенно изменить относительные частоты аллелей при условии, что у «старожилов» и «мигрантов» исходные частоты аллелей различны.
Генетический след миграции. В США потомство от смешанных браков между белыми и черными принято относить к черному населению. Следова­тельно, смешанные браки можно рассматривать как поток генов из белой популяции в черную.
Слайд 9

Случайный дрейф генов Случайным дрейфом генов называется изменение частот аллелей в

Случайный дрейф генов

Случайным дрейфом генов называется изменение частот аллелей в

ряду поколений, являющееся результатом действия случайных причин, например, резким сокращением размера популяции в результате войны или голода.
Предельный случай дрейфа генов представляет собой процесс возникновения новой популяции, происходящей всего от нескольких особей. Этот феномен известен под названием эффекта основателя (или «эффекта родоначальника»).
Слайд 10

«эффекта родоначальника» В. Маккьюсик описал эффект основателя у секты меннонитов (штат

«эффекта родоначальника»

В. Маккьюсик описал эффект основателя у секты меннонитов (штат

Пенсильвания, США). В середине 60-х этот популяционный изолят насчитывал 8000 чел., и почти все они произошли от трех супружеских пар, прибывших в Америку до 1770 г. Для них была характерна необычно высокая частота гена, вызывающего особую форму карликовости с полидактилией (наличием лишних пальцев). Это настолько редкая патология, что к моменту выхода книги Маккьюсика во всей медицинской литературе было описано не более 50 подобных случаев; в изоляте же меннонитов было обнаружено 55 случаев данной аномалии.
Слайд 11

ЕСТЕСТВЕННЫЙ ОТБОР Естественным отбором называется процесс дифференциального воспроизводства потомства генетически различными

ЕСТЕСТВЕННЫЙ ОТБОР

Естественным отбором называется процесс дифференциального воспроизводства потомства генетически различными

организмами в популяции.
Виды отбора:
отрицательный (стабилизирующий) – против вредоносных мутаций
дизруптивный отбор – отсутствие действия против нейтральных мутаций
положительный (движущий) отбор – закрепление положительных мутаций.
Слайд 12

Ассортативность браков Ассортативность браков, т.е. наличие определенных предпочтений при выборе супругов

Ассортативность браков

Ассортативность браков, т.е. наличие определенных предпочтений при выборе супругов

может сказываться на фенотипической изменчивости. Она приводит к отклонению от законов менделевских популяций (одно из требований, которым должна удовлетворять такая популяция, - свободное скрещивание в пределах популяции). Чаще всего наблюдается положительная ассортативность, когда при вступлении в брак наблюдается положительная корреляция по какому-либо признаку между супругами (Отмечается положительная ассортативность браков по коэффициенту интеллекта)
Слайд 13

ИНБРИДИНГ Инбридинг (англ. inbreeding, от in — в, внутри и breeding

ИНБРИДИНГ

Инбридинг (англ. inbreeding, от in — в, внутри и breeding

— разведение), инцухт (нем. Inzucht), скрещивание близкородственных форм в пределах одной популяции организмов.
ИНБРИДИНГ (близкородственное скрещивание), скрещивание организмов, близких по степени родства.
Одно из важных последствий инбридинга – повышение частоты проявления вредных рецессивных аллелей.
Слайд 14

Король Испании Карл II, физически и умственно неполноценный, скончался в 1700

Король Испании Карл II, физически и умственно неполноценный, скончался в 1700

году в 38 лет. Бесплодный, он был последним представителем мужской линии испанских Габсбургов, известной кровосмесительными браками и крайне уродливой нижней челюстью.
Слайд 15

Коэффициент инбридинга F(дядя\тетя x племянница\племянник)= 1/8 F(двоюродные сибсы)= 1/16 F(двоюродный(-ая) дядя\тетя x племянница\племянник)= 1/32 F(троюродные сибсы)=1/64

Коэффициент инбридинга

F(дядя\тетя x племянница\племянник)= 1/8
F(двоюродные сибсы)= 1/16
F(двоюродный(-ая) дядя\тетя x

племянница\племянник)= 1/32
F(троюродные сибсы)=1/64
Слайд 16

Генотип и среда

Генотип и среда

Слайд 17

Норма реакции Если данный генотип чувствителен к среде, то, поместив множество

Норма реакции

Если данный генотип чувствителен к среде, то, поместив множество

одинаковых генотипов в различные строго фиксированные условия среды, мы получим множество отличающихся фенотипов.
норма реакции - это специфический характер реакции данного генотипа на изменение окружающих условий.
Генетики говорят, что наследуются не определенные признаки, а нормы реакций.
Слайд 18

Норма реакции Поскольку каждый человек обладает уникальным генотипом, он обладает и

Норма реакции

Поскольку каждый человек обладает уникальным генотипом, он обладает и уникальной

нормой реакции на те или иные средовые воздействия, то есть каждый генотип по-своему реагирует на одни и те же условия среды.
Следовательно, поместив группу детей в унифицированные условия среды (примером может служить обучение в одном классе), мы не вправе ожидать одинакового результата от всех детей - каждый будет реагировать по-своему и характеризоваться своим уровнем достижений в соответствии с нормой реакции своего генотипа.
Слайд 19

Генотип-средовое взаимодействие генотип-средовое взаимодействие- взаимодействие конкретных генотипов со средой может приводить

Генотип-средовое взаимодействие

генотип-средовое взаимодействие- взаимодействие конкретных генотипов со средой может приводить к

изменению фенотипической дисперсии
только в благоприятных условиях среды люди с особыми природными, наследственными задатками будут значительно отличаться от остальной популяции.
Если условия среды мешают развитию задатков, мы вряд ли получим большие различия в фенотипах людей, имеющих разные генотипы.
Слайд 20

Генотип-средовое взаимодействие

Генотип-средовое взаимодействие

Слайд 21

Пример: депрессивное расстройство В популяции существуют индивиды с различной наследственной предрасположенностью

Пример: депрессивное расстройство

В популяции существуют индивиды с различной наследственной предрасположенностью

к заболеванию. Часть из них находится в острой стадии болезни, т.е. за условным порогом (правая часть распределения за чертой). Предрасположенные из группы риска имеют гораздо больше шансов оказаться за порогом болезни, т.е. попасть в группу больных. Вместе с тем имеются индивиды, абсолютно не подверженные депрессии - они располагаются в противоположном конце распределения (слева).
Слайд 22

Генотип-средовая ковариация Генотип-средовая ковариация имеет место тогда, когда генотипы оказываются в

Генотип-средовая ковариация

Генотип-средовая ковариация имеет место тогда, когда генотипы оказываются в определенных

средах не случайно, а в соответствии со своей наследственной предрасположенностью.
Это означает, что генотипы неравномерно распределяются по разным средам.