Stiri Online, Enciclopedie, Revista presei

LEGEA HARDY-WEINBERG

in Biologie/Enciclopedie

LEGEA (PRINCIPIUL) HARDY-WEINBERG (AL ECHILIBRULUI)

În anul 1908, matematicianul englez G.H. Hardy şi medicul german W. Weinberg, studiind în mod independent frecvenţa genelor şi a genotipurilor într-o populaţie panmictică, au încercat să dea un răspuns la întrebarea ce se întâmplă cu frecvenţa acestora în generaţia descendentă, în absenţa forţelor evolutive, punând astfel bazele geneticii populaţiilor.

Conform Legii Hardy Weinberg, într-o populaţie panmictică aflată în echilibru şi având un efectiv numeros, frecvenţa genelor şi a genotipurilor se menţine constantă de-a lungul generaţiilor. Cu alte cuvinte, frecvenţa alelelor dintr-o populaţie se menţine constantă în diferite generaţii, în absenţa influenţei factorilor evolutivi externi sau interni.

O populaţie poate creşte sau se poate micşora prin migraţia indivizilor sau prin modificarea natalităţii şi a mortalităţii. Legea Hardy-Weinberg face abstracţie de efectele mutaţiei, migraţiei şi selecţiei la nivelul unei populaţii, referindu-se la un caz ipotetic, practic inexistent în natură, deoarece nu există populaţii în echilibru perfect.

Se consideră o populaţie panmictică mare şi închisă (fără migraţii), în cadrul căreia nu au loc mutaţii şi nu operează selecţia, care cuprinde indivizi homozigoţi dominanţi (AA) şi recesivi (aa), aflaţi în procent egal. Se pot realiza pe bază de probabilitate următoarele tipuri de încrucişări (Tab…):

AA
50% aa
50%
AA
50% AA
25% Aa
25%
aa
50% Aa
25% aa
25%

Repartiţia indivizilor în F1 la încrucişarea între organisme homozigote având aceeaşi frecvenţă.

În urma panmixiei, în generaţia F1, din punct de vedere genotipic vor exista indivizi heterozigoţi Aa pe lângă cei homozigoţi dominanţi AA şi recesivi aa. Din punct de vedere fenotipic, în F1, 75% dintre indivizi prezintă caracterul dominant A, iar 25% pe cel recesiv a, segregarea fiind în raport de 3:1.

Dacă se consideră că organismele din F1 vor da naştere la un număr egal de gameţi în urma diviziunii meiotice, pentru fiecare părinte Aa, jumătate dintre gameţi vor conţine doar gena A, iar cealaltă jumătate doar gena a, atunci frecvenţa genelor va fi şi ea egală, fiecare dintre cele două gene A şi a, fiind prezentă în procentaj egal (50% A sau 0.5A si 50% a sau 0.5a), indivizii de tip AA dând naştere doar la gameţi purtători ai genei A, în timp ce homozigoţii recesivi aa vor forma doar gameţi ce conţin gena a.

INDIVIZI GAMEŢI
AA 25% A 25%
Aa 50% A 25% a 25%
aa 25% a 25%
Total A 50% ; a 50%

Frecvenţa genotipurilor şi genelor în F1

Prin combinarea acestor gameţi, se obţine în F2 o segregare mendeliană de:
25% indivizi homozigoţi AA, 50% indivizi heterozigoţi Aa şi 25% indivizi homozigoţi aa.
adică o frecvenţă a genotipurilor identică cu cea din F1.

0.5 A 0.5 a
0.5 A 0.25 AA 0.25 Aa
0.5 a 0.25 Aa 0.25 aa
Frecvenţa genotipurilor în F2

În ceea ce priveşte fenotipurile, ele sunt de asemenea identice cu cele din F1, adică:
75%A şi 25%a.

Frecvenţa celor două gene nu este întotdeauna în procentaj egal în populaţie. Cazul în care într-o populaţie frecvenţa genelor alele este egală, se întâlneşte foarte rar. Astfel, dacă se consideră cazul unei populaţii în care 80%dintre indivizi sunt AA (80% din totalul gameţilor poartă alela A) iar restul de 20% dintre indivizi sunt aa (20% din totalul gameţilor poartă alela recesivă a), în urma împerecherii întâmplătoare a gameţilor, pe bază de probabilitate se obţine repartiţia indivizilor în F1:
64% homozigoţi dominanţi (AA)

32%heterozigoţi Aa
4%homozigoţi recesivi aa

Adică 96% dintre indivizi vor avea fenotipul A, caracterul recesiv a fiind întâlnit doar la 4% dintre indivizi.

0.8 A 0.2 a
0.8 A 0.64 AA 0.16 Aa
0.2 a 0.16 Aa 0.04 aa

Dacă se urmăreşte repartizarea genelor în această generaţie se constată că frecvenţa genei A este de 80%, iar a genei a, de 20%.

INDIVIZI GAMEŢI
AA 64% A 64%
Aa 32% A 16% a 16%
aa 4% a 4%
Total A 80% ; a 20%

Frecvenţa genotipurilor şi genelor în F1
Matematic, rezultatele studiului populaţiilor efectuate de G.Hardy şi W.Weinberg,
pot fi generalizate astfel: dacă frecvenţa gameţilor A este p şi a gameţilor a este q.

Distribuţia fenotipurilor în descendenţă este de p2 AA+2pq Aa + q2 aa , reprezentând o distribuţie binomială, adică (p+q)2 = p2+ 2pq+q2=constant

Dar p+q =1 ceea ce înseamnă că q = 1-p , putând fi înlocuit şi rezultând :
p 2 AA+ 2 p(1-p) Aa + (1-p) 2 aa
Frecvenţa genotipurilor AA, Aa, aa se păstrează constantă de-a lungul generaţiilor, la fel şi frecvenţa genelor. De exemplu gena A va avea frecvenţa: p 2 + p(1-p) = p 2 + p –p 2 = p
Iar a are frecvenţa p(1-p) + (1-p)2 = p-p 2 + 1-2p +p 2= 1-p

Cunoscând frecvenţa genei A (q = 80% = 0,8) şi a alelei a (p = 20% = 0,2) se poate determina frecvenţa genotipurilor şi fenotipurilor descendenţei :

AA= q2= 64%
aa = (1-q)2= 4%
2Aa = 32%

Fenotipic , 96% dintre indivizi manifestă caracterul dominant şi 4% caracterul recesiv.

Invers, dacă se ştie că într-o populaţie frecvenţa fenotipului A este de 96% şi cea a lui a de 4%, se poate calcula frecvenţa genei dominante A şi a alelei recesive a, astfel:

aa = 4% = 0,04

a = √0,04 = 0,2 = 20%

A = 100 – 20 = 80%

De asemenea se poate calcula câţi dintre indivizii cu fenotipul dominant sunt homozigiţi (AA) sau heterozigoţi (Aa):

AA = q2 = 64%

Aa = 2(1-q) = 2x 0,8×0,2 = 32%

loading...
DESCARCA APLICATIA CYD PE MOBIL
Aplicatie CYD Google Play

Nu sunt un artist, nu sunt un talentat scriitor, sunt om ca si tine. Doar ca diferentele dintre mine si tine o fac obiceiurile noastre si viata pe care o traim. Nu ne invartim in aceleasi anturaje, nu avem acelasi limbaj, la dracu nici macar nu ne cunoastem, dar sigur avem de impartit idei sau am avut aceleasi idei o data, desi repet nu ne cunoastem. Nu te stiu, nu te cunosc, nu te vad, nu te ating, nu te caracterizez, nu te critic, nu te injur, nu te admir, nu te laud, dar tu poti sa ma critici, aplauzi, caracterizezi, poate chiar si sa ma apreciezi. E dreptul tau, e timpul tau.

Latest from Biologie

LIKE-ul tau CONTEAZA!Ti-a placut articolul si ai dat LIKE? Inchide aici
Mergi la Sus

Copyright © 2016 by CYD.RO. Toate drepturile sunt rezervate
Designed by Dianys Media Solutions - realizare site web - creare site web