Генетическое равновесие популяции
Генетическое равновесие популяции — это состояние, при котором из поколения в поколение сохраняются частоты аллелей и генотипов. Оно возможно, если в популяции не действуют факторы эволюции, изменяющие генофонд.
Популяция является единицей эволюции, потому что именно в ней меняются частоты аллелей. Для описания этих изменений используют частоту аллеля — долю данного аллеля среди всех аллелей гена в популяции.
Условия равновесия
- популяция многочисленная, поэтому случайные изменения частот незначительны;
- скрещивание происходит случайно;
- особи имеют одинаковую жизнеспособность и плодовитость, то есть естественный отбор отсутствует;
- не возникают новые мутации;
- нет обмена генами с другими популяциями;
- частоты аллелей не изменяются из-за случайного дрейфа генов.
Формула равновесия
Если ген имеет два аллеля — \(A\) и \(a\), их частоты обозначают \(p\) и \(q\). Сумма частот аллелей равна единице, а частоты генотипов выражаются через эти значения:
Здесь \(p^2\) — частота генотипа \(AA\), \(2pq\) — частота \(Aa\), а \(q^2\) — частота \(aa\). Подробное объяснение этой закономерности даёт закон Харди — Вайнберга, который изучают после понятия генетического равновесия.
Если частота аллеля \(A\) равна \(p=0{,}7\), то частота аллеля \(a\) равна \(q=0{,}3\). Ожидаемые частоты генотипов: \(AA=p^2=0{,}49\), \(Aa=2pq=0{,}42\), \(aa=q^2=0{,}09\). Их сумма равна единице.
Генетическое равновесие — состояние популяции, а закон Харди — Вайнберга — математическое правило, позволяющее рассчитать частоты генотипов при выполнении условий равновесия.
Как изменятся частоты аллелей в идеальной равновесной популяции за одно поколение?
Главное
- Генетическое равновесие означает сохранение частот аллелей и генотипов в поколениях.
- Равновесие поддерживается при отсутствии мутаций, миграций, отбора, дрейфа генов и при случайном скрещивании.
- Для двух аллелей используют формулы \(p+q=1\) и \(p^2+2pq+q^2=1\).