4. fejezet statikus populációk - mikroevolúció

statikus populációk

Hardy törvény # 151; Weinberg

Genofund helyi lakosság jellemzően mellett monomorph különböző polimorf gének. Egy adott generációs allélikus formái polimorf gének bemutatva egy bizonyos frekvencia. Például, gén, amelynek két allél, A és A, lehet megjeleníteni a génállomány egy generáció arányban 70% allélek A és 30% és allélek. Mi lenne akkor várható allélgyakoriságát a következő generáció?

A lakosság a diploid szervezet tartalmazza ezeket allél homozigóta és heterozigóta genotípusok AA, AA és AAA, amely akkor történik, bizonyos arányban az adott generáció. Ezek szolgálnak a szülői genotípusok a következő generáció számára. Ebben az összefüggésben az a kérdés merül fel: mi a várt aránya a genotípusok, a második és azt követő generációk?

Várható gyakoriságának allélek és genotípusok lehet meghatározni a törvény Hardy # 151; Weinberg. Ez a törvény érvényes az alábbi feltételek mellett. Azt feltételezik, hogy a lakosság nagy ahhoz, hogy a mintavételi hiba nem volt szignifikáns hatása a frekvencia, az egymást követő generációk. A lakosság izolált, nincs bevándorlás, a lakosság az egyes komponensek készül számával megegyező működésének ivarsejtek; Más szóval, a különböző genotípusok az azonos fajtájú sikeresen. Végül azt feltételezzük, hogy a véletlenszerű párosodás elterjedt a lakosság körében.

Véletlen párzási vagy panmixia egyaránt jól definiálható az egyének vagy szempontjából ivarsejtek. Ha szem előtt tartjuk az egyének véletlenszerű párosodás olyan esetekben, amikor az egyének eltérő genetikai alkotmány keresztbe való tekintet genotípusok. Például, egy női az AA genotípusú lehet párosodni hím AA, AA és AAA, nem mutat preferenciát hímek azonos típusú.

Panmixia lehet meghatározni pontosabban jelenlétére alapozva az ivarsejt alap készlet ivarsejtek. Ebben az értelemben, véletlenszerű párosodás azt jelenti, hogy minden olyan női ivarsejtek azonos valószínűséggel lehet megtermékenyített hím gaméták bármilyen típusú, és hogy ez a valószínűség egyenesen arányos a gyakorisága az ilyen típusú hím gaméták a gaméta alap. Röviden, az ivarsejtek, amelyek különböző allélek vannak kötve páronként arányában relatív frekvenciák ivarsejt alap. A mintákat a populációt alkotó bármely adott generációs, ebben az esetben különböző terméket párokat ivarsejtek véletlenszerűen kivont az előző generációs gaméta alap.

Egy populációjában megfelelő körülmények között a fent említett, a törvény szerint a Hardy # 151; Weinberg, allélfrekvenciák marad állandó az egyik generációról a másikra, és véletlenszerűen párosodás egyetlen nemzedék genotípusok az egyensúly elérése frekvenciák maradnak a jövőben. Példák a két általánosítást az alábbiakban tárgyaljuk.

allélfrekvenciák

Törvény állandóságának allél frekvenciák szemléltetik kvantitatív példát. Tegyük fel, hogy a lakosság egy diploid faj, polimorf A-gén, a kezdeti generációs tartalmaz különböző genotípusokat a következő arányban: 60% AA, 20% és 20% aa aa. Kövessük az allélok A két generáció számára.

1. A frekvenciák allélek az első generáció. Mivel a genotípus frekvenciák vannak megadva

0,60 AA + 0.20Aa + 0,20 aa,

Allélfrekvenciákat (q) ebben a generációban legyen

Így a allélgyakoriságok a második generációs ugyanazok, mint volt az első generációs,

Hardy formula # 151; Weinberg

Hardy formula # 151; Weinberg ad rövid és közvetlen módon, hogy kiszámítja a várható genotípus frekvenciák a lakosság véletlenszerűen SKEW alapján allélgyakoriságok a génállomány.

Tekintsük ismét a génállomány amely két allél gén Legyen A p a gyakorisága allél A és Q # 151; és allél gyakorisága (és p + q = 1). Véletlen kombinációiból A és ivarsejtek és zigótákat így olyan arányban formula határozza meg négyzet binomiális (p + q) ². Más szóval, az egyensúlyi egyenlő lesz a frekvenciáját a genotípusok:

P² AA,
2pq Aa,
q² aa

Alkalmazva ez a formula a korábbi példában (ahol q kifejezést alkalmazzuk egy némileg eltérő értelemben), lehetőség van egy egyszerű művelettel, hogy ugyanaz az eredmény, ha a p = 0,70, az egyensúlyi sebesség AA = R = 0,49. Azokban az esetekben, ahol a polimorfizmus társul egy sor többszörös allélek, Hardy képletű # 151; Weinberg formájában egy négyzet polinom. A három allél (A 1. A 2 és A 3) frekvenciákon p, q és r, úgy, hogy p + q + r = 1, az egyensúlyi genotípus gyakorisága határozza meg egy négyzet trinomiális (p + q + r) ².

A hatások a beltenyészet

A lakosság nagy random párosodás, azzal a megkötéssel genotípus frekvenciák gyorsan eléri az egyensúlyi állapot, amely tárolja a jövőben. Jogsértések átkelés baleseti okoz eltéréseket genotípus frekvenciákat Hardy # 151; Weinberg.

Tegyük fel, hogy egy adott populáció a nulladik generáció az kizárólag heterozigóta Aa. Szaporítás megy végbe önmegtermékenyítéssel. Az első generációs népesség összetétele a következő: 25% AA, 50% és 25% aa aa. Az ezt követő generációk csökkentése osztály heterozigóták továbbra egyenletes sebességgel. Hét generáció önmegtermékenyítést (m. E. A 7. generációs beltenyésztett) népesség majdnem 50% AA-t és körülbelül 50% AA.

Ratio homozigóták származó ősök heterozigóta egy gént (A), miután a önmegtermékenyítéssel generációk m határozza meg a képlet

Ebben az esetben, miután 7 generáció önmegtermékenyítéssel várható genotípus frekvenciák a 7. generációs beltenyésztett képlet alapján, az összeg

127/128 (AA + Al); 1/128 Aa.

Tehát ennek eredményeként a beltenyésztés genotípus frekvenciák változását felé túlsúlya homozigóták. Meg kell azonban jegyezni, egy másik aspektusa: beltenyésztés nincs hatással allélgyakorisági. Ebben a hipotetikus példát, az allél gyakorisága 50% A és 50%, és a 0-ik generációs és ugyanaz maradt, mint az 1. és a 7. generációs beltenyésztett

következtetés

A lakosság nagy panmictic polimorf álló egyaránt életképes és termékeny magánszemélyek egyaránt, különböző heterozigóta és homozigóta genotípus gyorsan eléri az egyensúlyi bizonyos frekvenciákon függően jelenlegi populáció allél frekvenciák. A frekvenciákat genotípusok és elérte Hardy # 151; Weinberg, majd állandó marad minden azt követő generációk alatt véletlenszerű párosodás.

Allélfrekvenciákat nagy polimorf álló populációban egyaránt életképes és egyformán termékeny faj, általában állandó generációról generációra. Ezt az összhangot nem függ véletlenszerű párosodás. Ezért, tekintettel a frekvenciák allélek jog Hardy # 151; Weinberg sokkal általánosabb, mint kapcsolatban frekvenciái a genotípusok és ebből a szempontból, sokkal fontosabb az evolúciós elmélet.

Meg kell ellenőrizni a különleges feltételek működéséhez szükséges a törvény Hardy # 151; Weinberg. Ezek a feltételek kizárják tényezők, amelyek befolyásolják a gyakorisága eltérő géneket a folyamat játszik a géneket. Amíg a szint változását a génállomány határozza meg gének a szaporodás, mint olyan, ezen a szinten marad állandó, és változatlan között egymást követő generációk.

Ilyen statikus populációk. Megváltoztatása variáció szintje populációkban # 151; A dinamikus szempontból a probléma # 151; Ez megköveteli az intézkedés specifikus tényezők vagy erőknek. Ez mikroevolúció tényezők figyelembe vesszük a következő fejezetben.