71. Закон Харди-Вайнберга, его значение?????

Законом Харди-Вайнберга наз-ют: в бесконечно большой популя­ции диплоидных организмов, наследование в которой определяется одним аутосомным диаллельным локусом, осуществляется случайное скрещивание (панмиксии), при отсутствии мутаций, отбора и миграции частоты генов остаются неизменными из поколения в поколение, при этом частоты генотипов связаны с частотами генов простыми соотношениями:

частота гомозигот АА — О = р²

частота гетерозиготна Аа— Н = 2pq;

частота гомозигот аа — R = q².

Случайным скрещиванием, или панмиксией, называют такую систему скрещива­ний в популяции, при которой вероятность формирования брачной пары не зависит от генотипов особей. Следовательно, в случайно скрещивающейся популяции часто­та спариваний особей тех или иных генотипов равна произведению частот, с которыми эти генотипы представлены в популяции. Например, если у самок и самцов час­тоты D, H и R одинаковы, частота образования пары жен АА х муж АА равна D², частота пары жен Аа х муж аа равна H х R. Справедливость закона Харди—Вайнберга легко доказать. Пусть частоты аллелей у самок и самцов в исходном поколении одинаковы и равны р для аллеля А и q для аллеля а. При случайном скрещивании вероятности образования зигот равны произ­ведению частот соответствующих гамет самок и самцов. Тогда, в следующем поколении потомков с генотипом АА будет р², потомков с генотипом аа – q², потомков с ге­нотипом Аа — 2pq (т.к. слияние женской гаметы А с мужской а дает pq гетерозигот и слияние женской гаметы а с мужской А дает также pq гетерозигот). Вычисляем частоты аллелей А и а в этом поколении. Частота аллеля А равна р¹ + pq— р(р +q)=p (напомним, что р + q = 1). Частота аллеля а равна q² + pq= q(p + q)=q Итак, частоты аллелей в следующем поколении оказались равны­ми частотам в исходном поколении, и, значит, частоты генотипов во втором поколе­нии окажутся такими же, как в предыдущем.

Из закона Харди—Вайнберга следует следующий вывод: если частоты аллелей у самцов и самок одинаковы, то при любом исходном соотношении частот генотипов равновесные частоты генотипов в каждом локусе достигаются за одно поколение. Если частоты аллелей у представителей разного пола исходно различны, то для ауто- сомных локусов они становятся одинаковыми в следующем поколении, поскольку и самцы и самки получают половину своих генов от отца и половину — от матери. Сле­довательно, в этом случае равновесные частоты генотипов достигаются за два поко­ления. В случае сцепленных с полом локусов равновесные частоты достигаются лишь постепенно.

Закон Харди—Вайнберга описывает поведение системы во времени при указан­ных выше условиях, т.е. при соблюдении всех перечисленных условий будут наблю­даться соответствующие соотношения частот аллелей и генотипов. Обратное утвер­ждение не верно, поэтому неправомочно делать вывод о свойствах системы (моно­тонное наследование, отсутствие отбора и.т.д.), если в данный момент мы обнаружи­ли в популяции соотношение трех фенотипов близкое p²:2pq:q². Известны примеры, когда соотношение Харди-Вайнберга обнаруживается на ограниченных выборках в каждом поколении в условиях сильного давления отбора и снижения частоты одно­го из аллелей. Однако отклонение от соотношения Харди—Вайнберга всегда свиде­тельствует о некоторых процессах, происходящих в популяции.

Значение :

В медицинской генетике закон Харди — Вайнберга позволяет оценить популяционный риск 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 ребёнка.

В селекции — позволяет выявить генетический потенциал исходного материала (природных популяций, а также сортов и пород народной селекции), поскольку разные сорта и породы характеризуются собственными аллелофондами, которые могут быть рассчитаны с помощью закона Харди — Вайнберга. Если в исходном материале выявлена высокая частота требуемого аллеля, то можно ожидать быстрого получения желаемого результата при отборе. Если же частота требуемого аллеля низка, то нужно или искать другой исходный материал, или вводить требуемый аллель из других популяций (сортов и пород).