Hardy-Weinbergův zákon
- HW zákon vyjadřuje vztah mezi četnostmi genotypů v populaci za níže uvedených
podmínek:
1) populace panmiktická → alely se v populaci náhodně párují, rozmnožování probíhá
v jedné generaci - generace se nepřekrývají
2) jedinci všech genotypů mají stejnou plodnost → neprobíhá selekce
3) nevznikají mutace
4) nedochází k migracím
5) populace je velká
- trvají-li podmínky HW → genové a genotypové frekvence se nemění → zůstávají stejné a
populace je tak v genetické rovnováze
- četnosti alel určují četnosti genotypů (ne naopak!)
- uvažujeme o autozomálním genu, který je v populaci diploidních jedinců (generace G0)
zastoupen jedním párem alel A/a
- každý jedinec má ve svém genotypu dvě alely: obě stejné AA, aa / různé Aa
- četnost dominantní alely A = p
- četnost recesivní alely a = q
- p + q = 1 → četnost jedné alely je doplňkem četnosti druhé alely
- při oplození vznikají zygoty jedinců (generace G1) AA, Aa, aa náhodně, tzn. podle zákonů
pravděpodobnosti
- četnost p či q může mít hodnotu 0-1 a vyjadřuje velikost pravděpodobnosti výskytu
příslušné alely v populaci
→ pravděpodobnost, že se při oplození setkají dvě gamety obsahující alelu A a dají vznik
zygotě AA je p.p=p2 x q.q=q2
- pravděpodobnost, že se spojí gameta nesoucí alelu A s gametou nesoucí alelu a je
p.q + p.q = 2pq
→ p2 + 2pq + q2 = 1 - rovnice pro binomické rozdělení dvoualelového systému
matematické vyjádření HW zákona, odráží Mendlovy zákony
dědičnosti na úrovni populace → Mendelovská populace
- př.: geny pro krevní skupinu MN
100 zygot vzniká z gamet s četnostmi p(M) = 0,6
q(N) = 0,4
četnost homozygotu MM: p2 = 0,62 = 0,36% 36Y
četnost homozygotů NN: q2 = 0,42 = 0,16% 16Y
četnost heterozygotů MN: 2pq = 2.0,6.0,4 = 0,48% 48Y
Důsledky HW zákona
1. Nastanou-li v populaci podmínky pro HW rovnováhu, dojde u autozomálních alel hned
v následující generaci k binomickému rozdělení četností alel do genotypů, které bude trvat
po všechny další generace které budou mít zachovány tyto podmínky.
2. Četnost alel určuje četnost genotypů. Takže z údaje o četnosti jedné alely lze vypočítat
četnost alely druhé a četnosti jednotlivých genotypů.
3. Čím má alela menší četnost, tím častěji se vyskytuje v heterozygotních genotypech
př.: q 2pq q2
0,5 0,5 0,25
0,1 0,18 0,01
poměr 2pq : q2
2 : 1
18 : 1
Uplatnění HW zákona ve skutečných populacích
1) panmiktická populace a nepůsobní žádný evoluční faktor – četnosti se blíží binomickému
rozdělení → evoluční stagnace
2) velké rozdíly mezi HW a statistickými četnostmi → v populaci nejsou podmínky HW
rovnováhy → jedinci se párují nenáhodně nebo působí evoluční faktor (selektor)
3) HWZ se uplatňuje ve velkých populacích gonochoristů
4) je-li populace v HW rovnováze - pak z údaje o 1 alele vypočítáme další alelové a
genotypové četnosti → genetické poradenství, spory o otcovství
Žádné komentáře:
Okomentovat