I. Частоты встречаемости генов одной аллельной пары в популяции остаются постоянными из поколения в поколение

p + q = 1,

где p – частота встречаемости доминантного аллеля (А), q – частота встречаемости рецессивного аллеля (a).

II. Частоты встречаемости генотипов в одной аллельной паре в популяции остаются постоянными из поколения в поколение, а их распределение соответствует коэффициентам разложения бинома Ньютона 2-й степени.

p² + 2pq +q² = 1

Эту формулу следует выводить с помощью генетических рассуждений.

Допустим, что в генофонде популяции доминантный аллель А встречается с частотой р, а рецессивный аллель а с частотой q. Тогда в этой же популяции женские и мужские гаметы будут нести аллель А с частотой р, а аллель а с частотой q. При свободном скрещивании (панмиксии) происходит случайное слияние гамет и образуются самые разные их сочетания:

	pА	qa
pA	р²AA	pqAa
qa	pqAa	q²aa

Запишем полученные генотипы в одну строку:

p²AA + 2pqAa + q²aa = 1.

Теперь докажем на конкретном примере, что частоты встречаемости генов одной аллельной пары из поколения в поколение не меняются. Допустим, что в некой популяции в данном поколении pA = 0,8, qa = 0,2. Тогда в следующем поколениибудет:

	0,8А	0,2a
0,8A	0,64AA	0,16Aa
0,2a	0,16Aa	0,04aa

0,64 АА + 0,32 Аа + 0,04 аа = 1.

При этом частота встречаемости аллельных геновв гаметах остается без изменений:

А = 0,64+0,16 = 0,8; а = 0,04+0,16 = 0,2.

Закон Харди-Вайнберга применим и для множественных аллелей.

Так, для трех аллельных генов формулы будут следующие:

(I) p + q + r = 1,

(II) p² + 2pq + 2pr + 2 qr + q² + r² = 1.

Практическое значение закона Харди-Вайнберга состоит в том, что он позволяет рассчитать генетический состав популяции в данный момент и выявить тенденцию его изменения в будущем.

Применение этого закона на практике показало, что популяции отличаются друг от друга по частоте встречаемости генов. Так, по генам группы крови в системе АВ0 различия между русскими и англичанами были следующие:

I^A I^B I⁰

Русские 0,25 0,19 0,56

Англичане 0,25 0,05 0,70

Дрейф генов

В малочисленных популяциях закон Харди-Вайнберга не действует. Там имеет место явление дрейфа генов. Под дрейфом генов понимают случайное изменение частоты встречаемости генов одной аллельной пары в популяции. Ввели данный термин зарубежные ученые. Российские ученые это явление назвали генетико-автоматическими процессами.

Дрейф генов может привести популяцию в гомозиготное состояние. Он играет очень важную роль в формировании генофонда малочисленных популяций. Именно дрейфом генов ученые объясняют отсутствие у североамериканских индейцев (коренных жителей) гена группы крови I^B, и соответственно у них имеется только две группы крови (0 и А).

Доказательство дрейфа генов было получено в эксперименте на мухах-дрозофилах. Мух анализировали по одному признаку – строению щетинки

(адаптивного значения не имеет):

А – ген, определяющий нормальное строение щетинки;

а – ген, определяющий раздвоенность щетинки.

Взяли 96 ящиков, в каждый из них поместили по 4 самца и 4 самки. Из полученного потомства в каждом поколении методом случайной выборки оставляли в каждом ящике 4 самца и 4 самки. И так проделывали на протяжении 16 поколений. На 16-м поколении получили следующий результат: в 41 ящике все мухи имели генотип АА, в29 ящиках – генотип аа, в 26 – генотип Аа.

Вопрос 3

Отряд Блохи, Aphaniptera.

Человеческая блоха; Крысиные блохи.

Название: Тип Членистоногие, Arthropoda, Класс Насекомые, Insecta, Отряд Блохи, Aphaniptera, Вид Человеческая блоха / Крысиные блохи, Pulpex irritans / Ceratophyllus fasciatus, Xenopsylla cheopis.

Морфологическая характеристика:

Ø челюстной аппарат колюще-сосущий

Ø задняя пара ног длиннее других и используется при прыжке

Ø крылья отсутствуют

Ø на поверхности тела много волосков, щетинок, зубчиков и зубцов

Географическое распространение: повсеместно.

Экологическая характеристика: неспецифический, эктопаразит, временный, многохозяйный (мыши, крысы, суслики, тушканчики, полёвки, зайцы, хищники, человек); специфический переносчик чумных бактерий, риккетсий (возбудителей эндемичных сыпнотифозных лихорадок), возбудителей туляремии.

Цикл развития: яйцо → личинка → куколка → имаго; яйца откладываются на хозяине или в сухом мусоре; личинка червеобразной формы, без ног, питается испражнениями взрослых блох или гниющей органикой; у человеческой блохи цикл развития при оптимальной температуре 19 дней.

Заболевание: чума (заражение при попадании бактерий под кожу при расчёсывании и при укусах), эндемичные сыпнотифозные лихорадки, туляремия, вторичные инфекции.

Профилактика: личная (соблюдение правил личной гигиены), общественная (ликвидация грызунов, выявление, изоляция, лечение больных, санпросвет работа).

Билет 33