Genetika populací

populace = soubor jedinců téhož druhu žijící na určitém stanovišti v určitém čase, jedinci geneticky příbuzní, schopní se vzájemně plodně křížit (tj. mít plodné potomstvo)

• • genofond populace = soubor alel pro všechny formy znaků v populaci

  • pro genotypové složení populace je podstatný způsob rozmnožování:

    • nepohlavní – žádná segregace alel, žádné kombinační procesy, pouze genotypově jednotné klony (fenotypový se ale lišit mohou ve znacích řízených minorgeny – polygenní dědičnost – v závislosti na podmínkách prostředí)

    • pohlavní – buď autogamie (gamety z jednoho jedince) nebo alogamie (panmixie) – gamety z různých jedinců

  • autogamické populace (např. samosprašné rostliny)

    • postupně klesá počet heterozygotů, nikdy ale nevymizí úplně (v následujících populacích klesá relativní zastoupení heterozygotů, na druhou stranu vznikají tzv. čisté linie homozygotů (AA, aa)

    • P: AA × aa

      • F1: Aa (100 %)

        • F2: 1 AA (25 %), 2 Aa (50 %), 1 aa (25 %)

          • F3: 1 AA, 2 Aa (25 %), 1 aa

            • F4: 1 AA, 2 Aa (12,5 %), 1 aa

              • F5: ...

• panmiktické populace

  • • naprosto shodná pravděpodobnost uplatnění všech možných genotypových kombinací, udržuje se trvalá genetická rovnováha mezi existujícími genotypy

    • genotypové složení populace je z generace na generaci teoreticky neměnné, tuto stabilitu matematicky vyjadřuje Hardy-Weinbergův zákon:

p2 + 2 pq + q2 = 1

p + q = 1

p2 … frekvence dominantních homozygotů, q2 … frekvence recesivních homozygotů, 2 pq … frekvence heterozygotů

p … frekvence alely A, q … frekvence alely a

PŘÍKLADY (řešte užitím Hardy-Weinbergova zákova)

1. Víte, že 84 % obyvatel ve střední Evropě má v krvinkách Rh+, 16 % obyvatel jej nemá – tito jedinci se označují jako Rh–. Dále víte, že Rh faktor je autozomálně dominantně dědičný a že jedinci Rh+ jsou buď dominantní homozygoti, nebo heterozygoti. Jaká je četnost alely pro Rh faktor a četnost jednotlivých genotypů? [p = 0,6; AA = 0,36; Aa = 0,48; aa = 0,16]

2. V populaci je frekvence dominantní alely 30 %. Jaký je podíl jedinců homozygotně recesivních a heterozygotů? [aa = 0,49; Aa = 0,42]

3. Modrookých jedinců (= recesivní homozygoti) je v populaci 36 %, hnědookých (= dominantní homozygoti či heterozygoti) 64 %. Kolik procent v populaci tvoří jedinci hnědoocí homozygotní a kolik procent hnědoocí heterozygotní? [BB = 16 %; Bb = 48 %]

4. Četnost recesivní alely pro myopii (krátkozrakost) je v dané populaci 0,14. Jaká je četnost postižených (krátkozrakých) a přenašečů v této populaci? [aa = 0,0196; Aa = 0,2408]

5. Jistá autozomálně recesivní choroba, vykazující monogenní dědičnost, se v lidské populaci vyskytuje s frekvencí 0,0064. Kolik procent této populace tvoří zdraví jedinci, kteří nemají ani jednu příslušnou recesivní alelu. Populace je v Hardy-Weinbergově rovnováze. [AA = 84,64 %]