Concetti Chiave
- La legge di Hardy-Weinberg è fondamentale per la genetica delle popolazioni, spiegando come i principi mendeliani influenzano le frequenze alleliche e genotipiche.
- Descrive l'effetto dell'accoppiamento casuale in popolazioni diploidi isolati, senza mutazioni e selezione, a generazioni discrete.
- Quando le condizioni del modello sono soddisfatte, le frequenze alleliche e genotipiche rimangono costanti da una generazione all'altra, raggiungendo un equilibrio genetico.
- Le frequenze genotipiche a equilibrio sono rappresentate matematicamente da (p + q)^2, con specifici valori per omozigoti ed eterozigoti.
- Il mantenimento dell'equilibrio genetico è cruciale per preservare la variabilità genetica e indica l'assenza di evoluzione.
Principi della genetica di popolazioni
-È alla base della genetica di popolazioni
-Fornisce la spiegazione di come i principi mendeliani della segregazione siano alla base delle frequenze alleliche e di frequenze genotipiche.
-Descrive l’influenza dell’accoppiamento casuale sulle frequenze alleliche e genotipiche.
Assunzioni:
- popolazione diploide.
- infinita (numericamente molto grande).
- e isolata (assenza di flussi genici, di migrazioni).
- che si riproduce sessualmente.
- in panmissia (incroci casuali).
- a generazioni discrete (non sovrapposte).
- in assenza di mutazione.
- e di selezione.
Condizioni per l'equilibrio genetico
Se queste condizioni sono mantenute nella popolazione, la popolazione raggiunge un equilibrio in cui:
1.Le frequenze alleliche non cambiano da una generazione all’altra.
Le frequenze genotipiche all’equilibrio sono date dallo sviluppo del quadrato del binomio (p +q)^2.
Se tutte le condizioni del modello di Hardy-Weinberg vengono mantenute siamo in una situazione di equilibrio in cui le frequenze alleliche e genotipiche non cambiano.
na popolazione in cui le frequenze alleliche rimangono costanti nel corso delle generazioni è in equilibrio genetico* (di Hardy-Weinberg)
Questo equilibrio mantiene la variabilità genetica della popolazione.
*Ipotesi zero= quando non sia confermata, dovremo pensare che vi sono fattori evolutivi in azione.
Se sono valide tutte le condizioni del modello, le frequenze genotipiche di una generazione sono determinate dalle frequenze alleliche alla generazione precedente.
Frequenze genotipiche e alleliche
Frequenza di A1A1 è uguale a p^2.
Frequenza di A2A2 è uguale a q^2.
Frequenza di A1A2 è uguale a 2pq.
Sull’asse delle ordinate sono riportate le frequenze dei genotipi. Quando la frequenza di A2 è pari a 1, quella di A1 sarà 0 e quindi tutti i soggetti di quella popolazione saranno omozigoti per A2 e si troveranno nel punto massimo della linea rossa. Mano a mano che aumenta la frequenza di A1 avremo una diminuzione degli omozigoti A2.
La linea viola rappresenta l’andamento degli eterozigoti, quella rossa indica l’andamento a varie frequenze degli omozigoti A2 e la linea blu mostra l’andamento degli omozigoti A1.
Il valore massimo che possono assumere gli omozigoti è 1 mentre quello massimo che possono assumere gli eterozigoti è 0,5. Questo si verifica solo quando p = q = 0,5. Gli eterozigoti in una popolazione sono molto informativi perchè mi possono dire se una popolazione è in equilibrio o no.
Le frequenze alleliche non cambiano da una generazione all’altra: il meccanismo ereditario mendeliano di per sé mantiene costanti le frequenze alleliche e di conseguenza provvede al mantenimento della variabilità genetica.
Quando non c’è variazione temporale nelle frequenze alleliche, la popolazione si trova in un punto di equilibrio = non c’è evoluzione.
Domande da interrogazione
- Qual è il principio fondamentale della legge di Hardy-Weinberg?
- Quali sono le condizioni necessarie affinché una popolazione raggiunga l'equilibrio di Hardy-Weinberg?
- Cosa indica una popolazione in equilibrio genetico secondo il modello di Hardy-Weinberg?
- Come si determinano le frequenze genotipiche in una popolazione all'equilibrio di Hardy-Weinberg?
La legge di Hardy-Weinberg è alla base della genetica di popolazioni e spiega come i principi mendeliani della segregazione influenzino le frequenze alleliche e genotipiche.
Le condizioni includono una popolazione diploide, numericamente infinita, isolata, che si riproduce sessualmente, in panmissia, con generazioni discrete, e in assenza di mutazione e selezione.
Una popolazione in equilibrio genetico mantiene costanti le frequenze alleliche e genotipiche nel tempo, indicando l'assenza di evoluzione e il mantenimento della variabilità genetica.
Le frequenze genotipiche sono determinate dalle frequenze alleliche della generazione precedente, con A1A1 uguale a p^2, A2A2 uguale a q^2, e A1A2 uguale a 2pq.
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