Concetti Chiave
- I principi della genetica di popolazioni spiegano come la segregazione mendeliana influisce sulle frequenze alleliche e genotipiche.
- L'equilibrio genetico di Hardy-Weinberg richiede condizioni specifiche, come popolazioni diploidi, molto grandi e isolate, senza mutazioni o selezione.
- Le frequenze alleliche rimangono costanti in una popolazione in equilibrio, garantendo il mantenimento della variabilità genetica.
- Le frequenze genotipiche in equilibrio sono calcolate tramite il quadrato del binomio, con A1A1, A2A2 e A1A2 che seguono formule specifiche.
- La presenza di eterozigoti è cruciale per determinare se una popolazione è in equilibrio e riflette la stabilità genetica della stessa.
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
- Quali sono le condizioni necessarie per raggiungere l'equilibrio genetico in una popolazione?
- Come si calcolano le frequenze genotipiche in una popolazione in equilibrio?
- Cosa indica una popolazione in cui le frequenze alleliche rimangono costanti?
- Qual è l'importanza degli eterozigoti in una popolazione?
Per raggiungere l'equilibrio genetico, una popolazione deve essere diploide, infinita, isolata, riprodursi sessualmente, avere accoppiamento casuale, generazioni discrete, e non subire mutazioni o selezione.
Le frequenze genotipiche all'equilibrio sono calcolate utilizzando il quadrato del binomio (p + q)², dove p e q rappresentano le frequenze alleliche.
Una popolazione in cui le frequenze alleliche rimangono costanti è in equilibrio genetico di Hardy-Weinberg, il che significa che non ci sono fattori evolutivi in azione.
Gli eterozigoti sono importanti perché possono indicare se una popolazione è in equilibrio genetico; il loro valore massimo si verifica quando le frequenze alleliche sono uguali (p = q = 0,5).
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