6. ГЕНЕТИЧНА СТРУКТУРА ПОПУЛЯЦІЇ

6.2.    Аналіз генетичної структури природних і штучних популяцій

 

Вивчення генетичної структури популяції є необхідною передумовою для селекційно- генетичної роботи та розведення сільськогосподарських і промислових тварин, а також в галузі селекції рослин.

Для аналізу стану генетичної структури та динаміки генофонду популяції необхідно визначити частоту генотипів, або число гомозиготних домінантних, гомозиготних рецесивних і гетерозиготних особин, та частоту (концентрацію) домінантного і рецесивного генів, які визначають ту чи іншу ознаку організмів.

1. Частоту домінантного гомозиготного генотипу визначаємо як квадрат частоти домінантного гена А, тобто Раа = (р_А)².

Частота рецесивного гомозиготного генотипу дорівнює квадратові частоти рецесивного гена а, тобто Р_аа = (q_a)².

Частоту гетерозиготних генотипів у популяції визначають як подвоєний добуток частот генів А і а, тобто Р_Аа = 2p_Аq_a.

2. Частоту генів визначають:

-   у випадку, коли відомі частоти гомозиготних і домінантних генотипів, - як корінь квадратний, добутий із числа, що відповідає їх частоті:

 

-   за умови, якщо частота одного з генів відома, частоту другого гена визначають як різницю між одиницею і частотою одного з генів. Оскільки, згідно закону Харді-Вайнберга, сума частот обох генів становить 1 (р_А + q_a = 1), то

 

          Р_А = 1 - q_a ;   q_a =1- P_А.                          (6.4)

 

3. Число особин генотипів, знаючи загальну кількість особин популяції (голів стада), можна визначити за частотою генотипів у відсотках, прийнявши всі особини за 100%.

4. Знаючи число генотипів, тобто число особин з певним генотипом, у популяції (групі), частоту генів А і а визначають за формулами, відповідно:

 

Частоту генотипів відповідно за формулами:

 

де N - загальна кількість особин, тобто число генотипів,

 n₁ - число гомозиготних домінантних генотипів,

 n₂ - число гомозиготних рецесивних генотипів,

 n₃ - число гетерозиготних генотипів.

Для прикладу візьмемо групу коней чистокровної верхової породи чисельністю 185 голів. Серед них було 17 коней, яким властива носова кровотеча, зумовлена рецесивним геном f. Таких коней вилучали з групи і не допускали до іподромних скачок.

Якою була і як змінилася від цього генетична структура групи?

Отже, в структурі цієї групи спочатку були особини домінантні гомозиготні FF, рецесивні гомозиготні ff і гетерозиготні Ff. Коні з генотипом FF - здорові, з генотипом Ff - носії гена носової кровотечі, а з генотипом ff - хворі на носову кровотечу.

 

Вона визначає частоту хворих тварин;

-  частоту гена F y цій групі:

якщо р + q = 1, тобто .Р_F + P_f = 1,

звідси P_F = 1 - P_f = 1 - 0,301 = 0,699;

 

-  частоту генотипу Ff :

Р_Ff = 2_pq = 2 0,699 0,301 = 0,421, або 42,1%.

 

Чисельне співвідношення особин з різними генотипами буде (вся група становить 1 або 100%):

P_FF = 0,488 185 = 90 голів,

PF_f = 0,421 185 = 78 голів,

P_ff = 17 голів.

Отже, співвідношення коней цієї групи за генотипом було:

 

90_ff : 78_Ff: 17ff.

 

2) У зв’язку з тим, що 17 голів хворих тварин вилучені з групи, її структура змінилась:

N = 185 - 17 = 168 голів.

В ній стало: 90_FF: 78_Ff.

 

При вільному спаровуванні при такій частоті генів F і f можлива така комбінація гамет:

Отже, тепер структура за співвідношенням генотипів стане такою:

P_FF = 0,593, або 59,3%,

P_Ff = 0,177 + 0,177 = 0,354 або 35,4%,

P_ff = 0,053, або 5,3%.

Вилучення хворих тварин зменшило кількість рецесивного гена f та знизило вірогідність появи нових хворих на носову кровотечу майже у два рази (з 9,1% до 5,3%).

Згідно законів успадкування, поява хворих на носову кровотечу коней можлива лише за умови, що обоє батьків будуть гетерозиготними. Генетичний аналіз структури популяції дає можливість оздоровити її і попередити поширення спадкових захворювань.

Примітка: завдяки досягненням зарубіжної ветеринарної медицини носова кровотеча не є перешкодою для участі чистокровних коней у скачках і, тим більше, не є смертельною, хіба що в окремих складних випадках. Так, у США з метою попередження носових кровотеч під час скачок коням дають спеціальний медичний препарат LASIX. Таких коней навіть використовують для розведення.