Kesetimbangan Hardy–Weinberg, seleksi, dan hanyutan genetik

BiologiGenetikaUsia 17–18

Gunakan di kelas saya

Populasi kawin acak dengan dua alel A dan a: frekuensi genotipe p², 2pq, dan q² dihitung dan digambar setiap generasi bersama sekumpulan individu ilustratif. Tanpa seleksi dan dengan populasi besar, frekuensi alel tetap konstan antargenerasi (kesetimbangan Hardy–Weinberg); aktifkan seleksi terhadap fenotipe resesif atau perkecil ukuran populasi untuk melihat frekuensi alel bergeser terarah atau berfluktuasi acak, kadang sampai menghilangkan suatu alel sama sekali.

Pelajaran: Genetika populasi: populasi kawin acak, hukum Hardy–Weinberg, faktor-faktor yang mengubah frekuensi alel

Yang ditunjukkan

Prinsip Hardy–Weinberg menyatakan bahwa pada populasi besar yang kawin acak tanpa seleksi, mutasi, atau migrasi, frekuensi alel p dan q tetap dan frekuensi genotipe menjadi p², 2pq, dan q² setelah satu generasi. Simulasi ini mengikuti dua alel, A dan a, dari generasi ke generasi. Seleksi terhadap fenotipe aa menurunkan kebugaran homozigot resesif, sehingga q turun terus tetapi makin lambat, karena alel resesif yang tersembunyi pada heterozigot lolos dari seleksi. Hanyutan genetik, yaitu pengambilan acak gamet pada populasi kecil, membuat p berubah secara tak terduga dan dapat menetapkan atau menghilangkan suatu alel.

Cara menggunakan

Mulailah dengan Ukuran populasi N yang besar dan Koefisien seleksi terhadap aa resesif bernilai 0, lalu tekan Generasi berikutnya beberapa kali: p tetap dekat garis putus-putus. Naikkan koefisien seleksi dan biarkan simulasi berjalan untuk melihat perubahan terarah. Tekan Atur ulang, atur N menjadi beberapa puluh dengan Pengambilan acak gamet (hanyutan genetik) aktif, lalu ulangi beberapa kali untuk membandingkan seberapa sering suatu alel hilang.

Parameter yang dapat diubah

  • Frekuensi awal alel A (p) 0,05–0,95
  • Ukuran populasi N 10–5000 individu
  • Koefisien seleksi terhadap aa resesif 0–1
  • Pengambilan acak gamet (hanyutan genetik)
  • Generasi per detik 1–20 gen/s

Pertanyaan untuk dijelajahi

  1. Pada populasi seimbang dengan p = 0,6, berapa persen individu yang heterozigot?
  2. Mengapa seleksi terhadap aa jarang menghilangkan alel a sepenuhnya, bahkan setelah banyak generasi?
  3. Mengapa hanyutan genetik pada populasi kecil dapat menghilangkan suatu alel tanpa adanya seleksi?

Ide mengajar

Semua panduan