Частота генотипов и генов

Жизнь популяции с генетической точки зрения — это динамика частот генов и генотипов в пространстве и времени.

Для того чтобы описать генетический состав какой-либо группы особей, следует определить их генотипы и выяснить, сколько особей каждого генотипа имеется в данной группе. Допустим, что природа стенотипических различий между генотипами нас не интересует. Предположим, что мы изучаем только два аллеля {А1 и А2), относящиеся к определенному локусу. Пусть из N диплоидных особей D несут только доминантные аллели (A1A1), H— гетерозиготные (A1А2), а R обладают только рецессивными аллелями (А2А2), D + H + R = N. Для краткости обозначим такую группу особей (D, Н, R). Каждый символ соответствует определенному генотипу — A1A1, A1A2, A2A2. Их соотношение описывает генетический состав данной популяции, а сами количественные соотношения называются частотами генотипов.

Таким образом, частота данного генотипа — это его относительная численность (процент) в группе особей. Например, если обнаруживается, что пятая часть особей имеет генотип A1A1, то его частота составляет 0,20,

или 20 %. Естественно, что частоты всех имеющихся генотипов в сумме должны составлять единицу, или 100 %.

Поскольку популяция — это не просто механическая смесь особей, а размножающаяся группа, то популяционная генетика изучает не только генетический состав этой группы, но и динамику ее в ряду поколений. В каждом следующем поколении из передаваемых с гаметами родительских генов у потомков составляется новый набор генотипов. Преемственность поколений поддерживается в первую очередь генами, которые несет данная популяция, а не генотипами, поскольку последние расщепляются (Д. С. Фолконер, 1985).

Учитывая это, генетический состав популяции описывается множеством генных частот, которые представляют собой соотношение аллелей каждого локуса. Если, например, А1 — аллель в локусе А, то частота гена А1, есть относительное число, или процент, всех генов этого локуса, находящихся в аллельном состоянии А1. Для любого локуса частоты его аллелей в сумме должны составлять единицу, или 100 %.

Частоты генов данного локуса в группе особей можно определить, зная частоты генотипов. Предположим, что наличие особей трех типов в исследуемой группе (D, H, R) обусловлено существованием только двух аллельных генов А1 и А2 и в сумме N особей несут 2N генов. Поскольку каждая особь А1А1 имеет два гена A1, а каждая особь A1A2 — лишь один ген этого типа, полное число генов A1 в группе составляет 2D + Н. Следовательно, доля генов А1:

Нередко фактические численности особей этих трех типов заменяют и» ДОЛЯМИ ОТ общего числа особей. Такая форма замены особенно удобна, нигде имеют дело с большой по численности группой. В этом случае принимают D + H + R = 1, где D означает долю особей A1Al в группе, Н—

В таких обозначениях приведенную в качестве примера популяцию (2, 12, 26) можно представить в виде (0,05; 0,30; 0,65), где, как и прежде, р = 0,05 + 0,15 = 0,20 и q = 0,15 + 0,65 = 0,80.

При исследовании лесных древесных пород, как правило, рассматривают именно большие популяции, и значит символы D, H, R будут обозначать доли (частоты) трех названных генотипов.