Введение
Относительная частота варианта гена в определенном локусе популяции. Аллельная частота, или частота гена, – это относительная частота аллеля (варианта гена) в определенном локусе популяции, выраженная в виде дроби или процента. В частности, это доля всех хромосом в популяции, несущих данный аллель, от общей численности популяции или размера выборки. Микроэволюция – это изменение частоты аллелей, происходящее с течением времени в популяции. Пусть дано:
Allele frequency, or gene frequency, is the relative frequency of an allele (variant of a gene) at a particular locus in a population, expressed as a fraction or percentage. Specifically, it is the fraction of all chromosomes in the population that carry that allele over the total population or sample size. Microevolution is the change in allele frequencies that occurs over time within a population. Given the following:
Конкретный локус на хромосоме и данный аллель в этом локусе.
Популяция из N особей с плоидией n, то есть особь несет n копий каждой хромосомы в своих соматических клетках (например, две хромосомы в клетках диплоидных видов).
Аллель присутствует в i хромосомах в популяции.
A population of N individuals with ploidy n, i. e. an individual carries n copies of each chromosome in their somatic cells (e. g. two chromosomes in the cells of diploid species)
The allele exists in i chromosomes in the population
Тогда частота аллеля – это доля всех проявлений i этого аллеля к общему числу копий хромосом в популяции, i/(nN). Частота аллелей отличается от частоты генотипов, хотя они связаны, и частоты аллелей можно рассчитать на основе частот генотипов. Поскольку p и q – это частоты только двух аллелей, присутствующих в данном локусе, их сумма должна равняться 1. Чтобы проверить это:
и
Если существует более двух различных аллельных форм, частота каждого аллеля равна частоте его гомозиготы плюс половина суммы частот всех гетерозигот, в которых он присутствует. (Для 3 аллелей см.)
Аллельную частоту всегда можно рассчитать на основе частоты генотипов, в то время как обратное требует соблюдения условий случайного скрещивания Харди-Вайнберга.
Динамика
Генетика популяций описывает генетический состав популяции, включая частоты аллелей, и то, как эти частоты аллелей, как ожидается, будут меняться со временем. Закон Харди — Вайнберга описывает ожидаемые равновесные частоты генотипов в диплоидной популяции после случайного скрещивания. Само по себе случайное скрещивание не изменяет частоты аллелей, а равновесие Харди — Вайнберга предполагает бесконечный размер популяции и селективно нейтральный локус. Согласно расширенному эволюционному синтезу, адаптация происходит благодаря естественному отбору, экологической индукции, негенетическому наследованию, обучению и культурной передаче. Аллель в определенном локусе также может оказывать влияние на приспособленность особи, несущей этот аллель, на которую действует естественный отбор. Благоприятные аллели, как правило, увеличивают свою частоту, а вредные – уменьшают. Даже если аллель селективно нейтрален, отбор, действующий на соседние гены, также может изменить его частоту посредством явления автостопа или фонового отбора. Хотя гетерозиготность в данном локусе уменьшается со временем по мере фиксации или потери аллелей в популяции, изменчивость поддерживается в популяции за счет новых мутаций и потока генов, вызванного миграцией между популяциями. Подробности см. в статье «Генетика популяций».