27. Задача: цитология: #281982
Алкаптонурия — метаболическое моногенное, аутосомно-рецессивное заболевание, которое возникает из-за нарушения обмена тирозина в организме человека. Известно, что частота заболевания в большинстве человеческих популяций составляет 1 : 250 000. Однако среди коренных жителей Доминиканской Республики заболевание встречается с частотой 1 : 19 000. Рассчитайте равновесные частоты нормального и мутантного фенотипа в человеческой популяции. Поясните ход решения. Покажите, что популяция не находится в равновесии Харди-Вайнберга. За счёт действия какого эволюционного фактора наблюдается отклонение от равновесия?
Обозначения:
$A$ — нормальный аллель;
$a$ — мутантный аллель алкаптонурии;
$p$ — частота аллеля $A$;
$q$ — частота аллеля $a$.
Алкаптонурия наследуется по аутосомно-рецессивному типу, значит, больные имеют генотип $aa$, а частота заболевания равна $q^2$.
1. Частоты фенотипов в человеческой популяции
По условию заболевание встречается с частотой:
$q^2 = \frac{1}{250000} = 0{,}000004$
Частота мутантного фенотипа:
$q^2 = 0{,}000004 \approx 0{,}0000$
Частота нормального фенотипа:
$1 — q^2 = 1 — 0{,}000004 = 0{,}999996 \approx 1{,}0000$
Также можно найти частоты аллелей:
$q = \sqrt{0{,}000004} = 0{,}0020$
$p = 1 — q = 1 — 0{,}0020 = 0{,}9980$
2. Проверяем частоту заболевания среди коренных жителей Доминиканской Республики
Среди них заболевание встречается с частотой:
$q^2 = \frac{1}{19000} \approx 0{,}0000526$
Это значительно больше, чем в большинстве человеческих популяций:
$\frac{1}{250000} = 0{,}000004$
Частота мутантного аллеля среди коренных жителей Доминиканской Республики:
$q = \sqrt{0{,}0000526} \approx 0{,}0073$
В большинстве человеческих популяций частота мутантного аллеля:
$q = 0{,}0020$
Следовательно, частота мутантного аллеля у коренных жителей Доминиканской Республики выше:
$0{,}0073 > 0{,}0020$
3. Ответ
Равновесные частоты фенотипов в человеческой популяции:
мутантный фенотип — $0{,}000004 \approx 0{,}0000$;
нормальный фенотип — $0{,}999996 \approx 1{,}0000$.
Популяция коренных жителей Доминиканской Республики отклоняется от равновесных значений, так как частота алкаптонурии у них выше, чем ожидается для большинства человеческих популяций.
Такое отличие может быть связано с дрейфом генов, в частности с эффектом основателя или длительной изоляцией небольшой популяции.