27. Задача: цитология: #281990
Поликистоз — моногенное заболевание почек, возникающее в результате мутации в гене PKHD1, наследующееся по аутосомнорецессивному типу. Частота встречаемости заболевания в равновесной популяции человека составляет 1:2000. Рассчитайте частоты мутантных и нормальных аллелей, частоты всех фенотипов в данной популяции. Поясните ход решения. Какой эволюционный фактор может приводить к снижению доли рецессивных гомозигот во всей человеческой популяции? При расчётах округляйте значения до четырёх знаков после запятой.
Обозначения:
$A$ — нормальный аллель;
$a$ — мутантный аллель;
$p$ — частота нормального аллеля $A$;
$q$ — частота мутантного аллеля $a$.
Поликистоз наследуется по аутосомно-рецессивному типу, значит, больные имеют генотип $aa$, а частота заболевания равна $q^2$.
1. Определяем частоту мутантного аллеля
По условию заболевание встречается с частотой:
$q^2 = \frac{1}{2000}$
$q^2 = 0{,}0005$
Тогда:
$q = \sqrt{0{,}0005}$
$q \approx 0{,}0224$
Частота мутантного аллеля:
$q = 0{,}0224$
2. Определяем частоту нормального аллеля
$p + q = 1$
$p = 1 — q$
$p = 1 — 0{,}0224 = 0{,}9776$
Частота нормального аллеля:
$p = 0{,}9776$
3. Определяем частоты генотипов
$AA = p^2$
$AA = 0{,}9776^2 \approx 0{,}9558$
$Aa = 2pq$
$Aa = 2 \times 0{,}9776 \times 0{,}0224 \approx 0{,}0437$
$aa = q^2$
$aa = 0{,}0005$
4. Определяем частоты фенотипов
Нормальный фенотип имеют особи с генотипами $AA$ и $Aa$:
$AA + Aa = 0{,}9558 + 0{,}0437 = 0{,}9995$
Мутантный фенотип имеют особи с генотипом $aa$:
$aa = 0{,}0005$
5. Ответ
частота мутантного аллеля $a$ — $0{,}0224$;
частота нормального аллеля $A$ — $0{,}9776$;
частота нормального фенотипа — $0{,}9995$;
частота мутантного фенотипа — $0{,}0005$.
К снижению доли рецессивных гомозигот $aa$ во всей человеческой популяции может приводить естественный отбор, так как он устраняет или снижает репродуктивный успех особей с тяжёлым наследственным заболеванием.