Comportarea genelor - Echilibrul Hardy Weinberg

Comportarea genelor
Experimentele desfăşurate de W. Johannsen cu specii pure ale Phaseolus vulgaris au permis distincţia între genotipul şi efectele mediului înconjurător asupra genotipului care conduc împreună la propagarea specifică a fenotipului unui organism. Chiar dacă variaţiile cauzate de mediul înconjurător pot conduce la diferenţe doar fenotipice ale unei “linii pure” o selecţie cu astfel de linii ar trebui sa fie neafectată. Aceste experimente au fost condiţii esenţiale pentru evaluarea teoretică şi statistică a frecvenţei alelelor în interiorul populaţiilor.

O precondiţie importantă în atingerea rezultatelor de reproductibilitate este folosirea unor surse definite de material. Linii genetice pure nu sunt întotdeauna la îndemână de la început. Complet independente de încercările despre care am vorbit până acum sunt studiile lui danezului W. Johannsen care a studiat variabilitatea fasolei franţuzeşti (o varietate de Phaseolus vulgaris).

Numeroase linii pure care diferă în anumite caracteristici cum este diferenţa de mărime, există obligatoriu în această varietate ce se autopolenizează. Aceste diferenţe sunt determinate genetic şi devin astfel un element al genotipului. Dar pentru un număr de motive cum ar fi, de exemplu, poziţia păstăii şi diferenţele rezultate din aprovizionarea cu substanţe asimilate şi cu alte nutrimente produc fiecărei plante să crească în proporţii diferite. Distribuţia aceasta este cauzată de factori externi reprezentând un element al fenotipului care este obţinut prin combinarea unor caracteristici ereditare cu factorii de mediu.

Johannsen a ales cel mai mic şi cel mai mare tip de păstaie din variaţia fenotipică a unei linii pure produsă prin cultivarea mai multor generaţii pentru care nu a mai observat o schimbare a greutăţii medii. O selecţie în interiorul liniilor pure este fără efect (vezi tabelul). Bazat pe aceste descoperiri Johannsen a legat termenii genotip şi fenotip.

Variaţiile cauzate de mediu trebuiesc totuşi luate în considerare când intersectăm valorile. Un exemplu va ilustra aceasta. E. M. East (1910) a intersectat o specie de grâu cu spice lungi cu una cu spice scurte. Prima generaţie a fost intermediară dar nu strict uniform. Cea de-a doua generaţie a arătat variaţii mai mari deoarece influenţa factorilor de mediu şi apariţia diferitelor genotipuri s-au suprapus. În aceste cazuri este imposibil să identifici genotipurile direct. Rezultatele sunt cele obţinute de W Johannsen în 1903, 1926. Relaţia dintre greutatea medie a generaţiei “mamă” şi a generaţiei “fiică” la o varietate de fasole.

Echilibrul Hardy – Weinberg
Savanţii Hardy (englez) şi Weinberg (german) au putut demonstra că frecvenţa homozigoţilor şi cea a heterozigoţilor într-o populaţie rămâne constantă timo de generaţii dacă anumite condiţii sunt îndeplinite. Legea omonimă permite calculul teoretic al frecvenţei pe care o are un anumit în cadrul unei populaţii indiferent de numărul de alele existente.

Legile mendeliene pornesc de la doi părinţi individuali împreună cu descendenţii lor. Problemele despre ereditate aşa cum au fost descrise până acum pot fi înţelese numai sub anumite condiţii. Raţii precum 3:1 pot fi cu greu descoperite în natură deoarece fiecare specie trebuie privită ca un grup de populaţii în care un anumit genotip apare în cantităţi greu de determinat. Frecvenţa unei alele poate fi foarte mică şi combinaţiile genetice la care aceasta va lua parte vor fi în consecinţă foarte rare.