Population genetic พันธุศาสตร์ประชากร

มอง genetic ในภาพรวมของประชากรว่ามีค่ามากน้อย แค่ไหน เป็นการศึกษายีนในระดับประชากร … ว่ามีการกระจายของยีนใน ภาพรวมของประชากรอย่างไร

โดยทำการประเมินจาก f(gene) และ f(genotype) ซึ่งเป็นการศึกษาวิวัฒนาการ ของสัตว์ (Evolution) ซึ่งจะเป็นพื้นฐาน ของการคัดเลือก และการผสมพันธุ์ Evolution เป็นปัจจัยที่ทำให้เกิดการ เปลี่ยนแปลง f(gene) และ f(genotype)

Evolution การเปลี่ยนแปลงที่เกิดขึ้นกับกลุ่มประชากร ไม่ใช่สัตว์ตัวใดตัวหนึ่ง ดังนั้นการเปลี่ยนแปลงใหม่ที่เกิดในประชากร จะเป็นวิวัฒนาการได้ ต้องมีการเปลี่ยนแปลงความถี่ของ gene และ genotype

 ปัจจัยที่มีผลต่อความถี่ยีนและยีโนไทป์ ตัวอย่าง อิทธิพลของ co-dominant และ incomplete dominant กำหนดให้ยีน R = ควบคุมสีแดง, r = สีขาว โดย R>r ไม่สมบูรณ์ ดังนั้นลูกที่เกิดจากการผสมพ่อแม่ Rr x Rr จะมี genotype 3 แบบ Phenotype Genotype จำนวนสัตว์ สีแดง RR 800 สีโรน Rr 150 สีขาว rr 50

ความถี่ยีโนไทป์ที่คำนวณได้ Phenotype Genotype จำนวนสัตว์ สีแดง RR 800 สีโรน Rr 150 สีขาว rr 50 1000 ความถี่ยีโนไทป์ f(genotype) = จำนวนสัตว์ที่มียีโนไทป์นั้นๆ จำนวนสัตว์ทั้งหมด D = f(RR) = 80/1000 = 0.80 H = f(Rr) = 150/1000 = 0.15 R = f(rr) = 50/1000 = 0.05 ความถี่ยีโนไทป์ที่คำนวณได้

ดังนั้น D + H + R = 1 (0.8 + 0.15 + 0.05) D = Homozygous dominance D = f(RR) = 800/1000 = 0.80 H = f(Rr) = 150/1000 = 0.15 R = f(rr) = 50/1000 = 0.05 ดังนั้น D + H + R = 1 (0.8 + 0.15 + 0.05) D = Homozygous dominance H = Heterozygous R = Homozygous recessive

การหาความถี่ยีน f(R) = p = D+ ½ H f(r) = q = R + ½ H Gene frequency = จำนวนยีนที่กำหนด จำนวนยีนทั้งหมดในประชากร

Hardy-Weinberg law (กฎภาวะสมดุลของยีน) Gene equilibrium (ภาวะสมดุลของ ยีน) คือ ภาวะที่ไม่มีการเปลี่ยนแปลง ภาวะของยีน และยีโนไทป์ ไม่ว่าจะ มีการผสมพันธุ์อย่างสุ่มต่อไปกี่รุ่น

ในประชากรที่มีการผสมพันธุ์แบบสุ่ม (random mating) โดยที่ไม่มีการคัดเลือก (selection), ไม่มีการกลายพันธุ์ (mutation), ไม่มีการอพยพ (migration) ไม่อยู่ในสภาพประชากรกลุ่มเล็ก(genetic drift) เข้ามาเกี่ยวข้อง ความถี่ของยีนในรุ่นลูก สามารถวัดได้จากความถี่ในรุ่นพ่อแม่ ความถี่ของยีน และ genotype มีค่าคงที่ จาก รุ่นหนึ่งไปสู่อีกรุ่นหนึ่ง หรือเรียกว่าประชากร เข้าสู่สภาพสมดุล (equilibrium) เป็นตามกฎ ของ Hardy-Weinberg

ความถี่ genotype หลังการผสมพันธุ์จะมีค่า ดังนี้ D = p2 H = 2pq R = q2 เมื่อ p และ q เป็นความถี่เริ่มต้น

ตัวอย่าง กำหนดให้ความถี่รุ่นพ่อแม่ของยีน R (p) = 0.875 และ r (q) = 0.125 การหาความถี่ genotype ของลูกรุ่น F1 จะเป็นดังนี้ ถ้าเข้ากฎของ HW D = f(RR) = p2 = (0.875)2 = 0.766 H = f(Rr) = 2pq = 2(0.875)(0.125) = 0.218 R = f(rr) = q2 = (0.125)2 = 0.016

f(gene) ในลูกรุ่น F1 จะเท่ากับ f(gene) ของพ่อแม่ f(R) = 0.766 + ½(0.218) = 0.875 f(r) = 0.016 + ½ (0.218) = 0.125 ข้อสังเกต f(gene) ในลูกรุ่น F1 จะเท่ากับ f(gene) ของพ่อแม่

ตัวอย่าง การข่มแบบสมบูรณ์ (complete dominant) กำหนดให้ยีน d = ควบคุมลักษณะแคระ ในโคเนื้อ D = ควบคุมลักษณะรูปร่างปกติ โดย D>d อย่างสมบูรณ์ ผลปรากฏว่ามีโค แคระอยู่ 9 ตัว จาก 625 ตัว จงคำนวณ ความถี่ genotype และ ความถี่ gene