Name: Soufian Pöthe
Populationsgenetik
Populationsgenetik ist ein Teilgebiet der Genetik, das sich mit Vererbungsvorgängen innerhalb von Populationen und deren Genpool befasst, indem es zum Beispiel die Häufigkeit von Allelen in einer Population und die Änderungen von Allelfrequenzen und die ihnen zugrundeliegenden Faktoren wie Mutation, Selektion oder Gendrift untersucht. Sie hat eine große Bedeutung in der Evolutionsforschung, sowie in der Tier- und Pflanzenzucht.
Der wichtigste Grundsatz der Populationsgenetik ist das schon 1908 von Wilhelm Weinberg und Godfrey Harold Hardy entdeckte Hardy-Weinberg-Gesetz. Dabei handelt es sich um die Berechnung eines mathematischen Modells. Man geht dabei von einer in der Realität nicht vorzufindenden idealen Population aus. Als eine ideale Population bezeichnet man, dass es keine Selektionsnachteile bestimmter Genotypen gibt, es keine Mutationen gibt, es keine Bevorzugung bestimmter Genotypen bei der Zeugung der Nachkommen gibt, es keine Zufallseffekte gibt (sehr große Population) und es letztenendes keine Zu- oder Abwanderung gibt. Dies bedeutet, dass keine Evolution stattfindet, da keine Evolutionsfaktoren greifen. Das Hardy-Weinberg-Gleichgewicht wird trotz seines modellhaften Charakters zum Ableiten von populationsgenetischen Gesichtspunkten vom Modell auf die Realität verwendet.
Das Hardy-Weinberg-Gleichgewicht:
- in realen Populationen herrschen permanent Selektionsfaktoren vor, die eine Gleichverteilung der Allele unmöglich machen
- die fitteren Allele werden nach einer längeren Zeit häufiger sein
- es bleibt jedoch immer eine gewisse genetische Vielfalt erhalten
"ABBILDUNG"
Als Faktoren, die genetische Veränderungen in Populationen bedingen, kommen alle Evolutionsfaktoren in Betracht, so vor allem Mutation, Selektion und Seperation, geographische Isolation, aber auch Inzucht, Fortpflanzung und Zufallswirkung durch Alleldrift (Gendrift). Die Frequenz bestimmter Allele kann in verschiedenen, geographisch getrennten Populationen derselben Art durch diese Faktoren unterschiedlich sein.
Als Beispiel für Häufigkeiten der Genotypen soll eine Birkenspannerpopulation von 100 Tieren dienen, in deren Genpool also 200 Allele für die Flügelfarbe (hell und dunkel) vorkommen. Darunter sollen sich 120 Allele A (dunkel) und 80 Allele a (hell) befinden. Die Häufigkeit p für das Allel A beträgt somit 120:200=0,6 oder 60%. Somit beträgt die Häufigkeit q für das Allel a 80:200=0,4 oder 40%. Die Häufigkeiten der Genotypen ergeben sich dann aus den möglichen Kombinationen, wie man sie aus Kreuzungsquadraten kennt:
- Die Häufigkeit von AA beträgt p2, also hier 0,36 öder 36%
- Die Häufigkeit von Aa bzw. aA beträgt 2pq, also hier 0,48 oder 48%
- Die Häufigkeit von aa beträgt q2, also hier 0,16 oder 16%
Somit gibt es nur 16% helle Falter neben 84% dunklen Faltern.
Hinsichtlich der Unterschiede zwischen Populationen des Menschen sind u.a. die Blutgruppen gut untersucht. Die Frequenz von Allelen, die Krankheiten bedingen können (Erbkrankheiten), ist bedeutsam für die genetische Familienberatung. Dadurch bestehen enge Beziehungen der Populationsgenetik zur Humangenetik.