Анализ популяционной генетики онлайн
Закон Харди-Вайнберга — это фундамент популяционной генетики. Он утверждает, что при отсутствии возмущающих факторов частоты аллелей и генотипов в популяции остаются постоянными из поколения в поколение.
Наш калькулятор — это профессиональный инструмент, который позволяет не только найти частоты аллелей, но и статистически проверить, находится ли исследуемая популяция в состоянии генетического равновесия.
Основные формулы (The Equations)
Для локуса с двумя аллелями (обычно обозначаемыми как $A$ и $a$) используются два базовых уравнения.
- Частота аллелей:$$p + q = 1$$
- $p$ — частота доминантного аллеля ($A$).
- $q$ — частота рецессивного аллеля ($a$).
- Частота генотипов:$$p^2 + 2pq + q^2 = 1$$
- $p^2$ — частота гомозиготных доминантных особей ($AA$).
- $2pq$ — частота гетерозигот ($Aa$).
- $q^2$ — частота гомозиготных рецессивных особей ($aa$).
Возможности калькулятора
В отличие от простых школьных калькуляторов, наш инструмент работает в двух режимах и проводит статистический анализ:
1. Режим «Количество особей»
Идеально подходит для обработки экспериментальных данных. Вы вводите наблюдаемое число особей каждого генотипа ($AA, Aa, aa$), а программа:
- Рассчитывает частоты $p$ и $q$.
- Вычисляет ожидаемое количество особей (если бы популяция была в идеальном равновесии).
- Проводит тест Хи-квадрат Пирсона ($\chi^2$) для проверки статистической значимости отклонений.
2. Режим «Частота аллелей»
Полезен для теоретического моделирования. Вы задаете известную частоту (например, $p = 0.6$), а калькулятор мгновенно строит распределение генотипов в популяции.
Интерпретация теста Хи-квадрат ($\chi^2$)
Это самая важная часть анализа реальных популяций. Калькулятор сравнивает «Наблюдаемое» (Observed) с «Ожидаемым» (Expected).
| Значение χ2 | Заключение (при p=0.05, df=1) | Что это значит? |
| < 3.841 | В равновесии | Различия между наблюдаемыми и ожидаемыми данными незначительны и случайны. Закон Харди-Вайнберга соблюдается. |
| > 3.841 | НЕ в равновесии | Различия статистически значимы. На популяцию действуют факторы эволюции или выборка неслучайна. |
Условия соблюдения равновесия
Если калькулятор показывает, что популяция не находится в равновесии (высокий Хи-квадрат), это означает, что нарушено одно из 5 ключевых условий закона Харди-Вайнберга:
- Нет мутаций: Новые аллели не возникают.
- Нет миграции (потока генов): Особи не покидают популяцию и не входят в нее извне.
- Случайное скрещивание (панмиксия): Особи выбирают партнеров без предпочтений по генотипу.
- Нет естественного отбора: Все генотипы имеют равные шансы на выживание и размножение.
- Бесконечно большая популяция: Чтобы исключить влияние дрейфа генов.