AYT Biyoloji Popülasyon Genetiği: Hardy-Weinberg Formülü Ders Notları ve Örnek Sorular

Question

Biyoloji dersinde popülasyon genetiği konusunu işliyoruz ve Hardy-Weinberg formülünü anlamakta zorlanıyorum. Bu formül ne işe yarıyor ve nasıl kullanılıyor?

Answer 1

🧬 Popülasyon Genetiği Nedir?

Popülasyon genetiği, bir popülasyondaki genlerin ve genotiplerin dağılımını inceler. Bir popülasyon, belirli bir bölgede yaşayan ve üreyebilen aynı türden bireylerin oluşturduğu topluluktur. Popülasyon genetiği, evrim mekanizmalarını anlamamıza yardımcı olur.

🧮 Hardy-Weinberg Prensibi

Hardy-Weinberg prensibi, bir popülasyonda gen frekanslarının nesilden nesile sabit kalacağını öngörür. Bu prensip, evrimin olmadığı ideal bir durumu tanımlar. Bu denge durumunun sağlanabilmesi için bazı şartlar gereklidir:

• 🌱 Rastgele Çiftleşme: Bireylerin çiftleşme konusunda herhangi bir tercihi olmamalıdır.
• ↔️ Mutasyon Yokluğu: Yeni mutasyonlar oluşmamalı veya oluşan mutasyonlar geri dönüşümlü olmalıdır.
• 🚫 Genetik Sürüklenme Yokluğu: Popülasyon yeterince büyük olmalı ve genetik sürüklenme etkili olmamalıdır.
• 🌊 Gen Akışı Yokluğu: Popülasyona dışarıdan gen girişi veya çıkışı olmamalıdır (göç olmamalıdır).
• ✅ Doğal Seçilim Yokluğu: Tüm genotipler eşit üreme ve hayatta kalma şansına sahip olmalıdır.

🧮 Hardy-Weinberg Formülü

Hardy-Weinberg prensibini matematiksel olarak ifade etmek için iki temel formül kullanılır:

1. Gen Frekansları: $p + q = 1$
   • $p$: Bir alelin (örneğin, dominant alel) frekansını temsil eder.
   • $q$: Diğer alelin (örneğin, resesif alel) frekansını temsil eder.
2. Genotip Frekansları: $p^2 + 2pq + q^2 = 1$
   • $p^2$: Homozigot dominant genotipin frekansını temsil eder.
   • $2pq$: Heterozigot genotipin frekansını temsil eder.
   • $q^2$: Homozigot resesif genotipin frekansını temsil eder.

📝 Örnek Sorular ve Çözümleri

❓ Soru 1:

Bir popülasyonda resesif bir özelliği fenotipinde gösteren bireylerin oranı 0.16 ise, dominant alelin frekansı kaçtır?

Çözüm:

Resesif özelliği gösteren bireylerin oranı $q^2 = 0.16$ 'dır.

Bu durumda, $q = \sqrt{0.16} = 0.4$ olur.

$p + q = 1$ olduğundan, $p = 1 - q = 1 - 0.4 = 0.6$ olur.

Yani, dominant alelin frekansı 0.6'dır.

❓ Soru 2:

Bir popülasyonda, bir özellik için iki alel bulunmaktadır: A ve a. A alelinin frekansı 0.7 ise, heterozigot bireylerin ($Aa$) popülasyondaki oranı nedir?

Çözüm:

A alelinin frekansı ($p$) 0.7 ise, a alelinin frekansı ($q$) $1 - 0.7 = 0.3$ olur.

Heterozigot bireylerin oranı $2pq$ ile hesaplanır.

$2pq = 2 \times 0.7 \times 0.3 = 0.42$ olur.

Yani, heterozigot bireylerin oranı 0.42'dir.

❓ Soru 3:

Bir kelebek popülasyonunda kanat rengi, tek bir gen tarafından kontrol edilmektedir. Siyah kanatlılık (B) dominant, beyaz kanatlılık (b) ise resesiftir. Popülasyonda beyaz kanatlı kelebeklerin oranı 0.04 ise, siyah kanatlı kelebeklerin (BB ve Bb) oranı yaklaşık olarak kaçtır?

Çözüm:

Beyaz kanatlı kelebeklerin oranı $q^2 = 0.04$ tür.

Bu durumda, $q = \sqrt{0.04} = 0.2$ olur.

$p + q = 1$ olduğundan, $p = 1 - q = 1 - 0.2 = 0.8$ olur.

Siyah kanatlı kelebeklerin oranı $p^2 + 2pq$ ile hesaplanır.

$p^2 = (0.8)^2 = 0.64$

$2pq = 2 \times 0.8 \times 0.2 = 0.32$

Siyah kanatlı kelebeklerin oranı $0.64 + 0.32 = 0.96$ olur.

Umarım bu ders notları ve örnek sorular, popülasyon genetiği ve Hardy-Weinberg prensibini anlamanıza yardımcı olur! Başarılar!