Страница
2
Потомки мужского пола получают аллели A и a через женскую гамету. Следовательно, частоты и
генотипов A и a (они же -частоты гамет) совпадают с частотами
и
женских гамет в i -ом поколении. В силу данного обстоятельства и формул (9), (10) получаем следующие уравнения для эволюции частот женских и мужских гамет:
,
, (11)
,
. (12)
Решим систему разностных уравнений (11) описанным выше способом. Выпишем матрицу правых частей:
Ее собственные значения определяются из характеристического уравнения
Раскрывая определитель, получаем
Находим корни: и
. Собственные векторы
,
- нетривиальные решения систем:
,
,
из которых следует, что
,
.
Система разностных уравнений (11) имеет частные решения и
. Общим решением системы является их линейная комбинация:
.
Из начального условия
определяем константы и
. В результате получаем явную зависимость частот женских и мужских гамет A от номера поколения:
,
.
Совершенно аналогично из (12) для частот женских и мужских гамет a получаем:
,
.
Используя полученные формулы для эволюции частот, сделаем ряд выводов. Положим: ,
. Отметим, что
. С ростом номера поколения частоты женских и мужских гамет A стремятся к общему пределу
, соответственно частоты гамет a стремятся к пределу
. Последовательности частот сходятся немонотонно, но со скоростью геометрической прогрессии, т.е. весьма быстро. Напомним, что в i -ом поколении частоты женских генотипов AA, Aa, aa суть
,
,
.
Отсюда следует, что в пределе
,
,
.
Таким образом, для женских генотипов в пределе имеет место закон Харди -Вайнберга. Так как сходимость к пределу очень быстрая, то на практике можно считать, что после смены трех -четырех поколений частоты женских генотипов AA, Aa, aa суть ,
,
. Аналогично, частоты мужских генотипов A и a после смены нескольких поколений приближенно равны
и
.
Напомним, что гены дальтонизма и гемофилии являются рецессивными. Согласно полученным результатам, сцепленный с полом дефект, который встречается у мужчин с вероятностью , у женщин проявляется с гораздо меньшей вероятностью
.