Для решения данной задачи с использованием закона Харди-Вайнберга, мы должны знать частоту генотипов в популяции. Задача частоты аллелей генов в популяции, где сохраняется генетическое равновесие Харди-Вайнберга, если частота белых цветков (генотип аа) равна 16%. Задачи на закон Харди-Вайнберга (популяционно-статистический метод генетики человека). 6) по закону Харди Вайнберга сумма частот аллелей и сумма частот генотипов должна быть равна 1. Сам закон Харди-Вайнберга формулируется следующим образом.
Закон Харди — Вайнберга на ЕГЭ по биологии: разбираемся в новом задании 2024 года
Работа по теме: Задачи на закон Харди-Вайнберга (2020). Предмет: Медицинская биология и генетика. ВУЗ: ТюмГМУ. Задача частоты аллелей генов в популяции, где сохраняется генетическое равновесие Харди-Вайнберга, если частота белых цветков (генотип аа) равна 16%. Решение задачи по генетике на определение частот аллелей гена в популяции | Закон Харди-Вайнберга.
Презентация, доклад на тему Урок Генетика популяций . Закон Харди-Вайнберга. Решение задач 10 класс
Моргана 7. Кому принадлежит это высказывание? Харди 2. Вайнбергу 4. Менделю 8. Согласно эволюционной теории Ч. Дарвина единицей эволюции является: 1 вид 2 популяция 3 род 4 особь 14.
Микроэволюция начинается в 1 видах 2 популяциях 3 семействах 4 отрядах Решение задач «Генетика популяций» Задача 1. Вычислите частоту носителей рецессивного аллеля гена, вызывающего сахарный диабет, если известно, что заболевание встречается с частотой 1 на 200. Являются носителями рецессивного гена, вызывающего сахарный диабет. Возможно, этот ген в гомозиготном состоянии не проявляется у всех имеющих его особей. Это явление называется пенетрантностью. Задача 2.
В Европе на 10 000 человек с нормальным содержанием меланина встречается 1 альбинос. Ген альбинизма наследуется по аутосомно-рецессивному типу.
Однако среди коренных жителей Доминиканской Республики заболевание встречается с частотой 1 : 19 000. Рассчитайте равновесные частоты нормального и мутантного фенотипа в человеческой популяции. Поясните ход решения.
В 1926 году Четвериков сделал несколько очень важных выводов из ЗХВ, связанных с «резервом наследственной изменчивости» тем самым он опроверг положение «мутаций слишком мало» и заложил основы СТЭ - синтетической теории эволюции : 1 Редкие рецессивные мутации присутствуют в популяции в основном в гетерозиготном состоянии. Он не действует на рецессивные скрытые мутации. Значит, к ним в большей мере применим ЗХВ, то есть редкие рецессивные мутации почти не меняют свою концентрацию, даже если они вредные. Если мутация в данных условиях среды вредная, то ее гомозиготный носитель погибает — а гетерозиготные остаются, и через некоторое время мутация может проявиться снова.
Задача 4 76302 Алкаптонурия - метаболическое моногенное, аутосомно-рецессивное заболевание, которое возникает из-за нарушения обмена тирозина в организме человека. Известно, что частота заболевания в большинстве человеческих популяций составляет 1: 250 000. Однако среди коренных жителей Доминиканской Республики заболевание встречается с частотой 1 : 19 000.
Расчет частот аллелей в популяции и определение генетической структуры популяции
У гречихи ярко-красная окраска растений неполно доминирует над зелёной. Гетерозиготы по данным генам имеют розовую окраску. В панмиктической популяции, состоящей из 840 растений, содержалось 42 красных растения. Какова частота встречаемости гомозиготных растений? Одна из форм глюкозурии наследуется как аутосомно-рецессивный признак и встречается с частотой 7:1000000.
Определить частоту встречаемости гетерозигот в популяции. Источники информации: 1. Гончаров О. Кириленко А.
Сборник задач по генетике. Кириленко, С. Понятие «популяция» относится к совокупности свободно скрещивающихся особей одного вида, длительно существующей на определенной территории части ареала и относительно обособленной от других совокупностей того же вида. Важнейший признак популяции — это относительно свободное скрещивание.
Если возникают какие-либо изоляционные барьеры, препятствующие свободному скрещиванию, то возникают новые популяции. У человека, например, помимо территориальной изоляции, достаточно изолированные популяции могут возникать на основе социальных, этнических или религиозных барьеров. Поскольку между популяциями не происходит свободного обмена генами, то они могут существенно различаться по генетическим характеристикам. Для того чтобы описывать генетические свойства популяции, вводится понятие генофонда: совокупности генов, встречающихся в данной популяции.
Помимо генофонда важны также частота встречаемости гена или частота встречаемости аллеля. Знание того, как реализуются законы наследования на уровне популяций, принципиально важно для понимания причин индивидуальной изменчивости. Все закономерности, выявляемые в ходе психогенетических исследований, относятся к конкретным популяциям.
Микроэволюционные явления и процессы нередко совершаются в относительно небольшие сроки и поэтому доступны для непосредственного наблюдения. Эволюция на уровне систематических единиц выше вида, протекающая миллионы лет и недоступная непосредственному изучению, называется макроэволюцией. Процессов макроэволюции мы непосредственно не видим, но можем наблюдать их результаты: современные организмы и ископаемые остатки живших ранее существ. Термины «микроэволюция» и «макроэволюция» ввел в биологию русский генетик Ю. Филиппченко в 1927 г. Эти два процесса едины, макроэволюция является продолжением микроэволюции. Исследуя движущие силы микроэволюции, можно объяснить1 и макроэволюцию. На уроках мы занимаемся изучением микроэволюционных процессов. Введение в популяционную генетику. На стыке классического дарвинизма и генетики родилось целое направление — популяционная генетика, занимающаяся изучением эволюционных процессов в популяциях. Дело в том, что в 20-е гг. Высказывались мнения о том, что генетика отменила якобы устаревший дарвинизм. Наши отечественные ученые первыми поняли значение сравнительно мелких объединений особей, на которые распадается население любого вида, — популяций. В 1926 г. Четвериков 1880—1959 написал свою главную работу «О некоторых моментах эволюционного процесса с точки зрения современной генетики». Четвериков доказал, что расширение знаний о природе наследственности, наоборот, укрепило и развило дарвинизм. Выход в свет его работы дал начало синтетической теории эволюции, объединившей генетику и учение Дарвина, — эволюционной генетике. Популяционная генетика в первую очередь занимается выяснением механизмов микроэволюции.
Рассчитать частоту встречаемости носителей гена альбинизма. Носителем называют организм, гетерозиготный по гену, который может вызвать в гомозиготном состоянии нарушение метаболизма. Являются гетерозиготными по гену альбинизма. Задача 3. Галактоземия неусваиваемость молочного сахара наследуется по аутосомно — рецессивному типу, встречается с частотой 1 на 40 000. Рассчитать частоту встречаемости носителей гена галактоземии. Задача 4. Кистозный фиброз поджелудочной железы встречается среди населения с частотой 1 на 2 000. Вычислите частоту носителей этого рецессивного гена. Задача 5. Заболевание встречается с частотой 6 на 10 000. Определите число здоровых новорожденных. Ответ: 99. Рассчитать состав идеальной популяции, если генотипом аа в ней обладает 1 особь из 400. Ответ: 361 АА : 38 Аа : 1 аа.
К их числу относится и закон Харди—Вайнберга известный также как закон генетического равновесия — одна из основ популяционной генетики. Сын учителя рисования. Изучал математику в Кембриджском и Оксфордском университете.
Решение задач по популяционной генетике
Слайд 1ГЕНЕТИКА ПОПУЛЯЦИЙ закон Харди-Вайнберга В научном мире нечасто случается, чтобы разные ученые независимо. 4. Решение: по закону Харди-Вайнберга. Из-за новых задач на закон Харди — Вайнберга в номере 27. Рассчитайте частоты аллелей черной окраски и альбинизма, а также частоты всех возможных генотипов и количество носителей гена альбинизма в популяции, если она находится в равновесии Харди-Вайнберга. Математическая модель закона Харди-Вайнберга отвечает формуле: p2+2pq+q2=1 р+q=1.
III. Закрепление знаний – решение задач с использованием закона Харди–Вайнберга
Таблица 5. Число генотипов и частота аллелей в модельной популяции Во втором варианте следует выполнять работу до тех пор, пока число генотипов не будет повторяться, что свидетельствует об установлении в популяции нового равновесного состояния. При записи генотипов могут вкрадываться как случайные ошибки, так и отражаться закономерное изменение числа генотипа. Для этого определим теоретически ожидаемую частоту генотипов для заданного соотношения гамет. Следовательно, в I варианте в панмиксной популяции сохраняются первоначальные частоты аллелей рА — 03 и qa — 0,3. Аналогичную работу проведите для I и II вариантов. Сделайте выводы. Задание 4. Решите следующие задачи: 1. Болезнь Тея-Сакса обусловлена аутосомным рецессивным аллелем.
Характерные признаки этой болезни — отставание в умственном развитии и слепота, смерть наступает в возрасте около четырех лет. Частота заболевание среди новорожденных около десяти на 1 млн. Исходя из равновесия Харди-Вайнберга, рассчитайте частоты аллелей и гетерозигот. Кистозный фиброз поджелудочной ткани муковисцидоз — наследственная болезнь, обусловленная рецессивным аллелем; характеризуется плохим всасыванием в кишечнике и абструктивными изменениями в легких и других органах. Смерть наступает обычно в возрасте около 20 лет. Среди новорожденных кистозный фиброз случается в среднем у 4 на 10000. Исходя из равновесия Харди—Вайнберга, рассчитайте частоты всех трех генотипов у новорожденных, какой процент составляют гетерозиготные носители. Акаталазия — заболевание, вызываемое рецессивным геном, впервые было обнаружено в Японии. У гетерозигот по этому гену наблюдается пониженное содержание каталазы в крови.
Исходя из равновесия Гарди—Вайнберга, рассчитайте частоты аллелей и генотипов: В Хиросиме и Нагасаки; Среди остального населения Японии. Задача 4. В таблице приведена частота аллелей, контролирующих группы крови системы АВ0, среди людей из 4 обследованных популяций. Определите частоту различных генотипов в каждой из указанных популяций. Таблица 6. Частота аллелей, определяющих группы крови АВ0 5. В таблице приведена частота в процентах групп крови 0, А, В и АВ в 4 различных популяциях. Определите частоту соответствующих аллелей и разных генотипов в каждой из этих популяций. Таблица 7.
Частота групп крови АВ0 Задание 5. Ответьте на вопросы для самопроверки: 1. Объясните, что нужно понимать под генетической и генотипической структурой популяции. Какому закону подчиняется генетическая структура популяции, в чем его сущность. Охарактеризуйте факторы динамических процессов в популяции. Коэффициент отбора, его сущность. Почему в близкородственных браках чаще проявляются наследственные заболевания? В каких генотипах содержатся рецессивные аллели в популяциях. Форма отчета: Предоставление на проверку рабочей тетради; Решение задач на определение генетической структуры популяции с использованием Закона Харди-Вайнберга; Устная защита выполненной работы.
В южноамериканских джунглях живет популяция аборигенов численностью 127 человек включая детей. Можно ли вычислить частоты группы крови N и MN в этой популяции?
Мы ответили на первый вопрос задачи. Рассмотрим другой пример использования уравнения Харди-Вайнберга. Такое заболевание человека как муковисцидоз встречается только у рецессивных гомозигот. Частота заболевания составляет примерно 1 больной на 2500 человек.
Это значит, что 4 человека из 10000 являются гомозиготами, что составляет в долях единицы 0,0004. Значение частоты гетерозигот позволяет оценить количество патогенных генов, находящихся в скрытом состоянии. Такие вычисления показывают, что, несмотря на малое число особей с гомозиготным рецессивным генотипом, частота рецессивного аллеля в популяциях достаточно велика за счет его нахождения в генотипах гетерозигот носителей. Закон Харди-Вайнберга в случае множественного аллелизма Уравнение Харди-Вайнберга применяется и для случаев множественного аллелизма. При этом для определения частот генотипов в квадрат возводится многочлен из частот аллелей. Произведения 2pq, 2pr, 2qr — частоты гетерозиготных генотипов: a1a2, a1a3, a2a3.
Она равна 0. Отсюда мы можем найти частоту встречаемости и доминантного аллеля А. Она равна 1 — 0. Теперь по формуле можем вычислить снова частоты встречаемости длинноухих АА , безухих аа и короткоухих Аа особей. Вновь полученные числа, рассчитанные по формуле, почти совпадают с вычисленными изначально, что говорит о справедливости закона Харди-Вайнберга. Задача 4. Почему доля альбиносов в популяциях так мала В выборке, состоящей из 84 000 растений ржи, 210 растений оказались альбиносами, так как у них рецессивные гены находятся в гомозиготном состоянии. Определите частоты аллелей А и а, а также частоту гетерозиготных растений.
Обозначим частоту встречаемости доминантного аллельного гена А буквой p, а рецессивного а — буквой q. Ответ: частота аллеля а — 0, 05; частота аллеля А — 0, 95; частота гетерозиготных растений с генотипом Аа составит 0, 095. Задача 5. Гетерозиготы CchCa имеют светло-серую окраску. На кролиководческой ферме среди молодняка кроликов шиншилл появились альбиносы. Из 5400 крольчат 17 оказались альбиносами. Пользуясь формулой Харди-Вайнберга, определите, сколько было получено гомозиготных крольчат с окраской шиншилла. А как Вы думаете, полученная выборка в популяции кроликов в количестве 5400 экземпляров, может позволить нам использовать формулу Харди-Вайнберга? Да выборка значительная, популяция изолированная кролиководческая ферма и действительно можно применить в расчетах формулу Харди-Вайнберга.
Чтобы правильно её использовать, надо четко представлять что нам дано, а что требуется найти. Лишь для удобства оформления, обозначим генотип шиншилл АА количество их нам и надо будет определить , генотип альбиносиков аа, тогда генотип гетерозиготных серячков будет обозначаться Аа. Да еще нам известно, что кроликов с генотипом аа было 17 штук. Как же нам теперь, не зная сколько было гетерозиготных серых кроликов с генотипом Аа, определить сколько в этой популяции шиншилл с генотипом АА? Находим чему равна величина 1 — q. А q тогда равняется 0, 944. Задача 6. Определение частоты встречаемости гетерозиготных особей по известной частоте встречаемости рецессивных гомозигот Одна из форм глюкозурии наследуется как аутосомно-рецессивный признак и встречается с частотой 7:1000000. Определить частоту встречаемости гетерозигот в популяции.
Обозначим аллельный ген, отвечающий за проявление глюкозурии а, так как сказано, что это заболевание наследуется как рецессивный признак.
В каких генотипах содержатся рецессивные аллели в популяциях. Форма отчета: Предоставление на проверку рабочей тетради; Решение задач на определение генетической структуры популяции с использованием Закона Харди-Вайнберга; Устная защита выполненной работы. В южноамериканских джунглях живет популяция аборигенов численностью 127 человек включая детей. Можно ли вычислить частоты группы крови N и MN в этой популяции? Для малочисленной популяции нельзя применить математическое выражение закона Харди-Вайнберга, поэтому рассчитать частоты встречаемости генов невозможно. Задача 2. Болезнь Тей-Сакса, обусловленная аутосом-ным рецессивным геном, неизлечима; люди, страдающие этим заболеванием, умирают в детстве.
В одной из больших популяций частота рождения больных детей составляет 1:5000. Изменится ли концентрация патологического гена и частота этого заболевания в следующем поколении данной популяции? Из условия задачи, согласно формуле Харди-Вайнберга, нам известна частота встречаемости больных детей аа , т. Ген, вызывающий данное заболевание, перейдет к следующему поколению только от гетерозиготных родителей, поэтому необходимо найти частоту встречаемости гетерозигот Аа , т. Определяем концентрацию гена в следующем поколении. Задача 3. Заболевание встречается с частотой 6:10000 В. Эфроимсон, 1968.
Определите число гомозиготных особей по рецессивному гену. Оформляем условие задачи в виде таблицы: Вывих бедра Таким образом, из условия задачи, согласно формуле Харди-Вайнберга, нам известна частота встречаемости генотипов АА и Аа, т. Необходимо найти частоту встречаемости генотипа аа, т. Тогда q 2 число гомозиготных по рецессивному гену особей равно 9976:10 000. Система групп крови Кидд определяется аллельными генами Ik a и Ik в. Ген Ik а является доминантным по отношению к гену Ik в и лица, имеющие его, являются кидд-положительными. Частота гена Ik а среди населения г. Кракова составляет 0,458 В.
Соха, 1970. Штерн, 1965. Определите генетическую структуру популяции г. Кракова и негров по системе Кидд. Рассчитываем генетическую структуру популяции г. Дети, больные фенилкетонурией, рождаются с частотой 1:10000 новорожденных. Определите процент гетерозиготных носителей гена. Альбинизм общий молочно-белая окраска кожи, отсутствие меланина в коже, волосяных луковицах и эпителии сетчатки наследуется как рецессивный аутосомный признак.
Заболевание встречается с частотой 1: 20 000 К. Определите генетическую структуру популяции по данному признаку. Определите частоту групп М и MN. Задача 5. Определите частоту групп М и MN в этой популяции. Задача 6. При обследовании населения южной Польши обнаружено лиц с группами крови: М - 11163, MN - 15267, N - 5134. Задача 7.
Закон Харди – Вайнберга. Занятие 7
Задача 1. Определите процент доминантных гомозигот в данной популяции. Сложность решения подобных заданий в их кажущейся простоте. Раз так мало данных, то и решение должно быть как-будто очень короткое.
Оказывается не очень. По условию подобного рода заданий нам, как правило, дается информация об общем количестве фенотипов особей в популяции. Поскольку фенотипы особей в популяции с доминантными признаками могут быть представлены как гомозиготными по генотипу особями АА, так и гетерозиготными Аа, то для определения частот встречаемости каких-то конкретных генотипов особей в этой популяции, необходимо предварительно вычислить частоты встречаемости аллелей гена А и а по отдельности.
Как мы должны рассуждать при решении этой задачи? Поскольку известно, что карий цвет глаз доминирует над голубым, обозначим аллель, отвечающий за проявление признака кареглазости А, а аллельный ему ген, ответственный за проявление голубых глаз, соответственно, а. Тогда кареглазыми в исследуемой популяции будут люди как с генотипом АА доминантные гомозиготы, долю которых и надо найти по условию задачи , так и - Аа гетерозиготы , а голубоглазыми — только аа рецессивные гомозиготы.
Как, исходя из этих статистических данных большая выборка должна быть, репрезентативная , можно вычислить процент кареглазых людей только с генотипом АА? Для этого вычислим частоты встречаемости каждого из аллельных генов А и а в данной популяции людей. Закон Харди-Вайнберга, применяемый для больших свободно скрещивающихся популяций, как раз и позволит нам сделать это.
Можно было бы обозначить частоту встречаемости аллельного гена а отдельной буквой, как в тексте выше — это кому как удобнее. Ну, а теперь уже все просто, вы наверняка все догадались, что в этом уравнении нам известно, а что следует найти? Задача 2.
У клевера лугового поздняя спелость доминирует над скороспелостью и наследуется моногено. В данном контексте апробация означает оценку чистоты сорта. А что, разве сортом не является чистая линия как сорта гороха у Менделя, например.
В данном случае с позднеспелым сортом клевера, если бы сорт был чистым, присутствовали бы только растения с генотипом АА. Задача 3. С применением формулы Харди-Вайнберга при неполном доминировании При обследовании популяции каракульских овец было выявлено 729 длинноухих особей АА , 111 короткоухих Аа и 4 безухих аа.
Вычислите наблюдаемые частоты фенотипов, частоты аллелей, ожидаемые частоты генотипов по формуле Харди-Вайнберга. Это задача по неполному доминированию, поэтому, распределение частот генотипов и фенотипов совпадают и их можно было бы определить, исходя из имеющихся данных. Для этого надо просто найти сумму всех особей популяции она равна 844 , найти долю длинноухих, короткоухих и безухих сначала в процентах 86.
Но в задании сказано применить для расчетов генотипов и фенотипов формулу Харди-Вайнберга и, к тому же, рассчитать частоты аллелей генов А и а. Так вот для расчета самих частот аллелей генов без формулы Харди-Вайнберга не обойтись. Обратите внимание, что в этой задаче, в отличие от предыдущей, для обозначения частот аллельных генов, мы будем пользоваться приемом обозначений не как в первой задаче, а как разбиралось выше в тексте.
Понятно, что результат от этого не изменится, но вы будете в праве в будущем использовать любой из этих способов обозначений, какой вам кажется более удобным для понимания и проведения самих расчетов. Обозначим частоту встречаемости аллеля А во всех гаметах популяции овец буквой р, а частоту встречаемости аллеля а - буквой q.
Фенилкетонурия встречается у детей с рецессивным гомозиготным генотипом. Частоту доминантного аллеля A обозначим через p, а частоту рецессивного аллеля а— через q. Задача 4. Анофтальмия отсутствие глазных яблок наследуется как рецессивный признак. Частоту доминантного аллеля A, ответственного за нормальный размер глазных яблок, обозначим через p, рецессивного аллеля a, ответственного за анофтальмию — через q. Частоту гетерозиготных особей с генотипом Aa, имеющих уменьшенные размеры глазных яблок, — через 2 pq. Задача 5.
Эволюция, идущая на уровне ниже вида подвиды, популяции и завершающаяся видообразованием, называется микроэволюцией эволюция популяций под действием естественного отбора. Микроэволюционные явления и процессы нередко совершаются в относительно небольшие сроки и поэтому доступны для непосредственного наблюдения. Эволюция на уровне систематических единиц выше вида, протекающая миллионы лет и недоступная непосредственному изучению, называется макроэволюцией. Процессов макроэволюции мы непосредственно не видим, но можем наблюдать их результаты: современные организмы и ископаемые остатки живших ранее существ. Термины «микроэволюция» и «макроэволюция» ввел в биологию русский генетик Ю. Филиппченко в 1927 г. Эти два процесса едины, макроэволюция является продолжением микроэволюции. Исследуя движущие силы микроэволюции, можно объяснить1 и макроэволюцию.
На уроках мы занимаемся изучением микроэволюционных процессов. Введение в популяционную генетику. На стыке классического дарвинизма и генетики родилось целое направление — популяционная генетика, занимающаяся изучением эволюционных процессов в популяциях. Дело в том, что в 20-е гг. Высказывались мнения о том, что генетика отменила якобы устаревший дарвинизм. Наши отечественные ученые первыми поняли значение сравнительно мелких объединений особей, на которые распадается население любого вида, — популяций. В 1926 г. Четвериков 1880—1959 написал свою главную работу «О некоторых моментах эволюционного процесса с точки зрения современной генетики».
Четвериков доказал, что расширение знаний о природе наследственности, наоборот, укрепило и развило дарвинизм. Выход в свет его работы дал начало синтетической теории эволюции, объединившей генетику и учение Дарвина, — эволюционной генетике.
Уравнение Харди—Вайнберга в том виде, в котором оно рассмотрено выше, справедливо для аутосомных генов. Для самцов в случае гетерогаметного пола в силу их гемизиготности возможны лишь два генотипа A1— или А2 —, которые воспроизводятся с частотой, равной частоте соответствующих аллелей у самок в предшествующем поколении: р и q. Из этого следует, что фенотипы, определяемые рецессивными аллелями сцепленных с хромосомой Х генов, у самцов встречаются чаще, чем у самок. Так, при частоте аллеля гемофилии, равной 0,0001, это заболевание у мужчин данной популяции наблюдается в 10 000 раз чаще, чем у женщин 1 на 10 тыс. Еще одно следствие общего порядка заключается в том, что в случае неравенства частоты аллеля у самцов и самок разность между частотами в следующем поколении уменьшается вдвое, причем меняется знак этой разницы.
Обычно требуется несколько поколений для того, чтобы возникло равновесное состояние частот у обоих полов. Указанное состояние для аутосомных генов достигается за одно поколение. Закон Харди — Вайнберга описывает условия генетической стабильности популяции. Популяцию, генофонд которой не изменяется в ряду поколений, называют менделевской. Генетическая стабильность менделевских популяций ставит их вне процесса эволюции, так как в таких условиях приостанавливается действие естественного отбора. Выделение менделевских популяций имеет чисто теоретическое значение. В природе эти популяции не встречаются.
В законе Харди — Вайнберга перечислены условия, закономерно изменяющие генофонды популяций. К указанному результату приводят, например, факторы, ограничивающие свободное скрещивание панмиксию , такие, как конечная численность организмов в популяции, изоляционные барьеры, препятствующие случайному подбору брачных пар. Генетическая инертность преодолевается также благодаря мутациям, притоку в популяцию или оттоку из нее особей с определенными генотипами, отбору. Примеры решений некоторых заданий с применением уравнения Харди-Вайнберга. Задача 1. Определите процент доминантных гомозигот в данной популяции. Сложность решения подобных заданий в их кажущейся простоте.
Раз так мало данных, то и решение должно быть как-будто очень короткое. Оказывается не очень. По условию подобного рода заданий нам, как правило, дается информация об общем количестве фенотипов особей в популяции. Поскольку фенотипы особей в популяции с доминантными признаками могут быть представлены как гомозиготными по генотипу особями АА, так и гетерозиготными Аа, то для определения частот встречаемости каких-то конкретных генотипов особей в этой популяции, необходимо предварительно вычислить частоты встречаемости аллелей гена А и а по отдельности. Как мы должны рассуждать при решении этой задачи? Поскольку известно, что карий цвет глаз доминирует над голубым, обозначим аллель, отвечающий за проявление признака кареглазости А, а аллельный ему ген, ответственный за проявление голубых глаз, соответственно, а. Тогда кареглазыми в исследуемой популяции будут люди как с генотипом АА доминантные гомозиготы, долю которых и надо найти по условию задачи , так и - Аа гетерозиготы , а голубоглазыми — только аа рецессивные гомозиготы.
Как, исходя из этих статистических данных большая выборка должна быть, репрезентативная , можно вычислить процент кареглазых людей только с генотипом АА? Для этого вычислим частоты встречаемости каждого из аллельных генов А и а в данной популяции людей. Закон Харди-Вайнберга, применяемый для больших свободно скрещивающихся популяций, как раз и позволит нам сделать это. Можно было бы обозначить частоту встречаемости аллельного гена а отдельной буквой, как в тексте выше — это кому как удобнее.
РЕШЕНИЕ ЗАДАЧ ПО ПОПУЛЯЦИОННОЙ ГЕНЕТИКЕ Закон Харди-Вайнберга
Для самцов в случае гетерогаметного пола в силу гемизиготности возможны лишь два генотипа ХА1Y или ХА2Y, которые воспроизводятся с частотой равной частоте соответствующих аллелей у самок в предшествующем поколении: p и q. Из этого следует, что фенотипы, определяемые рецессивными аллелями сцепленных с Х-хромосомой, у самцов встречаются чаще, чем у самок. Для установления и подтверждения типа наследования заболеваний необходимо проверить соответствие сегрегации в отягощенных семьях заданной популяции менделеевским закономерностям. Методом c-квадрат подтверждает соответствие количества больных и здоровых сибсов для аутосомной патологии в семьях с полной регистрацией через больных родителей. Для расчета сегрегационной частоты можно использовать ряд методов: метод сибсов Вайнберга, пробандовый метод.
Изучите конспект лекций и материал учебной литературы.
Поскольку известно, что карий цвет глаз доминирует над голубым, обозначим аллель, отвечающую за проявление признака кареглазости А, а аллельный ему ген, ответственный за проявление голубых глаз, соответственно, а. Тогда кареглазыми в исследуемой популяции будут люди как с генотипом АА доминантные гомозиготы, долю которых и надо найти по условию задачи , так и — Аа гетерозиготы , а голубоглазыми — только аа рецессивные гомозиготы. Как можно вычислить процент кареглазых людей только с генотипом АА? Для этого вычислим частоты встречаемости каждого из аллельных генов А и а в данной популяции людей. Можно было бы обозначить частоту встречаемости аллельного гена а отдельной буквой, как в тексте выше — это кому как удобнее. Задача 2. В популяции озёрной лягушки появилось потомство — 420 лягушат с тёмными пятнами доминантный признак и 80 лягушат со светлыми пятнами. Определите частоту встречаемости рецессивного гена и число гетерозигот среди лягушек с тёмными пятнами.
Записываем условие задачи. Тёмный цвет пятен обозначаем А, светлый цвет пятен — а. Необходимо определить генотипы родительских форм. Признак, фенотип Ген, генотип F: 420 лягушат с темн. Каково количество особей в популяции? Определяем частоту встречаемости гена «тёмные пятна» т. Задача 3. Находится ли эта популяция в равновесии?
Его сформулировали независимо друг от друга двое ученых в 1908 г. Данный закон, который также называют равновесием и уравнением, соблюдается только при определенных идеальных условиях. Уравнение Харди-Вайнберга представляет собой математическую модель, объясняющую, каким образом в генофонде популяции сохраняется генетическое равновесие. Площади прямоугольников показывают частоты генотипов. Может встречаться формулировка не по отношению к генотипам, а по отношению к аллелям: частоты доминантного и рецессивного аллелей в популяции будут оставаться постоянными в ряду поколений при соблюдении ряда условий. То есть значений p и q не будут изменяться из поколения в поколение. Таким образом, закон Харди-Вайнберга позволяет рассчитать частоты аллелей и генотипов в популяции, что является важной ее характеристикой, так как именно популяция рассматривается как единица эволюции. Условия соблюдения закона Харди-Вайнберга Закон Харди-Вайнберга в полной мере соблюдается при выполнении следующих условий: Популяция должна иметь большой размер. Особи не должны выбирать брачного партнера в зависимости от генотипа по исследуемому гену. Миграции особей из популяции и в нее должны отсутствовать. В отношении изучаемого гена его аллелей не должен действовать естественный отбор.
Отсюда мы можем найти частоту встречаемости и доминантного аллеля А. Она равна 1 — 0. Теперь по формуле можем вычислить снова частоты встречаемости длинноухих АА , безухих аа и короткоухих Аа особей. Вновь полученные числа, рассчитанные по формуле, почти совпадают с вычисленными изначально, что говорит о справедливости закона Харди-Вайнберга. Задача 4. Почему доля альбиносов в популяциях так мала В выборке, состоящей из 84 000 растений ржи, 210 растений оказались альбиносами, так как у них рецессивные гены находятся в гомозиготном состоянии. Определите частоты аллелей А и а, а также частоту гетерозиготных растений. Обозначим частоту встречаемости доминантного аллельного гена А буквой p, а рецессивного а — буквой q. Ответ: частота аллеля а — 0,05; частота аллеля А — 0,95; частота гетерозиготных растений с генотипом Аа составит 0,095. Задача 5. Гетерозиготы CchCa имеют светло-серую окраску. На кролиководческой ферме среди молодняка кроликов шиншилл появились альбиносы. Из 5400 крольчат 17 оказались альбиносами. Пользуясь формулой Харди-Вайнберга, определите, сколько было получено гомозиготных крольчат с окраской шиншилла. А как Вы думаете, полученная выборка в популяции кроликов в количестве 5400 экземпляров, может позволить нам использовать формулу Харди-Вайнберга? Да выборка значительная, популяция изолированная кролиководческая ферма и действительно можно применить в расчетах формулу Харди-Вайнберга. Чтобы правильно её использовать, надо четко представлять что нам дано, а что требуется найти. Лишь для удобства оформления, обозначим генотип шиншилл АА количество их нам и надо будет определить , генотип альбиносиков аа, тогда генотип гетерозиготных серячков будет обозначаться Аа. Да еще нам известно, что кроликов с генотипом аа было 17 штук. Как же нам теперь, не зная сколько было гетерозиготных серых кроликов с генотипом Аа, определить сколько в этой популяции шиншилл с генотипом АА? Находим чему равна величина 1 — q. А q тогда равняется 0,944. Задача 6.
III. Закрепление знаний – решение задач с использованием закона Харди–Вайнберга
Закон Харди-Вайнберга Закон Харди – Вайнберга Генетика популяций – это раздел генетики, изучающий закономерности распределения генов и генотипов в популяциях. Слайд 1ГЕНЕТИКА ПОПУЛЯЦИЙ закон Харди-Вайнберга В научном мире нечасто случается, чтобы разные ученые независимо. Закон Харди-Вайнберга В больших популяциях при условии свободного скрещивания и при отсутствии притока мутаций. Теория к решению задач на закон Хади-Вайнберга, закон об идеальных популяциях, была дана нами в предыдущем видео-уроке. Задача частоты аллелей генов в популяции, где сохраняется генетическое равновесие Харди-Вайнберга, если частота белых цветков (генотип аа) равна 16%. Математическая модель закона Харди-Вайнберга отвечает формуле: p2+2pq+q2=1 р+q=1.
Закон Харди-Вайнберга
Закон Харди-Вайнберга— основа математических построений генетики популяций и современной эволюционной теории. РЕШЕНИЕ ЗАДАЧ ПО ПОПУЛЯЦИОННОЙ ГЕНЕТИКЕ Закон Харди-Вайнберга. Закон Харди-Вайнберга В больших популяциях при условии свободного скрещивания и при отсутствии притока мутаций. Используя второе следствие из закона Харди-Вайнберга рассчитаем структуру данной популяции по генотипам, получим.