Закон Харди – Вайнберга гласит, что частота гомозиготных и гетерозиготных организмов в условия свободного скрещивания при отсутствии давления отбора и других факторов пребывает в состоянии равновесия. Пятый год меня спрашивают, будут ли в этом году на ЕГЭ задачи по популяционной генетике на применение закона (уравнения) ХАРДИ-ВАЙНБЕРГА? Условия соблюдения закона Харди-Вайнберга Закон Харди-Вайнберга в полной мере соблюдается при выполнении следующих условий: Популяция должна иметь большой размер. Актуальность данной разработки состоит в том, что в 2024 году, впервые в варианты ЕГЭ по биологии включены задания на знания закона популяцинной генетики Харди-Вайнберга. Из закона Харди – Вайнберга следует три важных заключения.
Такого на ЕГЭ по биологии еще не было! Закон Харди-Вайнберга | Биология ЕГЭ 2024 | Умскул
Конечно, лучше всего понять смысл закона можно решая конкретные задачи. В моем платном сборнике задач по популяционной генетике в небольшом введении можно разобраться с теоретической базой всей подоплекой составления подобного рода заданий. Что дается? Что требуется найти? Как найти по уравнению Харди-Вайнберга. В этом сборнике дан подробный разбор различных типов заданий всего 30 заданий , которые, я уверен, окажутся полезными для решения любой другой задачи на применение закона Харди-Вайнберга и для понимания данной темы в целом. Эта статья была написана в феврале 2023 года.
Изоляция Изоляция — исключение или затруднение свободного скрещивания между особями одного вида. Изоляция является элементарным эволюционным фактором, действующим на микроэволюционном уровне, и приводит к видообразованию.
Географическая изоляция — пространственное разобщение популяций благодаря особенностям ландшафта в пределах ареала вида водные преграды для наземных организмов, участки суши для обитателей водоемов, горы, крупные автомагистрали и т. Ей способствует малоподвижный или неподвижный у растений образ жизни. Экологическая изоляция: разделение по экологическим нишам внутри популяции особенности окраски покровов, изменение пищевого рациона, размножение в разные сезоны, использование в качестве хозяина организмов разных видов у паразитов. Этологическая поведенческая изоляция: появление различий в ритуале ухаживания, окраски, запахов, «пения» самцов из разных популяций. Морфологическая изоляция: различия в структуре органов размножения, разница в размерах тела, препятствующие скрещиванию. У растений такая форма изоляции возникает при приспособлении цветка к определенному виду опылителей. Описанные формы изоляции, особенно в начальный период их действия, снижают, но не исключают полностью межпопуляционные скрещивания. Генетическая репродуктивная изоляция: несовместимость гамет, гибель зигот непосредственно после оплодотворения, стерильность или малая жизнеспособность гибридов.
Репродуктивная изоляция является непреодолимым барьером для скрещивания. Волны жизни Волны жизни — колебания численности особей, характерные для любой популяции живых организмов. Термин ввел С. Четвериков 1905 г. Их эволюционное значение сводится к случайным изменениям концентрации различных мутаций и генотипов, содержащихся в популяциях, а также к изменению направления и интенсивности отбора. Волны жизни могут быть опасны для выживания малочисленных популяций. Сезонные периодические волны жизни — генетически обусловленные волны жизни. Несезонные апериодические волны жизни — обусловленные непосредственным воздействием на популяцию различных абиотических и биотических факторов окружающей среды.
Длина волн жизни прямо пропорциональна продолжительности цикла развития организмов. Часто волны жизни сопровождаются пульсацией границ популяции. Дрейф генов Определение Дрейф генов, или генетико-автоматические процессы — изменение частоты распределения генов из поколения в поколение в силу случайных причин.
Признав гениальность юного клерка, Харди пригласил его в Кембридж, и в течение нескольких лет, предшествовавших безвременной смерти Рамануджана, они опубликовали серию блестящих совместных работ. По воспоминаниям современников, помог появиться на свет 3500 младенцам, в том числе по крайней мере 120 парам близнецов. На основании собственных наблюдений над рождением близнецов и переоткрытых генетических законов Менделя пришел к выводу, что предрасположенность к рождению двуяйцевых неидентичных близнецов передается по насле Слайд 3 Термины и понятия Эволюция.
Теперь можно переходить к закону: «В бесконечно большой популяции, в которой идет свободное скрещивание, нет мутаций, притока генов со стороны и естественного отбора, частоты генов не меняются». Воображаемая популяция, в которой закон Харди-Вайнберга выполняется полностью, называется «идеальной». В реальности таких популяций не бывает, но приблизительные подсчеты см. ЗХВ был открыт Харди и Вайнбергом независимо друг от друга в 1908 году.
Решение задач "Генетика популяций. Закон Харди-Вайнберга" 11 класс
Положительного контроля не будет. Все возможные варианты будут учитываться. Обратите на них внимание. Видеозапись эфира доступна в сообществе Рособрнадзора во « ВКонтакте ».
По уравнению Харди-Вайнберга сумма равна 1, популяция находится в равновесии. В Европе на 10 000 человек с нормальным содержанием меланина встречается 1 альбинос.
Ген альбинизма наследуется по аутосомно- рецессивному типу. Рассчитать частоту встречаемости носителей гена альбинизма. Носителем называют организм, гетерозиготный по гену, который может вызвать в гомозиготном состоянии нарушение метаболизма. Предрасположенность к сахарному диабету наследуется по аутосомно- рецессивному типу. Какова частота встречаемости в США гетерозиготных носителей гена предрасположенности к сахарному диабету.
Чтобы частота гена изменилась произошло элементарное эволюционное явление , необходимы факторы эволюции — это факторы, нарушающие ЗХВ они указаны в тексте ЗХВ — это изоляция, мутации, миграции, естественный отбор. 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.
ЗХВ был открыт Харди и Вайнбергом независимо друг от друга в 1908 году. В это время дарвиновская теория эволюции считалась опровергнутой, потому что мутаций происходит слишком мало де Фриз , а те, что происходят, постепенно «растворяются» при скрещивании с другими нормальными особями вида Дженкин.
ЗХВ окончательно показал, что никакого «растворения» не происходит, и частота доля гена в популяции при любом количестве скрещиваний остается неизменной. Чтобы частота гена изменилась произошло элементарное эволюционное явление , необходимы факторы эволюции — это факторы, нарушающие ЗХВ они указаны в тексте ЗХВ — это изоляция, мутации, миграции, естественный отбор.
Расчет частот аллелей в популяции и определение генетической структуры популяции
Согласно основному закону популяционной генетики — закону Харди-Вайнберга — в популяции при стабильных условиях окружающей среды частоты аллелей генов будут оставаться постоянными из поколения в поколение. Закон Харди-Вайнберга. NB: Закон Харди — Вайнберга гласит, что частота генотипов по определённому гену в популяции остаётся постоянной в ряду поколений и соответствует уравнению.
Закон Харди — Вайнберга на ЕГЭ по биологии: разбираемся в новом задании 2024 года
МОДУЛЬ Алгоритмы решения заданий ЕГЭ. Закон Харди-Вайнберга Егэ По Биологии 2024, Ноо. «Решение задач по закону Харди — Вайнберга основано на использовании математических расчётов по квадратным уравнениям, которые рассматриваются на этапе основного общего образования, а умение их решать проверяется в рамках основного государственного. Математическая модель закона Харди-Вайнберга отвечает формуле: p2+2pq+q2=1 р+q=1. Закон Харди-Вайнберга может быть сформулирован следующим образом.
Закон Харди — Вайнберга | НОВАЯ тема ЕГЭ по Биологии | Популяционная генетика
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. 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. Тогда аллельный ему доминантный ген, отвечающий за отсутствие болезни обозначим А.
Но в предшествующих Демоверсиях об этих новшествах «ни гу-гу». Формулировка заданий по генетике совсем иная без указания в условии задания аутосомности или сцепленности с полом изучаемых признаков и сами задачи становятся сложнее крисс-кросс наследование, псевдоаутосомное наследование. Тонким намеком на то, что такие задачи могут появиться уже буквально в этом 2023 году хотя Демоверсия на 2023 год об этом упорно «молчит» , может являться включение в тестовую Часть 1 в 2022 году задания на знание свойств идеальной популяции. Подробный разбор этого задания дан в моей статье «Почему в идеальной популяции большая доля рецессивных аллелей». Ознакомившись с этой статьей , я думаю вам теперь самим решать: «Есть ли жизнь на Марсе, нет ли жизни на Марсе …». Если решите, что «жизнь есть», то советую проработать с учащимися хотя бы сами основы закона Харди-Вайнберга, для каких популяций он применим. Конечно, лучше всего понять смысл закона можно решая конкретные задачи.
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. Тогда аллельный ему доминантный ген, отвечающий за отсутствие болезни обозначим А. Здоровые особи в популяции людей имеют генотипы АА и Аа; больные особи имеют генотип только аа. Обозначим частоту встречаемости рецессивного аллеля а буквой q, а доминантного аллеля А — буквой р. Задача 7. Как и предыдущая задача, но про альбинизм 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. Штерн, 1965. Определите процент гетерозиготных носителей гена. Так как этот признак рецессивный, то больные организмы будут иметь генотип аа — это их частота равна 1 : 20 000 или 0,00005. Частота аллеля а составит корень квадратный из этого числа, то есть 0,0071. Задача 8. Определите насыщенность популяции рецессивным аллелем. Нам известно, что аллельный ген, отвечающий за проявление резус положительной крови является доминантным R обозначим частоту его встречаемости буквой p , а резус отрицательный — рецессивным r обозначим частоту встречаемости его буквой q. Задача 9. Главное знать что такое пенетрантность Врожденный вывих бедра наследуется доминантно. Заболевание встречаются с частотой 6:10000. Определите число гомозиготных особей в популяции по рецессивному признаку.
Разберём на конкретном примере, как работает эта формула: Допустим, мы имеем дело с неким наследственным заболеванием N. Оно довольно редкое — им страдает каждый 1000000-й миллионный человек на планете — и определяется рецессивным геном. Нужно найти частоту встречаемости гетерозигот по данному гену. Другими словами, ген заболевания N встречается у каждого 500-го жителя планеты в скрытом состоянии. Ещё раз подчеркнём, что полностью Закон Харди—Вайнберга может соблюдаться только в идеальной популяции.
Появятся ли новые типы генетических задач? Разработчик ЕГЭ по биологии - об экзамене в 2024 году
Смотрите онлайн видео «Закон Харди-Вайнберга на ЕГЭ по Биологии» на канале «Энергетическая путаница и прояснение» в хорошем качестве, опубликованное 15 ноября 2023 г. 14:47 длительностью 00:23:58 на видеохостинге RUTUBE. Теперь, когда вы разобрали теорию, готовы применить наши знания на практике и решить задачу на закон Харди — Вайнберга из ЕГЭ по биологии. МОДУЛЬ Алгоритмы решения заданий ЕГЭ. Отмена. Воспроизвести. Биология ЕГЭ Умскул. Закон Харди-Вайнберга
Закон Харди-Вайнберга
Понятие стабилизирующего отбора ввел в науку и проанализировал И. Пример: сохранение особей со средней плодовитостью. Чем больше птенцов или детенышей в гнезде, тем труднее их выкормить, тем каждый из них меньше и слабее. В результате наиболее приспособленными оказываются особи со средней плодовитостью; выживание детенышей со средним весом. У млекопитающих новорожденные с очень низким и очень высоким весом чаще погибают при рождении или в первые недели жизни, чем новорожденные со средним весом; сохранение реликтовых видов: латимерии, галапагосских черепах, гаттерии и др. Движущий отбор — форма естественного отбора, при котором происходит сдвиг нормы реакции признака. В результате в популяции от поколения к поколению происходит сдвиг нормы реакции признака в определенном направлении.
Движущий отбор осуществляется при изменении окружающей среды или приспособлении к новым условиям при расширении ареала. Он сохраняет наследственные изменения в определенном направлении, перемещая соответственно и норму реакции. Один из немногих достоверных примеров движущего отбора продемонстрировал известный эколог, академик С. Шварц 1966 г. Он показал, что у северного подвида узкочерепной полевки Stenocranius gregalis , недавно освоившего Северный Урал, количественное распределение ряда признаков оказывается асимметричным. К таким признакам относятся относительная масса печени и сердца, а также абсолютный размер тела.
У популяции, живущей в устойчивых внешних условиях, распределение по произвольному количественному признаку, скорее всего, будет симметричным. Если же условия меняются и признак оказывается под давлением отбора, то элиминация устранение особей по этому признаку с одной стороны усиливается, с другой — ослабевает. В результате меняется форма нормальной кривой, которая в этом случае с одной стороны круто обрывается, а с другой — дает длинный «хвост». Примеров действия движущего отбора в природе до сих пор известно очень мало. Большинство из приведенных в учебниках примеров не соответствуют движущему отбору, т. Индустриальный меланизм «Индустриальный меланизм английских бабочек»: резкое повышение доли меланистических имеющих темную окраску особей в тех популяциях бабочек, которые обитают в промышленных районах.
Из-за промышленного воздействия стволы деревьев значительно потемнели, а также погибли светлые лишайники, из-за чего светлые бабочки стали лучше видны для птиц. В природе процесс идет медленно: у позвоночных — около полумиллиона лет.
В Европе на 10 000 человек с нормальным содержанием меланина встречается 1 альбинос. Ген альбинизма наследуется по аутосомно-рецессивному типу.
Рассчитать частоту встречаемости носителей гена альбинизма. Носителем называют организм, гетерозиготный по гену, который может вызвать в гомозиготном состоянии нарушение метаболизма. Предрасположенность к сахарному диабету наследуется по аутосомно-рецессивному типу. Какова частота встречаемости в США гетерозиготных носителей гена предрасположенности к сахарному диабету.
Ответ: частота встречаемости в США гетерозиготных носителей гена предрасположенности к сахарному диабету равна 0,4982. У человека ген «резус положительный» доминантен по отношению к гену «резус отрицательный».
Воображаемая популяция, в которой закон Харди-Вайнберга выполняется полностью, называется «идеальной». В реальности таких популяций не бывает, но приблизительные подсчеты см.
ЗХВ был открыт Харди и Вайнбергом независимо друг от друга в 1908 году. В это время дарвиновская теория эволюции считалась опровергнутой, потому что мутаций происходит слишком мало де Фриз , а те, что происходят, постепенно «растворяются» при скрещивании с другими нормальными особями вида Дженкин.
ЗХВ был открыт Харди и Вайнбергом независимо друг от друга в 1908 году. В это время дарвиновская теория эволюции считалась опровергнутой, потому что мутаций происходит слишком мало де Фриз , а те, что происходят, постепенно «растворяются» при скрещивании с другими нормальными особями вида Дженкин. ЗХВ окончательно показал, что никакого «растворения» не происходит, и частота доля гена в популяции при любом количестве скрещиваний остается неизменной. Чтобы частота гена изменилась произошло элементарное эволюционное явление , необходимы факторы эволюции — это факторы, нарушающие ЗХВ они указаны в тексте ЗХВ — это изоляция, мутации, миграции, естественный отбор.