Математический аппарат закона Харди-Вайнберга.
Тема: «Популяционное равновесие. Равновесие Харди-Вайнберга» (спаренный урок)
Какой параметр формул закона Харди-Вайнберга известен по условию задачи, а какой надо найти? Тест по теме Закон Харди-Вайнберга. Закон Харди-Вайнберга Закон Харди-Вайнберга Задачи Примеры задач Тест «Закон Харди-Вайнберга» Ключ к тесту «Закон Харди-Вайнберга». Сам закон Харди-Вайнберга формулируется следующим образом.
ЕГЭ 2024 Задачи на закон Харди - Вайнберга
Суть закона Харди-Вайнберга заключается в утверждении, что в условиях отсутствия воздействия внешних факторов на некую популяцию организмов, частоты генетических аллелей в популяции остаются неизменными из поколения в поколение. Задачи на закон Харди-Вайнберга Спикер: Струкова Мария Михайловна ведущий методист по химии и биологии ГК «Просвещение» На вебинаре мы рассмотрим основные типы задач на закон Харди-Вайнберга. Закон Харди-Вайнберга при медико-генетических исследованиях, а также при определении частоты генов, генотипов и фенотипов в популяциях в природе, популяций в животноводстве и селекции. Закон Харди-Вайнберга может быть сформулирован следующим образом. 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. Сам закон Харди-Вайнберга формулируется следующим образом.
Решение задач "Генетика популяций. Закон Харди-Вайнберга" 11 класс
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. 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.
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.
Обозначим частоту встречаемости аллеля А во всех гаметах популяции овец буквой р, а частоту встречаемости аллеля а — буквой q. Она равна 0. Отсюда 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. Одна из форм глюкозурии наследуется как аутосомно-рецессивный признак и встречается с частотой 7:1000000. Определить частоту встречаемости гетерозигот в популяции. Альбинизм общий молочно-белая окраска кожи, отсутствие меланина в коже, волосяных луковицах и эпителии сетчатки наследуется как рецессивный аутосомный признак.
Решение С — доминантный аллель. У 350 кошек есть доминантный аллель.
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? 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.
III. Закрепление знаний – решение задач с использованием закона Харди–Вайнберга
| Закон Харди-Вайнберга | Закон Харди-Вайнберга в решении генетических задач. |
| ЕГЭ-2024 по биологии. Задачи на закон Харди-Вайнберга | Видео | Сущность закона Харди-Вайнберга Закон Харди-Вайнберга стал важным инструментом для генетиков, позволяя анализировать и прогнозировать распределение генетических аллелей в популяциях, что имеет значение как для фундаментальных исследований, так и для. |
| III. Закрепление знаний – решение задач с использованием закона Харди–Вайнберга | Объяснение решения задачи: для решения задачи используется закон Харди-Вайнберга. Ответ. |
| Урок Генетика популяций . Закон Харди-Вайнберга. Решение задач 10 класс доклад, проект | Вайнберга задача №1. |
Решение задач на закон Харди-Вайнберга
Главная Разделы. Задачи на закон Харди-Вайнберга (популяционно-статистический метод генетики человека). Закон Харди-Вайнберга В больших популяциях при условии свободного скрещивания и при отсутствии притока мутаций. Решение задачи по генетике на определение частот аллелей гена в популяции | Закон Харди-Вайнберга. Математическая модель закона Харди-Вайнберга отвечает формуле: p2+2pq+q2=1 р+q=1. Решение задач на закон Харди-Вайнберга В задаче «Облака знаний» дано количество организмов с рецессивным признаком, а популяция находится в состоянии равновесия. Доступно, понятно, наглядно объяснили основные правила при решении задач на закон Харди-Вайнберга.
Презентация, доклад на тему Урок Генетика популяций . Закон Харди-Вайнберга. Решение задач 10 класс
Закон Харди-Вайнберга— основа математических построений генетики популяций и современной эволюционной теории. Сформулирован независимо друг от друга математиком Г. Харди Англия и врачом В. Вайнбергом Германия в 1908 г. Поскольку описанные выше условия выполнения данного закона и есть свойства идеальной популяции. Пусть два организма являются основателями новой популяции.
Естественно, что все их потомство в F1 будет единообразным и будет иметь генотип Аа. Далее особи F1 будут скрещиваться между собой. Обозначим частоту встречаемости доминантного аллеля А буквой p, а рецессивного аллеля а — буквой q. Поскольку ген представлен всего двумя аллелями, то сумма их частот равна единице, т. Рассмотрим все яйцеклетки в данной популяции.
Из приведенной решетки видно, что в F2 частота доминантных гомозигот АА составляет р, частота гетерозигот Аа — 2pq, а рецессивных гомозигот аа — q. Рассмотрим пример использования этого закона в генетических расчетах. Известно, что один человек из 10 тыс. Давайте вычислим, какова доля скрытых носителей этого признака в человеческой популяции. Если один человек из 10 тыс.
Благодаря открытию закона Харди—Вайнберга процесс микроэволюции стал доступен непосредственному изучению: о его ходе можно судить по изменениям из поколения в поколение частот генов или генотипов. Таким образом, несмотря на то что этот закон действителен для идеальной популяции, которой нет и не может быть в природе, он имеет огромное практическое значение, так как дает возможность рассчитать частоты генов, изменяющиеся под влиянием различных факторов микроэволюции. Альбинизм у ржи наследуется как аутосомный рецессивный признак. На участке из 84000 растений 210 оказались альбиносами.
Частота концентрация генов и генотипов. Важнейшая особенность единого генофонда — его внутренняя неоднородность. Генофонд популяции может быть описан либо частотами генов, либо частотами генотипов. Предположим, что нас интересует какой-либо ген, локализованный в аутосоме, например ген А, имеющий два аллеля — Аи а. Предположим, что в популяции имеется N особей, различающихся по этой паре аллелей. В популяции встречаются три возможных генотипа — АА; Аа; аа. Введем следующие обозначения: Д — число гомозигот по доминантному аллелю АА ; Р — число гомозигот по рецессивному аллелю аа ; Г — число гетерозигот Аа. Частота встречаемости рецессивного аллеля обозначается буквой «g». Ее можно определить, исходя из того, что сумма частот встречаемости аллелей равна единице. Таким образом, мы познакомились с формулами, по которым можно вычислить частоты встречаемости аллелей в генофонде популяции. А каковы частоты встречаемости трех возможных генотипов? На этот вопрос отвечает закон Харди—Вайнберга. Закон Харди—Вайнберга о равновесном состоянии популяций. Закон о частотах встречаемости генотипов в генофонде популяции был сформулирован независимо друг от друга английским математиком Дж. Харди и немецким генетиком Г. Предположим, что самцы и самки в популяции скрещиваются случайно. Образование особей с генотипами АА обусловлено вероятностью получения аллеля Аот матери и аллеля Аот отца, т. Аналогично возникновение генотипа аа, частота встречаемости которого g2.
Ну, а теперь уже все просто, вы наверняка все догадались, что в этом уравнении нам известно, а что следует найти? Задача 2. Не очень тривиальная по постановке вопроса У клевера лугового поздняя спелость доминирует над скороспелостью и наследуется моногено. Почему я пишу, что задача не совсем тривиальная? Да потому, что не все могут знать, что означает термин апробация. 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. 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.
Равновесие популяции Харди — Вайнберга Теория Сформулировал это уравнение не один ученый, как может показаться из названия, а двое. Немецкий биолог Вильгельм Вайнберг и английский математик Годфри Харди работали независимо друг от друга, но смогли построить модель, которая прекрасно сочетает в себе биологию и математику. В этой статье мы пойдем по их стопам и сначала разберем биологическую теорию, а потом проведем математические подсчеты. Равновесие популяции Харди — Вайнберга описывает распределение частоты встречаемости аллелей в популяции. Для начала вспомним, что такое популяция. Популяция — это группа особей одного вида, длительное время обитающая на одной территории, свободно скрещивающаяся между собой и дающая плодовитое потомство. А что такое аллели? Это разные формы одного и того же гена, отвечающие за один признак, но разные его проявления. Например, цвет глаз — это один признак, но у человека могут быть разные проявления этого признака: голубые глаза или карие. Аллели бывают доминантными и рецессивными. Доминантный аллель — главный, подавляющий, мы записываем его большой буквой — например, А.