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 прикладных областей генетики. Закон Харди-Вайнберга, также называемый принципом Харди-Вайнберга или равновесием, состоит из математической теоремы, которая описывает гипотетическую диплоидную популяцию с половым воспроизводством, которое не.
Закон Харди — Вайнберга на ЕГЭ по биологии: разбираемся в новом задании 2024 года
Конечно, на ЕГЭ скорее всего будет другой тип задач. Переходим к задачам: Задача 1. Определите долю мушек, имеющих изогнутые крылья, если популяция находится в состоянии генетического равновесия. Задача 2. Определите количество лисиц, гетерозиготных по гену белой шерсти, если общая численность популяции составляет 7000 особей.
В результате изменчивости на полях остались сорняки с бескрылыми семенами, т. Дизруптивный разрывающий отбор — форма естественного отбора, благоприятствующая двум или нескольким направлениям изменчивости, но не благоприятствующая промежуточному состоянию признака. При действии дизруптивного отбора внутри популяции возникает полиморфизм — несколько отчетливо различающихся фенотипических форм. При снижении возможности скрещивания между такими популяциями в результате изоляции друг от друга происходит их дальнейшая дивергенция расхождение признаков , вплоть до обособления в качестве новых видов. Иногда дизруптивный отбор рассматривают как частный случай движущего отбора, поскольку обе эти формы отбора приводят к изменению фенотипического облика популяций в противоположность стабилизирующему отбору.
Мальки окуней питаются мальками других видов рыб. При отсутствии корма, необходимого для подрастающей молоди окуней, могут сохраниться только «карлики» особи с резко замедленным ростом, которые длительное время могут питаться планктонными ракообразными и «гиганты» особи, способные уже к концу первого года жизни питаться мальками окуней своего же поколения. При такой ситуации в водоеме в течение ряда лет в результате дизруптивного отбора возможно формирование двух рас окуней: «гигантов» и «карликов». Примером дизруптивного отбора является образование двух рас у погремка большого на сенокосных лугах. В нормальных условиях сроки цветения и созревания семян у этого растения покрывают все лето. Но на сенокосных лугах семена дают преимущественно те растения, которые успевают отцвести и созреть либо до периода покоса, либо цветут в конце лета, после покоса. В результате образуются две расы погремка — ранне- и позднецветущая. 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.
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.
Отклонение от закона Харди-Вайнберга это значит, что в популяции частота аллелей гена меняется говорит о том, что на популяцию действует какой-либо фактор эволюции. Однако в больших популяциях отклонения бывают незначительными, если рассматривать краткосрочный период времени. Данный факт позволяет использовать закон для проведения расчетов. С другой стороны, в эволюционном масштабе динамика генофонда популяции отражает то, как эволюция протекает на генетическом уровне. Применение уравнения Харди-Вайнберга В большинстве случаев частоту аллелей и генотипов вычисляют, взяв за основу частоту гомозиготных особей по рецессивному аллелю. Это единственный генотип, который однозначно распознается по фенотипическому проявлению. Тогда как отличить доминантные гомозиготы от гетерозигот часто не представляется возможным, поэтому их долю вычисляют, пользуясь уравнением Харди-Вайнберга. Допустим, в гипотетической популяции людей присутствуют только два аллеля цвета глаз — карий и голубой. Карий цвет определяется доминантным A аллелем гена, голубой — рецессивным a. Требуется определить в популяции долю гетерозигот Aa и доминантных гомозигот AA, частоту аллелей A и a. Мы ответили на второй вопрос.
Закон Харди-Вайнберга на ЕГЭ по Биологии
Первоначальное увеличение частоты редкого, выгодного, доминантного гена происходит быстрее, чем у редкого, рецессивного аллеля. Новая доминантная мутация характеризуется тем, что она сразу видна при естественном отборе, потому что его влияние на физическую форму проявляется у гетерозигот. Таким образом, Харди продемонстрировал, что доминирование само по себе не изменяет частоты аллелей в локусе, но, как правило, оказывает существенное влияние на эволюционные траектории. Отбор, мутация, миграция и свободный генетический дрейф являются механизмами, которые влияют на изменение версий генов. И когда действует одна или несколько этих сил, популяция нарушает постулаты описываемого закона и происходит эволюция. Эволюционные механизмы Надо сказать, что идеальных решений нет. И постулаты теоремы нарушаются соответственно различным механизмам эволюции: Мутация. Хотя она и является исходным источником всех генетических вариаций, её частота довольно низкая для большинства организмов. Поэтому влияние совершенно новых мутаций на частоты аллелей от одного поколения к следующему обычно невелико.
Неслучайное спаривание. Например, никто не устанавливал ограничение на то, чтобы одни организмы спаривались с другими того же или разных генотипов. Однако этот механизм сам по себе не изменит вариаций генов в популяции. Поток гена. Когда индивидуумы перемещаются вместе со своими гаметами например, ветер разносит пыльцу растений и входят в состав другого видового сообщества, то они могут стать довольно сильным агентом эволюции. Генетический дрейф. Он включает в себя изменение в частоте аллелей из-за случайных событий. Этот механизм иногда называют «случайной выборкой».
Дрейф может произойти в любой популяции с бесконечными размерами, хотя наибольшее влияние оказывает на небольшие видовые сообщества. Естественный отбор. Это самый известный механизм. Его задача — сделать организм более приспособленным, то есть способным выживать и размножаться в конкретной среде обитания.
Контрольная работа «Организмы и среда обитания. Экология видов и популяций» по биологии для 11 класса в «Облаке знаний» Перейти к работе При подготовке к ЕГЭ можно воспользоваться конспектами «Облака знаний».
Разберём задачу, в которой необходимо установить, находится ли популяция в состоянии равновесия. Для решения необходимо вычислить частоты доминантного и рецессивного аллелей, частоту гетерозигот. Если сумма трёх данных значений будет равна единице, значит, популяция равновесная. Конспект по биологии для 11 класса «Частоты генов. Закон Харди-Вайнберга» в «Облаке знаний».
Поток гена.
Когда индивидуумы перемещаются вместе со своими гаметами например, ветер разносит пыльцу растений и входят в состав другого видового сообщества, то они могут стать довольно сильным агентом эволюции. Генетический дрейф. Он включает в себя изменение в частоте аллелей из-за случайных событий. Этот механизм иногда называют «случайной выборкой». Дрейф может произойти в любой популяции с бесконечными размерами, хотя наибольшее влияние оказывает на небольшие видовые сообщества. Естественный отбор.
Это самый известный механизм. Его задача — сделать организм более приспособленным, то есть способным выживать и размножаться в конкретной среде обитания. Все перечисленные механизмы могут действовать в той или иной степени в любой естественной популяции. Фактически эволюционная траектория гена может быть результатом нескольких инструментов эволюции, действующих одновременно. Мутация может продуцировать новый аллель, который затем одобряется или нет естественным отбором. Эволюция происходит прямо здесь и сейчас.
Это означает, что любая популяция меняется в своём генетическом составе в течение нескольких поколений. И изменения могут быть незначительными. Например, у волков может быть сдвиг в частоте генного варианта для чёрного, а не для серого меха. Иногда такие изменения происходят в результате естественного процесса отбора. В других случаях причина тому миграция новых организмов в популяцию или случайные события, всё это — эволюционная лотерея. Понравилась статья?
Поделитесь ей.
Идеальная популяция предполагает, что скрещивание происходит случайным образом, без каких-либо предпочтений к определенным генотипам. Решение задач на закон Харди-Вайнберга В задаче «Облака знаний» дано количество организмов с рецессивным признаком, а популяция находится в состоянии равновесия. Следовательно, необходимо найти долю рецессивных гомозигот q2 , для этого количество доминантных гомозигот делят на общую численность особей в популяции. Контрольная работа «Организмы и среда обитания. Экология видов и популяций» по биологии для 11 класса в «Облаке знаний» Перейти к работе При подготовке к ЕГЭ можно воспользоваться конспектами «Облака знаний». Разберём задачу, в которой необходимо установить, находится ли популяция в состоянии равновесия.
Для решения необходимо вычислить частоты доминантного и рецессивного аллелей, частоту гетерозигот.
Расчет частот аллелей в популяции и определение генетической структуры популяции
Из закона Харди – Вайнберга следует три важных заключения. Во-вторых, закон Харди–Вайнберга успешно применяется в селекции – для расчёта так называемого «генетического потенциала» сорта или породы. Доступно, понятно, наглядно объяснили основные правила при решении задач на закон Харди-Вайнберга. Условия соблюдения закона Харди-Вайнберга Закон Харди-Вайнберга в полной мере соблюдается при выполнении следующих условий: Популяция должна иметь большой размер. Пятый год меня спрашивают, будут ли в этом году на ЕГЭ задачи по популяционной генетике на применение закона (уравнения) ХАРДИ-ВАЙНБЕРГА?
Закон Харди-Вайнберга - суть, формулировка, практичческое применение
Частота аллеля q в популяции составляет 0,4. В популяции растений редиса частота генотипа aa вытянутые корнеплоды составляет 0,49. В популяции 600 растений, округлая форма корнеплодов не полностью доминирует над вытянутой, промежуточное состояние признака — овальные корнеплоды. Рассчитайте частоты аллелей округлой и вытянутой формы, количество растений редиса с округлыми корнеплодами, а также частоты всех возможных генотипов, если известно, что популяция находится в равновесии Харди-Вайнберга. Округлую форму корнеплодов имеют растения редиса с генотипом АА, овальную — с генотипом Аа, редис с вытянутыми корнеплодами имеют генотип аа.
Частота аллеля q в популяции составляет 0,7. В популяции растений редиса частота генотипа АА округлые корнеплоды составляет 0,64. В популяции 450 растений, округлая форма корнеплодов не полностью доминирует над вытянутой. Рассчитайте частоты аллелей округлой и вытянутой формы, количество растений редиса с овальными корнеплодами, а также частоты всех возможных генотипов, если известно, что популяция находится в равновесии Харди-Вайнберга.
Частота аллеля p в популяции составляет 0,8. Седьмой тип заданий Задания на неравновесную популяцию: дается количество особей с определенными признаками.
Из условия известно, что в популяции 15470 особей имеют мохнатое рыло доминантный признак. Вам известно, что популяция находится в равновесии Харди-Вайнберга. Используя эти формулы, мы можем рассчитать искомое количество гетерозиготных особей в популяции.
Мотивировать учащихся к успешной подготовке к ЕГЭ. Теоретическое обоснование темы Начальные этапы эволюционных процессов протекают в популяциях на основе закономерностей наследования. Изучение генетической структуры популяции связано с выяснением генотипического состава. Данная закономерность была выявлена независимо друг от друга двумя исследователями: математиком Г.
Харди и врачом В. Предположим некую популяцию с одинаковым соотношением генотипов АА и аа. Частоту генов А A большое-доминантный признак обозначим р, а гена а а малое — рецессивный признак — q. На основании скрещивания составляем решётку Пеннета.
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. В этом его практическое значение. Рассмотрим решение нескольких вариантов задач по данной теме. Задача 1.
Определите процент доминантных гомозигот в данной популяции. 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.
Все возможные варианты будут учитываться. Обратите на них внимание. Видеозапись эфира доступна в сообществе Рособрнадзора во « ВКонтакте ».
Закон Харди — Вайнберга | НОВАЯ тема ЕГЭ по Биологии | Популяционная генетика
Теперь, когда вы разобрали теорию, готовы применить наши знания на практике и решить задачу на закон Харди — Вайнберга из ЕГЭ по биологии. Задачи на закон Харди-Вайнберга, План подготовки к ЕГЭ ПО БИОЛОГИИ после нового года, Открытый вебинар 20 декабря «Закон Харди-Вайнберга. Закон Харди-Вайнберга, также называемый принципом Харди-Вайнберга или равновесием, состоит из математической теоремы, которая описывает гипотетическую диплоидную популяцию с половым воспроизводством, которое не. #закон харди вайнберга. #егэ 2024. Закон Харди-Вайнберга
Будут ли на ЕГЭ в 2023 году задачи на закон Харди-Вайнберга
Когда популяция соответствует всем другим вероятностям закона, отбор в конечном счёте определит полезный ген, так что все индивидуумы будут гомозиготными по этому аллелю. Первоначальное увеличение частоты редкого, выгодного, доминантного гена происходит быстрее, чем у редкого, рецессивного аллеля. Новая доминантная мутация характеризуется тем, что она сразу видна при естественном отборе, потому что его влияние на физическую форму проявляется у гетерозигот. Таким образом, Харди продемонстрировал, что доминирование само по себе не изменяет частоты аллелей в локусе, но, как правило, оказывает существенное влияние на эволюционные траектории. Отбор, мутация, миграция и свободный генетический дрейф являются механизмами, которые влияют на изменение версий генов. И когда действует одна или несколько этих сил, популяция нарушает постулаты описываемого закона и происходит эволюция. Эволюционные механизмы Надо сказать, что идеальных решений нет. И постулаты теоремы нарушаются соответственно различным механизмам эволюции: Мутация. Хотя она и является исходным источником всех генетических вариаций, её частота довольно низкая для большинства организмов. Поэтому влияние совершенно новых мутаций на частоты аллелей от одного поколения к следующему обычно невелико.
Неслучайное спаривание. Например, никто не устанавливал ограничение на то, чтобы одни организмы спаривались с другими того же или разных генотипов. Однако этот механизм сам по себе не изменит вариаций генов в популяции. Поток гена. Когда индивидуумы перемещаются вместе со своими гаметами например, ветер разносит пыльцу растений и входят в состав другого видового сообщества, то они могут стать довольно сильным агентом эволюции. Генетический дрейф. Он включает в себя изменение в частоте аллелей из-за случайных событий. Этот механизм иногда называют «случайной выборкой». Дрейф может произойти в любой популяции с бесконечными размерами, хотя наибольшее влияние оказывает на небольшие видовые сообщества.
Естественный отбор. Это самый известный механизм.
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. Гончаров О.
Кириленко А. Сборник задач по генетике. Кириленко, С.
Вам известно, что популяция находится в равновесии Харди-Вайнберга. Используя эти формулы, мы можем рассчитать искомое количество гетерозиготных особей в популяции. Slava SatanУченик 245 5 месяцев назад Выходит 6 960 Slava SatanУченик 245 5 месяцев назад Все ,я осознал ,я нашел первым действием долю алелей ,но не p Похожие вопросы.
Братьев и сестер у Беатрис нет. У тети Беатрис растут два сына — здоровые крепыши.
Дядя Беатрис целыми днями пропадает на охоте и чувствует себя прекрасно. Второй же дядя умер еще мальчиком от потери крови, причиной которой стала глубокая царапина. Дяди, тетя и мама Беатрис — дети одних родителей. С какой вероятностью болезнь может передаться через Беатрис королевскому роду ее жениха?
Закон Харди-Вайнберга на ЕГЭ по Биологии
Главное применение закона Харди—Вайнберга в генетике природных популяций — вычисление частот аллелей и генотипов. Вайнберга, который описывает закономерность популяционной генетики. Задачи на закон Харди-Вайнберга, План подготовки к ЕГЭ ПО БИОЛОГИИ после нового года, Открытый вебинар 20 декабря «Закон Харди-Вайнберга. Закон Харди-Вайнберга формулируется следующим образом. Закон Харди-Вайнберга" материал для подготовки к егэ (гиа) по биологии (11 класс) на тему.
Появятся ли новые типы генетических задач? Разработчик ЕГЭ по биологии - об экзамене в 2024 году
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. 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 популяции растений редиса частота генотипа АА округлые корнеплоды составляет 0,64. В популяции 450 растений, округлая форма корнеплодов не полностью доминирует над вытянутой. Рассчитайте частоты аллелей округлой и вытянутой формы, количество растений редиса с овальными корнеплодами, а также частоты всех возможных генотипов, если известно, что популяция находится в равновесии Харди-Вайнберга.
Частота аллеля p в популяции составляет 0,8. Седьмой тип заданий Задания на неравновесную популяцию: дается количество особей с определенными признаками. Нужно найти частоты аллелей, частоты всех генотипов при условии равновесности популяции, количество поколений через которое наступит равновесное состояние Теория и советы по выполнению заданий на неравновесную популяцию. В заданиях открыто не пишется, что она не находится в состоянии равновесия Харди-Вайнберга. Надо самим это «увидеть» в условиях задания.
Частоты генотипов рассчитываются исходя из численности особей, а частоты аллелей рассчитываем исходя из общего количества аллелей и количества особей с определенными генотипами. В популяции норок темная окраска неполностью над белой, и она состоит только из гомозиготных особей: 70 особей имеют темную окраску, 33-белую окраску. Рассчитайте частоты аллелей темной и белой окрасок в популяции.
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. Гончаров О. Кириленко А.
Сборник задач по генетике. Кириленко, С.
Дядя Беатрис целыми днями пропадает на охоте и чувствует себя прекрасно. Второй же дядя умер еще мальчиком от потери крови, причиной которой стала глубокая царапина. Дяди, тетя и мама Беатрис — дети одних родителей. С какой вероятностью болезнь может передаться через Беатрис королевскому роду ее жениха?
Решение: Построив предполагаемое генеалогическое древо, можно доказать, что ген гемофилии был в одной из X-хромосом бабушки Беатрис; мать Беатрис могла получить его с вероятностью 0,5; сама Беатрис — с вероятностью 0,25. Предположим, что у императора Александра I в Y-хромосоме была редкая мутация.