Математический аппарат закона Харди-Вайнберга. Закон Харди-Вайнберга Закон Харди – Вайнберга Генетика популяций – это раздел генетики, изучающий закономерности распределения генов и генотипов в популяциях.
Закон Харди – Вайнберга. Занятие 7
Слайд 1ГЕНЕТИКА ПОПУЛЯЦИЙ закон Харди-Вайнберга В научном мире нечасто случается, чтобы разные ученые независимо. Закон Харди — Вайнберга позволяет определять частоты генов и генотипов. Видео о План подготовки к ЕГЭ ПО БИОЛОГИИ после нового года, Решаем задачи на Харди-Вайнберга в ЕГЭ по биологии, УЧИМСЯ РЕШАТЬ РАСЧЕТНЫЕ ЗАДАЧИ НА ЗАКОН ХАРДИ-ВАЙНБЕРГА, Закон Харди-Вайнберга | ЕГЭ-2024 по биологии, Закон. ЗАКОН ХАРДИ-ВАЙНБЕРГА ЕГЭ ПО БИОЛОГИИ 2024| НООСкачать. 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 позволяет определять частоты генов и генотипов.
Закон Харди-Вайнберга - суть, формулировка, практичческое применение
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. 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.
Частота аллеля p в популяции составляет 0,7. В популяции норок частота аллеля q белая окраска шерсти составляет 0,4. В популяции 100 особей, тёмная окраска не полностью доминирует над белой. Рассчитайте частоту аллеля p, количество норок промежуточного окраса, а также частоты всех возможных генотипов, если известно, что популяция находится в равновесии Харди-Вайнберга. Тёмную окраску шерсти имеют норки с генотипом АА, промежуточную — с генотипом Аа, белые норки имеют генотип аа. 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.
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. 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.
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. Данный закон соблюдается только для «идеальной популяции». Годфри Харди и Вильгельм Вайнберг Идеальная популяция Идеальная популяция по закону Харди-Вайнберга — это базовая модель для изучения генетических процессов в условиях стабильности. В реальных популяциях эти условия могут не выполняться полностью. В идеальной популяции отсутствуют мутации, миграций особей. Идеальная популяция должна быть достаточно большой, чтобы предотвратить эффект генетического дрейфа, случайных изменений частот аллелей, которые могут возникнуть в небольших популяциях. Все генотипы в популяции имеют одинаковую вероятность выживания и размножения, что исключает влияние естественного отбора на изменение частот аллелей.
Решение задач на закон Харди-Вайнберга
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». В обследованной по этому показателю популяции 1982 человека были «резус положительными», а 368 — «резус отрицательными».
Какова генетическая структура этой популяции? У гречихи ярко-красная окраска растений неполно доминирует над зелёной.
Вычисления Теперь нужно разобраться с частотой генотипов. Вычисления дальше — для учеников, которые любят алгоритмы и математику. Если это не про вас, то просто заучите последнее уравнение — для решения задания этого будет достаточно. А вот с гетерозиготами придется повозиться. Для получения гетерозиготной особи необходимо, чтобы гамета с доминантным аллелем встретилась с гаметой с рецессивным аллелем или, наоборот, гамета с рецессивным аллелем встретилась с гаметой с доминантным аллелем.
Таким образом, в идеальной популяции частоты аллелей и генотипов остаются постоянными из поколения в поколение. Уверена, вам стало интересно узнать, какая же популяция является идеальной. Та, в которой неограниченно большая численность, присутствует свободное скрещивание, на нее не действуют факторы эволюции и в которой нет миграции особей. Но ведь существуют популяции, в которых не встречаются особи со всеми тремя вариантами генотипов, АА, Аа и аа, — как быть с ними? Такие популяции называются неравновесными, или не соответствующими равновесию Харди — Вайнберга. Эти популяции при свободном скрещивании уже после первого скрещивания, за одно поколение, приходят в состояние равновесия Харди — Вайнберга.
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.
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.
Равновесие популяции Харди — Вайнберга
- ЕГЭ-2024 по биологии. Задачи на закон Харди-Вайнберга
- ЕГЭ-2024 по биологии. Задачи на закон Харди-Вайнберга |
- Закон Харди — Вайнберга — Википедия
- Закон Харди-Вайнберга, Линия заданий 27, Тесты ЕГЭ по биологии
- Закон Харди - Вайнберга
Закон Харди — Вайнберга на ЕГЭ по биологии: разбираемся в новом задании 2024 года
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. Рассчитайте равновесные частоты нормального и мутантного фенотипа в человеческой популяции.
Из 5400 крольчат 17 оказались альбиносами. Пользуясь формулой Харди-Вайнберга, определите, сколько было получено гомозиготных крольчат с окраской шиншилла. Показать подсказку Обозначим аллельный ген, отвечающий за проявление альбинизм а ген Ca , так как известно, 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. Пожалуйста, сообщите о вашей находке ; При обращении указывайте id этого вопроса - 21685. 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. Пожалуйста, сообщите о вашей находке ; При обращении указывайте id этого вопроса - 21684. Одна из форм глюкозурии наследуется как аутосомно-рецессивный признак и встречается с частотой 7:1000000.
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. Другими словами, все генотипы по исследуемому гену должны быть одинаково плодовитыми. Не должно возникать новых мутаций исследуемого гена. Так, если в популяции гомозиготы по рецессивному аллелю имеют пониженную жизнеспособность или не выбираются брачными партнерами, то в отношении такого гена закон Харди-Вайнберга не выполняется.
Штерн, 1965.
Определите процент гетерозиготных носителей гена. Пожалуйста, сообщите о вашей находке ; При обращении указывайте id этого вопроса - 21684. Одна из форм глюкозурии наследуется как аутосомно-рецессивный признак и встречается с частотой 7:1000000. Определить частоту встречаемости гетерозигот в популяции. Показать подсказку Обозначим аллельный ген, отвечающий за проявление глюкозурии а, так как сказано, что это заболевание наследуется как рецессивный признак. Пожалуйста, сообщите о вашей находке ; При обращении указывайте id этого вопроса - 21683. 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. Показать подсказку 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.
ЗАКОН ХАРДИ-ВАЙНБЕРГА | ЕГЭ Биология 2022 | Вебиум
Тест по теме Закон Харди-Вайнберга. Задачи на закон харди вайнберга егэ 2024 биология. 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. Закон Харди-Вайнберга.
ЗАКОН ХАРДИ-ВАЙНБЕРГА | ЕГЭ Биология 2022 | Вебиум
МОДУЛЬ Алгоритмы решения заданий ЕГЭ. Во-вторых, закон Харди–Вайнберга успешно применяется в селекции – для расчёта так называемого «генетического потенциала» сорта или породы. Как решать задачи на закон Харди-Вайнберга и сдать линию 27 ЕГЭ по биологии? Закон Харди-Вайнберга формулируется следующим образом.
Закон Харди - Вайнберга
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.
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. 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.
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.
Тем не менее, он позволяет учёным проводить необходимые расчёты с достаточной точностью, чтобы использовать их на практике. Окей, а где практически применяется закон Харди—Вайнберга?
Пожалуйста, сообщите о вашей находке ; При обращении указывайте id этого вопроса - 21685. 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. Пожалуйста, сообщите о вашей находке ; При обращении указывайте id этого вопроса - 21684.
Одна из форм глюкозурии наследуется как аутосомно-рецессивный признак и встречается с частотой 7:1000000. Определить частоту встречаемости гетерозигот в популяции. Показать подсказку Обозначим аллельный ген, отвечающий за проявление глюкозурии а, так как сказано, что это заболевание наследуется как рецессивный признак. Пожалуйста, сообщите о вашей находке ; При обращении указывайте id этого вопроса - 21683. 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. Показать подсказку Это задача по неполному доминированию, поэтому, распределение частот генотипов и фенотипов совпадают и их можно было бы определить, исходя из имеющихся данных.