РЕШЕНИЕ ЗАДАЧ ПО ПОПУЛЯЦИОННОЙ ГЕНЕТИКЕ Закон Харди-Вайнберга
Закон Харди-Вайнберга В больших популяциях при условии свободного скрещивания и при отсутствии притока мутаций и отбора устанавливается равновесие частот генотипов, которое сохраняется из поколения в поколение. р. А + qа = 1; р2 А А + 2 рq. Аа + q 2 аа = 1 , где р. А – частота доминантного аллеля гена, qа - частота рецессивного аллеля гена, р2 АА- частота особей, гомозиготных по доминантному аллелю, 2 рq. Аа – частота гетерозиготных особей, q 2 аа - частота особей, гомозиготных по рецессивному аллелю, то есть частота особей с рецессивным признаком, р2 АА+ 2 рq. Аа - частота особей с доминантным признаком, 2 рq. Аа + q 2 аа– частота особей, в генотипе которых имеется рецессивный аллель.
Условия проявления закона : Популяция бесконечно велика; к ней можно применять законы вероятности, то есть когда в высшей степени маловероятно, что одно случайное событие может изменить частоты аллелей; Панмиксия - случайное образование родительских пар, без тенденции вступления особей в брак с партнерами, подобными или противоположными по генотипу; Равная выживаемость - все аллели и потомки равно влияют на жизнеспособность гамет от всех возможных скрещиваний Изоляция - нет миграции особей, дающей приток или отток аллелей; Отсутствие мутаций; Отсутствие естественного отбора; Поколения не перекрываются во времени и не образуются родительские пары из особей, относящихся к разным поколениям.
типы задач определение генетической структуры популяций или частоты отдельных аллелей и генотипов идентификация идеальной популяции прогнозирование генетической структуры искусственных популяций прогнозирование изменения генетической структуры популяции при миграционных процессах или гибели особей с определенным генотипом
Рекомендации по решению задач составьте таблицу “Признак-ген” определите: о численном значении какого символа формул закона Харди-Вайнберга сообщается в условии задачи; представьте эту информацию в долях единицы, используя десятичные числа; определите: численное значение какого символа формул закона Харди-Вайнберга необходимо найти; составьте наглядный план действий, используя для этого формулы закона Харди-Вайнберга выполните запланированные действия в установленной вами последовательности; напишите ответ и убедитесь в том, что вы нашли то, что требовалось найти по условию задачи.
Задача 1. Рассчитать состав идеальной популяции, если генотипом аа в ней обладает 1 особь из 400. Решение 1) g 2 = 1/400 (частота гомозиготного генотипа по рецессивному аллелю); 2) частота рецессивного аллеля а будет равна: g =√g 2 = √ 1/400 =1/20, т. е. 1 часть (один аллель) из 20; 3) частота доминантного аллеля будет равна: 20 – 1 = 19; 4) состав популяции: (р + g)2 = р2 + 2 рg + g 2. (19 + 1)2 = 192 АА + 2 х 19 Аа + 12 аа = 361 АА + 38 Аа + 1 аа.
Задача 2. В популяции беспородных собак г. Владивостока было найдено 245 коротконогих животных и 24 с ногами нормальной длины. Коротконогость у собак – доминантный признак (А), нормальная длина ног – рецессивный (а). Определите частоту аллелей А и а и генотипов АА, Аа и аа в данной популяции. Решение 1) Общее количество собак – 245 + 24 = 269. Генотип собак с ногами нормальной длины – аа, частоту аллеля а (в долях единицы) обозначаем буквой «g» . Тогда частота генотипа аа = g 2 = 24/269 = 0, 092 Частота рецессивного аллеля: g =√g 2 = √ 0, 09=0, 3 2) Определяем частоту доминантного аллеля А, т. е. р: р = 1 – g = 1 – 0, 3 = 0, 7 3) Определяем частоту генотипа АА, т. е. р2: р2 = 0, 72 = 0, 49 4) Определяем частоту гетерозигот, то есть 2 рg: 2 рg = 2 х 0, 7 х 0, 3 = 0, 42 5) Рассчитываем количество собак разных генотипов: определяем сумму частот доминантных гомозигот и гетерозигот: 0, 49 АА + 0, 42 Аа = 0, 91; определяем количество собак с генотипом АА: 245 особей – 0, 91 x особей – 0, 49, x = 132 особи; определяем количество собак с генотипом Аа: 245 особей – 0, 91 x особей – 0, 42, x = 113 особей Ответ: 132 АА : 113 Аа : 24 аа
Задача 3. В популяциях Европы из 20 000 человек один – альбинос. Определите генотипическую структуру популяции. Решение 1) Находим частоту рецессивных гомозигот (g 2) в долях единицы: g 2 = 1/20 000 = 0, 00005, тогда частота рецессивного аллеля а составит: g =√g 2 = √ 0, 00005=0, 007 2) Определяем частоту доминантного аллеля А: р = 1 – 0, 007 = 0, 993 3) Определяем частоту генотипа АА, то есть р2: р2 = 0, 9932 = 0, 986 4) Определяем частоту генотипа Аа, то есть 2 рg: 2 рg = 2 х 0, 993 х 0, 007 = 0, 014 5) Расписываем генотипическую структуру популяции европейцев: 0, 986 АА : 0, 014 Аа : 0, 00005 аа, или в расчете на 20 000 человек: 19 720 АА : 280 Аа : 1 аа Ответ: 0, 986 АА : 0, 014 Аа : 0, 00005 аа, или 19 720 АА : 280 Аа : 1 аа 3
Задача 4. Определить вероятное количество гетерозигот в группе кроликов, насчитывающей 500 животных, если в ней выщепляется около 4% альбиносов (альбинизм наследуется как рецессивный аутосомный признак). Решение 1) Определяем частоту встречаемости гомозигот по рецессивному аллелю: g 2 = 4/100 = 0, 04 2) Определяем частоту встречаемости рецессивного аллеля: g =√g 2 = √ 0, 04=0, 2 3) Определяем частоту встречаемости доминантного аллеля: р = 1 – 0, 2 = 0, 8 4) Определяем частоту встречаемости гетерозиготного генотипа: 2 рg = 2 х 0, 8 = 0, 32, или 32%; 5) Определяем вероятное количество гетерозигот: 500 особей – 100% x особей – 32%; x = 160 особей Ответ: 160 особей – с гетерозиготным генотипом.
Задача 5. В популяции садового гороха наблюдается появление растений, дающих желтые и зеленые бобы. Желтая окраска доминантна. Доля растений, дающих зеленые бобы, составляет 81%. Какова частота гомо- и гетерозиготных растений в этой популяции? Решение 1) Определяем частоту встречаемости рецессивного аллеля. Из условия задачи вытекает, что gg 2 = 0, 81, тогда: g =√g 2 = √ 0, 81=0, 9 2) Определяем частоту встречаемости доминантного аллеля: р = 1 – g = 1 – 0, 9 = 0, 1 3) Определяем генотипическую структуру популяции растений гороха: (0, 1 + 0, 9)2 = 0, 01 АА + 0, 18 Аа + 0, 81 аа Ответ: 1% аа : 18% Аа : 81% аа
Скачать презентацию РЕШЕНИЕ ЗАДАЧ ПО ПОПУЛЯЦИОННОЙ ГЕНЕТИКЕ Закон Харди-Вайнберга
Решение задач по популяционной генетике.pptx