Вайнберга задача №1. Математическая модель закона Харди-Вайнберга отвечает формуле: p2+2pq+q2=1 р+q=1.
Закон Харди – Вайнберга. Занятие 7
Места в группах еще есть! 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.
Учитель: Изучение генетической структуры популяций является необходимым компонентом для понимания и решения проблем биологии человека. Есть специальный раздел генетики - популяционная генетика сл. Быстро меняющиеся условия среды, устранение препятствий к браку между разными популяциями людей процесс метизации - сл. Для изучения генетики человека используют целый ряд методов, что связано со спецификой изучения наследственности человека. Остановимся на популяционно - статистическом методе сл. Как же применяется это метод для изучения частот аллелей и генотипов в популяциях людей? Также можно охарактеризовать такие заболевания, как альбинизм, алкаптокурия, аниридия, сахарный диабет. IП этап: Практическое закрепление универсальных учебных действий - Решение задач с применением закона Харди - Вайнберга. Задачи из сборника «Учебные задачи по общей и медицинской генетике», Казанской медицинской академии. На нахождение генетической структуры популяции. В одном из родильных домов в течение десяти лет выявлено 252 ребенка с патологическим рецессивным признаком среди 70000 новорожденных детей.
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. Гетерозиготы по данным генам имеют розовую окраску. В панмиктической популяции, состоящей из 840 растений, содержалось 42 красных растения.
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. Таким образом, частота аллелей в популяции остается постоянной, если скрещивание особей случайно, и на популяцию не действуют каких-либо внешние факторы. 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.
Примеры решений некоторых заданий с применением уравнения Харди-Вайнберга.
Решение задач Харди Вайнберга. Задать Вопрос. Спросили 7 лет назад. Из-за новых задач на закон Харди — Вайнберга в номере 27. Закон Харди-Вайнберга Закон Харди-Вайнберга Задачи Примеры задач Тест «Закон Харди-Вайнберга» Ключ к тесту «Закон Харди-Вайнберга».
Закон Харди - Вайнберга в заданиях ЕГЭ по биологии: от теории к практике и результату
Так вот, как правило, в решении простейших задач по популяционной генетике нам надо пользоваться уравнением Харди-Вайнберга, хорошо понимая основную суть того, что вложено в сами буквенные обозначения. Кажется я говорю тривиальные вещи, но понимание того, что нам надо при решении подобного рода задач использовать не только само основное уравнение Харди-Вайнберга, а фактически всегда решать систему уравнений. Вы помните, что при моногибридном скрещивании гетерозиготных организмов с генотипами Аа х Аа по второму закону Менделя в потомстве мы будем наблюдать появление разных генотипов в соотношении 1АА : 2 Аа : 1аа. Так вот, подставляя известное значение частоты встречаемости какого-то из аллелей гена в первую формулу и найдя значение частоты встречаемости второго аллеля, мы всегда сможем по уравнению Харди-Вайнберга найти частоты встречаемости самих различных генотипов потомства. Обычно некоторые действия из-за их очевидности решаются в уме. Но, чтобы было ясно то, что и так очевидно, надо хорошо понимать, что собой представляют буквенные обозначения в формуле Харди-Вайнберга. Положения закона Харди-Вайнберга применимы и к множественным аллелям. Для закрепления всего вышеизложенного приведу 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. 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.
Каждая подгруппа получает по два мешочка, в которых по сто «гамет»: в одном — «яйцеклетки», в другом - «сперматозоиды»: например, А — 30 кружочков, а — 70 кружочков, всего — 100 сперматозоидов и также яйцеклеток. Один из студентов достает, не глядя, по одному кружочку «яйцеклетки» , другой аналогично достает кружки —«сперматозоиды», третий студент записывает полученную комбинацию генотипа в Таблицу 5, используя правило конвертов. Сочетание двух темных кружков означает АА, гомозиготу по доминанту; двух белых аа, гомозиготу по рецессиву; темный и белый — Аа, гетерозиготу. Так как сочетание кружков—гамет случайно, то имитируется процесс панмиксии.
Таблица 5. Число генотипов и частота аллелей в модельной популяции Поколение.
В популяции 500 растений, красный цвет не полностью доминирует над белым. Рассчитайте частоту аллеля q, количество растений с белыми плодами, а также частоты всех возможных генотипов, если известно, что популяция находится в равновесии Харди-Вайнберга. Красный цвет плодов имеют особи с генотипом АА, розовый цвет плодов у особей с генотипом Аа, белые плоды — аа. 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.
Альбинизм у ржи наследуется как аутосомный рецессивный признак. На участке из 84000 растений 210 оказались альбиносами. Определить частоту гена альбинизма у ржи.
Закон Харди-Вайнберга
Определите частоту доминантного и рецессивного генов по этому признаку. Задача 3. Установить частоту встречаемости гетерозиготных носителей гена резус-отрицательной крови. Задача 4. Глухонемота связана с врожденной глухотой, которая препятствует нормальному усвоению речи. Тип наследования заболевания аутосомно-рецессивный. Средняя частота заболевания колеблется по разным странам.
Изучал математику в Кембриджском и Оксфордском университете. Пожалуй, самую большую известность Харди принесли совместные работы с Джоном Идензором Литлвудом John Edensor Littlewood, 1885—1977 и позднее с индийским математиком-самоучкой Cриниваса Рамануджаном Srinivasa Aaiyangar Ramanujan, 1887—1920 , который работал клерком в Мадрасе. В 1913 году Рамануджан послал Харди список доказанных им теорем.
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.
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. Формулировка закона: «Относительные частоты генов в популяции не изменяются из поколения в поколение во времени при следующих условиях: Популяция должна быть велика; Отсутствует давление отбора на данные признаки; Отсутствуют мутации этих генов; В популяции особи свободно скрещиваются; Нет миграции из соседних популяций». 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.
Закон Харди-Вайнберга
Алкаптокурия наследуется как аутосомно-рецессивный признак. В старости при этой аномалии развивается артрит. Заболевание встречается с частотой 1:100000. Определите количество гомозиготных носителей доминантного аллельного гена. Учитель: Какие факторы вызывают изменение частот генов в популяции? Ученики: Это гибридизация, мутации, дрейф генов, естественный отбор, полиморфизм дают им краткую характеристику.
Некоторые гены в популяции представлены множественными аллелями - это один из видов взаимодействия аллельных генов - множественный аллелизм. Например, группы крови, которые определяются тремя аллелями одного аутосомного гена I. И можно рассчитать процентное соотношение групп крови в популяции. Наследование резус - фактора. Какая часть людей из резус - положительных будет гомозиготами, а какая часть - гетерозиготами?
Случайная статья 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 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.
При нарушении генетического равновесия происходит изменение частот генов и генотипов из-за влияния эволюционных факторов: мутаций, миграций, дрейфа генов, естественного отбора и т. Практическое значение закона Харди-Вайнберга: В медико-генетических исследованиях — изучение частот наследственных заболеваний человека; В селекции — оценка перспективности селекционного материала для закрепления признака чем выше частота нужного аллеля, тем легче получить желаемый результат при отборе и гибридизации ; В экологии — оценка влияния антропогенных факторов радиации, электромагнитных полей, химических загрязнителей на увеличение скорости мутаций. Задачи Предлагаем вам ознакомиться с некоторыми авторскими задачами, которые затрагивают тему Харди-Вайнберга. Конечно, на ЕГЭ скорее всего будет другой тип задач. Переходим к задачам: Задача 1.
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. Признак, фенотип Ген, генотип F: 420 лягушат с темн. Каково количество особей в популяции? Определяем частоту встречаемости гена «тёмные пятна» т. Задача 3. Находится ли эта популяция в равновесии? Если популяция находится в равновесии, то для неё справедливо уравнение Харди — Вайнберга: 2. По уравнению Харди-Вайнберга сумма равна 1, популяция находится в равновесии.
Задачи для самостоятельного решения 1. В Европе на 10 000 человек с нормальным содержанием меланина встречается 1 альбинос. Ген альбинизма наследуется по аутосомно-рецессивному типу.
Задачи на закон Харди-Вайнберга (2020)
В линии 28 на ЕГЭ по биологии учащимся предлагаются различные биологические задачи по генетике, образцов решения которых нет в учебниках, в том числе, и на закон Харди-Вайберга. 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. рА + qа = 1. Математический аппарат закона Харди-Вайнберга. Закон Харди-Вайнберга— основа математических построений генетики популяций и современной эволюционной теории. Математическая модель закона Харди-Вайнберга отвечает формуле: p2+2pq+q2=1 р+q=1.
РЕШЕНИЕ ЗАДАЧ ПО ПОПУЛЯЦИОННОЙ ГЕНЕТИКЕ Закон Харди-Вайнберга
| Задачи на законы Харди-Вайнберга. Задачи 380 - 384 (7 видео) | Конспекты лекций по химии | 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 —Каталог задач по ЕГЭ - Биология — Школково | Закон Харди-Вайнберга. |
| Задачи на закон Харди — Вайнберга на ЕГЭ по биологии | Теория к решению задач на закон Хади-Вайнберга, закон об идеальных популяциях, была дана нами в предыдущем видео-уроке. |
| Задание 27. Закон Харди-Вайнберга (ЕГЭ-2024) | РЕШЕНИЕ ЗАДАЧ ПО ПОПУЛЯЦИОННОЙ ГЕНЕТИКЕ Закон Харди-Вайнберга. Закон Харди-Вайнберга В больших популяциях при условии свободного скрещивания и при отсутствии притока мутаций. |
| Задачи на закон Харди — Вайнберга на ЕГЭ по биологии | Закон Харди-Вайнберга Закон Харди-Вайнберга Задачи Примеры задач Тест «Закон Харди-Вайнберга» Ключ к тесту «Закон Харди-Вайнберга». |
Наследование в популяции. Примеры решения типовых задач
Задача 1. У морских свинок всклокоченная шерсть доминирует над гладкой. РЕШЕНИЕ ЗАДАЧ ПО ПОПУЛЯЦИОННОЙ ГЕНЕТИКЕ Закон Харди-Вайнберга. Закон Харди-Вайнберга, применяемый для больших свободно скрещивающихся популяций, как раз и позволит нам сделать это. 6) по закону Харди Вайнберга сумма частот аллелей и сумма частот генотипов должна быть равна 1. 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 в полной мере соблюдается при выполнении следующих условий.
Решаем задачу на закон Харди -Вайнберга пошагово
Изучение нового материала 1. Понятие микро- и макроэволюции. Эволюция, идущая на уровне ниже вида подвиды, популяции и завершающаяся видообразованием, называется микроэволюцией эволюция популяций под действием естественного отбора. Микроэволюционные явления и процессы нередко совершаются в относительно небольшие сроки и поэтому доступны для непосредственного наблюдения. Эволюция на уровне систематических единиц выше вида, протекающая миллионы лет и недоступная непосредственному изучению, называется макроэволюцией. Процессов макроэволюции мы непосредственно не видим, но можем наблюдать их результаты: современные организмы и ископаемые остатки живших ранее существ. Термины «микроэволюция» и «макроэволюция» ввел в биологию русский генетик Ю.
Филиппченко в 1927 г. Эти два процесса едины, макроэволюция является продолжением микроэволюции. Исследуя движущие силы микроэволюции, можно объяснить1 и макроэволюцию. На уроках мы занимаемся изучением микроэволюционных процессов. Введение в популяционную генетику. На стыке классического дарвинизма и генетики родилось целое направление — популяционная генетика, занимающаяся изучением эволюционных процессов в популяциях.
Дело в том, что в 20-е гг. Высказывались мнения о том, что генетика отменила якобы устаревший дарвинизм. Наши отечественные ученые первыми поняли значение сравнительно мелких объединений особей, на которые распадается население любого вида, — популяций. В 1926 г. Четвериков 1880—1959 написал свою главную работу «О некоторых моментах эволюционного процесса с точки зрения современной генетики».
Пожалуй, самую большую известность Харди принесли совместные работы с Джоном Идензором Литлвудом John Edensor Littlewood, 1885—1977 и позднее с индийским математиком-самоучкой Cриниваса Рамануджаном Srinivasa Aaiyangar Ramanujan, 1887—1920 , который работал клерком в Мадрасе. В 1913 году Рамануджан послал Харди список доказанных им теорем. Признав гениальность юного клерка, Харди пригласил его в Кембридж, и в течение нескольких лет, предшествовавших безвременной смерти Рамануджана, они опубликовали серию блестящих совместных работ.
Гаметы условно представлены картонными кружочками. Кружок темного цвета обозначает гамету с доминантным аллелем А, белого — с рецессивным аллелем а. Каждая подгруппа получает по два мешочка, в которых по сто «гамет»: в одном — «яйцеклетки», в другом - «сперматозоиды»: например, А — 30 кружочков, а — 70 кружочков, всего — 100 сперматозоидов и также яйцеклеток. Один из студентов достает, не глядя, по одному кружочку «яйцеклетки» , другой аналогично достает кружки —«сперматозоиды», третий студент записывает полученную комбинацию генотипа в Таблицу 5, используя правило конвертов. Сочетание двух темных кружков означает АА, гомозиготу по доминанту; двух белых аа, гомозиготу по рецессиву; темный и белый — Аа, гетерозиготу. Так как сочетание кружков—гамет случайно, то имитируется процесс панмиксии.
Определите количество лисиц, гетерозиготных по гену белой шерсти, если общая численность популяции составляет 7000 особей. Задача 3. Муковисцидоз наследуется по аутосомно-рецессивному типу. В одной из человеческих популяций муковисцидоз встречается с частотой 1 на 10000 населения. Читать статьи — это хорошо, но для ЕГЭ нужна практика.
Решаем задачу на закон Харди -Вайнберга пошагово
Вайнберга задача №1. Какой параметр формул закона Харди-Вайнберга известен по условию задачи, а какой надо найти? Закон Харди-Вайнберга, применяемый для больших свободно скрещивающихся популяций, как раз и позволит нам сделать это. Решение задач по теме «Закон Харди-Вайнберга». Математический аппарат закона Харди-Вайнберга.
Библиотека
- Уравнение Харди-Вайнберга в решении генетических задач
- III. Закрепление знаний – решение задач с использованием закона Харди–Вайнберга
- Закон Харди-Вайнберга | Генетика | Биология
- Тест по теме Закон Харди-Вайнберга
- Элективный курс