Вайнберга, который описывает закономерность популяционной генетики. Закон Харди — Вайнберга характеризует распределение частот генотипов в популяциях, которые не эволюционируют. 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» Материал для подготовки к егэ (гиа) по биологии (11 класс) на тему.
Решение задач по молекулярной биологии и генетике
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.
Чтобы частота гена изменилась произошло элементарное эволюционное явление , необходимы факторы эволюции — это факторы, нарушающие ЗХВ они указаны в тексте ЗХВ — это изоляция, мутации, миграции, естественный отбор. В 1926 году Четвериков сделал несколько очень важных выводов из ЗХВ, связанных с «резервом наследственной изменчивости» тем самым он опроверг положение «мутаций слишком мало» и заложил основы СТЭ - синтетической теории эволюции : 1 Редкие рецессивные мутации присутствуют в популяции в основном в гетерозиготном состоянии. 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.
Уравнение Харди-Вайнберга в решении генетических задач Хорошо известно, что этот закон применим лишь для идеальных популяций: достаточно высокая численность особей в популяции; популяция должна быть панмиксной, когда нет ограничения к свободному выбору полового партнера; практически должно отсутствовать мутирование изучаемого признака; отсутствует приток и отток генов и нет естественного отбора. Чему равны эти величины? 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. Допустим, что в генофонде популяции, удовлетворяющей описанным условиям, некий ген представлен аллелями А1 и А2, обнаруживаемыми с частотой р и q. Соответственно особи данной популяции образуют р гамет с аллелем А1 и q гамет с аллелем А2. Если скрещивания происходят случайным образом, то доля половых клеток, соединяющихся с гаметами А1, равна р, а доля половых клеток, соединяющихся с гаметами A2, — q. По достижении половой зрелости особи AlAi и АгА2 образуют по одному типу гамет — A1 или A2 — с частотой, пропорциональной числу организмов указанных генотипов р и q. Благодаря этому очередной цикл размножения произойдет при наличии р гамет A1 и q гамет А2. Аналогичные расчеты можно провести для локусов с любым числом аллелей. В основе сохранения частот аллелей лежат статистические закономерности случайных событий в больших выборках. Уравнение Харди—Вайнберга в том виде, в котором оно рассмотрено выше, справедливо для аутосомных генов. Для самцов в случае гетерогаметного пола в силу их гемизиготности возможны лишь два генотипа A1— или А2 —, которые воспроизводятся с частотой, равной частоте соответствующих аллелей у самок в предшествующем поколении: р и q. Из этого следует, что фенотипы, определяемые рецессивными аллелями сцепленных с хромосомой Х генов, у самцов встречаются чаще, чем у самок. 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.
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.
Факторы эволюции: движущие силы по Дарвину, закон Харди Вайнберга
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 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.
В уравнении Харди — Вайнберга частота доминантного аллеля определяется как p, а рецессивного — как q. Когда вы решаете задачу, первое, что нужно сделать, — разобраться, какой признак по условию доминантный, а какой — рецессивный. Эти аллели в диплоидном наборе могут давать разные сочетания генотипов: АА доминантная гомозигота , Аа гетерозигота и аа рецессивная гомозигота. Важно понимать, что частота встречаемости аллелей букв А и а и частота встречаемости генотипов сочетаний АА, Аа и аа , хотя и связаны между собой, всё-таки разные переменные. Очевидно, что все организмы в популяции имеют либо аллель А, либо аллель а, либо их комбинацию.
Это уравнение поможет посчитать частоту встречаемости аллелей. 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.
О достоверности недостоверности этих «слухов» можно убедиться только на досрочном проведении экзаменов, когда до основного экзамена остается совсем немного времени. Но в предшествующих Демоверсиях об этих новшествах «ни гу-гу». Формулировка заданий по генетике совсем иная без указания в условии задания аутосомности или сцепленности с полом изучаемых признаков и сами задачи становятся сложнее крисс-кросс наследование, псевдоаутосомное наследование.
Тонким намеком на то, что такие задачи могут появиться уже буквально в этом 2023 году хотя Демоверсия на 2023 год об этом упорно «молчит» , может являться включение в тестовую Часть 1 в 2022 году задания на знание свойств идеальной популяции. Подробный разбор этого задания дан в моей статье «Почему в идеальной популяции большая доля рецессивных аллелей». Ознакомившись с этой статьей , я думаю вам теперь самим решать: «Есть ли жизнь на Марсе, нет ли жизни на Марсе …». Если решите, что «жизнь есть», то советую проработать с учащимися хотя бы сами основы закона Харди-Вайнберга, для каких популяций он применим.
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?
Расчет частот аллелей в популяции и определение генетической структуры популяции
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. Рецессивный — тот, что подавляют, мы записываем его маленькой буквой — например, а.
В уравнении Харди — Вайнберга частота доминантного аллеля определяется как p, а рецессивного — как q. Когда вы решаете задачу, первое, что нужно сделать, — разобраться, какой признак по условию доминантный, а какой — рецессивный. Эти аллели в диплоидном наборе могут давать разные сочетания генотипов: АА доминантная гомозигота , Аа гетерозигота и аа рецессивная гомозигота.
Важно понимать, что частота встречаемости аллелей букв А и а и частота встречаемости генотипов сочетаний АА, Аа и аа , хотя и связаны между собой, всё-таки разные переменные. Очевидно, что все организмы в популяции имеют либо аллель А, либо аллель а, либо их комбинацию. Это уравнение поможет посчитать частоту встречаемости аллелей.
Вычисления Теперь нужно разобраться с частотой генотипов.
Необходимо определить генетическую структуру популяции - частоты генов, то есть найти p и q, а также количество гомозигот и гетерозигот. Нашли ошибку в задании? Пожалуйста, сообщите о вашей находке ; При обращении указывайте id этого вопроса - 21691. Заболеваемость встречается с частотой 5 : 10 000. Необходимо определить генетическую структуру популяции - частоты генов, то есть найти p и q. Пожалуйста, сообщите о вашей находке ; При обращении указывайте id этого вопроса - 21690. Заболевание встречается с частотой 6 : 10 000 В. Эфроимсон, 1968.
Пожалуйста, сообщите о вашей находке ; При обращении указывайте id этого вопроса - 21688. Определите генетическую структуру популяции по анализируемому признаку, исходя из этих данных. Пожалуйста, сообщите о вашей находке ; При обращении указывайте id этого вопроса - 21687. Определите насыщенность популяции рецессивным аллелем. Пожалуйста, сообщите о вашей находке ; При обращении указывайте id этого вопроса - 21686.
Ген альбинизма наследуется по аутосомно- рецессивному типу. Рассчитать частоту встречаемости носителей гена альбинизма.
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».
Задача 4 76302 Алкаптонурия - метаболическое моногенное, аутосомно-рецессивное заболевание, которое возникает из-за нарушения обмена тирозина в организме человека. 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.
Решение задач "Генетика популяций. Закон Харди-Вайнберга" 11 класс
Закон Харди-Вайнберга» материал для подготовки к егэ (гиа) по биологии (11 класс) на тему. Закон Харди-Вайнберга (ЕГЭ-2024)» по Биологии: раздел — «Генетика». Суть закона В 1908 г. независимо друг от друга математик Г. Харди и врач В. Вайнберг сформулировали закон популяционной генетики частоты генов в попу. Математический аппарат закона Харди-Вайнберга. Закон Харди-Вайнберга" материал для подготовки к егэ (гиа) по биологии (11 класс) на тему. Закон Харди-Вайнберга» Материал для подготовки к егэ (гиа) по биологии (11 класс) на тему.
Факторы эволюции: движущие силы по Дарвину, закон Харди Вайнберга
Задачи на закон харди вайнберга егэ 2024 биология. Закон Харди-Вайнберга В больших популяциях при условии свободного скрещивания и при отсутствии притока мутаций. Из закона Харди – Вайнберга следует три важных заключения. Закон Харди-Вайнберга" материал для подготовки к егэ (гиа) по биологии (11 класс) на тему. Закон Харди – Вайнберга гласит, что частота гомозиготных и гетерозиготных организмов в условия свободного скрещивания при отсутствии давления отбора и других факторов пребывает в состоянии равновесия. Тест по теме Закон Харди-Вайнберга.
Решение задач на закон Харди - Вайнберга | Марфина Ирина Борисовна. Работа №331115
| Такого на ЕГЭ по биологии еще не было! Закон Харди-Вайнберга | Биология ЕГЭ 2024 | Умскул | Теперь, когда вы разобрали теорию, готовы применить наши знания на практике и решить задачу на закон Харди — Вайнберга из ЕГЭ по биологии. |
| Ответы : Задача на закон Харди Вайнберга из ЕГЭ по биологии | Задачи на закон Харди-Вайнберга доступен для бесплатного просмотра и скачивания с сайта. |
Закон харди вайнберга егэ биология
Закон Харди — Вайнберга характеризует распределение частот генотипов в популяциях, которые не эволюционируют. Вайнберга, который описывает закономерность популяционной генетики. Согласно основному закону популяционной генетики — закону Харди-Вайнберга — в популяции при стабильных условиях окружающей среды частоты аллелей генов будут оставаться постоянными из поколения в поколение. Задачи на закон Харди-Вайнберга доступен для бесплатного просмотра и скачивания с сайта. Смотрите онлайн видео «Закон Харди-Вайнберга на ЕГЭ по Биологии» на канале «Энергетическая путаница и прояснение» в хорошем качестве, опубликованное 15 ноября 2023 г. 14:47 длительностью 00:23:58 на видеохостинге RUTUBE.
Решение задач по молекулярной биологии и генетике
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. 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.
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? В первую очередь вспоминаем задачку выше , в области медицинской генетики — чтобы определять риск генетических заболеваний в популяции. У каждой популяции свой генофонд — соответственно, частота неблагоприятных генов в каждой из них может быть разной.
Зная частоты рождения детей с наследственными заболеваниями , можно рассчитать структуру аллелофонда. В то же время, зная частоты неблагоприятных аллелей, можно предсказать риск рождения больного ребёнка. В селекции — позволяет выявить генетический потенциал исходного материала природных популяций, а также сортов и пород народной селекции , поскольку разные сорта и породы характеризуются собственными аллелофондами, которые могут быть рассчитаны с помощью закона Харди — Вайнберга. Если в исходном материале выявлена высокая частота требуемого аллеля, то можно ожидать быстрого получения желаемого результата при отборе. Если же частота требуемого аллеля низка, то нужно или искать другой исходный материал, или вводить требуемый аллель из других популяций сортов и пород.
В экологии — позволяет выявить влияние самых разнообразных факторов на популяции. Дело в том, что, оставаясь фенотипически однородной, популяция может существенно изменять свою генетическую структуру под воздействием ионизирующего излучения , электромагнитных полей и других неблагоприятных факторов. По отклонениям фактических частот генотипов от расчётных величин можно установить эффект действия экологических факторов. При этом нужно строго соблюдать принцип единственного различия.
У каждой популяции свой генофонд — соответственно, частота неблагоприятных генов в каждой из них может быть разной. Это позволяет рассчитать риск рождения ребёнка с наследственным заболеванием. Вот видишь, всё вовсе не так страшно, как кажется на первый взгляд! Напиши в комментариях, какая тема из ЕГЭ пугает тебя больше всего? Возможно, именно её мы разберём в наших следующих постах.
Закон харди вайнберга егэ биология
| Такого на ЕГЭ по биологии еще не было! Закон Харди-Вайнберга - YouTube | В медицинской генетике закон Харди — Вайнберга позволяет оценить популяционный риск генетически обусловленных заболеваний, поскольку каждая популяция обладает собственным аллелофондом и, соответственно, разными частотами неблагоприятных аллелей. |
| Задание 27. Закон Харди-Вайнберга (ЕГЭ-2024) | Во-вторых, закон Харди–Вайнберга успешно применяется в селекции – для расчёта так называемого «генетического потенциала» сорта или породы. |