olypm_01_pop_gen_Решение задач из нашего задачника

Сентябрь 6, 2022

Главная
Алгебра
olypm_01_pop_gen_Решение задач из нашего задачника

Содержание

2. Популяционная генетика изучает генофонды популяций Генофонд – это совокупность всех аллелей всех генов популяции
3. Генофонд Gene pool
4. Чем отличаются генофонды популяций одного вида и почему? Разных видов? Как изменяются генофонды? Можно ли предсказать
5. Методы: Математические модели Исследование в природе Эксперименты с лабораторными популяциями
6. Генетическая структура популяции Частоты генотипов Частоты аллелей
7. Генетическая структура популяции Частоты генотипов (особи) Частоты аллелей (пул генов, генофонд) Gene pool
8. Частота генотипа доля особей с данным генотипом в популяции
9. Популяция состоит из 400 особей. Из них генотипа АА – 40 Аа – 120 аа –
10. q = √ Q Верны всегда Только при условии равновесия p + q = 1 P
11. Проблема: В реальной популяции нельзя различить генотипы АА и Аа (при полном доминировании). Можно достоверно определить
12. Частота аллеля доля данного аллеля среди всех аллелей этого гена в популяции.
13. Частота аллеля Особи популяции Их аллели – генофонд N 2N
14. Как посчитать частоту аллеля Частота аллеля А NА + Nа = 2N Частота аллеля а p
15. Как связаны частоты аллелей и генотипов? Можно ли, зная частоты генотипов, определить частоты аллелей? Частота аллеля
16. Можно ли, зная частоты генотипов, определить частоты аллелей? Тогда частота аллеля А Аналогично считается частота аллеля
17. q = √ Q Верны всегда Только при условии равновесия p + q = 1 P
18. Популяция состоит из 400 особей. Из них генотипа АА – 40 Аа – 120 аа –
19. Вывод соотношения Харди-Вайнберга Главные условия: популяция бесконечна все свободно скрещиваются (панмиксия)
20. Как связаны частоты аллелей и генотипов? Обратная задача: Пусть известны частоты аллелей – p и q.
21. Пусть мы знаем генетическую структуру популяции в данный момент времени Можно ли определить, каким будет следующее
22. Представим процесс размножения родитель-ского поколения, как случайную встречу гамет из общего пула. Родители Их гаметы Для
23. Образование зиготы – это случайный выбор двух гамет из пула Родители Генофонд (пул генов) Потомки
24. Образование зиготы – это случайный выбор двух гамет из пула. Вероятность того, что первая гамета окажется
25. p q p q А p2 q2 pq pq Гаметы самок Гаметы самцов соотношение не 1
26. p2 + 2 pq + q2 = 1 P Q Н Генотипы нового поколения
27. Каким бы ни было соотношение генотипов в родительской популяции, уже в первом поколении потомков оно установится
28. Равновесное состояние популяции Соотношение генотипов, установившееся в F1, будет сохраняться в бесконечном ряду поколений закон Харди-Вайнберга
29. Для равновесной популяции легко установить частоты аллелей, зная –лишь частоту генотипа аа – Q Q =
30. q = √ Q Верны всегда Только при условии равновесия p + q = 1 P
31. Допущения и предположения, сделанные при выводе Харди-Вайнберга
32. Родители Генофонд Потомки Панмиксия (нет подбора родительских пар по генотипам) Большая численность (только тогда реальные частоты
33. p q p q А Гаметы самок Гаметы самцов Частоты аллелей у самок и самцов равны
34. p q p q А p2 q2 pq pq Гаметы самок Гаметы самцов Все образовавшиеся зиготы
35. Панмиксия (свободное скрещивание) Большая численность популяции Отсутствие отбора по признаку Отсутствие мутаций Отсутствие миграции, т.е. потока
36. Факторы эволюции нарушение любого из условий применимости будет приводить к отклонению популяции от равновесного состояния на
37. ЗАДАЧИ
38. Задача 2 В популяции божьих коровок изучали распределение генотипов по признаку окраски. ВВ – черные, bb
39. Задача 2
40. Задача 2 > > >
41. Задача 6 Каждая двадцатая гамета в популяции содержит рецессивный аллель, вызвающий глухоту. Определите ожидаемую частоту рождения
42. Ход решения задачи 6 Каждая двадцатая гамета содержит а – значит частота этого аллеля (исходя из
43. Подагра встречается у 2% людей и обусловлена аутосомным доминантным геном А с неполной пенетрантностью. У женщин
44. Решение задачи 7 2% больных – среди всех, значит среди мужчин – 4% Это 1/5 от
45. В популяции волков серый окрас полностью доминирует над черным. Исходя из предположения, что популяции находятся в
46. Решение задачи 9 А. Q = 0,05 P + Н = 0,95 q = 0,22 (кв.
47. Задача 17 В Канаде 7% мужского населения страдает дальтонизмом (рецессивный, сцеплен с полом). Какой процент женского
48. Ход решения задачи 17 Для аллелей Х-хромосомы q равно частоте генотипа Q среди мужчин. Значит, q
49. В популяции число гетерозигот в 6 раз превышает число рецессивных гомозигот. При этом частота рецессивного аллеля
50. В популяции число гетерозигот в 6 раз превышает число рецессивных гомозигот Задача 13 – решение 2pq
51. Предприниматель, занимающийся разведением норок, обнаружил, что в условиях свободного спаривания в среднем 9% его норок имели
52. РЕШЕНИЕ. Определяем частоту гетерозигот. Частота рецессивного аллеля, q = √Q = √0.09 = 0.3 Частота гетерозигот
53. Выведем формулу для изменения частоты рецессивного аллеля, q, если гомозиготы по нему летальны (или полностью исключаются
54. F0 p0 q0 Родительское поколение F1 до отбраковки q1 = Nа 2N = q p +
55. Для F2 воспользуемся этой формулой. => Подставим вместо q1 его выражение через q0 И после преобразований
56. Рассуждая так же, можно показать, что в поколении n Частота рецессивного аллеля в поколении n в
57. Частота аллеля HbS гена бета-цепи гемоглобина А с мутацией E6V, приводящей к серповидноклеточной анемии, в современной
58. ХОД РЕШЕНИЯ ДАНО: q = 0.24 Вероятность выжить для Аа и АА Средняя вероятность выжить –
59. ХОД РЕШЕНИЯ Можно решать, составив уравнения, где неизвестной величиной будет адаптивная ценность (ω) разных генотипов. Но
60. РЕШЕНИЕ В F1 родилось 5000 детей. Из них по условию дожило до взрослого возраста 2000. Посчитаем
61. РЕШЕНИЕ Теперь мы знаем, сколько Аа и АА среди выживших. Посчитаем, сколько их было среди родившихся
62. РЕШЕНИЕ Вероятность дожития – это отношение числа носителей данного генотипа среди выживших к числу среди рожденных.
63. Дополнение к решению Хотя в задаче об этом не спрашивают, но можно посчитать адаптивную ценность (ω)
65. Задача на инбридинг № 22
66. На остров ветром занесло единственное семечко однолетнего самоопыляющегося растения, гетерозиготного по одному гену. Как будет выглядеть
67. На остров попало одно зернышко p = q = ½ Пусть каждое растение дает по 4
68. В конечном счете все растения будут гомозиготны по всем генам. Поэтому самоопылители – это набор природных
70. При каких частотах аллелей она максимальна? Доля гетерозигот
71. Частоты генотипов при разных частотах аллелей
72. Вывод: частота гетерозигот максимальна, когда частоты всех аллелей равны
73. Если в идеальной популяции присутствуют только три аллеля локуса А (А1, А2, А3), то гетерозиготность (совокупная
75. Скачать презентацию

Слайд 2

Популяционная генетика изучает
генофонды популяций
Генофонд – это совокупность всех аллелей всех

генов популяции

Слайд 3

Генофонд
Gene pool

Слайд 4

Чем отличаются генофонды популяций одного вида и почему?
Разных видов?
Как изменяются

генофонды?
Можно ли предсказать это изменение?

Эволюция – это изменение генофонда

Слайд 5

Методы:
Математические модели
Исследование в природе
Эксперименты с лабораторными популяциями

Слайд 6

Генетическая структура популяции
Частоты генотипов
Частоты аллелей

Слайд 7

Генетическая структура популяции
Частоты генотипов (особи)
Частоты аллелей (пул генов, генофонд)
Gene pool

Слайд 8

Частота генотипа
доля особей с данным генотипом в популяции

Слайд 9

Популяция состоит из 400 особей. Из них генотипа
АА – 40

Аа – 120
аа – 240
Найти частоты генотипов

Слайд 10

q = √ Q
Верны всегда
Только при условии равновесия
p + q =

P + H + Q = 1

Формулы генетики популяций

Слайд 11

Проблема:
В реальной популяции нельзя различить генотипы АА и Аа (при полном

доминировании).
Можно достоверно определить только частоту рецессивных гомозигот аа

Слайд 12

Частота аллеля
доля данного аллеля среди всех аллелей этого гена в популяции.

Слайд 13

Частота аллеля
Особи популяции
Их аллели – генофонд
N
2N

Слайд 14

Как посчитать частоту аллеля
Частота аллеля А
NА + Nа = 2N
Частота аллеля

p + q = 1

Слайд 15

Как связаны частоты аллелей и генотипов?
Можно ли, зная частоты генотипов, определить

частоты аллелей?

Частота аллеля А по определению

ДА!

Пусть мы знаем P, H и Q (при неполном доминирова-нии их легко определить, посчитав всех особей)

Посчитаем NA

Число особей такого генотипа

Слайд 16

Можно ли, зная частоты генотипов, определить частоты аллелей?
Тогда частота аллеля

Аналогично считается частота аллеля а

Слайд 17

q = √ Q
Верны всегда
Только при условии равновесия
p + q =

P + H + Q = 1

Формулы генетики популяций

Слайд 18

Популяция состоит из 400 особей.
Из них генотипа
АА – 40

Аа – 120
аа – 240
Найти частоты генотипов и аллелей

Слайд 19

Вывод соотношения Харди-Вайнберга
Главные условия:
популяция бесконечна
все свободно скрещиваются (панмиксия)

Слайд 20

Как связаны частоты аллелей и генотипов?
Обратная задача:
Пусть известны частоты аллелей –

p и q.
Можно ли определить частоты генотипов?

В общем случае - НЕТ

Но можно при одном условии:
популяция находится в равновесии

Слайд 21

Пусть мы знаем генетическую структуру популяции в данный момент времени

Можно ли определить, каким будет следующее поколение?
Изменятся ли в нем частоты аллелей и генотипов?

Динамика генофонда – изменения со сменой поколений

P родительское поколение

Слайд 22

Представим процесс размножения родитель-ского поколения, как случайную встречу гамет из общего

пула.

Родители

Их гаметы

Для частот гамет в этом пуле абсолютно неважно, каким было распределение генотипов
у родителей

Слайд 23

Образование зиготы – это случайный выбор двух гамет из пула
Родители
Генофонд

(пул генов)

Потомки

Слайд 24

Образование зиготы – это случайный выбор двух гамет из пула.
Вероятность того,

что первая гамета окажется А – p, что а – q
То же самое для второй гаметы.
Вероятность образования зиготы из двух гамет с определенным аллелем равна произведению вероятностей этих двух событий.

Слайд 25

p
q
p
q
А
p2
q2
pq
pq
Гаметы самок
Гаметы самцов
соотношение не 1 : 1 !!!
Правило умножения вероятностей. Образование

зиготы – два независимых события: выбор яйцеклетки и выбор спермия.

Слайд 26

p2 + 2 pq + q2 = 1
P
Q
Н
Генотипы нового поколения

Слайд 27

Каким бы ни было соотношение генотипов в родительской популяции, уже в

первом поколении потомков оно установится в соответствии с формулой

Вывод:

Частоты аллелей в при этом не изменятся – это ясно из модели размножения

и можно легко проверить по формулам

Слайд 28

Равновесное состояние популяции
Соотношение генотипов, установившееся в F1, будет сохраняться в бесконечном

ряду поколений

закон Харди-Вайнберга

Частоты аллелей и генотипов не меняются

Равновесная (идеальная) популяция

Слайд 29

Для равновесной популяции легко установить частоты аллелей, зная –лишь частоту генотипа

аа – Q

Q = q2

q = √ Q

p = 1 – q

Слайд 30

q = √ Q
Верны всегда
Только при условии равновесия
p + q =

P + H + Q = 1

Формулы генетики популяций

Слайд 31

Допущения и предположения, сделанные при выводе Харди-Вайнберга

Слайд 32

Родители
Генофонд
Потомки
Панмиксия (нет подбора родительских пар по генотипам)
Большая численность (только тогда реальные

частоты потомков будут соответствовать ожидаемым)

Слайд 33

p
q
p
q
А
Гаметы самок
Гаметы самцов
Частоты аллелей у самок и самцов равны

Слайд 34

p
q
p
q
А
p2
q2
pq
pq
Гаметы самок
Гаметы самцов
Все образовавшиеся зиготы имеют равные шансы выжить

Слайд 35

Панмиксия (свободное скрещивание)
Большая численность популяции
Отсутствие отбора по признаку
Отсутствие мутаций
Отсутствие миграции, т.е.

потока генов между разными популяциями.

Условия применимости модели Харди-Вайнберга

Слайд 36

Факторы эволюции
нарушение любого из условий применимости будет приводить к отклонению популяции

от равновесного состояния
на популяционном уровне эволюция - это изменение генофонда, т.е. состава и частот аллелей
Поэтому те отклонения от перечисленных условий выполнимости Харди‑Вайнберга, которые изменяют генофонд, и называют факторами эволюции

Слайд 37

ЗАДАЧИ

Слайд 38

Задача 2
В популяции божьих коровок изучали распределение генотипов по признаку окраски.

ВВ – черные, bb – красные, Bb – красные с черными пятнышками.

Равновесна популяция или нет?

Слайд 39

Задача 2

Слайд 40

Задача 2
>
>
>

Слайд 41

Задача 6
Каждая двадцатая гамета в популяции содержит рецессивный аллель, вызвающий глухоту.
Определите

ожидаемую частоту рождения детей с этим видом глухоты, если популяция находится в равновесии Харди-Вайнберга

Слайд 42

Ход решения задачи 6
Каждая двадцатая гамета содержит а – значит частота

этого аллеля

(исходя из определения понятия «частота аллеля»)

Глухие дети – это дети генотипа аа

Ожидаемая частота такого генотипа Q = q2

Слайд 43

Подагра встречается у 2% людей и обусловлена аутосомным доминантным геном А

с неполной пенетрантностью. У женщин ген подагры не проявляется (т.е. женщины любого генотипа здоровы), а у мужчин пенетрантность его равна 20% (это означает, что только 20% мужчин генотипа А_ болеют подагрой)
Определите генетическую структуру популяции по анализируемому признаку.

Задача 7

Слайд 44

Решение задачи 7
2% больных – среди всех, значит среди мужчин –

4%
Это 1/5 от носителей гена А.
Значит всего их 4*5 = 20% (среди женщин частота должна быть такой же, поскольку одна популяция)

Тогда аа (Q) = 0.8, откуда q = √0.8 = 0.89
p = 1 – q = 0.11.
Значит, гомозигот АА: 0.112 = 0.012 (1%)

Слайд 45

В популяции волков серый окрас полностью доминирует над черным.
Исходя из

предположения, что популяции находятся в равновесии, найдите процент гетерозиготных особей в популяции:
а) содержащей 5% особей рецессивного фенотипа,
б) содержащей 5% особей доминантного фенотипа,

Задача 9

Слайд 46

Решение задачи 9
А. Q = 0,05 P + Н = 0,95

q = 0,22 (кв. корень) р=0,78
Н = 0,34

Б. Q = 0,95 P + Н = 0,05
q = 0,975 (кв. корень) р=0,025
Н = 0,049

Слайд 47

Задача 17
В Канаде 7% мужского населения страдает дальтонизмом (рецессивный, сцеплен с

полом).
Какой процент женского населения, не болея дальтонизмом, является носительницами аллеля дальтонизма?
(для аллелей Х-хромосомы q равно частоте генотипа Q среди мужчин)

Слайд 48

Ход решения задачи 17
Для аллелей Х-хромосомы q равно частоте генотипа Q

среди мужчин. Значит, q = 0.07

Носительницы дальтонизма имеют генотип XdX+. Их частота H среди всех женщин вычисляется по формуле

Н = 2pq

p = 1 – q

Частоту второго аллеля – нормального – определяем по верной всегда формуле

Слайд 49

В популяции число гетерозигот в 6 раз превышает число рецессивных гомозигот.

При этом частота рецессивного аллеля будет составлять – ?

Задача 13

Слайд 50

В популяции число гетерозигот в 6 раз превышает число рецессивных гомозигот

Задача 13 – решение

2pq = 6q2 2q сокращаем, заменяем p = 1 – q
1 – q = 3q
1 = 4q откуда q = 0,25

Слайд 51

Предприниматель, занимающийся разведением норок, обнаружил, что в условиях свободного спаривания в

среднем 9% его норок имели жесткий мех, что при продаже стало приносить меньше дохода.
Поэтому он решил увеличить процент норок с мягким мехом путем исключения из произвольного спаривания норок с жестким мехом, признак которого наследуется как аутосомный рецессивный аллель.
Какой процент норок с жестким мехом может он ожидать получить в следующем поколении?

Задача 19 – на отбор

Слайд 52

РЕШЕНИЕ.
Определяем частоту гетерозигот.
Частота рецессивного аллеля, q = √Q = √0.09 =

0.3
Частота гетерозигот Н = 2pq = 2•0.3•0.7 = 0.42.
Частота доминантных гомозигот Р – 0.49
Новая частота рецессивного аллеля (после отбраковки гомозигот): q = H/2
Но, поскольку особей стало меньше, надо эту величину разделить на сумму частот оставшихся (P + H), иначе новая сумма частот генотипов не будет равна 1.
Таким образом, правильная формула для вычисления нового q
q = (H/2) / (P + H)
q = (0.42 : 2) : (0.49 + 0.42) = 0.21 : 0.91 = 0.23
Частота гомозигот в следующем поколении – q2 = 0.053

Слайд 53

Выведем формулу для изменения частоты рецессивного аллеля, q, если гомозиготы по

нему летальны (или полностью исключаются из размножения)

Родительское поколение

F1 до отбраковки

Посчитаем новую частоту аллеля a среди особей F1, участвующих в размножении

Слайд 54

F0
p0
q0
Родительское поколение
F1 до отбраковки
q1 =
Nа
2N
=
q
p + 2q
=
Сокращаем на 2p
q
1

+ q

Заменяем p + q = 1

Слайд 55

Для F2 воспользуемся этой формулой.
=>
Подставим вместо q1 его выражение через

И после преобразований получим

Слайд 56

Рассуждая так же, можно показать, что в поколении n
Частота рецессивного

аллеля в поколении n в ситуации полной элиминации гомозигот аа

Слайд 57

Частота аллеля HbS гена бета-цепи гемоглобина А с мутацией E6V, приводящей

к серповидноклеточной анемии, в современной Нигерии составляет 24%.
Вероятность дожить до репродуктивного возраста для гомозигот по E6V (больных серповидноклеточной анемией) в условиях Нигерии близка к нулю.
Вероятность дожития для гетерозигот выше, чем для гомозигот по нормальному аллелю, благодаря устойчивости гетерозигот к малярии. За счет этого генетическая структура популяции не меняется от поколения к поколению, несмотря на элиминацию гомозигот по мутантному аллелю.
Считая, что частота этого аллеля была такой же до демографического взрыва, когда из пяти детей среднестатисти-ческой нигерийской женщины до репродуктивного возраста доживало в среднем двое, определите вероятность дожития для гетерозигот по мутации E6V и нормальных гомозигот.

Задача 21 – на отбор

Слайд 58

ХОД РЕШЕНИЯ
ДАНО:
q = 0.24
Вероятность выжить для Аа и АА
Средняя вероятность выжить

– 2/5 (0.4)

Среднее число потомков на женщину – 5

При этом ω (аа) = 0

НАЙТИ:

(без учета генотипа)

Слайд 59

ХОД РЕШЕНИЯ
Можно решать, составив уравнения, где неизвестной величиной будет адаптивная ценность

(ω) разных генотипов.

Но более простой путь – через конкретные числа

Возьмите 1000 семей этой популяции.
Сколько детей в них родится?
Какой будет частота рецессивного аллеля среди рожденных и среди выживших?

Слайд 60

РЕШЕНИЕ
В F1 родилось 5000 детей.
Из них по условию дожило до взрослого

возраста 2000.
Посчитаем число рец. аллелей а среди этих 2000.
Всего аллелей гена А у них 2N = 4000.
Частота аллеля а неизменна, q = 0.24
Значит, число аллелей а: q*4000 = 0.24*4000 = 960.
Поскольку аллели а содержатся только у гетерозигот (гомозиготы все умерли), то среди этих 2000 человек будет 960 гетерозигот.
Соответственно, людей генотипа АА будет 1040.

Слайд 61

РЕШЕНИЕ
Теперь мы знаем, сколько Аа и АА среди выживших.
Посчитаем, сколько их

было среди родившихся
(по Харди-Вайнбергу).
АА – P = p2 = 0.762 = 0.5776
Аа – H = 2pq = 2·0.76·0.24 = 0.3648
aa – Q = q2 = 0.242 = 0.0576

Умножаем частоты на 5000:
АА – 2888,
Аа – 1824
аа – 288

Слайд 62

РЕШЕНИЕ
Вероятность дожития – это отношение числа носителей данного генотипа среди выживших

к числу среди рожденных.

Доля выживших гетерозигот Аа:
960 / 1824 = 0.526
Доля выживших гомозигот АА:
1040 / 2888 = 1040 / 2888 = 0.360

Слайд 63

Дополнение к решению
Хотя в задаче об этом не спрашивают, но можно

посчитать адаптивную ценность (ω) всех генотипов.

Принимаем Аа за 1 – 0.526
Тогда для АА она равна 0.360 / 0.526 = 0.68
Коэффициент отбора против АА
s = 1 – 0.68 = 0.32

Слайд 64

Слайд 65

Задача на инбридинг № 22

Слайд 66

На остров ветром занесло единственное семечко однолетнего самоопыляющегося растения, гетерозиготного по

одному гену.
Как будет выглядеть популяция на острове через 3 года, если предположить, что все особи выживают, производя одно поколение в год?
Выведите общую формулу, описывающую генетический состав этой популяции самоопылителей через n поколений.
Каковы вероятность нахождения через 10 лет растения, идентичного по генотипу с основателем?

Слайд 67

На остров попало одно зернышко
p = q = ½
Пусть каждое растение

дает по 4 потомка (отбора нет)

Слайд 68

В конечном счете все растения будут гомозиготны по всем генам.
Поэтому

самоопылители – это набор природных чистых линий.

Вывод.
При самоопылении возрастает доля гомозигот.

Слайд 69

Слайд 70

При каких частотах аллелей она максимальна?
Доля гетерозигот

Слайд 71

Частоты генотипов при разных частотах аллелей

Слайд 72

Вывод:
частота гетерозигот максимальна, когда частоты всех аллелей равны

Слайд 73

Если в идеальной популяции присутствуют только три аллеля локуса А (А1,

А2, А3), то гетерозиготность (совокупная доля гетерозигот) популяции не может превышать:
а)1/3 б)½ в) 2/3 г) 5/8

Частоты аллелей по одному из генов в популяции составляют 0,1, 0,2, 0,3 и 0,4. Гетерозиготность этой популяции составляет:
а) 10% б) 30% в) 50% г) 70%

olypm_01_pop_gen_Решение задач из нашего задачника

Содержание

Популяционная генетика изучает генофонды популяцийГенофонд – это совокупность всех аллелей всех

Генофонд Gene pool

Чем отличаются генофонды популяций одного вида и почему? Разных видов?Как изменяются

Методы: Математические модели Исследование в природе Эксперименты с лабораторными популяциями

Генетическая структура популяции Частоты генотипов Частоты аллелей

Генетическая структура популяцииЧастоты генотипов (особи)Частоты аллелей (пул генов, генофонд)Gene pool

Частота генотипадоля особей с данным генотипом в популяции

Популяция состоит из 400 особей. Из них генотипа АА – 40

q = √ QВерны всегдаТолько при условии равновесияp + q =

Проблема:В реальной популяции нельзя различить генотипы АА и Аа (при полном

Частота аллелядоля данного аллеля среди всех аллелей этого гена в популяции.

Частота аллеляОсоби популяцииИх аллели – генофондN2N

Как посчитать частоту аллеляЧастота аллеля АNА + Nа = 2NЧастота аллеля

Как связаны частоты аллелей и генотипов?Можно ли, зная частоты генотипов, определить

Можно ли, зная частоты генотипов, определить частоты аллелей? Тогда частота аллеля

q = √ QВерны всегдаТолько при условии равновесияp + q =

Популяция состоит из 400 особей. Из них генотипа АА – 40

Вывод соотношения Харди-ВайнбергаГлавные условия: популяция бесконечнавсе свободно скрещиваются (панмиксия)

Как связаны частоты аллелей и генотипов?Обратная задача:Пусть известны частоты аллелей –

Пусть мы знаем генетическую структуру популяции в данный момент времени

Представим процесс размножения родитель-ского поколения, как случайную встречу гамет из общего

Образование зиготы – это случайный выбор двух гамет из пулаРодителиГенофонд

Образование зиготы – это случайный выбор двух гамет из пула.Вероятность того,

pqpqАp2q2pqpqГаметы самокГаметы самцовсоотношение не 1 : 1 !!!Правило умножения вероятностей. Образование

p2 + 2 pq + q2 = 1PQНГенотипы нового поколения

Каким бы ни было соотношение генотипов в родительской популяции, уже в

Равновесное состояние популяцииСоотношение генотипов, установившееся в F1, будет сохраняться в бесконечном

Для равновесной популяции легко установить частоты аллелей, зная –лишь частоту генотипа

q = √ QВерны всегдаТолько при условии равновесияp + q =

Допущения и предположения, сделанные при выводе Харди-Вайнберга

РодителиГенофондПотомкиПанмиксия (нет подбора родительских пар по генотипам)Большая численность (только тогда реальные

pqpqАГаметы самокГаметы самцовЧастоты аллелей у самок и самцов равны

pqpqАp2q2pqpqГаметы самокГаметы самцовВсе образовавшиеся зиготы имеют равные шансы выжить

Панмиксия (свободное скрещивание)Большая численность популяцииОтсутствие отбора по признакуОтсутствие мутацийОтсутствие миграции, т.е.

Факторы эволюциинарушение любого из условий применимости будет приводить к отклонению популяции

ЗАДАЧИ

Задача 2В популяции божьих коровок изучали распределение генотипов по признаку окраски.

Задача 2

Задача 2>>>

Задача 6Каждая двадцатая гамета в популяции содержит рецессивный аллель, вызвающий глухоту.Определите

Ход решения задачи 6Каждая двадцатая гамета содержит а – значит частота

Подагра встречается у 2% людей и обусловлена аутосомным доминантным геном А

Решение задачи 72% больных – среди всех, значит среди мужчин –

В популяции волков серый окрас полностью доминирует над черным. Исходя из

Решение задачи 9А. Q = 0,05 P + Н = 0,95

Задача 17В Канаде 7% мужского населения страдает дальтонизмом (рецессивный, сцеплен с

Ход решения задачи 17Для аллелей Х-хромосомы q равно частоте генотипа Q

В популяции число гетерозигот в 6 раз превышает число рецессивных гомозигот.

В популяции число гетерозигот в 6 раз превышает число рецессивных гомозигот

Предприниматель, занимающийся разведением норок, обнаружил, что в условиях свободного спаривания в

РЕШЕНИЕ.Определяем частоту гетерозигот.Частота рецессивного аллеля, q = √Q = √0.09 =

Выведем формулу для изменения частоты рецессивного аллеля, q, если гомозиготы по

F0p0q0Родительское поколениеF1 до отбраковкиq1 =Nа2N =qp + 2q =Сокращаем на 2pq1

Для F2 воспользуемся этой формулой. =>Подставим вместо q1 его выражение через

Рассуждая так же, можно показать, что в поколении n Частота рецессивного

Частота аллеля HbS гена бета-цепи гемоглобина А с мутацией E6V, приводящей

ХОД РЕШЕНИЯДАНО:q = 0.24Вероятность выжить для Аа и ААСредняя вероятность выжить

ХОД РЕШЕНИЯМожно решать, составив уравнения, где неизвестной величиной будет адаптивная ценность

РЕШЕНИЕВ F1 родилось 5000 детей.Из них по условию дожило до взрослого

РЕШЕНИЕТеперь мы знаем, сколько Аа и АА среди выживших.Посчитаем, сколько их

РЕШЕНИЕВероятность дожития – это отношение числа носителей данного генотипа среди выживших

Дополнение к решениюХотя в задаче об этом не спрашивают, но можно

Задача на инбридинг № 22

На остров ветром занесло единственное семечко однолетнего самоопыляющегося растения, гетерозиготного по

На остров попало одно зернышкоp = q = ½Пусть каждое растение

В конечном счете все растения будут гомозиготны по всем генам. Поэтому

При каких частотах аллелей она максимальна?Доля гетерозигот

Частоты генотипов при разных частотах аллелей

Вывод: частота гетерозигот максимальна, когда частоты всех аллелей равны

Если в идеальной популяции присутствуют только три аллеля локуса А (А1,

Похожие презентации

Популяционная генетика изучает
генофонды популяций
Генофонд – это совокупность всех аллелей всех

Генофонд
Gene pool

Чем отличаются генофонды популяций одного вида и почему?
Разных видов?
Как изменяются

Методы:
Математические модели
Исследование в природе
Эксперименты с лабораторными популяциями

Генетическая структура популяции
Частоты генотипов
Частоты аллелей

Генетическая структура популяции
Частоты генотипов (особи)
Частоты аллелей (пул генов, генофонд)
Gene pool

Частота генотипа
доля особей с данным генотипом в популяции

Популяция состоит из 400 особей. Из них генотипа
АА – 40

q = √ Q
Верны всегда
Только при условии равновесия
p + q =

Проблема:
В реальной популяции нельзя различить генотипы АА и Аа (при полном

Частота аллеля
доля данного аллеля среди всех аллелей этого гена в популяции.

Частота аллеля
Особи популяции
Их аллели – генофонд
N
2N

Как посчитать частоту аллеля
Частота аллеля А
NА + Nа = 2N
Частота аллеля

Как связаны частоты аллелей и генотипов?
Можно ли, зная частоты генотипов, определить

Можно ли, зная частоты генотипов, определить частоты аллелей?
Тогда частота аллеля

q = √ Q
Верны всегда
Только при условии равновесия
p + q =

Популяция состоит из 400 особей.
Из них генотипа
АА – 40

Вывод соотношения Харди-Вайнберга
Главные условия:
популяция бесконечна
все свободно скрещиваются (панмиксия)

Как связаны частоты аллелей и генотипов?
Обратная задача:
Пусть известны частоты аллелей –

Образование зиготы – это случайный выбор двух гамет из пула
Родители
Генофонд

Образование зиготы – это случайный выбор двух гамет из пула.
Вероятность того,

p
q
p
q
А
p2
q2
pq
pq
Гаметы самок
Гаметы самцов
соотношение не 1 : 1 !!!
Правило умножения вероятностей. Образование

p2 + 2 pq + q2 = 1
P
Q
Н
Генотипы нового поколения

Равновесное состояние популяции
Соотношение генотипов, установившееся в F1, будет сохраняться в бесконечном

q = √ Q
Верны всегда
Только при условии равновесия
p + q =

Родители
Генофонд
Потомки
Панмиксия (нет подбора родительских пар по генотипам)
Большая численность (только тогда реальные

p
q
p
q
А
Гаметы самок
Гаметы самцов
Частоты аллелей у самок и самцов равны

p
q
p
q
А
p2
q2
pq
pq
Гаметы самок
Гаметы самцов
Все образовавшиеся зиготы имеют равные шансы выжить

Панмиксия (свободное скрещивание)
Большая численность популяции
Отсутствие отбора по признаку
Отсутствие мутаций
Отсутствие миграции, т.е.

Факторы эволюции
нарушение любого из условий применимости будет приводить к отклонению популяции

Задача 2
В популяции божьих коровок изучали распределение генотипов по признаку окраски.

Задача 2
>
>
>

Задача 6
Каждая двадцатая гамета в популяции содержит рецессивный аллель, вызвающий глухоту.
Определите

Ход решения задачи 6
Каждая двадцатая гамета содержит а – значит частота

Решение задачи 7
2% больных – среди всех, значит среди мужчин –

В популяции волков серый окрас полностью доминирует над черным.
Исходя из

Решение задачи 9
А. Q = 0,05 P + Н = 0,95

Задача 17
В Канаде 7% мужского населения страдает дальтонизмом (рецессивный, сцеплен с

Ход решения задачи 17
Для аллелей Х-хромосомы q равно частоте генотипа Q

РЕШЕНИЕ.
Определяем частоту гетерозигот.
Частота рецессивного аллеля, q = √Q = √0.09 =

F0
p0
q0
Родительское поколение
F1 до отбраковки
q1 =
Nа
2N
=
q
p + 2q
=
Сокращаем на 2p
q
1

Для F2 воспользуемся этой формулой.
=>
Подставим вместо q1 его выражение через

Рассуждая так же, можно показать, что в поколении n
Частота рецессивного

ХОД РЕШЕНИЯ
ДАНО:
q = 0.24
Вероятность выжить для Аа и АА
Средняя вероятность выжить

ХОД РЕШЕНИЯ
Можно решать, составив уравнения, где неизвестной величиной будет адаптивная ценность

РЕШЕНИЕ
В F1 родилось 5000 детей.
Из них по условию дожило до взрослого

РЕШЕНИЕ
Теперь мы знаем, сколько Аа и АА среди выживших.
Посчитаем, сколько их

РЕШЕНИЕ
Вероятность дожития – это отношение числа носителей данного генотипа среди выживших

Дополнение к решению
Хотя в задаче об этом не спрашивают, но можно

На остров попало одно зернышко
p = q = ½
Пусть каждое растение

В конечном счете все растения будут гомозиготны по всем генам.
Поэтому

При каких частотах аллелей она максимальна?
Доля гетерозигот

Вывод:
частота гетерозигот максимальна, когда частоты всех аллелей равны