Задания
7. Сформулируйте закон Харди—Вайнберга.
Закон Харди—Вайнберга: В больших популяциях при условии свободного скрещивания и при отсутствии притока мутаций и отбора устанавливается равновесие частот генотипов, которые сохраняются из поколения в поколение.
Добавить текст Вернуть оригинал8. Дайте обоснование утверждению: закон Харди—Вайнберга будет нарушен при половом отборе исследуемых генов, мутировании исследуемых генов, влияющих на выживаемость особей.
Добавить текст Вернуть оригиналЗакон Харди—Вайнберга будет нарушен при половом отборе, мутировании генов и влиянии на выживаемость особей, потому что:
Добавить текст Вернуть оригиналПоловой отбор (неслучайное скрещивание) нарушает условие свободного скрещивания.
Добавить текст Вернуть оригиналМутирование исследуемых генов нарушает условие отсутствия притока мутаций.
Добавить текст Вернуть оригиналФакторы, влияющие на выживаемость особей (например, естественный отбор), нарушают условие, что особи с разными генотипами одинаково жизнеспособны.
Добавить текст Вернуть оригиналВ результате частоты аллелей и генотипов перестанут быть постоянными.
Добавить текст Вернуть оригинал9. В популяции человека количество индивидуумов с карим цветом глаз составляет 51%, а с голубым — 49%. Определите процент доминантных гомозигот в данной популяции.
Добавить текст Вернуть оригиналОбозначения:
Голубой цвет глаз (аа) — рецессивный признак.
Добавить текст Вернуть оригиналКарий цвет глаз (АА или Аа) — доминантный признак.
Добавить текст Вернуть оригиналp — частота доминантного аллеля (А).
q — частота рецессивного аллеля (а).
q2 — частота рецессивных гомозигот (аа).
Добавить текст Вернуть оригиналp2 — частота доминантных гомозигот (АА).
Добавить текст Вернуть оригиналИзвестно:
Частота рецессивного фенотипа (голубые глаза, аа) = 49% = 0,49.
Добавить текст Вернуть оригиналПо закону Харди—Вайнберга частота рецессивных гомозигот: q2 = 0,49.
Добавить текст Вернуть оригинал
10. Составьте задачу, иллюстрирующую действие закона Харди—Вайнберга.
Задача на закон Харди—Вайнберга
Условие задачи:
В крупной, свободно скрещивающейся популяции кроликов (идеальная популяция) наблюдается наследование окраски шерсти. Альбинизм (а) является аутосомно-рецессивным признаком, а нормальная пигментация (А) — доминантным. Известно, что частота встречаемости альбиносов (аа) в данной популяции составляет 4% (0,04).
Добавить текст Вернуть оригиналТребуется определить:
Частоту рецессивного аллеля (q) и доминантного аллеля (p) в популяции.
Добавить текст Вернуть оригиналПроцент скрытых носителей (гетерозигот, Аа) этого признака в популяции.
Добавить текст Вернуть оригиналРешение задачи:
Частота рецессивной гомозиготы (аа) равна q2 = 0,04.
Добавить текст Вернуть оригинал
Частота доминантного аллеля (p) равна 1 - 0,2 = 0,8.
Добавить текст Вернуть оригиналЧастота гетерозигот (Аа) равна 2pq = 2 × 0,8 × 0,2 = 0,32.
Добавить текст Вернуть оригиналОтвет: Процент скрытых носителей (гетерозигот) альбинизма в популяции составляет 0,32 или 32%.
Объясните
11. Почему закон Харди—Вайнберга справедлив, если отсутствует миграция особей за пределы популяции и внутрь данной популяции из других групп?
Добавить текст Вернуть оригиналЗакон Харди—Вайнберга справедлив, если отсутствует миграция особей, потому что миграция (приток или отток особей) приводит к изменению частоты аллелей и генотипов в популяции. Отсутствие миграции является одним из условий, при которых равновесие частот генотипов сохраняется из поколения в поколение.
Добавить текст Вернуть оригинал12. Почему закон Харди—Вайнберга описывает идеальную популяцию?
Закон Харди—Вайнберга описывает идеальную популяцию, потому что он справедлив только при одновременном выполнении ряда условий, которые редко встречаются в реальной жизни. Эти условия включают отсутствие мутаций, отбора, миграции и случайное скрещивание в большой популяции.
Добавить текст Вернуть оригинал13. Объясните, как вы понимаете разницу между географической и биологической изоляцией на примере популяций какого-либо млекопитающих.
Добавить текст Вернуть оригиналРазница между географической и биологической изоляцией заключается в причине, по которой прекращается свободное скрещивание между группами одной популяции. Изоляция является ключевым фактором, приводящим к дрейфу генов и закреплению аллелей в малой группе.
Добавить текст Вернуть оригиналТемы для дискуссий
14. Генетика и теория эволюции тесно связаны. В чём проявляется единство этих наук?
Единство генетики и теории эволюции проявляется в том, что изменчивость, изучаемая генетикой, является материалом для естественного отбора и эволюции. Мутации и комбинативная изменчивость создают новые признаки, из которых естественный отбор формирует новые приспособления и ведёт к изменению популяций.
Добавить текст Вернуть оригинал15. Чем реальная популяция отличается от идеальной? В чём плюсы и минусы моделирования в биологии?
Отличие реальной популяции от идеальной: Реальная популяция не соответствует условиям закона Харди—Вайнберга. В реальной популяции присутствуют отбор, мутации, дрейф генов, миграция и неслучайное скрещивание.
Добавить текст Вернуть оригиналПлюсы и минусы моделирования в биологии:
Добавить текст Вернуть оригиналПлюсы: Моделирование (например, закон Харди—Вайнберга) позволяет установить математическую зависимость и выявить тенденцию изменения генетического состава популяции. Оно позволяет определить частоту скрытых носителей.
Добавить текст Вернуть оригиналМинусы: Идеальная модель не отражает всех сложных процессов в реальной жизни и может давать ошибочные прогнозы, если условия сильно нарушены.
Добавить текст Вернуть оригиналКейс. Глава 9. Генетика человека
1 Задание
Вопросы и задания
1. Как можно доказать, что выработка меланина — модификационная, а не мутационная изменчивость?
Выработку меланина можно доказать как модификационную изменчивость, поскольку загар является изменением фенотипа под влиянием условий среды (солнечного света). Это изменение ненаследственное и обратимое, то есть не затрагивает генотип человека.
Добавить текст Вернуть оригинал2. С чем связана разная степень проявления загара у человека?
Разная степень проявления загара у человека связана с нормой реакции. Норма реакции — это пределы, в которых признаки организма могут изменяться под действием условий среды. Эти пределы зависят от генотипа: у людей с разным генотипом выработка меланина (пигмента, вызывающего загар) может быть разной, даже при одинаковых условиях на солнце.
Добавить текст Вернуть оригинал2 Задание
Вопросы и задания
1. Составьте схему решения задачи, определите генотипы родителей, генотипы и фенотипы возможного потомства.
Обозначения:
Альбинизм: А — норма (доминантный); а — альбинизм (рецессивный).
Добавить текст Вернуть оригиналФенилкетонурия (ФКУ): Ф — норма (доминантный); ф — ФКУ (рецессивный).
Добавить текст Вернуть оригиналГенотипы родителей (P):
Мать (♀): Здорова, дигетерозиготна → АаФф.
Добавить текст Вернуть оригиналОтец (♂): Болен альбинизмом (аа), но не болен ФКУ (должен быть Ф_). Так как мать гетерозиготна (Фф), мы предполагаем, что отец здоров по ФКУ → ааФФ или ааФф.
Добавить текст Вернуть оригиналГаметы (G):
Мать (АаФф): АФ, Аф, аФ, аф.
Отец (ааФф): аФ, аф.
Потомство (F1):
Применяем решётку Пеннета или прямое скрещивание:
Добавить текст Вернуть оригинал
| Генотип | Вероятность | Фенотип |
|---|---|---|
| АаФФ, АаФф | 2/8 (1/4) | Здоров по обоим признакам (Норма, Норма) |
| Аафф | 1/8 | Болен ФКУ (Альбинизм не проявлен, Норма) |
| ааФФ, ааФф | 2/8 (1/4) | Болен альбинизмом (Альбинизм, Норма) |
| аафф | 1/8 | Болен обоими заболеваниями (Альбинизм, ФКУ) |
2. Какова вероятность рождения детей с двумя заболеваниями: альбинизм и фенилкетонурия?
Дети с двумя заболеваниями имеют генотип аафф (альбинизм и ФКУ).
Добавить текст Вернуть оригиналВероятность рождения ребёнка с генотипом аафф составляет 1/8 (или 0,125) от всего потомства.
Добавить текст Вернуть оригиналОтвет: Вероятность рождения детей с двумя заболеваниями (альбинизм и фенилкетонурия) составляет 1/8 или 12,5%.
3. Какой закон наследования проявляется в данном случае? Ответ поясните.
В данном случае проявляется закон независимого наследования.
Добавить текст Вернуть оригиналПояснение: Заболевания (альбинизм и фенилкетонурия) вызываются генами, которые лежат в аутосомах и наследуются не сцепленно. При дигибридном скрещивании гены, расположенные в разных парах гомологичных хромосом, наследуются независимо друг от друга и комбинируются во всех возможных сочетаниях.
Добавить текст Вернуть оригинал