наглядное объяснение | Закон генетического равновесия. Задачи на закон Харди-Вайнберга Спикер: Струкова Мария Михайловна ведущий методист по химии и биологии ГК «Просвещение» На вебинаре мы рассмотрим основные типы задач на закон Харди-Вайнберга. МОДУЛЬ Алгоритмы решения заданий ЕГЭ. Закон Харди-Вайнберга В идеальной популяции из поколения в поколение сохраняется строго определенное соотношение частот доминантных и рецессивных генов (1), а также соотношение частот генотипических классов особей (2). p + q = 1, (1) р2 + 2pq + q2 = 1, (2).
Решение задач на закон Харди-Вайнберга
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. Конечно, лучше всего понять смысл закона можно решая конкретные задачи. В моем платном сборнике задач по популяционной генетике в небольшом введении можно разобраться с теоретической базой всей подоплекой составления подобного рода заданий. Что дается?
Годфри Харди и Вильгельм Вайнберг Идеальная популяция Идеальная популяция по закону Харди-Вайнберга — это базовая модель для изучения генетических процессов в условиях стабильности. В реальных популяциях эти условия могут не выполняться полностью. В идеальной популяции отсутствуют мутации, миграций особей. Идеальная популяция должна быть достаточно большой, чтобы предотвратить эффект генетического дрейфа, случайных изменений частот аллелей, которые могут возникнуть в небольших популяциях. Все генотипы в популяции имеют одинаковую вероятность выживания и размножения, что исключает влияние естественного отбора на изменение частот аллелей. Идеальная популяция предполагает, что скрещивание происходит случайным образом, без каких-либо предпочтений к определенным генотипам. Решение задач на закон Харди-Вайнберга В задаче «Облака знаний» дано количество организмов с рецессивным признаком, а популяция находится в состоянии равновесия.
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. Это позволяет рассчитать риск рождения ребёнка с наследственным заболеванием. Во-вторых, закон Харди—Вайнберга успешно применяется в селекции — для расчёта так называемого «генетического потенциала» сорта или породы. В-третьих, этот закон используется в экологии — чтобы измерять влияние внешних факторов на генетическую структуру популяции.
Последний класс методов оказался особенно полезным для крупномасштабных исследований генома. В них учёные оценивали тысячи локусов, сегрегирующих для множественных аллелей. Наблюдаемые пропорции генотипа в природных популяциях обычно практически соответствуют правилам теоремы, поскольку можно ожидать, что видовая группа, выведенная из равновесия, может достичь новых равновесных частот только после одного поколения случайного спаривания. Хотя статистическое отклонение обычно указывает на возможное нарушение предположений теоремы, обратное утверждение не всегда верно. Некоторые формы естественного отбора могут генерировать распределение генотипических частот, которые соответствуют тем, что описывает закон. Но также может быть верно, что процессы миграции или мутации происходят, но с такими низкими показателями, которые невозможно обнаружить с помощью доступных статистических методов. И, конечно же, все популяции в биологии конечны и подвержены, по крайней мере, некоторой эволюции через генетический дрейф. Следствия закона Теорема демонстрирует, что менделевские локусы, сегрегирующие по множественным аллелям в диплоидных популяциях, сохранят предсказуемые уровни генетической изменчивости при отсутствии факторов, которые влияют на структурные изменения генотипов. Второй пункт приобретает особое значение, если рассмотреть возможность естественного отбора влиять на частоты новых мутаций. Когда популяция соответствует всем другим вероятностям закона, отбор в конечном счёте определит полезный ген, так что все индивидуумы будут гомозиготными по этому аллелю. Первоначальное увеличение частоты редкого, выгодного, доминантного гена происходит быстрее, чем у редкого, рецессивного аллеля. Новая доминантная мутация характеризуется тем, что она сразу видна при естественном отборе, потому что его влияние на физическую форму проявляется у гетерозигот. Таким образом, Харди продемонстрировал, что доминирование само по себе не изменяет частоты аллелей в локусе, но, как правило, оказывает существенное влияние на эволюционные траектории. Отбор, мутация, миграция и свободный генетический дрейф являются механизмами, которые влияют на изменение версий генов. И когда действует одна или несколько этих сил, популяция нарушает постулаты описываемого закона и происходит эволюция. Эволюционные механизмы Надо сказать, что идеальных решений нет. И постулаты теоремы нарушаются соответственно различным механизмам эволюции: Мутация. Хотя она и является исходным источником всех генетических вариаций, её частота довольно низкая для большинства организмов. Поэтому влияние совершенно новых мутаций на частоты аллелей от одного поколения к следующему обычно невелико. Неслучайное спаривание. Например, никто не устанавливал ограничение на то, чтобы одни организмы спаривались с другими того же или разных генотипов.
ЗАКОН ХАРДИ-ВАЙНБЕРГА | ЕГЭ Биология 2022 | Вебиум
Генетические процессы в популяциях. Изд-во ИКЦ «Академкнига» 2003. Воронцов Н. Эволюция органического мира.
Грин Н. В 3 томах. Том 2.
Кайданов Л. Генетика популяций.
Подготовили для вас памятку о том, что необходимо учесть при решении задач. Сущность закона Харди-Вайнберга Закон Харди-Вайнберга стал важным инструментом для генетиков, позволяя анализировать и прогнозировать распределение генетических аллелей в популяциях, что имеет значение как для фундаментальных исследований, так и для прикладных областей генетики. Суть закона Харди-Вайнберга заключается в утверждении, что в условиях отсутствия воздействия внешних факторов на некую популяцию организмов, частоты генетических аллелей в популяции остаются неизменными из поколения в поколение. Данный закон соблюдается только для «идеальной популяции». Годфри Харди и Вильгельм Вайнберг Идеальная популяция Идеальная популяция по закону Харди-Вайнберга — это базовая модель для изучения генетических процессов в условиях стабильности.
В реальных популяциях эти условия могут не выполняться полностью. В идеальной популяции отсутствуют мутации, миграций особей.
Однако новые темы в 2024 году на проверку на экзамене не выносятся в кодификаторе они выделены курсивом. Планируется ли сохранить такие задания? Новых задач по генетике не будет. Положительного контроля не будет.
Из условия известно, что в популяции 15470 особей имеют мохнатое рыло доминантный признак. Вам известно, что популяция находится в равновесии Харди-Вайнберга. Используя эти формулы, мы можем рассчитать искомое количество гетерозиготных особей в популяции.
Решение задач на закон Харди-Вайнберга
Закон Харди–Вайнберга в простейшем виде. Закон Харди-Вайнберга Условия соблюдения закона Харди-Вайнберга Закон Харди-Вайнберга в полной мере соблюдается при выполнении следующих условий: Популяция должна иметь большой размер. Закон Харди-Вайнберга. 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 на ЕГЭ по биологии: разбираемся в новом задании 2024 года
Видео о План подготовки к ЕГЭ ПО БИОЛОГИИ после нового года, Решаем задачи на Харди-Вайнберга в ЕГЭ по биологии, УЧИМСЯ РЕШАТЬ РАСЧЕТНЫЕ ЗАДАЧИ НА ЗАКОН ХАРДИ-ВАЙНБЕРГА, Закон Харди-Вайнберга | ЕГЭ-2024 по биологии, Закон. Закон Харди-Вайнберга Закон Харди-Вайнберга стал важным инструментом для генетиков, позволяя анализировать и прогнозировать распределение генетических аллелей в популяциях, что имеет значение как для фундаментальных исследований, так и для прикладных областей генетики. 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. Закон Харди-Вайнберга" материал для подготовки к егэ (гиа) по биологии (11 класс) на тему.
ЕГЭ-2024 по биологии. Задачи на закон Харди-Вайнберга
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. Закон Харди-Вайнберга Закон Харди-Вайнберга Тест по теме Закон Харди-Вайнберга. «Решение задач по закону Харди — Вайнберга основано на использовании математических расчётов по квадратным уравнениям, которые рассматриваются на этапе основного общего образования, а умение их решать проверяется в рамках основного государственного. Закон Харди-Вайнберга
Такого на ЕГЭ по биологии еще не было! Закон Харди-Вайнберга | Биология ЕГЭ 2024 | Умскул
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? 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!
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.
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.
Равновесие Харди — Вайнберга в реальных популяциях[ править править код ] На реальные популяции в той или иной степени действуют факторы, небезразличные для поддержания равновесия Харди — Вайнберга по каким-либо генетическим маркерам. В популяциях многих видов растений или животных распространены такие явления как инбридинг и самооплодотворение — в таких случаях происходит уменьшение доли или полное исчезновение класса гетерозигот. В случае сверхдоминирования наоборот, доли классов гомозигот будут меньше расчётных. Практическое значение закона Харди — Вайнберга[ править править код ] 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. 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.
Такого на ЕГЭ по биологии еще не было! Закон Харди-Вайнберга | Биология ЕГЭ 2024 | Умскул
То есть значений p и q не будут изменяться из поколения в поколение. Таким образом, закон Харди-Вайнберга позволяет рассчитать частоты аллелей и генотипов в популяции, что является важной ее характеристикой, так как именно популяция рассматривается как единица эволюции. 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.
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.
Частота аллеля p в популяции составляет 0,8. Седьмой тип заданий Задания на неравновесную популяцию: дается количество особей с определенными признаками. Нужно найти частоты аллелей, частоты всех генотипов при условии равновесности популяции, количество поколений через которое наступит равновесное состояние Теория и советы по выполнению заданий на неравновесную популяцию. В заданиях открыто не пишется, что она не находится в состоянии равновесия Харди-Вайнберга. Надо самим это «увидеть» в условиях задания. Частоты генотипов рассчитываются исходя из численности особей, а частоты аллелей рассчитываем исходя из общего количества аллелей и количества особей с определенными генотипами. В популяции норок темная окраска неполностью над белой, и она состоит только из гомозиготных особей: 70 особей имеют темную окраску, 33-белую окраску. Рассчитайте частоты аллелей темной и белой окрасок в популяции. Какими были бы частоты всех генотипов, если бы популяция находилась в равновесии?
Если представить, что все условия равновесной популяции начнут выполняться, то за сколько поколений популяция придёт в равновесие? Какой процент серых норок появится в популяции в первом поколении?
Скрещивание людей, по отношению к рассматриваемому локусу, происходит случайным образом. Хотя неслучайное спаривание не меняет версий генов на протяжении поколений, если выполняются другие условия.
Например, оно может генерировать отклонения от ожидаемых частот генотипа или подготовить почву для естественного отбора, чтобы вызвать эволюционные изменения. Если версии генов отклоняются от формулировки закона Харди — Вайнберга, то для того, чтобы привести их в равновесные пропорции, требуется только одно поколение случайных спариваний. Но только при условии, что вышеупомянутые предположения верны, а частоты аллелей равны у мужчин и у женщин или что особи являются гермафродитами , и этот локус аутосомен. Учитывая эти условия, легко получить ожидаемые частоты генотипа Харди — Вайнберга, если подумать о случайном спаривании с точки зрения вероятности создания каждого набора версий генов посредством случайного объединения гамет в зиготы.
Поскольку существует два способа формирования гетерозиготных генотипов А или а яйцеклетка и а или А сперматозоид , просуммировать вероятности этих двух типов союзов и прийти к ожидаемой частоте, согласно формуле Харди — Вайнберга. Главные выводы Важно признать, что такое равновесие является нейтральным. Это означает, что популяция, возмущённая частотами своего генотипа, действительно достигнет такой модели после одного поколения случайного спаривания если оно подчиняется другим допущениям теоремы. Однако если частоты аллелей изменились, то это будет новое равновесие.
Такое свойство отличает нейтральную модель от стабильной, в котором нарушение системы возвращает её в то же состояние. Учитывая популяцию, в которой известно число людей с каждым генотипом, можно проверить статистическое отклонение от теоремы, используя простой критерий соответствия хи — квадрат или более мощный и точный тест. Последний класс методов оказался особенно полезным для крупномасштабных исследований генома. В них учёные оценивали тысячи локусов, сегрегирующих для множественных аллелей.
Наблюдаемые пропорции генотипа в природных популяциях обычно практически соответствуют правилам теоремы, поскольку можно ожидать, что видовая группа, выведенная из равновесия, может достичь новых равновесных частот только после одного поколения случайного спаривания. Хотя статистическое отклонение обычно указывает на возможное нарушение предположений теоремы, обратное утверждение не всегда верно. Некоторые формы естественного отбора могут генерировать распределение генотипических частот, которые соответствуют тем, что описывает закон. Но также может быть верно, что процессы миграции или мутации происходят, но с такими низкими показателями, которые невозможно обнаружить с помощью доступных статистических методов.
И, конечно же, все популяции в биологии конечны и подвержены, по крайней мере, некоторой эволюции через генетический дрейф. Следствия закона Теорема демонстрирует, что менделевские локусы, сегрегирующие по множественным аллелям в диплоидных популяциях, сохранят предсказуемые уровни генетической изменчивости при отсутствии факторов, которые влияют на структурные изменения генотипов. Второй пункт приобретает особое значение, если рассмотреть возможность естественного отбора влиять на частоты новых мутаций.
Задание 27. Закон Харди-Вайнберга (ЕГЭ-2024)
Закон Харди-Вайнберга формулируется следующим образом. 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. Закон Харди-Вайнберга стал важным инструментом для генетиков, позволяя анализировать и прогнозировать распределение генетических аллелей в популяциях, что имеет значение как для фундаментальных исследований, так и для прикладных областей генетики. Теперь, когда вы разобрали теорию, готовы применить наши знания на практике и решить задачу на закон Харди — Вайнберга из ЕГЭ по биологии.