основной закон популяционной генетики:
В идеальной популяции частоты аллелей генов и генотипов находятся в равновесии и не изменяются в ряду поколений
Идеальная популяция характеризуется следующими признаками:
- В популяции большая численность особей
- Полная панмиксия (случайное, не ограниченное скрещивание внутри популяции)
- Отсутствие мутаций
- Отсутствие естественного отбора (и других факторов эволюции)
- Отсутствие миграции
Все, что нам нужно знать для решения:
Частота доминантного аллеля (А) это p
- Частота рецессивного аллеля (а) это q
- p+q=1
Мы можем вывести формулу самостоятельно.
Составим таблицу, при помощи которой мы сможем установить возможные сочетания аллелей гена и их частоты.
Если p+q=1, то сумма частот генотипов равна единице:
Что можно найти зная р и q?
Формула Харди-Вайнберга позволяет определять частоты генов в так называемых идеальных популяциях.
Идеальных популяций не существует.
В естественных условиях всегда имеют место мутации, естественный и отбор и другие факторы эволюции.
АЛГОРИТМ РЕШЕНИЯ:
I. Дано количество организмов с доминантным фенотипом:
1. Находим долю организмов с доминантным фенотипом: кол.особей/ общую численность популяции.
2. Находим долю организмов с рецессивным фенотипом(q²) :1-доля А(_)
3. Находим долю рецессивного гена (q): √q²
4. Находим долю доминантного гена(p):1-q
5. Далее решаем по условию задания.
II. Дано количество особей с рецессивным фенотипом:
1. Находим долю рецессивных гомозигот (q² ):
кол. особей с фенотипом аа/общую численность популяции.
2. Находим долю рецессивного гена(q):√q²
3. Находим долю доминантного гена(p): 1-q
4. Далее решаем по условию задания
III. Дано количество доминантных гомозигот:
1. Находим долю доминантных гомозигот (p²):
кол. особей с фенотипом АА/общую численность популяции.
2. Находим долю доминантного гена(p):√p²
3. Находим долю рецессивного гена(q):1-p
4. Далее решаем по условию задания
IV. Дана доля организмов с доминантным фенотипом:
1.Находим долю организмов с рецессивным фенотипом(q²):1-доля (А_)
2. Находим долю рецессивного гена(q):√q²
3. Находим долю доминантного гена(p):1-q
4. Далее решаем по условию задания
V. Дана доля рецессивных гомозигот (q²):
1.Находим долю рецессивного гена(q):√q²
2.Находим долю доминантного гена(p):1-q
3.Далее решаем по условию задания
VI. Дана доля доминантных гомозигот(p²):
1.Находим долю доминантного гена (p):√p²
2.Находим долю рецессивного гена (q):1-p
3.Далее решаем по условию задания
VII. Дана доля рецессивного гена(q):
1.Находим долю доминантного гена (p):1-q
2. Далее решаем по условию задания
VIII. Дана доля доминантного гена (p):
1.Находим долю рецессивного гена (q):1-p
2.Далее решаем по условию задания
Разберём несколько вариантов заданий:
В популяции растений ночной красавицы (Mirabilis jalapa) из 150 особей 6 растений имеют ярко-красную окраску венчика. Рассчитайте частоты аллелей красной и белой окраски в популяции, а также частоты всех возможных генотипов, если известно, что популяция находится в равновесии Харди-Вайнберга. Ответ поясните.
ДАНО:
Общая численность популяции:150
Количество доминантных гомозигот: 6
НАЙТИ:
- Долю рецессивного гена(q)
- Долю доминантного гена (p)
- Частоту генотипов АА,Аа,аа
РЕШЕНИЕ:
АА -красный венчик, аа-белый венчик
1. Найдём долю доминантных гомозигот, с ярко-красной окраской венчика (p²):1. 6/150=0,04
2. Доля доминантного гена (p):√0,04. Частота аллеля p в популяции составляет 0,2
3. Доля рецессивного гена (q): 1-p. Частота аллеля q в популяции составляет 0,8
4.Найдём частоту генотипа Аа: 2pq= 2(0,8*0,2)=0,32
5. Найдём частоту генотипа аа(q²): 0,64.
В популяции гороха посевного (Pisum sativum) из 1200 особей 1092 растений имеют жёлтую окраску семян. Рассчитайте частоты аллелей жёлтой и зелёной окраски семян, а также частоты всех возможных генотипов, если известно, что популяция находится в равновесии Харди-Вайнберга. Ответ поясните.
ДАНО:
Общая численность популяции: 1200 особей
Количество особей с доминантным признаком:1092
Желтая окраска -АА и Аа, зеленая окраска- аа.
НАЙТИ:
- Частоту генотипов АА,Аа.
- Частоты аллелей желтой (p) и зеленой окраски(q)
РЕШЕНИЕ:
1.Найдем количество особей с рецессивным признаком: 1200-1092=108 особей
2.Найдем долю растений с рецессивным признаком(q²): 108/1200=0.09
3.Найдем q: √q ². Частота аллеля q в популяции составляет 0.3
4.Найдем частоту аллеля p: 1-q. Частота аллеля p составляет 0,7
5.Частота генотипа АА (p²): 0,49
6.Частота генотипа Аа (2pq): 0,42
В популяции лисиц частота аллеля q (чёрная окраска) составляет 0,3. В популяции 300 особей, рыжая окраска не полностью доминирует над чёрной. Рассчитайте частоту аллеля рыжей окраски, а также количество особей промежуточной окраски и частоты всех возможных генотипов, если известно, что популяция находится в равновесии Харди-Вайнберга. Ответ поясните.
ДАНО:
Частота рецессивного аллеля(q) 0,3
Общая численность популяции 300 особей
НАЙТИ:
Частоту генотипа: АА,аа,Аа и количество особей с промежуточной окраской.
АА-рыжая окраска, аа-черная окраска, Аа-промежуточная окраска.
РЕШЕНИЕ:
1. Найдем долю доминатного аллеля (p):1-0,3=0,7
2.Частота рецессивного генотипа аа (q ²):0,09
3.Частота доминантного генотипа АА-рыжая окраска (p²) : 0,49
4. Частота генотипа Аа (промежуточная окраска) в равновесной популяции составляет:2pq=0,42
5. Найдём количество особей с промежуточной окраской(количество гетерозигот): 2pq*общую численность популяции=0,42*300=126.