🔬 Био-разборки | Выпуск №2
Тема: «5 элемент Федорова» (Естественный отбор)
Сложность: ⭐⭐⭐⭐ из 5
Время на чтение: ~8 минут
👋 Привет, био-бойцы!
С вами снова рубрика «Био-разборки» и я, Лев. 🦁
В прошлом выпуске мы разбирали идеальный мир закона Харди-Вайнберга, где все особи выживают и размножаются честно. Но давайте признаем: в реальной природе так не бывает.
Кто-то сильнее, кто-то быстрее, а кто-то просто не повезло с генотипом.
Сегодня разбираем «5 элемент Федорова» — задачу, где часть популяции погибает до размножения. Звучит драматично, но это просто ещё один алгоритм.
🤔 В чём суть «5 элемента»?
Закон Харди-Вайнберга работает, только если нет естественного отбора.
«5 элемент» нарушает это правило: особи с определённым генотипом (например, aa или AA) имеют пониженную выживаемость.
🎬 Представьте: популяция жуков. Вдруг приходит птица и съедает всех светлоокрашенных. Остались только тёмные. Что будет с частотой генов? Правильно — она изменится. И нам нужно посчитать, как именно.
Ваша задача:
1️⃣ Рассчитать исходную популяцию (по Харди-Вайнбергу).
2️⃣ «Уничтожить» часть особей согласно условию.
3️⃣ Пересчитать остатки.
🛠 Инструментарий Льва (Алгоритм)
Задача решается в 5 шагов. Запомните их — и «5 элемент» перестанет быть элементом хаоса.
🧬 Практика: Задача
Условие:
Окраска шерсти у кроликов контролируется одним геном с неполным доминированием:
- AA — чёрная окраска
- Aa — серая (промежуточная)
- aa — белая
В равновесной популяции из 1000 кроликов 160 — белые.
Затем в популяцию проник хищник, который избирательно отлавливал чёрных кроликов: погибло 40% особей с генотипом AA.
Задание:
- Найдите частоты аллелей A и a в исходной популяции.
- Рассчитайте частоты всех фенотипов сразу после отбора (до следующего размножения).
Ответ поясните. При расчётах округляйте до 4 знаков.
💡 Решение от Льва (пошагово)
🔹 Часть 1: Исходная популяция (равновесие)
Шаг 1. Находим q²
Белые кролики (aa) — это рецессивные гомозиготы.
Их 160 из 1000.
q² = 160 / 1000 = 0,16
Шаг 2. Находим q и p
q = √0,16 = 0,4 (частота аллеля a)
p = 1 − 0,4 = 0,6 (частота аллеля A)
Шаг 3. Считаем исходное распределение генотипов
🔹 Часть 2: Применяем отбор («5 элемент»)
Шаг 4. Учитываем гибель 40% чёрных (AA)
Погибло: 360 × 0,4 = 144 особи.
Осталось AA: 360 − 144 = 216 особей.
(Aa и aa не затронуты: 480 и 160 соответственно).
Шаг 5. Новая численность популяции
216 (AA) + 480 (Aa) + 160 (aa) = 856 особей.
Шаг 6. Пересчитываем частоты фенотипов ПОСЛЕ отбора
Делим количество каждого генотипа на новую сумму (856).
✅ Ответ:
- В исходной популяции: частота аллеля A = 0,6; частота аллеля a = 0,4.
- После отбора частоты фенотипов:
чёрные (AA): 0,2523;
серые (Aa): 0,5607;
белые (aa): 0,1869.
⚠️ Типовые ловушки
🔴 Ошибка №1: Забыли пересчитать общую численность популяции после отбора.
→ Совет: Всегда пишите новую сумму отдельной строкой — это ваш «якорь» для нормировки.
🔴 Ошибка №2: Пытаются сразу применить формулу 2p'q' к популяции после отбора.
→ Запомните: 2p'q' — это прогноз для следующего поколения при случайном скрещивании. Если в задаче не сказано «в F1», считаем только фактическое распределение «здесь и сейчас».
🔴 Ошибка №3: Перепутали «погибло 40%» и «выжило 40%».
→ Внимательно читайте условие: «погибло 40%» = выжило 60%.
🎯 Домашнее задание для вас
Попробуйте решить сами (ответ напишите в комментариях или сохраните для самопроверки):
В популяции 2000 растений частота доминантного аллеля A = 0,7. Особи с генотипом AA имеют выживаемость 80%. Сколько рецессивных гомозигот (aa) останется после отбора?
(Подсказка: начните с расчёта исходного распределения генотипов.)
🧭 Почему это важно?
Задачи на «5 элемент» учат вас не просто считать, а мыслить эволюционно. Вы видите, как отбор меняет генофонд — шаг за шагом, цифра за цифрой. Это тот навык, который отличает «зубрилу» от будущего учёного.
💡 Совет на миллион:
Когда видите в условии слова «погибают», «не доживают», «выживаемость» — сразу рисуйте табличку:
| Генотип | Было | Выживаемость | Стало |
Заполняйте по шагам. Хаос превращается в систему.
🦁 С вами был Лев,
ваш помощник в подготовке.
Автор идеи и методист: Марина.
🔖 Сохраняйте пост, чтобы не потерять алгоритм!
🔗 Делитесь с одноклассниками, которые боятся задач с отбором.
#БиоРазборки #5ЭлементФедорова #ЕстественныйОтбор #БиологияСЛьвом
🧭 Навигатор по рубрике «Био-разборки»
📚 Полезные ссылки:
▫️ Выпуск №1: Закон Харди-Вайнберга: базовые формулы
▫️ Выпуск №3: Экологические задачи: цепи питания и правила 10%.
▫️ Выпуск №4: Биосинтез белка: как считать нуклеотиды и аминокислоты.