Генетична рівновага в популяціях і її порушення

1. Генетична рівновага в популяціях і її порушення

Учитель біології
Хмельницького НВК
№4 А. Онуфрійчук

2. Мета уроку:

Освітня: продовжити формувати знання учнів
про популяція як структурну одиницю виду;
охарактеризувати особливості змін
генофонду популяції, навчитися розв'язувати
задачі на закон Харді-вайнберга.
Розвиваюча: розвивати уміння порівнювати,
співставляти та робити відповідні висновки.
Виховна: виховувати бережливе ставлення
до живої природи планети.

3.

ГЕНОФОНД – сума всіх генотипів,
накопичених в популяції.
Закономірності змін
генофонду популяції:
Генетична рівновага
(стала частота алелей різних генів)
в популяціях, які живуть ізольовано, в
умовах слабкого тиску природнього
добору

4. Вплив факторів на генофонд популяцій:

Мінливість генотипу
Природній добір

5.

Закон Харді-Вайнберга
Частота генів (генотипів) в популяції
є величина стала і не змінюється з
покоління в покоління.
Рівновага частот генів:
2
р
+ 2рq +
2
q
= 1,
де р2 - частота домінантних гомозигот (АА);
2рq - частота гетерозигот (Аа);
q2 - частота рецесивних гомозигот (аа).

6.

Біологічна задача на
закріплення закону
В популяції озерної жаби з'явилося потомство - 1680 жабенят з
темними плямами (домінантна ознака) і 320 жабенят зі світлими
плямами. Визначте а) частоту зустрічання домінантного і
рецесивного генів плямистості б) число гетерозигот серед жабенят
з темними плямами.
р2 + 2рq + q2 = 1
= 2000
1680 + 320 = 2000 особин всього у популяції.
320
2
q
0,16 q 0,16 0,4 - частота зустрічання
гомозигот по рецесиву.
2000
р = 1 - q = 1 - 0,4 = 0,6 - частота зустрічання гомозигот по
домінанті.
2рq = 2 х 0,6 х 0,4 = 0,48
частота
гетерозигот
= 48% з 1680 буде гетерозигот.

7.

Причини порушення генетичної рівноваги
1. Невипадковий підбір статевого партнера при
розмножуванні у тварин
У диких гусей
підбір пар
за схожим
окрасом пір'я

8.

Причини порушення генетичної рівноваги
2. Випадкова втрата рідкісних генів в звязку з
загибеллю їх носіїв.

9.

Причини порушення генетичної рівноваги
3. При розпаді популяції на дві нерівних частини
бар'єрами, які неможливо подолати (При малій
кількості особин однієї з популяцій її генофонд за
складом може відрізнятися від попереднього.
Рідкісні алелі можуть стати звичними і навпаки).

10.

Причини порушення генетичної рівноваги
4. Після природньої катастрофи особини які вижили
при відновленні
чисельності
можуть
призвести
до змін
генофонду
популяції

11.

Задача на закон Харді-Вайнберга
1. Альбінізм жита успадковується як аутосомна рецесивна ознака. При
обстеженніділянки з 84000 рослин виявлено 210 з альбінізмом. Визначте
частоту генів альбінізму у жита.
Дано:
(р+q)2 = р2 + 2рq + q2 = 1
а – альбінізм
А – норма
Альб
норма
=
210
=
210
84000
q =
210
84000
q2
8400
Частота q(а) - ?
=
1
400
1
= 20 =0,05
чи = 5% (0,05х100%)
Відповідь: Частота зустрічання гена альбінізму
(а) - 0,05 чи 5%

12.

Задача на закон Харді-Вайнберга
2. На одному з островів було відстріляно 10000 лисиць. З них виявлено
9991 рудих і 9 білих. Руде забарвлення домінує над білим. Визначте
відсотковий вміст рудих гомозиготних, рудих гетерозиготних і білих
лисиць.
(р+q)2 = р2 + 2рq + q2 = 1
Дано:
А – руді
а – білі
q2, 2pq, p2 - ?
q2
9
=
=
0,0009 = 0,09%
10000
q=
9
10000
= 0,0009 =0,03
р = 1 - 0,03 = 0,97
р2 = 0,972 = 0,9409 = 94%
2рq = 2 х 0,97 х 0,03 = 0,0582 = 5,8%
Відповідь: аа – 0,03%; Аа – 5,8%; АА – 94%

13.

Задача на закон Харді-Вайнберга
3. Альбінізм успадковується як атусомна рецесивна ознака.
Захворювання зустрічається з частотою 1:20000. Вирахуйте
відсоткову кількість гетерозигот в популяції.
Дано:
а – альбінізм
q2 =
А – норма
Альб
=
норма
1
20000
Частота 2рq - ?
q=
(р+q)2 = р2 + 2рq + q2 = 1
1
20000
1
20000
= 0,00005 = 0,0071
р = 1 – 0,0071 = 0,9924
2рq = 2 х 0,0071 х 0,9924 = 0,014 = 1,4%
Відповідь: кількість гетерозигот в популяції – 1,4%

14.

Задача на закон Харді-Вайнберга
4. Алькаптонурія успадковується як атусомна рецесивна ознака.
Захворювання зустрічається з частотою 1:1000, Вирахуйте кількість
гетерозигот в популяції.
Дано:
А – норма
а – алькаптонурія
Альк
норма
=
1
10000
Частота 2рq - ?
(р+q)2 = р2 + 2рq + q2 = 1
1
q2 = 10000
q=
1
10000
= 0,0001 = 0,01
р = 1 – 0,01 = 0,99
2рq = 2 х 0,01 х 0,99 = 0,0198 = 1,9%
Відповідь: кількість гетерозигот в популяції – 1,9%

15.

Задача на закон Харді-Вайнберга
5. Вроджений вивих стегна успадковується як аутосомна домінантна
ознака з середньою пенетрантнісью 25%. Захворюання зустрічається
з частотою 6:10000. Визначте число гомозиготних особин по
рецесивному гену.
(р+q)2 = р2 + 2рq + q2 = 1
Дано:
А – вивих
а – норма
А
а
=
6
10000
Пенетрантність 25%
q2 - ?
р2
6
+ 2рq =
10000
Але оскільки. пенетрантність – 25% чи ¼, то носіїв гена
буде в 4 рази більше, тому
р2
6Х 4
+ 2рq =
10000
24
=
10000
q2 = 10000 - 24 = 9976
Відповідь: число гомозигот аа – 9976 особин

16.

Задача на закон Харді-Вайнберга
6. Подагра зустрічається у 2% людей і обумовлена аутосомним
домінантним геном. У жінок подагра не проявляєтся, у чоловіків
пенетрантність складає 20%. Визначте генотипічну структуру
популяції по аналізованій ознаці.
(р+q)2 = р2 + 2рq + q2 = 1
Дано:
А – подагра
а – норма
Пенетрантність -2%:
♀ - немає ♂- 20%
Генетич. структура
популяції?
2% хворіють,
але лише ♂, і носіївй гена з них в 5 разів
більше,оскільки пенетрантність 20%
(100% : 20% = 5)
(р+q)2 = р2 + 2рq + q2 = 1
10% ♂ носії гена захворювання,
10% ♂ + 10% ♀, которые носять ген, але не хворіють
подагри
20% носії гена

17. Дякую за увагу

У популяції міньйонів одноокість наслідується як
аутосомно- рецесивна ознака …