Альбинизм у кукурузы наследуется как аутосомный рецессивный признак

Алгоритм решения задачи № 16

Альбинизм общий наследуется как рецессивный аутосомный признак. Заболевание встречается с частотой 1:20000. Вычислите количество гетерозигот в популяции.

ДАНО:

ОПРЕДЕЛИТЬ:

· Частоту встречаемости гетерозигот

РЕШЕНИЕ:

Закон Харди- Вайнберга

1) Определим частоту встречаемости рецессивного гена

q = q 2 = 1√20000 = 1/141

2) Определим частоту встречаемости доминантного гена

p = 1 – 1/141 = 140/141

3) Определим частоту встречаемости гетерозигот в популяции

2pq = 2 • 140/141 • 1/141 = 1/70

ОТВЕТ:

Частота встречаемости гетерозигот в популяции 1 : 70

ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ:

Задача на популяционно-статистический метод изучения генетики человека. Этот метод позволяет дать характеристику генетической структуры популяции по любому гену. При этом можно вычислить частоту встречаемости гомозигот по доминантному гену, гетерозигот и гомозигот по рецессивному гену.

Глава IX

Наследственные болезни человека

Классификация Наследственных болезней

Все наследственные болезни принято разделять на три большие группы: моногенные, болезни с наследственным предрасположением (мультифакториальные) и хромосомные.

Причиной развития моногенных болезней является поражение генетического материала на уровне молекулы ДНК, в результате чего повреждается только один ген. К моногенным болезням относится большинство наследственных болезней обмена (таких, как фенилкетонурия, галактоземия, муковисцидоз, адреногенитальный синдром, гликогенозы, мукополисахаридозы и многие другие). Моногенные болезни наследуются в со­ответствии с законами Менделя и по типу наследования могут быть разделены на: аутосомно-доминантные, аутосомно-рецессивные и сцепленные с Х-хромосомой.

Болезни с наследственным предраспо­ложением (мультифакториальные) являются полигенными, и для их проявления требуется влияние определенных факторов внешней среды. Общими признаками мультифакториальных заболеваний яв­ляются: 1) высокая частота среди населения; 2) выраженный клинический полиморфизм; 3) сходство клинических проявлений у пробанда и ближайших родственников; 4) возрастные отличия; 5) половые отличия; 6) различная терапевтическая эффективность; 7) несоответствие закономерностей насле­дования простым менделевским моделям.

Хромосомные болезни могут быть обусловлены количественными аномалиями хромосом (геномные мутации), а также структурными аномалиями хромосом (хромосомные аберрации).

Источник

Альбинизм у кукурузы наследуется как аутосомный рецессивный признак

Раздел VI. Популяционная генетика

Сумма генов одного аллеля в данной популяции является величиной постоянной:

Сумма генотипов одного аллеля в данной популяции eсть также величина постоянная:

Задачи

Количество гетерозигот в популяции равно 2pq.

2pq = 2 x 140/141 x 1/141 = 1/70

Выразив это число в процентах, получим 1,4%.

Древпеевропейская	0,5
Кавказская	0,65
Негроидная	0,45

Вычислите частоту встречаемости лиц, чувствительных к фенилтиокарбамиду среди популяций каждой из этих групп.

Белого населения США	10
Негров США	30
Китайцев и японцев	40

Определите генетическую структуру указанных популяций.

Уты	97,4
Тоба	98,5
Навахо	77,7
Черноногие	23,5
Австралийские аборигены	48,1
Бушмены	83

Определите генетическую структуру указанных популяций.

Белое население США	54
Негры США	53,2
Индейцы США	77,6
Эскимосы восточной Гренландии	91,3
Айны	43
Австралийские аборигены	17,8

Определите генетическую структуру указанных популяций.

Населения СССР
ММ	36
MN	48
NN	16
Европейцев
ММ	30
MN	50
NN	20
Папуасов Новой Гвинеи
ММ	1,1
MN	15,9
NN	83

Определите частоту генов LM и LN в указанных популяциях.

Генотипы лиц, имеющих врожденный вывих бедра, АА и Аа (доминантное наследование). Здоровые лица имеют генотип аа. Из формулы p 2 + 2pq + q 2 = 1 ясно, что число гомозиготных по рецессивному гену особей (аа) q 2 = 1 — p 2 — 2pq. Однако приведенное в задаче число больных (6:10 000) представляет собой не p 2 + 2pq, а лишь 25% носителей гена А, т. е. p 2 + 2pq/4.

Источник

Решение задач по теме «Закон Харди-Вайнберга»

Для того чтобы описывать генетические свойства популяции, вводится понятие генофонда: совокупности генов, встречающихся в данной популяции. Помимо генофонда важны также частота встречаемости гена или частота встречаемости аллеля.

Знание того, как реализуются законы наследования на уровне популяций, принципиально важно для понимания причин индивидуальной изменчивости. Все закономерности, выявляемые в ходе психогенетических исследований, относятся к конкретным популяциям. В других популяциях, с иным генофондом и другими частотами генов, могут получаться отличающиеся результаты.

Закон Харди-Вайнберга— основа математических построений генетики популяций и современной эволюционной теории.

Данная разработка содержит теоретический материал по теме и примеры решения задач на применение данного закона.

Просмотр содержимого документа
«Решение задач по теме «Закон Харди-Вайнберга»»

Популяционная генетика занимается генетической структурой популяций.

Понятие «популяция» относится к совокупности свободно скрещивающихся особей одного вида, длительно существующей на определенной территории (части ареала) и относительно обособленной от других совокупностей того же вида.

У человека, например, помимо территориальной изоляции, достаточно изолированные популяции могут возникать на основе социальных, этнических или религиозных барьеров. Поскольку между популяциями не происходит свободного обмена генами, то они могут существенно различаться по генетическим характеристикам. Для того чтобы описывать генетические свойства популяции, вводится понятие генофонда: совокупности генов, встречающихся в данной популяции. Помимо генофонда важны также частота встречаемости гена или частота встречаемости аллеля.

Знание того, как реализуются законы наследования на уровне популяций, принципиально важно для понимания причин индивидуальной изменчивости. Все закономерности, выявляемые в ходе психогенетических исследований, относятся к конкретным популяциям. В других популяциях, с иным генофондом и другими частотами генов, могут получаться отличающиеся результаты.

Закон Харди-Вайнберга— основа математических построений генетики популяций и современной эволюционной теории. Сформулирован независимо друг от друга математиком Г. Харди (Англия) и врачом В. Вайнбергом (Германия) в 1908 г. Этот закон утверждает, что частоты аллелей и генотипов в данной по­пуляции будут оставаться постоянными из поколения в поколение при выполнении следующих условий:

1) численность особей популяции достаточно велика (в идеале — бесконечно велика),

2) спаривание происходит случайным образом (т. е. осуществ­ляется панмиксия),

3) мутационный процесс отсутствует,

4) от­сутствует обмен генами с другими популяциями,

5) естественный отбор отсутствует, т. е. особи с разными генотипами одинаково плодовиты и жизнеспособны.

Иногда этот закон форму­лируют иначе: в идеальной популяции частоты аллелей и геноти­пов постоянны. (Поскольку описанные выше условия выполнения данного закона и есть свойства идеальной популяции.)

Математи­ческая модель закона отвечает формуле:

Она выводится на основе следующих рассуждений. В качестве примера возьмем простейший случай — распределение двух ал­лелей одного гена. Пусть два организма являются основателями новой популяции. Один из них является доминантной гомозиго­той (АА), а другой — рецессивной гомозиготой (аа). Естественно, что все их потомство в F₁ будет единообразным и будет иметь генотип (Аа). Далее особи F₁ будут скрещиваться между собой. Обозначим частоту встречаемости доминантного аллеля (А) буквой p, а рецессивного аллеля (а) — буквой q. Поскольку ген представлен всего двумя аллелями, то сумма их частот равна единице, т. е. р + q = 1. Рассмотрим все яйцеклетки в данной популяции. Доля яйцеклеток, несущих доминантный аллель (А), будет соответствовать частоте этого аллеля в популяции и, сле­довательно, будет составлять р. Доля яйцеклеток, несущих ре­цессивный аллель (а), будет соответствовать его частоте и со­ставлять q. Проведя аналогичные рассуждения для всех сперматозоидов популяции, придем к заключению о том, что до­ля сперматозоидов, несущих аллель (А), будет составлять р, а несущих рецессивный аллель (а) — q. Теперь составим решетку Пеннета, при этом при написании типов гамет будем учитывать не только геномы этих гамет, но и частоты несомых ими алле­лей. На пересечении строк и столбцов решетки мы получим генотипы потомков с коэффициентами, соответствующими часто­там встречаемости этих генотипов.

Источник

РЕШЕНИЕ ТИПОВЫХ ЗАДАЧ

Задача 1. Альбинизм у ржи наследуется как аутосомный рецессивный признак. На поле среди 84000 растений выявлено 210 альбиносов. Определить частоту гена альбинизма в популяции ржи.

В связи с тем, что альбинизм у ржи является аутосомным рецессивным признаком, растения альбиносы будут гомозигоны по аллелю а – аа. Частота их популяции (q 2 ) равна 210/84 000 = 1/400 = 0,0025. Частота гена а будет равна Öq 2 = Ö0,0025 = 0,05.

Задача 2.На острове отстрелено 10 000 лисиц из них 9 991 рыжих и 9 белых особей. Рыжий цвет доминирует над белым. Определить процентное соотношение всех фено- и генотипов в популяции (АА, Аа и аа).

Если белые особи рецессивны, то их генотип будет аа и встречается с вероятностью (q 2 ) 9/10 000 или 0,09%, а рыжие особи встречаются с вероятностью 9 991/10 000 = 99,91%. Определим частоту аллеля а, которая равна Öq 2 = Ö0,09 = 0,3.Тогда частота аллеля А = 1 – q = 1 –0,3 = 0,7. Отсюда частота генотипа АА = р 2 = 0,7 2 = 0,49%, а Аа =2рq = 2 ´ 0,7 ´ 0,3 = 0,42%

Задача 3. У крупного рогатого скота породы шортгорн красная масть неполностью доминирует над белой. Гетерозигота имеет чалую окраску. В районе зарегистрировано 4 169 красных, 3 780 чалых и 756 белых животных. Определить частоту генов всех видов окраски в этой популяции животных.

Обозначим ген красной масти животных через А, белой – а. Генотип красных особей АА (их было 4 169), чалых Аа (их 3 780) и белых аа (их 756). Всего изучено 8 705 особей. Рассчитаем частоту гомозигот (красных и белых особей) в долях единицы. Так частота белых фенотипов будет 756/8 705 = 0,09. Следовательно, аа = q 2 = 0,09, а частота аллеля а = q = 0,09 = 0,3.Частота аллеля а = 1 – q = 1 – 0,3 = 0,7.

Задача 4. Альбинизм наследуются как рецессивный аутосомный признак. Заболевание встречается с частотой 1 : 20 000. Каково количество гетерозигот в популяции?

Если принять, что альбинизм наследуется рессивно, то величина особей аа = q 2 = Ö1/20 000. Отсюда частота аллеля а = q = 1/20 000 = 1/141. Тогда частота аллеля А = р = 1–q= 1 – 1/141 = 140/141. Количество гетерозигот равно 2рq = 2 ´ 140/141 ´ 1/141 = 0,014 или 1,4%.

Задача 5. Врожденный вывих бедра наследуется доминантно, средняя пенетрантность 25%. Заболевание встречается с частотой 6 : 10 000 (В.П. Эфроимсон, 1968). Определите число гомозигот по рецессивному гену.

При доминантном наследовании лица с врожденным вывихом бедра будут иметь генотипы АА и Аа, здоровые – аа. Из закона Харди–Вайнберга следует, что число особей с генотипом аа = q 2 = 1 – р 2 – 2рq. Однако в условиях задачи число больных (6 : 10 000) представлено не р 2 + 2рq, а лишь 25% носителей аллеля А, т.е. 4 (р 2 + 2рq). Следовательно, р 2 + 2рq = 4´ 6/10 000 = 24/10 000. Тогда q 2 (число гомозигот аа) равно 1 – (24/10 000) = 99.76%.

Задача 6. В получениях, каждая из которых, размножаясь путем панмиксии, имеется следующая частота генотипов:

Определить частоты генотипов АА, Аа и аа, которые будут в F₁ в каждой популяции.

В каждой популяции по каждому генотипу образуется одинаковое число яйцеклеток и спермиев. При панмиксии число возможных их сочетаний находят алгебраическим путем:

– в популяции а) образуется яйцеклеток: 0,2 А + 0,4 А + 0,4 а и образуется спермиев 0,2 А + 0,4 А + 0,4 а. Находим соотношение образующихся генотипов (0.2 А + 0,4 А + 0,4 а)(0,2 А + 0,4 А + 0,4 а) = 0,04 АА + 0,08 АА + 0,8 Аа + 0,08 АА + 0,16 АА + 0,16 Аа + 0,08 Аа + 0,16 Аа + 0,16аа = 36 АА + 0,48 Аа + 0,16 аа;

– в популяции б) образуется яйцеклеток: 0,4 А + 0,2 А + 0,2 а + 0,2а, также и спермии, в результате панмиксии образуются генотипы 0,36 АА + 0,4 Аа + 0,16 аа. Такое же решение и по популяциям в) и г) у всех популяциях после одного свободного скрещивания устанавливается одинаковое равновесное соотношение генотипов.

Задача 7. П. Ф. Рокицкий (1978) приводит следующие частоты групп крови популяции: I – 0,33; II – 0,36; III – 0,23; IV – 0,08. Вычислите частоты генов, определяющих группы крови в системе АВО в данной популяции.

II группа – r 2 +2рr = 0,36

III группа – q 2 +2qr = 0,23

IV группа – 2рq = 0,08.

Отсюда определяем частоту гена J 0 /r = Ö0,33 = 0,574. Для вычисления частот генов. J А и J В можем комбинировать материал в два варианта: по частотам групп крови I и II или же I и III.

Задача 8. Популяция состоит из 60% особей с генотипом ММ и 40% с генотипом мм. Определить в долях единицы частоты генотипов ММ, Мм и мм после установления в популяции равновесия в соответствии с законом Харди-Вайнберга.

Частота (р) гена М = 0,6 или 60%, частота (q) гена м = 0,4 или 40%.В соответствии с законом Харди-Вайнберга в популяции после первого поколения установится следующее равновесие: р 2 +2рq+q 2 = 1. ММ(0,6´0,6)+2Мм(0,6´0,4)+мм(0,4´0,4) = 1, т.е. 0,36 ММ+0,48 Мм = 0,16мм = 1.

Источник

Линия заданий 28, ЕГЭ по биологии

1) Генотипы родителей: AaBb (коричневые гладкие семена) и aabb (белые морщинистые семена)
2) Схема решения

1) Генотипы родителей: самка aabb, самец AaBb
2) Схема решения

1695. Известно, что ген B, отвечающий за серую окраску тела у мух дрозофил, доминирует над геном b, отвечающим за черную окраску. Ген длинных крыльев V доминирует над геном v, отвечающим за появление коротких крыльев. Также известно, что гены, отвечающие за окраску тела и длину крыльев, находятся в одной хромосоме.

В результате скрещивания серой короткокрылой мухи с черным длиннокрылым самцом получили потомство, все особи которого имели серую окраску и длинные крылья. Для определения генотипа потомства было проведено анализирующее скрещивание. Составьте схемы обоих скрещиваний. Определите генотипы и фенотипы потомства в первом и втором скрещивании, если известно, что кроссинговера в них не происходило.

4) Поскольку кроссинговера не происходит, особь VvBb образует только два основных типа гамет: vB, Vb

3) В обоих скрещиваниях действуют законы независимого наследования признаков, сцепленных с полом наследования

12,5% потомков женского пола от всего возможного потомства во втором скрещивании по фенотипу сходны с исходной женской особью серой окраской тела и нормальными глазами (AaX B X b )

1751. У львиного зева красная окраска цветка (A) неполно доминирует над белой. Гибридное растение имеет розовую окраску. Узкие листья (B) неполно доминируют над широкими. У гибридов листья имеют среднюю ширину. Гены располагаются в разных хромосомах.

Какое потомство получится от скрещивания растения с красными цветками и средними листьями с растением, имеющим розовые цветки и средние листья? Определите тип скрещивания, генотипы родителей и фенотипы потомства от этого скрещивания. Составьте схему решения задачи.

3) Тип скрещивания: дигибридное скрещивание с независимым наследованием признаков и неполным доминированием

1) Генотипы: самка AaBb, самец aaBb

3) В скрещивании проявляются закон независимого наследования признаков и явление неполного доминирования (промежуточного наследования).

3) В скрещивании проявляется закон независимого наследования признаков и сцепленного с полом наследования

4) В данном случае действуют законы независимого наследования признаков, сцепленного с полом наследования

Источник