Закон харди вайнберга реферат

Обновлено: 05.07.2024

Рассмотрим этот закон на простом примере. Назовем два аллеля Х и х. Тогда у особей могут встречаться четыре следующие комбинации этих аллелей: ХХ, хх, хХ и Хх. Если обозначить через p и q частоту встречаемости индивидуумов с аллелями Х и х соответственно, то согласно закону Харди—Вайнберга

p2 + 2pq + q2 = 100%,

где p2 — частота встречаемости индивидуумов с аллелями ХХ, 2pq — с аллелями Хх или хХ, а q2 — частота встречаемости индивидуумов с аллелями хх. Эти частоты, при соблюдении сформулированных выше условий, будут оставаться постоянными из поколения в поколение, независимо от изменения количества индивидуумов и от того, насколько велики (или малы) p и q. Этот закон представляет собой модель, используя которую генетики могут количественно определять изменения в распределении генов в популяции, вызванные, например, мутациями или миграцией. Другими словами, этот закон является теоретическим критерием для измерения изменений в распределении генов.

Комментировать Годфри Харолд ХАРДИ

Godfrey Harold Hardy, 1877–1947

Английский математик, родился в Кранли, графство Суррей. Сын учителя рисования. 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. Признав гениальность юного клерка, Харди пригласил его в Оксфорд, и в течение нескольких лет, предшествовавших безвременной смерти Рамануджана, они опубликовали серию блестящих совместных работ.

Wilhelm Weinberg, 1862–1937

Нужна помощь в написании доклада?

Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Наша система гарантирует сдачу работы к сроку без плагиата. Правки вносим бесплатно.

Немецкий врач, имевший большую частную практику в Штуттгарте. По воспоминаниям современников, помог появиться на свет 3500 младенцам, в том числе по крайней мере 120 парам близнецов. На основании собственных наблюдений над рождением близнецов и переоткрытых генетических законов Менделя пришел к выводу, что предрасположенность к рождению двуяйцевых (неидентичных) близнецов передается по наследству.


Презендация позволяет подробнее продемонстрировать возможные изменения генетигеской структуры популяции, условия действия закона, практическое значение закона Харди-Вайнберга в практической деятельности человека.

Содержимое разработки

Генетическое равновесие популяций. Закон Харди-Вайнберга. УЧИТЕЛЬ: ЕГОРОВА Т.В. ГБОУ ШКОЛЫ № 578 САНКТ-ПЕТЕРБУРГ 2014 Г.

Генетическое равновесие популяций. Закон Харди-Вайнберга.

УЧИТЕЛЬ: ЕГОРОВА Т.В.

ГБОУ ШКОЛЫ № 578

САНКТ-ПЕТЕРБУРГ

1. Личности ученых…………………………………………… . . . 4-5

2. Условия выполнения закона Харди-Вайнберга… . . .6-7

4. Основные положения………………………………… … … .. . … … .. . 15

5. Практическое значение

закона Харди Вайнберга……………………………………. 14-18

Список использованной литературы. 21

Введение. Популяция — совокупность особей одного вида, занимающих определенный ареал обитания, свободно скрещивающихся друг с другом и производящих полноценное потомство, имеющих общее происхождение. Генетическая структура популяций определяется соотношением аллелей и генов, естественным отбором и факторами эволюции, влияющих на это соотношение. 2

Популяция — совокупность особей одного вида, занимающих определенный ареал обитания, свободно скрещивающихся друг с другом и производящих полноценное потомство, имеющих общее происхождение.

Генетическая структура популяций определяется соотношением аллелей и генов, естественным отбором и факторами эволюции, влияющих на это соотношение.

Выявление задачи. С помощью закона Харди-Вайнберга можно вычислить степень отклонения фактических частот генотипов от ожидаемых результатов на основе вычислений, используя метод идеальной популяции, и установить эффект действия экологических факторов. 3

Выявление задачи.

С помощью закона Харди-Вайнберга можно вычислить степень отклонения фактических частот генотипов от ожидаемых результатов на основе вычислений, используя метод идеальной популяции, и установить эффект действия экологических факторов.

Личности ученых. Годфри Харолд Харди (1877–1947) – английский математик, известный своими работами в теории чисел и математическом анализе. Изучал математику в Кембриджском и Оксфордском университете. Самую большую известность Харди принесли совместные работы с Джоном Идензором Литлвудом и с индийским математиком Cриниваса Рамануджаном. 4

Личности ученых.

Годфри Харолд Харди (1877–1947) – английский математик, известный своими работами в теории чисел и математическом анализе. Изучал математику в Кембриджском и Оксфордском университете.

Самую большую известность Харди принесли совместные работы с Джоном Идензором Литлвудом и с индийским математиком Cриниваса Рамануджаном.

Личности ученых. Вильгельм Вайнберг (1862–1937) – немецкий врач. Изучал медицину в Тюбингене и Мюнхене. В Штутгарде имел обширную общую и акушерскую практику. Большую часть жизни провел в изучении медицинской статистики и генетики человека , включая проблемы изучения близнецов, мутаций, и приложения законов наследования в популяциях. 5

Личности ученых.

Вильгельм Вайнберг (1862–1937) – немецкий врач. Изучал медицину в Тюбингене и Мюнхене. В Штутгарде имел обширную общую и акушерскую практику.

Большую часть жизни провел в изучении медицинской статистики и генетики человека , включая проблемы изучения близнецов, мутаций, и приложения законов наследования в популяциях.

Условия выполнения закона Харди-Вайнберга. Не должно быть миграций как в популяцию, так и из нее. Популяция должна иметь большую численность. Скрещивание в популяции случайно. Не должно быть естественного отбора. Не должно быть мутаций. 6

Условия выполнения закона Харди-Вайнберга.

  • Не должно быть миграций как в популяцию, так и из нее.
  • Популяция должна иметь большую численность.
  • Скрещивание в популяции случайно.
  • Не должно быть естественного отбора.
  • Не должно быть мутаций.

Эти положения в естественных условиях нарушаются: Мутации происходят всегда. Существуют миграции – поток генов. Популяция состоит из конечного числа особей. В популяции существует избирательность при образовании брачных пар, при встрече гамет и образования зигот. Всегда существуют различия в приспособленностях и способности к выживанию. 7

Эти положения в

естественных условиях

  • Мутации происходят всегда.
  • Существуют миграции – поток генов.
  • Популяция состоит из конечного числа особей.
  • В популяции существует избирательность при образовании

брачных пар, при встрече гамет и образования зигот.

  • Всегда существуют различия в приспособленностях и способности к выживанию.

Закон Харди-Вайнберга ― основной закон популяционной генетики. Закон Харди-Вайнберга гласит, что в идеальной популяции существует постоянное соотношение относительных частот аллелей и генотипов: (p A + q a ) 2 = р 2 АА + 2 р q Aa + q 2 aa = 1 где буквам обозначены : р – частота встречаемости аллеля А; q – частота встречаемости аллеля а; q 2 – частота встречаемости генотипа аа; р 2 – частота встречаемости генотипа АА; р q – частота встречаемости генотипа Аа. 8

Закон Харди-Вайнберга ― основной закон популяционной генетики.

Закон Харди-Вайнберга гласит, что в идеальной популяции существует постоянное соотношение относительных частот аллелей и генотипов:

(p A + q a ) 2 = р 2 АА + 2 р q Aa + q 2 aa = 1

где буквам обозначены :

р – частота встречаемости аллеля А;

q – частота встречаемости аллеля а;

q 2 – частота встречаемости генотипа аа;

р 2 – частота встречаемости генотипа АА;

р q – частота встречаемости генотипа Аа.

Пересчет на число особей. Если известны относительные частоты аллелей p и q и общая численность популяции N общ , то можно рассчитать ожидаемую абсолютную частоту (численность особей) каждого генотипа: p 2 AA · N общ + 2 pq Aa · N общ + q 2 aa · N общ = N общ В данном уравнении: p 2 AA · N общ – ожидаемая абсолютная частота (численность) доминантных гомозигот АА 2 · p · q Aa · N общ – ожидаемая абсолютная частота (численность) гетерозигот Аа q 2 aa · N общ – ожидаемая абсолютная частота (численность) рецессивных гомозигот а 9

Пересчет на число особей.

Если известны относительные частоты аллелей p и q и общая численность популяции N общ , то можно рассчитать ожидаемую абсолютную частоту (численность особей) каждого генотипа:

p 2 AA · N общ + 2 pq Aa · N общ + q 2 aa · N общ = N общ

В данном уравнении:

p 2 AA · N общ – ожидаемая абсолютная частота (численность) доминантных гомозигот АА

2 · p · q Aa · N общ – ожидаемая абсолютная частота (численность) гетерозигот Аа

q 2 aa · N общ – ожидаемая абсолютная частота (численность) рецессивных гомозигот а

Пример применения закона. Предположим, что в популяции лисов частота встречаемости аллелей А , обуславливающих рыжую окраску шкурок равна рА = 0,9 , а частота встречаемости аллелей а , обуславливающих черно-бурую окраску равна q а = 0,1 .

Пример применения закона.

Решетка Пеннета.

Гаметы самок

Гаметы самцов

рА = 0,9

рА = 0,9

р 2 АА = 0,81

q а = 0,1

q а = 0,1

Аа (сиводушки)

р q Аа = 0,09

р q Аа = 0,09

q 2 АА = 0,01

12


Генотипы и фенотипы Относительные частоты р 2 АА рыжие 0,81 Абсолютные частоты р q Аа сиводушки q 2 АА черно-бурые 0,18 Сумма 81 0,01 18 1 1 100 Те же самые расчеты можно произвести, не составляя таблицы, по закону Харди-Вайнберга: ( 0,9 + 0,1 ) 2 = 0,81 + 0,18 + 0,01 = 1 или в пересчете на число особей: ( 0,9 · 100 + 0,1· 100 ) 2 = 81 + 18 + 1 = 1 00 14

Генотипы и фенотипы

Относительные частоты

р 2 АА рыжие

Абсолютные частоты

р q Аа сиводушки

q 2 АА черно-бурые

Те же самые расчеты можно произвести, не составляя таблицы, по закону Харди-Вайнберга:

( 0,9 + 0,1 ) 2 = 0,81 + 0,18 + 0,01 = 1

или в пересчете на число особей:

( 0,9 · 100 + 0,1· 100 ) 2 = 81 + 18 + 1 = 1 00

Основные положения. Частоты аллелей не изменяются от поколения к поколению. Равновесные частоты генотипов задаются возведением в квадрат суммы частот аллелей и не изменяются от поколения к поколению. Равновесные частоты генотипов достигаются за одно поколение. Какими бы они не были, частоты генотипов потомков будут р 2 , 2р q , q 2 . 15

Основные положения.

  • Частоты аллелей не изменяются от поколения к поколению.
  • Равновесные частоты генотипов задаются возведением в квадрат суммы частот аллелей и не изменяются от поколения к поколению.
  • Равновесные частоты генотипов достигаются за одно поколение. Какими бы они не были, частоты генотипов потомков будут р 2 , 2р q , q 2 .

Практическое значение закона Харди-Вайнберга. В здравоохранении – позволяет оценить популяционный риск генетических заболеваний. [ 17 ] В селекции – позволяет выявить генетический потенциал исходного материала (популяций, сортов и пород селекции). [ 18 ] В экологии – позволяет выявить влияние факторов на популяции по отклонениям фактических частот генотипов от расчетных величин. (При этом нужно соблюдать принцип единственного различия ). 16

Практическое значение закона Харди-Вайнберга.

  • В здравоохранении – позволяет оценить популяционный риск генетических заболеваний. [ 17 ]
  • В селекции – позволяет выявить генетический потенциал исходного материала (популяций, сортов и пород селекции). [ 18 ]
  • В экологии – позволяет выявить влияние факторов на популяции по отклонениям фактических частот генотипов от расчетных величин. (При этом нужно соблюдать принцип единственного различия ).

Альбинизм – это аутосомно-рецессивное заболевание. В большинстве европейских популяций 1 человек из 10 тыс является альбиносом. Частота рецессивных гомозигот составляет q 2 = 0,0001 . Люди с генотипом 2 pq - скрытые носители альбинизма. 17

Альбинизм – это аутосомно-рецессивное заболевание.

В большинстве европейских популяций 1 человек из 10 тыс является альбиносом.

Частота рецессивных гомозигот составляет q 2 = 0,0001 .

Люди с генотипом 2 pq - скрытые носители альбинизма.

18

Заключение. С помощью формулы Харди-Вайнберга можно определить ожидаемые частоты генотипов и фенотипов в поколениях свободно скрещивающейся популяции. Численные значения р и q, вычисленные по формуле ,как правило, бывают близкими к фактическим. Расчеты показывают, что в последующих поколениях в популяции сохраняется равновесное распределение частот генов. Правило Харди-Вайнберга указывает на существующие в популяции возможности для ее стабильности, которая нарушается факторами природной среды. 19

С помощью формулы Харди-Вайнберга можно определить ожидаемые частоты генотипов и фенотипов в поколениях свободно скрещивающейся популяции. Численные значения р и q, вычисленные по формуле ,как правило, бывают близкими к фактическим.

Расчеты показывают, что в последующих поколениях в популяции сохраняется равновесное распределение частот генов.

Правило Харди-Вайнберга указывает на существующие в популяции возможности для ее стабильности, которая нарушается факторами природной среды.


Список использованной литературы. 1. Айала Ф., Кайгер Дж. Современная генетика: В 3-х т. Т.3. – М.: Мир, 1987. 2. География и мониторинг биоразнообразия. Коллектив авторов. М.: Издательство Научного и учебно-методического центра, 2002. – 432 с. 3. Грант Верн. Эволюционный процесс. – М.: Мир, 1989. 4. Равич-Щербо И.В., Марютина Т.М., Григоренко Е.Л. Психогенетика: Уч. Для вузов. – М.: Аспект Пресс, 2000. – 447 с. 5. Словарь терминов по генетике. http://www.glossary.ru 6. Фогель Ф., Мотульски А. Генетика человека: В 3-х т. Т.1: Пер. с англ. – М.: Мир, 1989. – 312 с. 7. Афонин А. А. , Доктор с.-х. наук, профессор Брянского государственного университета ,Зав. лабораторией популяционной цитогенетики НИИ ФиПИ БГУ :Общая и теоретическая биология: генетика, эволюция, цитология, экология учебно-методический комплекс (УМК) 8. Т. Л. Богданова

Список использованной литературы.

7. Афонин А. А. , Доктор с.-х. наук, профессор Брянского государственного

университета ,Зав. лабораторией популяционной цитогенетики НИИ ФиПИ БГУ

:Общая и теоретическая биология: генетика, эволюция, цитология, экология

учебно-методический комплекс (УМК)


-80%

Читайте также: