№

Этап

1

Актуализация знаний

Концентрация внимания при изучении нового материала

2

Изучение нового материала

рассказ учителя с элементами беседы

Вид

Видом называют совокупность особей, которых объединяет сходство морфологических, физиологических и биохимических особенностей, общее происхождение, способные скрещиваться между собой и давать плодовитое потомство, занимающие определенный ареал.

Напомню, что название всех живых существ состоит из двух слов, так как во всем мире принята биноминальная номенклатура, созданная Карлом Линнеем.

Популяция (лат. populatio — население)

Популяция - совокупность особей одного вида, свободно скрещивающихся между собой, занимающих определенный ареал обитания и частично изолированных от других популяций. Популяцию можно назвать основной единицей существования, воспроизведения и эволюции вида.

• Совокупность особей одного вида
• Занимают определённый ареал
• Свободно скрещиваются друг с другом
• Имеют общее происхождение
• Имеют определённую генетическую структуру
• Изолированы от других популяций

Генофонд популяции – совокупность всех ее генов

Раздел генетики, изучающий закономерности наследования:

• Признаков
• Генетической структуры
• Динамики популяций

При определенных условия х популяция приходит в состояние равновесия и возникает Идеальная популяция. Под идеальной популяцией понимают бесконечно большую по численности особей популяцию, которая характеризуется полной панмиксией, отсутствием мутация и естественного отбора. В природе таких популяций нет, но большие по численности популяции по характеристикам приближаются к идеальной.

Характеристики:

• Число особей достаточно большое
• Особи свободно скрещиваются между собой
• Не происходит мутаций
• Нет миграций
• Отсутствует естественный отбор

И тогда в это популяции можно подсчитать частоты аллелей и генотипов. Для этого используется закон Хайди Вайнберга

Закон Харди — Вайнберга — положение популяционной генетики, гласящее, что в популяции бесконечно большого размера, в которой не действует естественный отбор, не идет мутационный процесс, отсутствует обмен особями с другими популяциями, не происходит дрейф генов, все скрещивания случайны — частоты генотипов по какому-либо гену (в случае если в популяции есть два аллеля этого гена) будут поддерживаться постоянными из поколения в поколение и соответствовать уравнению:

Где

p ₂— доля гомозигот по доминантному аллелю;

p— частота этого аллеля;

g₂— доля гомозигот по рецессивному аллелю;

g— частота соответствующего аллеля;

2pg— доля гетерозигот.

Отклонения от равновесия Харди–Вайнберга[править]

Семь допущений, лежащих в основе равновесия Харди–Вайнберга, следующие:

• организмы диплоидны
• происходит только половое размножение
• поколения не перекрываются
• спаривание происходит случайным образом
• численность популяции бесконечно велика
• частоты аллелей у мужчин и женщин одинаковы
• не существует миграции, потока генов, примеси, мутации или отбора

Нарушения допущений Харди–Вайнберга могут привести к отклонениям от ожиданий. То, как это влияет на совокупность, зависит от допущений, которые нарушаются.

• Случайное спаривание. HWP утверждает, что популяция будет иметь заданные частоты генотипов (называемые пропорциями Харди–Вайнберга) после одного поколения случайных спариваний внутри популяции. При нарушении предположения о случайном спаривании популяция не будет иметь пропорций Харди–Вайнберга. Распространенной причиной неслучайного спаривания является инбридинг, который вызывает увеличение гомозиготности по всем генам.

Если популяция нарушает одно из следующих четырех допущений, пропорции Харди–Вайнберга в популяции могут сохраняться в каждом поколении, но частоты аллелей будут меняться с течением времени.

• Отбор, как правило, приводит к изменению частот аллелей, часто довольно быстро. Хотя направленный отбор в конечном итоге приводит к потере всех аллелей, кроме предпочтительной (если только одна аллель не является доминантной, и в этом случае рецессивные аллели могут сохраняться при низких частотах), некоторые формы отбора, такие как балансирующий отбор, приводят к равновесию без потери аллелей.
• Мутация будет оказывать очень тонкое влияние на частоты аллелей посредством введения нового аллеля в популяцию. Частота мутаций составляет от 10^-4 до 10^-8, и изменение частоты аллелей будет, самое большее, того же порядка. Повторяющаяся мутация сохранит аллели в популяции, даже если против них проводится сильный отбор.
• Миграция генетически связывает две или более популяции вместе. В целом, частоты аллелей станут более однородными среди популяций. Некоторые модели миграции по своей сути включают неслучайное сопряжение (например, эффект Уолунда). Для этих моделей пропорции Харди–Вайнберга обычно недействительны.
• Небольшой размер популяции может вызвать случайное изменение частот аллелей. Это происходит из-за эффекта выборки и называется генетическим дрейфом. Эффекты выборки наиболее важны, когда аллель присутствует в небольшом количестве копий.

В реальных данных о генотипе отклонения от равновесия Харди–Вайнберга могут быть признаком ошибки генотипирования.

3

Практическая работа ( решение задач)

1. Среди 8400 растений одного из сортов ржи 21 растение имело рецессивный

признак альбинизма. Рассчитайте частоты аллелей альбинизма и нормальной

пигментации, а также частоты всех возможных генотипов, если известно, что

популяция находится в равновесии Харди-Вайнберга. Ответ поясните.

Схема решения задачи включает следующие элементы:

1) частота растений с альбинизмом составляет 21/8400 = 0,0025;

2) альбинизм имеют растения с генотипом аа, в равновесной популяции доля

таких растений составляет q2;

3) частота аллеля q в популяции составляет 0,05;

4) частота аллеля p в популяции составляет 1 – q = 0,95;

5) частота генотипа Аа в равновесной популяции составляет 2pq = 0,095;

6) частота генотипа АА в равновесной популяции р2=0,9025.

В лабораторной популяции дрозофил 96% особей имеют

аутосомно-доминантный признак серого цвета тела. Рассчитайте частоты

аллелей черного и серого тела, а также частоты всех возможных генотипов,

если принять, что популяция находится в равновесии Харди-Вайнберга. Ответ

поясните.

Схема решения задачи включает следующие элементы:

1) частота дрозофил с черным телом составляет 100% - 96% = 4% (0,04);

2) черное тело имеют дрозофилы с генотипом aa, в равновесной популяции

доля таких особей составляет q2;

3) частота аллеля q в популяции составляет 0,2;

4) частота аллеля p в популяции составляет 1 – q = 0,8;

5) частота генотипа Аа (серое тело, гетерозиготы) в равновесной популяции

составляет 2pq = 0,32;

6) частота генотипа АА (серое тело, гомозиготы) в равновесной популяции

p2=0,64.

За время кругосветного плавания на корабле расплодились крысы, образовав популяцию следующего состава: 140 животных с нормальной длиной хвоста (доминантный признак), 105 с укороченным хвостом и 5 без хвоста. Рассчитайте частоты всех генотипов в данной популяции и частоты аллелей нормальной длины хвоста и бесхвостости. Определите, находится ли данная популяция в равновесии Харди-Вайнберга. Ответ поясните.

1) частота генотипа АА (крысы с нормальной длиной хвоста) составляет: 140/(140 + 105 + 5) = 140/250 = 0,56;

2) частота генотипа Аа (крысы с укороченным хвостом) составляет: 105/(140 + 105 + 5) = 105/250 = 0,42;

3) частота генотипа аа (крысы без хвоста) составляет: 5/(140 + 105 + 5) = 5/250 = 0,02;

4) аллель А в популяции будет передаваться во всех гаметах крыс с нормальным хвостом и в половине гамет короткохвостых

4

Домашнее задание

Запись в тетради. Решать задачи в файле электронного дневника.