На головну

ЗАНЯТТЯ 2.5.1.

  1. Е заняття
  2. Е заняття
  3. Е заняття
  4. Е заняття

Генетична структура людської популяції. Популяційна генетика. Практичне використання закону Харді - Вайнберга.

Мета заняття: Ознайомитися з характеристикою популяції, законом Харді-Вайнберга, з умовами його дії. Навчитися визначати частоту зустрічальності алелей і генотипів в популяції і визначати характер дослідження ознак.

знати: Основні принципи і еволюційні механізми, що діють в людських популяціях. Сутність, математичний вираз і практичне використання закону Харді-Вайнберга.

вміти: Застосувати отримані знання для розрахунку генетичної структури популяції за наявними даними про частоту народження ознаки.

Матеріали та обладнання: Два мішечка, в кожному з яких є по 100 гамет - 30 білих (рецессивной аллель «а») і 70 чорних (домінантна аллель «А»).

Питання самопідготовки:

1. Генофонд популяції, як основа еволюційної і екологічної пластичності виду. Консервативність і пластичність генофонду. Алелофонду.

2. Форма. Критерії виду. Значення статевого процесу для існування виду. Динамічність вигляду. Відмінності популяції і виду. Чому поняття «вид» не може бути застосоване до розмножуються безстатевим шляхом агамное, самозапліднюються і строго партеногетіческім організмам.

3. Популяція. Екологічна і генетична характеристика популяції. Генетична стабільність популяції. Типи розселення популяцій.

4. Закон Харді-Вайнберга, умови його прояви. Практичне застосування закону Харді-Вайнберга для аналізу людських популяцій. Частоти алелей і генотипів. Менделевская популяція, причини їх відсутності в природі.

5. Елементарні еволюційні фактори популяції: мутаційний процес, популяційні хвилі, ізоляція, природний відбір, дрейф генів.

6. Видоутворення. Спадковий поліморфізм природних популяцій. Генетичний вантаж і мутаційний вантаж і їх біологічна сутність.

7. Популяційна структура виду. Взаємодія між генами повне і неповне домінування, експресивність, пенетрантность.

8. Популяція людей. Дем. Ізолят. Демографічні показники.

9. Дія еволюційних факторів на популяції людей: мутаційний процес, популяційні хвилі, ізоляція, дрейф генів, природний відбір.

10. Генетичний поліморфізм. Генетичний поліморфізм людства. Генетичний вантаж в популяціях людей.

Література обов'язкова:

Підручник з біології. Під ред. В. Н. Яригіна, 2008, 2 т. C. 2-51.

Література додаткова:

1. «Генетика» під ред. Н. В. Лобашова

2. «Введення в медичну генетику» В. Л. Ефроімсон

3. Лекції з генетики

Робота №1. Складання модельних панміктіческой популяцій при заданих частотах гамет.

Вивчення успадкування в популяціях пов'язано з вивченням їх генотипического складу в змінюваних поколіннях, т. Е з визначенням частот різних генотипів та алелей. Частота певного генотипу в популяції - це відносна кількість особин даного генотипу, виражене в частках одиниці або відсотках (за одиницю або 100% приймається загальне число особин в популяції або досліджуваної вибірці). Аналогічним чином розраховуються і частоти алелей.

Інбридинг - близькоспоріднені схрещування, схрещування організмів, що мають спільних предків, що приводить до гомозиготизації. У людини до такого ж результату приводять родинні шлюби.

Панміксія - це вільне схрещування особин в популяції з різними генотипами. Оскільки в панміктіческой популяції наступне покоління відтворюється за рахунок різноманітних поєднань різних гамет, вироблених батьківськими організмами, чисельність особин того чи іншого генотипу буде визначатися частотою різних типів гамет батьків.

У двох мішечках є по 100 гамет - пофарбовані кружечки з аллель «А» (30 з рецесивною аллель і 70 з домінантною аллель). В одному мішечку «яйцеклітини», в іншому «сперматозоїди». Один зі студентів витягує, не дивлячись у мішечок, по одному кружечку - «яйцеклітину», інший «сперматозоїд», третій записує поєднання гамет, т. Е «зиготу» (АА, Аа, аа). Кожен гурток повертається на місце і ретельно перемішується. Ця процедура повторюється 100 раз. Підрахунок результатів роботи проводиться за правилом конвертів згідно з таблицею 1.

Таблиця 1. Облік фактичної частоти генотипів панміктіческой популяції.

 генотипи  АА  Аа  аа
 число      

Теоретично очікуване співвідношення генотипів для даного випадку можна розрахувати по таблиці 2. Для вираження результатів в цілих числах необхідно отримані величини помножити на 100.

Таблиця 2. Розрахунок теоретично очікуваних частот генотипів в модельній панміктіческой популяції (вказана частота освіти гамет для чоловіків і жінок).

 > +  0,7 А  0,3 а
 0,7 А  0,49 АА  0,21 Аа
 0,3 а  0,21 Аа  0,09 аа

У таблицю 3 внести фактично отримані і теоретично очікувані частоти і, порівнявши їх методом c2 (Ксі-квадрат), довести відповідність фактів. Ймовірності «р» для критеріїв c2 дані в табл.4

Таблиця 3 Розрахунок величини c2.

 показники  частоти генотипів
   АА  Аа  аа  всього
 Фактично отримані (х)        
 Теоретично очікувані (у)
?2 (?2 = (Х-у)2 )        

Достовірність отриманих даних оцінювати за допомогою таблиці 4.

Таблиця 4. Критична (процентна) точка для ймовірності Р = 0,05

при числі ступенів свободи k = 1. (По Г. Ф. Лакіна, 1990).

k  Р = 0,05
 3,841

k = 1, т. К. враховується тільки один фактор: частота алелей в популяції.

Рівень значущості, або ймовірність помилки, що допускається при оцінці прийнятої гіпотези, може відрізнятися. Зазвичай при перевірці статистичних гіпотез приймають три рівня значущості: 5% -ний (ймовірність помилкової оцінки Р = 0,05), 1% -ний (Р = 0,01) і 0,1% -ний (Р = 0,001). У біологічних дослідженнях часто вважають достатнім 5% -вий рівень значимості. Якщо значення c2 менше або дорівнює 3,841, то отримані результати є достовірними, так як теоретичні і фактичні дані близькі між собою. Якщо значення c2 більше 3,841, то отримані фактичні результати є недостовірними.

Приклад рішення та оформлення завдання:

Припустимо, що випадковим чином у нас утворилося 52 зиготи з генотипом АА, 37 - з генотипом Аа і 11 - з генотипом аа. Необхідно порівняти теоретичні та фактичні отримані дані і з'ясувати, чи існують між ними відмінності і чи випадкові вони.

Таблиця 5. Хід виконання завдання.

 показники  частоти генотипів
   АА  Аа  аа  всього
 Фактично отримані (х)
 Теоретично очікувані (у)
 (?2)  (52-49)2= 9  (37-42)2= 25  (11-9)2= 4  

c2 = 9/49 + 25/42 + 4/9 = 1,223

Відповідь: Так як 1,223 <3,841 (таблиця 4), то отримані дані є достовірними, тому що в фактично існуючої популяції з такими ж частотами алелей «А» і «а» можливо такий розподіл алелей між нащадками.

Робота №2. Рішення задач на частоту гомо- і гетерозигот в популяції.



Класифікація біологічних ритмів. | Або генотипу в популяції

Робота № 8. Рішення ситуаційних завдань. | Медична гельмінтологія. (Гельмінтоовоскопії). | МЕДИЧНА арахнологов. | С. Кліщі роду Hyalomma. | МЕДИЧНА ентомолог. | А. Зовнішня будова комарів. | Діагностичні особливості лялечок. | Б. Вольфартова муха. | ПРОМІЖНИЙ КОНТРОЛЬ ЗА МОДУЛЬНИМ одиниць 4 (КОЛОКВІУМ). | МОДУЛЬ 5. ЕКОЛОГІЯ. БІОСФЕРА. |

© um.co.ua - учбові матеріали та реферати