Хід роботи. 1. Підрахувати кількість особин у групі, які мають карі й блакитні очі.

1. Підрахувати кількість особин у групі, які мають карі й блакитні очі.

2. Обчислити відсоток відношення домінантної (карі) і рецесивної (блакитні) ознак. Результати записати в зошит за формою:

3. Визначити частоту домінантних і рецесивних генів у популяції.

Частота рецесивного гена дорівнює кореню квадратному з числа гомозиготних рецесивних особин, вираженому в частках одиниці. Наприклад, аа = 25% = 0, 25; а= = = 0, 5 = 50%.

Частоту домінантного гена визначають відніманням частоти рецесивного гена від 100%; А = 100% - а%.

У наведеному прикладі відсоток домінантного гена А дорівнює: 100% - 50% = 50%.

Робота 3. Розв’язування задач по темі: «Генетика популяцій»

Приклад 1. Серед жителів Лондона частота зустрічання альбіносів 1/20000. Визначити насичення популяції геном альбінізму (тобто резерв мутаційної мінливості). Примітка: альбінізм детермінує рецесивна алель.

Згідно закону Харді-Вайнберга, частота з якою зустрічаються домінантні і рецесивні алелі в ідеальній популяції описується формулою p + q = 1 (де р - частота з якою зустрічається домінантна алель, а q - рецесивна). Частоту з якою трапляються гомозиготи і гетерозиготи можна визначити за формулою: р²(АА) + 2pq(Аа) + q² аа) = 1. Отже, якщо альбіноси (аа) зустрічаються з частотою 1/20000, то q² = 1/20000.

Звідси: ; p = 1- q, тобто р = 1- 1/140 = 139/140;

2pq = 2 × 1/140 × 139/140 = 1/70.

Отже, кожний сімдесятий житель Лондона несе в собі ген альбінізму.

Відповідь. Кожний сімдесятий житель Лондона є носієм гену альбінізму.

Приклад 2. Популяція містить 400 особин. Із них з генотипами АА - 20; Аа - 120; аа - 260. Визначити р і q.

Задачу можна подати в такому вигляді:

n - загальне число особин;

D - число гомозигот за домінантною алеллю;

Н — число гетерозигот;

R — число гомозигот за рецесивною алеллю.

p = (D+0, 5H): n, p = (20 + 60): 400 = 0, 2.

q = (R+0, 5H): n, q = (260 + 60): 400 = 0, 8.

Відповідь. р =0, 2; q = 0, 8.

Приклад 3. Вичисліть частоту генотипів АА, Аа та аа (у %), якщо гомозиготні особини аа складають у популяції 1%.

Частота генотипу аа (q²) = 1% = 0, 01.

Звідси частота алеля а (q) = 0, 1.

Частота гена А (р) = 1 - 0, 1 = 0, 9.

Частота генотипу АА (р²) = 0, 9² = 0, 81.

Частота генотипу Аа (2pq) = 2 × 0, 9 × 0, 1 = 0, 18.

У відсотках популяція складається з 81% АА, 18% Аа, 1% аа.

Відповідь. Популяція складається з 81% АА, 18% Аа, 1% аа.

Приклад 4. У сорту кукурудзи альбіносні рослини (rr) зустрічаються з частотою 0, 0025. Визначте число алелей R і r та частоту генотипів RR і Rr цього сорту.

Знаючи частоту особин з генотипом rr, тобто q², можна визначити частоту q гена r у цій популяції:

q= = = 0, 05. p + q = 1; p = 1 - q; р = 1 - 0, 05 = 0, 95.

p² RR + 2pq Rr + q² rr = 1.

Частота генотипу RR = 0, 95² = 0, 9025, або 90, 25%. Частота генотипу Rr = 2 × 0, 95 × 0, 05 = 0, 095, або 9, 5%.

Відповідь. р = 0, 95; q = 0, 05; частота генотипу: RR = 90, 25%, Rr =9, 5%.

Приклад 5. При визначенні MN груп крові в популяції ескімосів Гренландії встановлено, що з 3000 обстежених 2505 мали генотип I^MI^M, 27 - генотип I^NІ^N, 468 - генотип I^MI^N. Визначити частоту всіх трьох генотипів: 1) у відсотках:

2) у частках одиниці.

Всі генотипи відомі. Частоту їх у відсотках і частках одиниці визначаємо за допомогою математичних обчислень.

1. Загальну кількість обстежених (3000) беремо за 100%. Люди з генотипом I^MI^M становитимуть: I^MI^M = 2505: 3000 × 100% = 83, 5%;

з генотипом I^NІ^N = 27: 3000 × 100% = 0, 9%;

з генотипом I^MI^N = 468: 3000 × 100% = 15, 6%.

2. Для того, щоб частоту генотипів виразити у частках одиниці, треба загальну кількість обстежених взяти за одиницю й визначити відносні величини:

I^MI^M = 2505: 3000=0, 835;

I^NІ^N = 27: 3000=0, 009;

I^MI^N = 468: 3000 = 0, 156.

Перевіряємо відповідь: 0, 835 + 0, 009 + 0, 156 - 1.

Відповідь. 1. Частота I^MI^M =83, 5%, частота I^NІ^N = 0, 9%, частота I^MI^N = 15, 6%.

2. Частота I^MI^M =0, 835, частота I^NІ^N = 0, 009, частота I^MI^N = 0, 156.

Приклад 6. Серед обстежених 3500 людей групу крові 0 мали 1634, А - 1466, В - 291, АВ - 109 особин. Яка частота алелей А, В, 0 у вивченій популяції? Позначимо р А, q В, r0. З рівняння (p + q + r)² = р² + q² + r² + 2pq + 2рr + 2qr,

А p²+2pr = 1466: 3500 = 0, 419 (1); Ав 2pq = 109: 3500 = 0, 031 (3);

B q² + 2qr = 291: 3500 = 0, 083 (2); 0 r² = 1634: 3500 = 0, 467 (4).

Звідки r =

Підставимо значення r у рівняння (1) і (2).

р² + l, 367 - 0, 419 =0, q² + 1, 367q - 0, 083 = 0.

Одержали квадратне рівняння ax² + bх + с = 0, корені якого

x²= ; p = = 0, 258;

q = =0, 059.

r = 1 - (p + q); r = 1 - (0, 258 + 0, 059) = 0, 683.

Відповідь. рА = 0, 258; qВ = 0, 059; r0 = 0, 683.