Презентація на тему:
"Значення закону Харді-Вайнберга для вивчення генетики популяції"

Мета: Практичне застосування математичних знань для вивчення біологічних закономірностей та розв’язку задач з генетики популяції

Виникнення закону Харді-Вайнберга У 1908 році англійський математик Г. Харді й німецький лікар Н. Вайнберг незалежно один від одного встановили закон,якому підкоряється частота розподілу гетерозигот у популяції,представники якої вільно схрещуються,і представили його у вигляді алгебраїчной формули . З’ясували ,що частота членів пари алельних генів у популяції розподіляються відповідно до коефіцієнта розкладу бінома Ньютона(p+g)2

Автори закону:англійський математик Харді Годфрі Харолд,та німецький лікар Вільгельм Вайнберг

Закон Харді-Вайнберга виражає вірогідний розподіл генотипів у популяції,представники якої вільно схрещуються. Але дія цього закону передбачає виконання ряду обов’язкових умов: 1)Популяція має необмежено велику чисельність; 2)всі організми в популяції можуть вільно схрещуватись; 3)гомозиготні та гетерозиготні за даною парою алелей особини однаково плодючі,життєздатні і не піддаються добору; 4)прямі та зворотні мутації відбуваються (виникають) з однаковою частотою або так рідко,що ними можна знехтувати Розглянемо співвідношення генотипів у популяції за парою алельних генів А і а. Виразимо частоту гена А величиною р,а частоту його рецесивної алелі а – g. Оскількі кожний ген однієї алельної пари може бути або А, або а їхні частоти в сумі дають : p+ g= 1 Спермії Яйцеклітини pA q2 pA qa p2AA pqAa pqAa q2

Закон Харді - Вайнберга

Перевірка закону Харді -Вайнберга

Таблиця схрещування Схрещування Частота Кількість гомозигот і гетерозигот в потомстві АА АА   АА Аа   АА Аа   Аа АА   Аа Аа   Аа Аа   аа АА   аа Аа   аа аа   Всього:  

Залежність розподілу частот генотипів від концентрації алелей (за Лешем) З формули P2AA +2pgAa+g2aa випливає, що розділ генотипів у популяції залежить від концентрації домінантного (p) і рецесивного (g) алельних генів. Залежність розподілу частот генотипів від концентрації алелей досліджена і виражена графічно Д. Лешем.

Встановлення нової зрівноваженої частоти генотипів у поколіннях унаслідок зміни концентрації алелей Формула Харді-Вайнберга застосовується для визначення частоти патологічного гена в популяції, частоти гетерозигот, якщо вони фенотипово не відрізняються від домінантних гомозигот. Її можна використати також для визначення пар алельних генів,які кодують дану ознаку. Покоління Частота генотипів Концентрація алелей АА Аа аа А а Вихідне 0,90025 0,095 0,0025 0,7 0,3 1-е 0,49 0,42 0,09 0,7 0,3 2-е 0,49 0,42 0,09 0,7 0,3 3-е 0,49 0,42 0,09 0,7 0,3 n-e P2 2pg q2 p g

Задача Вирахуйте частоту генотипів АА, Аа та аа(у %), якщо гомозиготні особини аа складають у популяризації 1 %. Розв’язання. Частота генотипу аа (q2=1%=0,01. Звідси частота алеля a(q)=√0,01=0,1. Частота гена А(p)=1-0,1=0,9. Частота генотипу АА(p2)= 0,92=0,81.Частота генотипу АА(2pq)=2×0,9×0,1=0,18. У процентах популяція складається з 81% АА, 18% Аа, 1 % аа. Положення закону Харді-Вайнберга застосовуються при множинному алелізмі. У випадку трьох алельних генів (A1, A2, a) частота їх виражається як p+q+r=1, а частота генотипів формулою (p+q+r)(p+q+r)= P2+q2+r2+2pq+2qr+2pr=1

Це наука, яка виникла на стику біології та математики, яка застосовується в біології для вивчення та пояснення ряду особливостей життєвих процесів. Тобто БІОМЕТРІЯ – це сукупність методів математичного опрацювання даних, одержаних при вимірюванні тіла або окремих органів організмів. За допомогою біометрії, в основі якої лежить теорія імовірностей, дається точна характеристика значення ознаки,яка вивчається, та її мінливості, встановлюється вірогідність подібності або відмінності цієї ознаки в двох чи кількох групах особин, встановлюється ступінь залежності зміни одних ознак від зміни інших. Біометрія широко застосовується при вивченні різних теоретичних та практичних питань біології, рослинництва і тваринництва.