Разработка урока «Генетика популяций. Закон Харди-Вайнберга»
методическая разработка по биологии (10, 11 класс)

Слайд 1

ГЕНЕТИКА ПОПУЛЯЦИЙ. Закон Харди-Вайнберга. Разработка урока Битюцкой В.С., учителя биологии МБОУ ««Черноморская СШ №3 им.Пудовкина Ф.Ф.»

Слайд 2

ЦЕЛИ УРОКА Познакомиться с - статистическим методом генетики - законом Харди-Вайнберга Научиться решать задачи по формуле Харди-Вайнберга

Слайд 3

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.

Слайд 4

Английский математик ХардиГодфри Харолд Немецкий врач Вильгельм Вайнберг 1908 г закон Харди-Вайнберга В идеальной популяции частоты аллельных генов и генотипов остаются постоянными из поколения поколение.

Слайд 5

5 Скрещивание должно быть случайным, чтобы не влиять на частоты аллелей и генотипов в популяции. Отсутствие естественного отбора — важно для поддержания постоянных генетических частот. Недопущение мутаций и миграций обеспечивает стабильность генетического состава популяции. Большая численность популяции предотвратит значительные изменения генетической структуры. Условия выполнения закона Харди-Вайнберга

Слайд 6

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.

Слайд 7

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 .

Слайд 8

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

Слайд 9

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 .

Слайд 10

ЧТО НУЖНО ДЛЯ УСПЕШНОГО РЕШЕНИЯ ЗАДАНИЙ НА ЗАКОН ХАРДИ-ВАЙНБЕРГА? 1) Выучить наизусть два уравнения : р+q = 1 и р 2 (АА) + 2рq ( Аа ) + q 2 ( аа ) =1 2) Выучить все основные понятия и символы в формулах Харди-Вайнберга р(А) – частота доминантного аллеля q(а) - частота рецессивного аллеля р 2 (АА) - частота доминантных гомозигот (частота генотипа АА) q 2 ( аа ) - частота рецессивных гомозигот (частота генотипа аа ) 2рq - частота гетерозигот (частота генотипа Аа ) р 2 (АА) + 2рq ( Аа ) -частота особей в генотипе которых имеется доминантный аллель 2рq ( Аа ) + q 2 ( аа ) – частота особей, в генотипе которых имеется рецессивный аллель 3) Научиться представлять данную по условию задачи частоту генотипа в долях единицы, используя для этого десятичные числа 4) При необходимости нужно уметь десятичные числа частот генотипов переводить в проценты и по процентам уметь находить количество особей с конкретными признаками

Слайд 11

Задача Дано: N диабетиков – 5,5 млн N населения - 146,2 млн 2 pq - ? N носителей - ? Решение: Генотип дибетиков – аа ( q 2 ) Частота q 2 = 5,5 : 146,2 = 0,038 q = √ q 2 = 0,195 ( частота аллеля а) Р = 1 – q = 1 – 0,195 = 0,805 ( частота аллеля А) 2 р q = 2* 0,195*0,805 = 0,314 или 31,4% По расчетам Минздрава, в нашей стране примерно 5,5 млн человек больн ы сахарным диабетом . Расчитайте количество носителей данной мутации , если известно , что население составляет 146,2 млн человек . Находим копичество людей: 146,2 *0,314 = 45,907 (млн чел) Ответ: число носителей сахарного диабета в Российской Федерации 45,907 млн человек, что составляет 31,4 % населения.

Слайд 12

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 ).

Слайд 13

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.

Слайд 14

Список использованных материалов и источников: 1. Л.Н. Песецкая , Г.Г. Гончаренко, Н.Н. Острейко. Сборник задач по генетике, Гомель, 2002. 2. О. В. Гончаров. Генетика. Задачи. Саратов, издательство «Лицей», 2005 3. А.А.Синюшин . Решение задач по генетике. Москва. Лаборатория знаний, 2019. 4. Методические рекомендации для учителей, подготовленные на основе анализа типичных ошибок участников ЕГЭ 2023 года по биологии, 2023. 5. Евтушенко Антонина Геннадьевна. https://multiurok.ru/files/rieshieniie-zadach-po-tiemie-zakon-khardi-vainbier.html 6. Методичка Шаймухаметовой Маян Амировны . https ://vk.com/ege_biologiya_ot_serdca