Давайте подробно разберем задачу по шагам.
Исходные данные:
- В равновесной популяции:
- Общее число особей: 1000 зеленых (доминирующий фенотип)
- Желтых особей: 70
- Цвет окраски определяется одним геном:
- Доминантный гомозигот (GG или Gg) — зеленый
- Рецессивный гомозигот (gg) — желтый
- В популяции действует равновесие Харди — Вайнберга.
- После отлова хищниками:
- погибает 25% зеленых особей.
Шаг 1: Определение общего числа особей в исходной популяции
Обозначим:
- G — аллель зеленого цвета
- g — аллель желтого цвета
Пусть общее число особей — N.
Известно, что:
- Зеленых особей: 1000
- Желтых особей: 70
Общее число особей:
\[ N = 1000 + 70 = 1070 \]
Шаг 2: Вычисление частоты фенотипа в исходной популяции
- Зеленых — это носители доминантного гена: \[ p^2 + 2pq \]
- Желтых — рецессивных гомозигот: \[ q^2 \]
Из условия:
\[ \text{число желтых} = 70 \]
Отношение желтых к общему:
\[ q^2 = \frac{70}{1070} \approx 0.0654 \]
Шаг 3: Вычисление частоты аллеля q в исходной популяции
\[ q = \sqrt{q^2} \approx \sqrt{0.0654} \approx 0.2559 \]
Частота аллеля G:
\[ p = 1 - q = 1 - 0.2559 = 0.7441 \]
Шаг 4: Подтверждение частоты фенотипов
Поскольку зеленое — это доминант, его частота в популяции:
\[ P_{зел} = p^2 + 2pq \]
Проверим долю зеленых особей:
\[ p^2 + 2pq \]
\[ = (0.7441)^2 + 2 \times 0.7441 \times 0.2559 \]
\[ \approx 0.5541 + 2 \times 0.7441 \times 0.2559 \]
\[ \approx 0.5541 + 0.3811 = 0.9352 \]
Суммарно:
\[ 0.9352 \times 1070 \approx 1002 \]
Это близко к 1000, что указывает на хорошее соответствие нашим расчетам.
Шаг 5: Расчет частоты особей после отлова хищниками
Погибает 25% зеленых особей, следовательно:
- Оставшиеся зеленые:
\[ 75\% \text{ от исходных} \] \[ 1000 \times 0.75 = 750 \]
Общее число особей после отлова:
\[ 1070 - (0.25 \times 1000) = 1070 - 250 = 820 \]
Общее число особей после отлова: 820.
Шаг 6: Расчет новой частоты гена после отлова
Поскольку гибнут только зеленые особи, считаем, что их аллели — G — половина погибших, уникальных генных комбинаций, так как погибшие — это гомозиготы или гетерозиготы с аллелем G.
Общее число оставшихся зеленых: 750.
Рассмотрим, что:
- Гомозиготы доминантные: число приблизительно равно \( p'^2 \times 820 \)
- Гетерозиготы: \( 2 p' q' \times 820 \)
- Рецессивные: \( q'^2 \times 820 \)
Но проще, так как мы знаем, что изначально:
\[ p \approx 0.7441, \quad q \approx 0.2559 \]
и количество зеленых после отбора стало равно 750.
При условии, что отлов — это случайное событие, не зависит от фенотипа, значит частоты аллелей не изменились при удалении особей — происходит случайное удаление особей, поэтому частоты аллелей остаются примерно такими же, как и раньше.
Общий вывод:
Исходная частота аллеля g:
\[ q \approx 0.2559 \]Частота гена G в исходной популяции:
\[ p \approx 0.7441 \]После отбора:
Общее число особей: 820
Количество зеленых: 750
Частота зеленых в новой популяции:
\[ \frac{750}{820} \approx 0.9146 \]
Итоги по ответам:
| Параметр | Значение (округлено до 4 знаков) |
|---|---|
| Частота аллеля G (p) в исходной популяции | 0.7441 |
| Частота аллеля g (q) в исходной популяции | 0.2559 |
| Частота фенотипа зеленых после отбора | 0.9146 (или 91.46%) |
Объяснение:
- Мы начали с определения частоты рецессивного аллеля g по количеству желтых особей (70 из 1070).
- Далее вычислили исходные аллельные частоты, используя равновесие Харди — Вайнберга.
- При отборе, погибает 25% зеленых особей. Так как отбор считается случайным, аллельные частоты остаются практически неизменными. Поэтому частота зеленых в новой популяции составляет около 91.46%.
Если нужно еще что-то уточнить — обращайтесь!