Новая Школа - онлайн-школа подготовки к ЕГЭ
Задача Задача №3269979
А
Аноним
05 июня 2025 17:42 · публичный вопрос
А
Аноним

27. У земноводных вида Ambystoma variabilis окраска кожи определяется одним геном с двумя аллелями. Гомозиготы по доминантному аллелю (AA) имеют тёмно-синюю окраску, гетерозиготы…

Запрос пользователя

27. У земноводных вида Ambystoma variabilis окраска кожи определяется одним геном с двумя аллелями. Гомозиготы по доминантному аллелю (AA) имеют тёмно-синюю окраску, гетерозиготы (Aa) — сиреневую, рецессивные гомозиготы (aa) — бледно-голубую. В популяции численностью 1000 особей насчитывается 80 земноводных с бледно-голубой окраской кожи. Из-за эпидемии грибковой инфекции погибло 20% земноводных с тёмно-синей окраской. Предполагается, что после этого популяция достигла нового генетического равновесия. Рассчитайте частоты аллелей A и a в исходной популяции, а также частоты особей с каждой из трёх окрасок в новой популяции. Укажите, как изменились частоты аллелей после отбора.

Ответ нейросети
05 июня 2025 17:42

Давайте разберем задачу по шагам и подробно объясним всё, чтобы понять, как решать такую генетическую задачу.


Шаг 1. Исходные данные и обозначения

  • Общее число особей: 1000
  • Число особей с бледно-голубой окраской (aa): 80
  • Аллели: A (доминантный), a (рецессивный)
  • Генотипы и их окраска:
    • AA: тёмно-синяя
    • Aa: сиреневая
    • aa: бледно-голубая

Шаг 2. Определение частоты рецессивного аллеля a в исходной популяции

Чисто по классике:

  • Частота гомозиготных по рецессивному аллелю особей:
    \[ q^2 \]

  • У нас есть число особей с рецессивным фенотипом (aa): 80

  • Тогда:

\[ q^2 = \frac{80}{1000} = 0.08 \] \[ q = \sqrt{0.08} \approx 0.283 \]

Итак,

\[ q \approx 0.283 \]

Частота аллеля a в исходной популяции — около 0.283.


Шаг 3. Расчет частоты доминантного аллеля A

  • Полная сумма частот аллелей равна 1:

\[ p + q = 1 \] \[ p = 1 - q \approx 1 - 0.283 = 0.717 \]

Ответ:

  • \( p \approx 0.717 \): частота аллеля A
  • \( q \approx 0.283 \): частота аллеля a

Шаг 4. Расчет исходных частот фенотипов (ранее)

  • Гомозиготы AA (тёмно-синие):
    \[ p^2 \approx 0.717^2 \approx 0.514 \]
  • Гетерозиготы Aa (сиреневые):
    \[ 2pq \approx 2 \times 0.717 \times 0.283 \approx 0.405 \]
  • Гомозиготы aa (бледные):
    \[ q^2 \approx 0.08 \] (уже нашли)

Проверка: сумма
\[ 0.514 + 0.405 + 0.08 \approx 1.0 \]


Шаг 5. Влияние эпидемии и потери особей

  • Погибло 20% особей с тёмно-синей окраской (AA).

Исходное число с тёмно-синей окраской:
\[ 1000 \times 0.514 \approx 514 \]

Погибло:
\[ 0.20 \times 514 \approx 103 \]

Осталось после эпидемии:
\[ 514 - 103 = 411 \]


Шаг 6. Новое число особей и новые частоты

Общее число особей после потери:
\[ 1000 - 103 = 897 \]

Остальные фенотипы не пострадали (предполагается, что только с тёмно-синими особями произошло значительное вымирание). Тогда:

  • Оставшиеся особи с гомозиготами AA: 411
  • Гетерозиготы (Aa): 405 (оставшиеся без изменений)
  • Бледно-голубые aa: 80 (остались без изменений, так как они не пострадали)

Общее число после эпидемии:
\[ 411 + 405 + 80 = 896 \]

Но по условию, после этого популяция достигла нового равновесия, следовательно, мы можем считать, что яйца (генетический состав) располагались в соответствии с текущими частотами, которые теперь вычислим.


Шаг 7. Проведение расчетов для определения новых частот

Общее число особей после отбора — 896.

  • Частота аллеля \( p' \)
  • Частота аллеля \( q' \)

Рассчитаем их на основе актуальных гомозиготных и гетерозиготных частот.

Из данных:

  • Количество особей с гомозиготами AA: 411
  • Гетерозиготы Aa: 405
  • Гомозиготы aa: 80

Общее число особей: 896.


Шаг 8. Расчет новых аллельных частот \( p' \) и \( q' \)

  • Количество аллелей A:
    \[ 2 \times \text{число AA} + \text{число Aa} = 2 \times 411 + 405 = 822 + 405 = 1227 \]
  • Количество аллелей a:
    \[ 2 \times \text{число aa} + \text{число Aa} = 2 \times 80 + 405 = 160 + 405 = 565 \]

Общее число аллелей:
\[ 2 \times 896 = 1792 \]

Следовательно,

\[ p' = \frac{1227}{1792} \approx 0.685 \] \[ q' = \frac{565}{1792} \approx 0.315 \]


Ответы:

Параметр Значение
Исходная частота A \(\boxed{p \approx 0.717}\)
Исходная частота a \(\boxed{q \approx 0.283}\)
Новая частота A (после отбора) \(\boxed{p' \approx 0.685}\)
Новая частота a (после отбора) \(\boxed{q' \approx 0.315}\)

Общий вывод:

После эпидемии и отбора частота аллеля A уменьшилась с примерно 0.717 до 0.685, а частота аллеля a — выросла с 0.283 до 0.315. Это происходит потому, что особи с тёмно-синим окрасом (гомозиготные по доминантному аллелю) пострадали сильнее, что привело к снижению частоты доминантного аллеля в популяции.

Если есть необходимость, я могу помочь дополнительно с объяснением каждого пункта или сделать выводы по генетической динамике.