ЗАДАЧА N 3 Окраска цвета волнИстОГО ОдНИМ геном Доминанные гомозиготы имеют голубой цвет рецессивные гомозиготы попугая (Melopsitacus undulatus) контролируется хелтый Гетерозиготы…

Решение задачи (Biology, класс 11, цель: понять)

Условия и допущения

• Один ген с двумя аллелями A и a. Доминиантный аллель A даёт голубой цвет у гомозигот AA. Рецессивный аллель a даёт желтый цвет у гомозигот aa. Гетерозиготы Aa имеют промежуточную окраску.
• В равновесной популяции Харди–Вайнберга частоты генотипов следуют: f(AA) = p^2, f(Aa) = 2pq, f(aa) = q^2, где p = freq(A), q = freq(a), p + q = 1.
• Дано: в исходной популяции из 1000 особей 90 желтых (aa). Следовательно q^2 = 0.09.

1. Частоты аллелей в исходной популяции

• q = sqrt(0.09) = 0.30, значит p = 1 − q = 0.70.
• Частоты фенотипов:
  • голубой (AA): p^2 = 0.70^2 = 0.49
  • промежуточный Aa: 2pq = 2·0.70·0.30 = 0.42
  • желтый (aa): q^2 = 0.09
• Числа особей в исходной популяции (по 1000):
  • AA = 0.49 · 1000 = 490
  • Aa = 0.42 · 1000 = 420
  • aa = 0.09 · 1000 = 90

2. Частоты аллелей в исходной популяции (проверка)

• A аллелей: 2·AA + Aa = 2·490 + 420 = 1400
• a аллелей: 2·aa + Aa = 2·90 + 420 = 600
• Всего аллелей = 2000, значит:
  • p = 1400/2000 = 0.70
  • q = 600/2000 = 0.30
• Это согласуется с выше взятыми p, q.

3. Влияние хищников: 30% голубых погибает

• Голубых до исчезновения: 490. Погибает 30% от них: 0.30 × 490 = 147. Осталось голубых AA_surv = 490 − 147 = 343.
• Промежуточные Aa и желтые aa не затронуты: Aa = 420, aa = 90.
• Новое общее население после отлова: N' = 343 + 420 + 90 = 853.

4. Частоты аллелей после отбора

• А аллели после отбора: 2·AA_surv + Aa = 2·343 + 420 = 686 + 420 = 1106
• а аллели после отбора: 2·aa + Aa = 2·90 + 420 = 180 + 420 = 600
• Всего аллелей после отбора: 2·853 = 1706
• Новые частоты:
  • p' = 1106/1706 = 553/853 ≈ 0.6483
  • q' = 1 − p' = 300/853 ≈ 0.3517

5. Частоты фенотипов после отбора (по surviving популяции)

• Blue (AA): 343/853 ≈ 0.4021
• Intermediate (Aa): 420/853 ≈ 0.4924
• Yellow (aa): 90/853 ≈ 0.1055

Итоговые результаты

• В исходной популяции (N = 1000):

  • Частота голубых (AA): 0.4900
  • Частота аллелей: p = 0.7000, q = 0.3000
  • Числа: AA = 490, Aa = 420, aa = 90

• После отлова хищниками (N' = 853):

  • Частоты фенотипов: blue (AA) = 0.4021, intermediate (Aa) = 0.4924, yellow (aa) = 0.1055
  • Частоты аллелей: p' = 0.6483, q' = 0.3517

Пояснение

• Задача использует модель Харди–Вайнберга до отбора и затем учитывает селективное давление: погибает 30% голубых, остальные фенотипы не затронуты.
• В результате частота голубого цвета уменьшается (с 0.49 до 0.4021 в отношениях после отбора), а частота аллелей A снижается с 0.70 до 0.6483, т. е. подборка смещает генетический состав популяции в сторону большего доли аллеля a.

Если нужно, могу привести соответствующие таблицы подсчётов или привести формулы в виде компактной записи.