Присоединиться

Биология·Генетика·9–11 класс

Закон Харди–Вайнберга: сколько носителей гена, если болезнь встречается у 1 из 10000

Условие

В городе с населением 50 000 человек наследственное заболевание, вызываемое рецессивным аутосомным геном, встречается с частотой 1 случай на 10 000 жителей. Популяция считается идеальной и находится в равновесии Харди–Вайнберга. Определите частоты доминантного и рецессивного аллелей, долю носителей (гетерозигот) в процентах и число носителей среди жителей города.

Ответ

q = 0,01 и p = 0,99; носителей 2pq = 1,98%, то есть 990 человек

Решение по шагам

  1. Шаг 1. Записываем формулы Харди–Вайнберга

    Для гена с двумя аллелями обозначим:

    • pp — частота доминантного аллеля AA,
    • qq — частота рецессивного аллеля aa.

    Тогда выполняются два равенства:

    p+q=1p + q = 1 p2+2pq+q2=1p^{2} + 2pq + q^{2} = 1

    где p2p^{2} — доля здоровых гомозигот AAAA, 2pq2pq — доля гетерозигот-носителей AaAa, q2q^{2} — доля больных гомозигот aaaa.

    Закон работает в идеальной популяции: большая численность, свободное скрещивание, нет отбора, мутаций и миграций.

  2. Шаг 2. Находим частоту рецессивного аллеля

    Болеют только рецессивные гомозиготы aaaa, а их доля — это ровно q2q^{2}. По условию

    q2=110000=0,0001.q^{2} = \frac{1}{10\,000} = 0{,}0001.

    Извлекаем корень:

    q=0,0001=0,01.q = \sqrt{0{,}0001} = 0{,}01.

    Значит рецессивный аллель встречается в 1% всех генов этого локуса в популяции. Обратите внимание: корень извлекаем именно из частоты больных, а не из их количества.

Осталось ещё 3 шага — откроются после входа:

  • Шаг 3. Находим частоту доминантного аллеля и долю носителей
  • Шаг 4. Переводим доли в число людей
  • Шаг 5. Смысл полученного результата
Получить полное решение

Бесплатно · займёт минуту

Частые ошибки

  • Принимают qq равным частоте больных 0,0001 вместо q2q^2 — тогда носителей получается в 100 раз меньше; корень извлекать обязательно.

  • Считают носителями всех, у кого есть аллель aa, и берут 2pq+q22pq + q^{2}: носитель — это здоровый гетерозиготный человек, только 2pq2pq.

  • Забывают множитель 2 в 2pq2pq — гетерозигота может образоваться двумя способами (аллель aa от матери или от отца).

  • Умножают проценты на численность без перевода в доли: нужно 0,0198500000{,}0198 \cdot 50\,000, а не 1,98500001{,}98 \cdot 50\,000.

  • Применяют формулу q2q^{2} к гену, сцепленному с X-хромосомой: там у мужчин частота болезни равна qq, и расчёт другой.

Другие задачи по теме «Генетика»