Структура человеческих популяций

ЗАНЯТИЕ N 22

СТРУКТУРА ЧЕЛОВЕЧЕСКИХ ПОПУЛЯЦИЙ

ЦЕЛЬ ЗАНЯТИЯ:

1. Знать экологическую и генетическую характеристику популяции, особенности популяционной структуры человечества, сущность закона Харди-Вайнберга и условия его применения в человеческих популяциях, влияние элементарных эволюционных факторов на популяцию человека, генетический полиморфизм человеческих популяций.

2. Уметь рассчитывать частоту встречаемости аллелей и генотипов в популяции.

3. Ознакомиться с частотой наследственных заболеваний в человеческих популяциях.

ВОПРОСЫ К ЗАНЯТИЮ:

1. Популяционнная структура вида. Популяция, ее экологическая и генетическая характеристика. Генофонд популяции. Закон Харди-Вайнберга, условия его проявления.

2. Особенности популяционной структуры человечества. Демы. Изоляты. Особенности генофонда изолятов. Роль родоначальника. Применение закона Харди-Вайнберга для расчета частоты гетерозиготного носительства аллелей в человеческих популяциях.

3. Влияние элементарных эволюционных факторов на популяции людей: мутационный процесс, изоляция, дрейф генов, естественный отбор, отбор и контротбор, отбор против гетерозигот и гомозигот.

4. Генетический полиморфизм популяции человека, его классификация по характеру изменения генотипа (генный, хромосомный, геномный), по адаптивному значению (транзиторный, нейтральный, сбалансированный). Биологические и социальные аспекты генетического полиморфизма.

5. Генетические аспекты предрасположенности людей к соматическим заболеваниям.

6. Генетический груз, его виды (мутационный, сбалансированный, субституционный), биологическая сущность и медицинское значение.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА.

I. Определить фенотипы групп студентов по способности ощущать горький вкус фенилтиомочевины (ФТМ).

Оборудование: полоски фильтровальной бумаги, пинцет анатомический, стакан химический, электронный микрокалькулятор, растворы ФТМ в возрастающих концентрациях: 1.- 0.013%, 2.-0.13%, 3.-0.26%, 4.-0.39%, 5.-0.52%, 6.-0.65%, 7.-0.78%, 8.-0.91%, 9.-1.04%, 10.-1.17%.

ХОД РАБОТЫ.

Следует помнить, что способность ощущать ФТМ признак доминантный (Т).

Каждый студент проверяет себя на способность ощущать горький вкус ФТМ и определяет порог чувствительности, для чего необходимо последовательно приложить к языку полоску фильтровальной бумаги, смоченной раствором ФТМ, начиная с раствора N 1 и выше. После проверки рот сполоснуть водой.

Построить вариационный ряд для студентов группы.

┌───┬─────┬────┬────┬────┬────┬────┬────┬────┬────┬────┬──┐

│ Х │  1  │ 2  │ 3  │ 4  │ 5  │ 6  │ 7  │ 8  │ 9  │ 10 │tt│

├───┼─────├────┼────┼────┼────┼────┼────┼────┼────┼────┼──┤

│ n │     │    │    │    │    │    │    │    │    │    │  │

├───┼─────┼────┼────┼────┼────┼────┼────┼────┼────┼────┼──┤

│%%%│     │    │    │    │    │    │    │    │    │    │  │

└───┴─────┴────┴────┴────┴────┴────┴────┴────┴────┴────┴──┘

%%% - % от общего числа студентов.

Подсчитывается количество  студентов,  способных ощущать ФТМ

(ТТ,Тt) и не ощущать ее горький вкус (tt). По формуле закона Харди-Вайнберга определить  частоту встречаемости гетерозигот по определяемому признаку в группе и на I курсе, используя данные таблицы 1.

Таблица 1.

┌───┬─────┬────┬────┬────┬────┬────┬────┬────┬────┬────┬──┐

│ Х │  1  │ 2  │ 3  │ 4  │ 5  │ 6  │ 7  │ 8  │ 9  │ 10 │tt│

├───┼─────├────┼────┼────┼────┼────┼────┼────┼────┼────┼──┤

│ n │  12 │ 38 │ 31 │ 23 │ 17 │ 20 │ 7  │ 4  │ 5  │  1 │49│

├───┼─────┼────┼────┼────┼────┼────┼────┼────┼────┼────┼──┤

│%%%│     │    │    │    │    │    │    │    │    │    │  │

└───┴─────┴────┴────┴────┴────┴────┴────┴────┴────┴────┴──┘

Например, при 27 студентов в группе количество рецессивных гомозигот 3, тогда q2 = 3/27 = 1/9, а q = 1/3

Частота гомозигот доминантных равна: р = 1-q р = 1-1/3 = 2/3, а р2 = 4/9.

Частота гетерозигот будет равна: 2рq = 2х2/3х1/3 = 4/9

Следовательно, в группе из 27 студентов гомозигот доминантных р2ТТ = 4/9 или 12 человек (44.4%), гетерозигот 2рqТt = 4/9 или 12 человек (44.4%) и гомозигот рецессивных q2tt = 1/9 или 3 человека (11.2%).

На основании определения порога чувствительности к ФТМ, построить график частоты встречаемости лиц с разным порогом чувствительности.

% ^                               Частота встречаемости   лиц  с

К │                               разным порогом чувствительнос

│                               ти к ФТМ.

│

80│

│

60│

│

40│

│

20│

│

└──────────────────────────────────────────────────>

0.013 0.13 0.26 0.39 0.52 0.65 0.78 0.91 1.04 1.17

Порог чувствительности в %

III. Решить ситуационные задачи на вычисление частоты встречаемости гомо- и гетерозигот в популяции из "Задачника по общей и медицинской генетике" Н. В. Хелевин с соавт. NN 230, 231, 232, 234, 236, 237.