Тест по биологии: Закон Харди—Вайнберга (11 класс)
Тест по биологии «Закон Харди—Вайнберга» для 11 класса — это проверочная работа, предназначенная для оценки знаний учащихся о фундаментальном законе популяционной генетики. Тест проверяет понимание условий генетического равновесия, умение использовать математическую модель для расчета частот аллелей и генотипов, а также знание факторов, нарушающих это равновесие в природных популяциях.
1
Кем и когда был сформулирован закон генетического равновесия в популяциях?
Правильный ответ:
Годфри Харди и Вильгельмом Вайнбергом в 1908 годуПояснение:
Закон был независимо сформулирован в 1908 году английским математиком Г. Харди и немецким врачом В. Вайнбергом. Он стал основой популяционной генетики, объяснив, почему доминантные признаки не вытесняют рецессивные при свободном скрещивании.2
Что обозначает переменная p в уравнении Харди—Вайнберга?
Правильный ответ:
Частоту доминантного аллеля в популяцииПояснение:
В классической записи закона Харди—Вайнберга буквой p обозначают частоту встречаемости доминантного аллеля (например, A), а буквой q — частоту рецессивного аллеля (a).3
Чему равна сумма частот всех аллелей одного гена в популяции (p + q)?
Правильный ответ:
1 (единице)Пояснение:
Частоты аллелей представляют собой доли от целого. Поскольку p и q описывают все варианты данного гена в популяции, их сумма всегда составляет 100%, что в долях единицы равно 1.4
Какая часть уравнения Харди—Вайнберга (p² + 2pq + q² = 1) соответствует частоте гетерозиготных особей (Aa)?
Правильный ответ:
2pqПояснение:
Гетерозиготный генотип (Aa) образуется при слиянии гаметы с аллелем A и гаметы с аллелем a. Вероятность этого события равна произведению частот аллелей (p × q). Поскольку гетерозигота может получиться двумя путями (от отца или от матери), частота удваивается: 2pq.5
Какое из перечисленных условий необходимо для соблюдения закона Харди—Вайнберга?
Правильный ответ:
Свободное скрещивание (панмиксия)Пояснение:
Для того чтобы частоты генов оставались постоянными, скрещивание в популяции должно быть случайным (панмиксия). Любая избирательность в выборе партнера нарушает равновесие генотипов.6
Почему закон Харди—Вайнберга не выполняется в малых популяциях?
Правильный ответ:
Потому что в малых популяциях велико влияние дрейфа генов (случайных колебаний частот)Пояснение:
В малых популяциях не работает закон больших чисел. Случайная гибель или размножение отдельных особей может резко и непредсказуемо изменить частоты аллелей (дрейф генов), нарушая равновесие.7
Что происходит с частотами аллелей в идеальной популяции из поколения в поколение согласно закону Харди—Вайнберга?
Правильный ответ:
Они остаются неизменными (константными)Пояснение:
Суть закона генетического равновесия заключается в том, что при отсутствии возмущающих факторов (отбора, мутаций и др.) исходное соотношение аллелей сохраняется в ряду поколений бесконечно долго.8
Что такое панмиксия?
Правильный ответ:
Свободное случайное скрещивание особей в популяцииПояснение:
Панмиксия — это состояние, когда каждая особь одного пола имеет равную вероятность скреститься с любой особью другого пола. Это ключевое условие для математической модели Харди—Вайнберга.9
Какой фактор нарушает равновесие Харди—Вайнберга, удаляя менее приспособленные генотипы?
Правильный ответ:
Естественный отборПояснение:
Естественный отбор — это процесс дифференциального выживания и размножения. Если носители одного генотипа выживают хуже, их гены реже передаются потомству, что приводит к направленному изменению частот аллелей и нарушению равновесия.10
Как рассчитывается частота рецессивных гомозигот (aa) в популяции?
Правильный ответ:
q²Пояснение:
Частота генотипа aa равна вероятности встречи двух рецессивных аллелей (a), частота которых q. Следовательно, частота гомозигот равна произведению q на q, то есть q².11
Для чего на практике используется закон Харди—Вайнберга в медицине?
Правильный ответ:
Для расчета частоты носителей рецессивных генетических заболеваний в популяцииПояснение:
Зная частоту больных людей (q²), врачи могут вычислить частоту рецессивного аллеля (q), а затем определить долю здоровых носителей (2pq). Это позволяет оценить генетический груз популяции и риск рождения больных детей.12
Что обозначает p² в формуле генетического равновесия?
Правильный ответ:
Частоту гомозиготного доминантного генотипа (AA)Пояснение:
p² — это вероятность того, что при оплодотворении встретятся две гаметы с доминантным аллелем (p × p), образуя зиготу AA.13
Какое влияние оказывает миграция особей на генетическое равновесие популяции?
Правильный ответ:
Нарушает равновесие, внося новые аллели или изменяя их соотношение (поток генов)Пояснение:
Миграция (приток или отток особей) меняет состав генофонда. Если иммигранты приносят аллели с частотой, отличной от местной, или вообще новые аллели, равновесие смещается.14
Существуют ли в природе популяции, где закон Харди—Вайнберга выполняется абсолютно точно и долго?
Правильный ответ:
Нет, так как в природе всегда действуют факторы эволюции (отбор, мутации и др.)Пояснение:
«Идеальная популяция» — это математическая абстракция. В реальности на любую популяцию всегда действуют мутации, отбор, дрейф генов или миграции, поэтому частоты аллелей постоянно (хоть и медленно) меняются.15
Каково значение суммы p² + 2pq + q²?