GRE科目考试:生物化学,细胞和分子生物学:帮助哈迪-温伯格

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例子问题

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例子问题1:帮助哈迪·温伯格

有一种昆虫的颜色以黑色为主,而不是白色。如果种群中有64只黑色昆虫和36只白色昆虫,那么隐性等位基因频率是多少?

可能的答案:

正确答案:

解释

如果我们使用Hardy-Weinberg方程,我们可以用白色昆虫种群来计算出我们的隐性等位基因频率:

从这个方程我们知道其实是我们纯合隐性基因型的频率。我们可以根据问题中的信息来确定这个基因型频率的值。任何白色昆虫必须纯合隐性。

求解隐性等位基因频率。

例子问题2:帮助哈迪·温伯格

一个蜥蜴种群有36个纯合显性成员,48个杂合成员,16个纯合隐性成员。总体呈现Hardy-Weinberg均衡。这个群体中出现的等位基因频率是多少?

可能的答案:

正确答案:

解释

为了解决这个问题,我们必须使用Hardy-Weinberg方程:

有两种方法可以解决这个问题。更简单的方法是使用第二个Hardy-Weinberg方程。我们被告知种群处于Hardy-Weinberg平衡,因此观察到的基因型频率等于预期的基因型频率。第二个Hardy-Weinberg方程中的每一项都可以与给定的表型频率配合使用。

显性等位基因频率为0.6,隐性等位基因频率为0.4。

第二种方法是利用我们的种群和等位基因的总数。由于我们的群体总数为100,我们总共有200个等位基因(每个群体成员有两个等位基因)。接下来,要得到频率,我们只需用单个等位基因的总数除以群体中等位基因的总数。显性等位基因频率是这样的:

然后我们可以从第一个Hardy-Weinberg方程中得到隐性等位基因频率:

两种方法的结果是一样的。

例子问题3:帮助哈迪·温伯格

有一种甲虫种群的颜色以黑色为主,而不是白色。群体的等位基因频率最初为显性等位基因的o.4和隐性等位基因的0.6。他们引入了一种捕食者,选择性地吃白色甲虫。新群体由纯合子显性黑甲虫36只,杂合子显性黑甲虫48只,白甲虫16只组成。新的等位基因频率是多少?

可能的答案:

正确答案:

解释

原始的等位基因频率实际上是多余的信息,我们在计算中不需要使用。我们已知每种基因型的种群,因此我们可以使用Hardy-Weinberg方程来求解等位基因频率。

在第二个方程中,给出纯合显性表现型和的频率给出纯合隐性表现型的频率。使用问题中的人口比率,我们可以解决这些值,找到等位基因频率。

这个问题也可以通过将等位基因总数相加,然后将每个等位基因总数除以这个数字来解决。记住,每个人携带两个等位基因。

问题4:帮助哈迪·温伯格

下列哪个选项可能改变所示群体的等位基因频率?

一、地理上的障碍,将一个较大人口中的一小部分隔离开来

2引入一种只捕食种群中纯合子占优势成员的掠食者

3完全随机交配的种群

可能的答案:

第三只

二只

I, II,和III

I和II

正确答案:

I和II

解释

等位基因频率是衡量一个等位基因与给定群体中等位基因总数的关系。引入只捕食纯合子显性成员的捕食者将导致显性等位基因的数量显著下降,从而改变等位基因频率。这就是瓶颈效应的一个例子。分离种群中的一小部分会改变等位基因的频率,因为这一小部分不太可能准确地代表原始种群。这是创始人效应的一个例子。

随机配对实际上是一个有助于维持等位基因频率的因素,是哈迪-温伯格平衡的必要条件。

例5:帮助哈迪·温伯格

下列哪个是哈迪-温伯格平衡的条件?

可能的答案:

突变频率可以忽略不计

人口规模大

完全随机交配

自然选择在种群中起作用

正确答案:

自然选择在种群中起作用

解释

在这些选择中,唯一不是Hardy-Weinberg假设的是自然选择在种群中发生。事实上,Hardy-Weinberg假设正好相反。如果自然选择发生在一个群体中,在很长一段时间内,它可能会对群体内的等位基因频率产生影响。

所有其他答案都是哈迪-温伯格平衡生效的必要条件:大的种群规模,随机交配,以及可以忽略不计的突变频率。

例子问题6:帮助哈迪·温伯格

下列哪个条件不是种群处于Hardy-Weinberg平衡的必要条件?

可能的答案:

人口之间没有迁移

没有突变

自然选择影响所考虑的等位基因

人口规模必须很大

交配必须随机进行

正确答案:

自然选择影响所考虑的等位基因

解释

Hardy-Weinberg平衡指出,一个位点上的等位基因频率世世代代保持不变。为了做到这一点,自然选择不能影响所考虑的等位基因。所有其他选项都描述了哈迪-温伯格平衡需要满足的条件。注意,哈迪-温伯格平衡的条件在自然界中是不满足的。

示例问题7:帮助哈迪·温伯格

一个孤立的种群由10只雄性和10只雌性组成。有两个人是隐性蓝眼等位基因的携带者。假设所有Hardy-Weinberg条件都满足。人群中蓝眼睛表型的频率是多少?

可能的答案:

正确答案:

解释

使用两个Hardy-Weinberg方程:

上图中,是显性等位基因的频率,和是孤立群体中隐性等位基因的频率。

由于岛上共有20人,这意味着有40个眼睛颜色的等位基因。40个中有2个是蓝色等位基因:

我们正在寻找蓝色眼睛的表现型,它只能由两个隐性等位基因引起。

例8:帮助哈迪·温伯格

在他的老鼠种群中,一位科学家试图产生两倍于杂合子的隐性纯合子。什么样的等位基因频率可以做到这一点?

可能的答案:

正确答案:

解释

使用Hardy-Weinberg方程:

他需要建立的方程如下:

解出把第一个方程代入上面的方程。

简化。

最后,找到

问题9:帮助哈迪·温伯格

假设Hardy-Weinberg平衡条件,如果纯合子显性基因型(Bb)为0.45,那么一个基因的杂合子隐性基因型(Bb)和纯合子隐性基因型(Bb)是什么?

可能的答案:

无法确定

Bb = 0.4

Bb = 0.15

Bb = 0.44

Bb = 0.11

Bb = 0.15

Bb = 0.4

Bb = 0.11

Bb = 0.44

正确答案:

Bb = 0.44

Bb = 0.11

解释

正确答案是Bb = 0.44和Bb = 0.11。

由于我们知道BB = 0.45以及满足Hardy-Weinberg平衡条件时等位基因频率的方程:

而且

我们先解出B:

现在我们可以解出纯合子的隐性。

最后,求解杂合子。

例子问题10:帮助哈迪·温伯格

下列哪个不是Hardy-Weinberg均衡的假设?

可能的答案:

种群内的非随机交配

种群内没有突变

种群内没有遗传漂变

种群内没有自然选择

种群之间没有基因流动

正确答案:

种群内的非随机交配

解释

非随机交配不是Hardy-Weinberg均衡的假设,事实上,为了对下一代进行预测,必须假设随机交配。此外,没有新的突变,没有基因流动,没有基因漂移,也没有自然选择。如果这些现象出现在一个群体中,我们无法估计等位基因在后代中的频率,因为这是偶然的,相反,选择性压力可能更倾向于一个等位基因而不是另一个等位基因。

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