ТОП 10:

Генетическая характеристика популяции



Популяции обладаютединымгенофондом (аллелофондом)

I. Генофонд (аллелофонд) популяции - совокупность генотипов всех особей популяции (генофонды популяций образуют единый генофонд вида, благодаря миграциям особей)

· Единство генофонда популяции достигается:

а)панмиксией- свободным случайным скрещиванием, при котором реализуются все варианты слияния гамет

б) локализацией в одной экологической нише

в) единым направлением естественного отбора, который приводит к:

n к элиминации крайних наследственных уклонений

n относительному генетическому и фенетическому однообразию

II.Генетическая гетерогеность (генетический полиморфизм) природных популяций - отличие генофондов разных популяций

· причины генетической гетерогенности:

а)множественный аллелизм - наличие в генофонде популяции одновременно множества (более двух) альтернативных аллелей по каждому гену (признаку)

б) мутационный процесс (генные трансгенации, хромосомные аберрации , геномные мутации)

в) изоляция (первичная, пространственная)

г) естественный отбор адекватных аллелей

д) разные условия существования

III. Мутационный процесс и резерв наследственной изменчивости

· В генофонде популяций происходит непрерывный мутационный процесс под действием мутагенных факторов

· Чаще мутируют рецессивные аллели (кодируют менее устойчивую к действию мутагенных факторов форму фермента)

· Большинство мутаций носит негативный характер в стабильных условиях внешней среды (могут иметь адаптивную ценность при изменении внешних условий)

· Мутации рецессивных аллелей фенотипически не реализуются (не влияют на фенотипы гетерозигот - Аа*) и не подвергаются действию естественного отбора .

· Мутации сохраняются и накапливаются в генофонде популяции , образуя «резерв наследственной изменчивости» в виде гетерозигот - Аа* , Bb*, Сс*и т. д.

· Скрытые рецессивные мутации фенотипически реализуются при срещивании гетерозиготных по этой аллели особей (при этом появляется фенотипически реализованный эволюционный материал для естественного отбора и адаптациогенеза и другого источника этого материала в популяции нет)

IV. Гетерозиготность популяции - средняя частота особей популяции, гетерозиготных по определённым локусам (аллелям)

· характеризует меру изменчивости природных популяций

· средняя гетерозиготность популяций составляет 0,2 или 20% (у человека 6,7%)

· гетерозиготность определяет частоту образования элементарного эволюционного материала – мутционной и комбинативной изменчивости

· у человека 26700разных гамет , т.е. возможности комбинативной изменчивости безграничны

· Резерв наследственной изменчивости фенотипически реализуется при достижении высокой частоты мутантного аллеля (*) у рецессивных гомозигот - а*а*

Р Аа* х Аа*

F1 а*а* - реализуется фенотипически и подвергается действию естественного отбора

· Частота фенотипически реализованных мутаций зависит генетической структуры популяции

V. Частота аллелей и генотипов (генетическая структура популяции)

 

Генетическая структура популяции - соотношение частот аллелей ( А и а ) и генотипов (АА, Аа , аа )в генофонде популяции

Частота аллеля- фактическая доля аллеля в общем числе аллелей даннго признака

· наибольшую ценность имеют рецессивные гомозиготы - а*а* , т.к. связаны с фенотипическими мутациями (элементарный эволюционный материал)

· при наличии элементарных факторов эволюции идёт эволюционный процесс (адаптациогенез)

· при стабильных условиях - а*а* элиминируются естественным отбором (происходит сохранение установившейся нормы реакции гена)

· при изменении условии - адекватные а*а* сохраняются , т.к . имеют селективное преимущество в репродукции

· частоты аллелей и соотношение генотипов описывается законом Харди - Вайнберга (1908 г.)

Закон Харди - Вайнберга - в пределах генофонда популяции частота аллелей А (р) и а (q), а также соотношение генотипов АА, Аа, аа остаётся неизменным из поколения в поколение .

· Математическое выражение закона :

( p + q ) 2 = p2+ 2pq + q2 = 1

где р - частота доминантного аллеля (А)

q - частота рецессивного аллеля (а)

р2 - частота доминантных гомозиготных генотипов (АА)

2рq - частота гетерозиготных генотипов (Аа)

q2 - частота рецессивных гомозиготных генотипов (аа)

Сумма частот всех аллелей одного гена равна - 1

АА + 2Аа + аа = 1

р + q = 1

p = 1 _ q

n - частоты аллелей выражаются долями единицы

n зная частоты аллелей можно вычислить частоты генотипов

pA qa

pA p2AA pqAa

р2АА + 2рqАа + q2аа = 1

 

qa pqAa q2aa

 

· для генов с более чем с двумя аллелями (группы крови человека АБО)

расчёт производится по формуле ( р + q + r )3 = 1

· согласно закона Харди - Вайнберга (следствия):

а) особи с рецессивными признаками сохраняются одинаково с особями с доминантными признаками

б) половая рекомбинация не меняет частоту аллелей и соотношение генотипов в популяции

· Закон Харди - Вайнберга справедлив для идеальной популяции, в которой не действуют элементарные факторы эволюции

Признаки идеальной популяции .

1. Бесконечно большой ареал

2. Бесконечно большая численность особей ( генотипов )

3. Панмиксия (реализация всех вариантов скрещивания )

4. Отсутствие мутаций

5. Отсутствие комбинативной изменчивости

6. Отсутствие миграций (притока и оттока новых генотипов) и изоляции

7. Отсутствие популяционных волн – стабильная численность популяций в течение всего времени существования

8. Отсутствие генетико - автоматических процессов (дрейфа генов)

9. Отсутствие борьбы за существование и взаимодействий между особями

10. Отсутствие естественного отбора

11. Равное выживание всех генотипов

12. Равное число потомков каждой родительской пары

13. Однородные условия существования всех особей

· В природе идеальных популяций не существует

· В очень крупных природных популяциях наблюдается тенденция к сохранению частот аллелей на постоянном уровне

· Нарушение признаков идеальной популяции приводит к изменению частот аллелей и эволюционному процессу (возможен количественный учёт этих нарушений и введение их в математическую модель закона)

· Факторы изменяющие частоты аллелей в популяции называются элементарными факторами эволюции(мутационный процесс, генетическая рекомбинация, борьба за существование, популяционные волны, миграция, изоляция, дрейф генов, естественный отбор)

· С учетом элементарных факторов эволюции закон Харди - Вайнберга позволяет рассчитать:

а) генетический состав популяции в данный момент времени

б) возможные тенденции изменения генного состава популяции

в) насыщенность популяции определёнными генами

г ) относительные частоты генотипов

д) скорость адаптациогенеза (математическое моделирование эволюционных процессов на ПЭВМ )

Фундаментальные тезисы популяционной генетики ( положения СЭТ )

· элементарная эволюционная структурапопуляция (по Ч. Дарвину – особь)

· элементарный эволюционный материал -наследственное изменение (мутации , рекомбинации)

· элементарное эволюционное явление -стойкое, направленное, адаптивное изменение генетической структуры популяции (частот аллелей и генотипов) под действием естестенного отбора

Эволюцияпроцесс адаптивного направленного изменения частот аллелей и генотипов в генофонде популяции под действием естественного отбора (происходит процесс их накопления и комбинирования)

 







Последнее изменение этой страницы: 2017-02-05; Нарушение авторского права страницы

infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 3.226.254.115 (0.007 с.)