Заглавная страница Избранные статьи Случайная статья Познавательные статьи Новые добавления Обратная связь FAQ Написать работу КАТЕГОРИИ: АрхеологияБиология Генетика География Информатика История Логика Маркетинг Математика Менеджмент Механика Педагогика Религия Социология Технологии Физика Философия Финансы Химия Экология ТОП 10 на сайте Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрацииТехника нижней прямой подачи мяча. Франко-прусская война (причины и последствия) Организация работы процедурного кабинета Смысловое и механическое запоминание, их место и роль в усвоении знаний Коммуникативные барьеры и пути их преодоления Обработка изделий медицинского назначения многократного применения Образцы текста публицистического стиля Четыре типа изменения баланса Задачи с ответами для Всероссийской олимпиады по праву Мы поможем в написании ваших работ! ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?
Влияние общества на человека
Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации Практические работы по географии для 6 класса Организация работы процедурного кабинета Изменения в неживой природе осенью Уборка процедурного кабинета Сольфеджио. Все правила по сольфеджио Балочные системы. Определение реакций опор и моментов защемления |
Особенности популяционной генетики человека. Генетическая структура популяции. Генофонд популяции.Содержание книги
Поиск на нашем сайте
Любой вид живых существ распространен по занимаемому ареалу не равномерно, а в той или иной мере обособленными группами, которые называются популяциями. Такое распределение живых организмов связано с тем, что условия жизни в разных местах ареала неодинаковы и особи концентрируются в наиболее благоприятных участках. Однако не всякая изолированная группа представляет собой популяцию. ►Популяция – это совокупность свободно скрещивающихся особей, в течение большого числа поколений населяющая определенное пространство и, в той или иной мере, репродуктивно изолированная от других совокупностей. У человека, помимо территориальной изоляции, достаточно изолированные популяции могут возникать на основе социальных, этнических или религиозных барьеров. Популяциями могут считаться отдельные населенные пункты, этнические группы, религиозные касты и другие виды сообществ. Поскольку между популяциями не происходит свободный обмен генами, любая популяция представляет собой сообщество генетически различных особей, существенно различающихся по генетическим характеристикам. Для того чтобы описывать генетические свойства популяции, вводится понятие генофонда – совокупности генов, встречающихся в данной популяции. Генетической структурой популяций занимается популяционная генетика. Среди задач, решаемых популяционной генетикой, важнейшая –изучение генетической структуры различных популяций, а также генетических процессов, которые в них протекают. Знание того, как реализуются законы наследования на уровне популяций, принципиально важно для понимания причин индивидуальной изменчивости. В условиях идеальной человеческой популяции частоты генов и генотипов остаются постоянными от поколения к поколению (► закон Харди-Вайнберга). В крупных человеческих популяциях соотношения Харди-Вайнберга, как правило, выполняются, в малочисленных же популяциях, одни аллели, в том числе и вредные, случайным образом могут размножиться, а другие вообще утратиться. Этому способствует, прежде всего, ► инбридинг – браки между биологическими родственниками. В браках между генетическими родственниками повышается вероятность появления потомства с рецессивными признаками, что важно учитывать при генетическом прогнозировании наследственных болезней. Для описания уровня инбридинга используют понятие коэффициента инбридинга. ► Коэффициент инбридинга (F) – это вероятность гомозиготного потомства по какому-либо случайно выбранному аутосомному локусу. Он рассчитывается для каждого индивидуума на основе менделевских закономерностей с помощью родословной и измеряется величиной от 0 до 1, отражая степень генетического сходства родителей. Показано, что с увеличением степени инбридинга снижаются показатели умственного развития и школьная успеваемость. При увеличении коэффициента инбридинга на 10% коэффициент интеллекта IQ снижается на 6 баллов (по шкале Векслера для детей). В ограниченных человеческих популяциях наблюдается ряд других генетических явлений. ► Дрейф генов (эффект Райта) – это случайные изменения частот генов из поколения в поколение в популяциях малого размера. Дрейф генов приводит к снижению генетического разнообразия, обедняет генофонд популяции. Особенно сильно дрейф генов проявляется в периоды войн, эпидемий, экологических катастроф. Например, популяция данкеров – одна из религиозных сект в Пенсильвании (США) – была основана 27 семьями, эмигрировавшими из Германии в середине XVIII века. Они жили замкнутыми сообществом, заключая браки внутри свой группы. Современные популяционно-генетические исследования выявили существенные отличия данкеров от населения Германии по частотам генов, определяющих группы крови и ряд морфологических признаков (высокая частота левшей с оволосением средних фаланг пальцев, прикреплённая мочка уха, сверхподвижность указательного пальца). ► Эффект «бутылочного горлышка» – если размер популяции быстро уменьшается, редкие аллели могут быть утеряны при гибели их носителей, вследствие чего происходит резкое снижении аллельного разнообразия и уменьшение частоты гетерозигот. В новой восстановленной популяции наблюдается более однообразный генофонд, по сравнению с исходным, что приводит к резкому возрастанию частоты наследственных заболеваний. Для примера, генофонд Германии очень пострадал в ходе двух мировых войн ХХ столетия, когда в силу массовых людских потерь произошло сильное обеднение аллельного разнообразия и выраженный рост частоты наследственной патологии у послевоенного поколения. Для оздоровления национального генофонда, в ранг государственных политических мероприятий, с предоставлением просто фантастических льгот, было возведено переселение в Германию в 70-80-х годах прошлого столетия советских немцев, покинувших свою этническую Родину ещё в петровские и екатерининские времена. Следствием эффекта дрейфа генов является «эффект основателя» – когда небольшая группа людей выходит из родительской популяции и обосновывается в новом месте, унося с собой случайную для родительской популяции выборку. В этой группе одни аллели могут быть вообще утеряны, а другие – представлены у большинства популяции. Эффект основателя проявляется в необычайном распределении ряда наследственных болезней в некоторых популяциях. Например, в популяции амишей в Америке – религиозного изолята, первоначально состоявшего примерно из 200 поселенцев, с широко практиковавшимися браками между биологическими родственниками (инбридингом), «эффект основателя» характеризовался повышенной частотой целого «букета» наследственных заболеваний – кистозного фиброза, мышечной дистрофии верхнего пояса, гемолитической анемии, ряда психических расстройств. Ген одного из типов карликовости распространён среди них с частотой 7%, в то время в среднемировых популяциях его частота составляет менее 0,1%. Последствием инбридинга на популяционном уровне может быть значительное повышение доли людей с редкими аутосомно-рецессивными заболеваниями. Явлением, противоположным инбридингу, является ► аутбридинг – генетически отдалённые браки. Термином аутбридинг у человека обозначают НЕ родственные браки, когда хотят противопоставить их кровнородственным. Долгое время вывод о полезности отдалённых браков, в особенности, межнациональных и межрасовых, не основывался на результатах научных исследований, а представлял собой как бы логическое продолжение вполне справедливой идеи о вреде кровнородственного родства. Научным аргументом, приводимым для доказательства этого положения, были данные генетики о том, что у потомства от не родственных браков вредные рецессивные гены переходят в гетерозиготное состояние и не оказывают влияния на фенотип. Сегодня эти положения уже подтверждены новейшими научными исследованиями. Высокая гетерозиготность у человека ускоряет рост и половое созревание, но при этом сокращается продолжительность жизни. Другим положительным эффектом аутбридинга является ► гетерозис – повышенная жизнеспособность потомства, полученного от неродственного скрещивания. Однако гетерозис при отдалённых браках чаще всего проявляется в первом поколении, во втором и третьем же – всё чаще выщепляются генотипы с пониженной приспособляемостью. Крупномасштабные миграции населения, за которыми неминуемо следует аутбридинг, вводят новый генетический материал в чужие популяции. Проникновение генов в популяции путём миграции носит название ► потока генов (миграции генов). Обмен генов между популяциями может иметь ощутимые медицинские последствия. Например, ещё до недавнего времени гемолитиченская болезнь новорожденных, или резус-конфликт, практически не встречалась в Китае, т.к. все китаянки резус-положительны (RhRh). Однако межрасовые браки американских иммигрантов с коренным населением Китая ввели в китайские популяции резус-отрицательный аллель (rh). В первом поколении у потомков американских мужчин и китайских женщин резус-конфликт не наблюдался, но в последующих поколениях они становились жертвами гемолитической болезни. Важнейшим фактором эволюции, вызывающим адаптивные изменения в генетической структуре популяций является естественный отбор. Он проявляется в том, что особи с разными генотипами оставляют неодинаковое количество жизнеспособных потомков, т. е. вносят неодинаковый генетический вклад в следующее поколение. Особую роль он играет на стадии после рождения у народов, ведущих примитивное натуральное хозяйство. В этих популяциях высока плодовитость и детская смертность. Те же, кому удалось выжить, обладают отменным здоровьем. В индустриально развитых странах с хорошо развитой медициной, рождаемость и детская смертность очень низкие, однако практически всё взрослое население страдает теми или иными болезнями с наследственным компонентом. В этих популяциях отбор проявляет себя в основном до рождения, в виде гибели эмбрионов на разных этапах развития. К проблеме естественного отбора относится явление ► брачной ассортативности – выбора брачного партнёра. Большинство исследователей сходится на том, что браки формируются не случайно. Логично предположить, что человек подбирает себе партнёра по интересам, личностным качествам, внешности и не обращает внимания на группу крови и другие биохимические признаки. Например, умеренная положительная корреляция супругов отмечается по антропометрическим характеристикам, несколько большая – по физической привлекательности и по уровню образования. По личностным характеристикам сходство супругов ниже, чем по личностным ценностям. Но наибольшая корреляция у супругов наблюдается по таким чертам, как религиозность, консерватизм и авторитарность. Корреляция наблюдается также и по возрасту вступления в брак. Например, люди с психическими нарушениями довольно рано вступают в первый брак по сравнению с людьми, психически здоровыми. Согласно теории генотропизма венгерского ученого Леопольда Зонди, пожительная брачная ассортативность является следствием притяжения друг к другу людей со сходными генами или поиске брачных партнеров, похожих на членов семьи (для женщин – на отца, братьев, для мужчин – на мать, сестер). При выборе брачного партнёра значительное внимание уделяется чертам лица. Черты лица развиваются на протяжении всей жизни человека и некоторыми учёными рассматриваются даже как вторичные половые признаки. А вот многие телесные признаки (пальцы, запястья, уши и др.) не являются предметом полового выбора. Главным источником появления новых аллелей, приводящим к генетическому разнообразию популяции, являются ►мутации – ненаправленные, случайные изменения генетического материала, происходящие спонтанно или под действием ряда физических, химических и биологических факторов. Мутации возникают очень редко – 1 на сотни тысяч гамет за одно поколение. Вновь возникшие мутации, как правило, вредны. Однако в редких случаях мутантный ген сообщает своим носителям некоторые преимущества, и тогда он подхватывается и закрепляется естественным отбором. Генофонд. Термин генофонд употребляется в разных значениях. Основоположник учения о генофонде и геногеографии Александр Сергеевич Серебровский называл генофондом «совокупность всех генов данного вида..., чтобы подчеркнуть мысль о том, что в лице генофонда мы имеем такие же национальные богатства, как и в лице наших запасов угля, скрытых в наших недрах» (1928). Однако это выражение в настоящее время используется для определения генетического потенциала, а генофондом называют совокупность всех генотипов в популяции. При изучении природных популяций часто приходится сталкиваться с полным доминированием: фенотипы гомозигот АА и гетерозигот Аа неразличимы. Кроме того, в природе широко распространено полигенное определение признаков, причем типы взаимодействия неаллельных генов (комплементарность, эпистаз, полимерия) не всегда известны. Поэтому на практике часто изучают не генофонд, а фенофонд популяций, то есть соотношение фенотипов. В настоящее время развивается раздел генетики популяций, который называется фенетика популяций.
|
||||
Последнее изменение этой страницы: 2021-04-04; просмотров: 268; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы! infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 18.227.190.231 (0.012 с.) |