Генетика популяций

Реферат по дисциплине Биология на тему Генетика популяций Выполнила уч-ца 11 б класса ср. шк. 14 Александрова Е.А. Приняла Савилова Р.А. Пенза 1998 Содержание 1. Популяционная генетика 1.1 Генофонд 1.2 Частоты аллелей 1.3 Частота генотипов 1.4 Уравнение Харди-Вайнберга 4 1.5 Следствие уравнения Харди-Вайнберга 2. Факторы, вызывающие изменения в популяциях 2.1 Неслучайное скрещивание 2.2 Дрейф генов 2.3 Генетический груз 2.4 Поток генов 10 Приложение А 11 Литература . 12 В своих трудах Дарвин пришел к выводу о существовании у растений и животных наследственной изменчивости, как при искусственном разведении, так и в природных популяциях.

Он понимал, что наследственные изменения должны играть важную роль в эволюции, но не мог предложить механизм, который объяснял бы их возникновение при сохранении дискретности признаков.

Лишь после того, как были вторично открыты работы Менделя о наследственности и оценено их значение для эволюционной теории, появилась возможность разрешить многие из этих проблем. Современное объяснение изменчивости живых организмов это результат синтеза эволюционной теории, основанной на наработках Дарвина и Уоллеса, и теории наследственности, основанной на законах Менделя. Сущность изменчивости, наследственности и эволюции можно теперь объяснить с помощью данных, полученных в одной из областей биологии, известной под названием популяционной генетики. 1. Популяционная генетика Популяция это группа организмов, принадлежащих к одному и тому же виду и занимающих обычно четко ограниченную географическую область.

Дарвина интересовало, каким образом естественный отбор, действуя на уровне отдельного организма, вызывает эволюционные изменения. После вторичного открытия работ Менделя, доказавших корпускулярную природу наследственности, большое внимание при изучении изменчивости, наследственности и эволюционных изменений стали уделять генотипу.

Бэтсон, который в 1905 г. ввел термин генетика, видел задачу этой науки в освещении явлений наследственности и изменчивости. Основу современной эволюционной теории, которую называют неодарвинизмом или синтетической теорией эволюции составляет изучение популяционной генетики. Гены, действуя независимо или совместно с факторами среды, определяют фенотипические признаки организмов и обуславливают изменчивость в популяциях.

Фенотипы, приспособленные к условиям данной среды или экологическим рамкам, сохраняются отбором, тогда как неадаптивные фенотипы подавляются и в конце концов элиминируются. Естественный отбор, влияя на выживание отдельных особей с данным фенотипом, тем самым определяет судьбу их генотипа, однако лишь общая генетическая реакция всей популяции определяет выживание данного вида, а также образование новых видов.

Только те организмы, которые, прежде чем погибнуть, успешно произвели потомство, вносят вклад в будущее своего вида. Для истории данного вида судьба отдельного организма не имеет существенного значения. 1.1 Генофонд Генофонд слагается из всего разнообразия генов и аллелей, имеющихся в популяции, размножающейся половым путем в каждой данной популяции состав генофонда из поколения в поколение может постоянно изменяться. Новые сочетания генов образуют уникальные генотипы, которые в своем физическом выражении, т.е. в форме фенотипов, подвергаются давлению факторов среды, производящим непрерывный отбор и определяющим, какие гены будут переданы следующему поколению.

Популяция, генофонд которой непрерывно изменяется из поколения в поколение, претерпевает эволюционное изменение. Статичный генофонд отражает отсутствие генетической изменчивости среди особей данного вида и отсутствие эволюционного изменения. 1.2 Частоты аллелей Любой физический признак, например окраска шерсти у мышей, определяется одним или несколькими генами.

Каждый ген может существовать в нескольких различных формах, которые называются аллелями см. Приложение А. Число организмов в данной популяции, несущих определенный аллель, определяет частоту данного аллеля которую иногда называют частотой гена, что менее точно. Например, у человека частота доминантного аллеля, определяющего нормальную пигментацию кожи, волос и глаз, равна 99. Рецессивный аллель, детерминирующий отсутствие пигментации так называемый альбинизм встречается с частотой 1. В популяционной генетике частоту аллелей или генов часто выражают не в процентах или в простых дробях, а в десятичных дробях.

Таким образом, в данном случае частота доминантного аллеля равна 0.99, а частота рецессивного аллеля альбинизма 0.01. Общая частота аллелей в популяции составляет 100, или 1.0, поэтому Частота доминантного аллеляЧастота рецессивного аллеля10.990.011 Как это принято в классической генетике, аллели можно обозначить буквами, например, доминантный аллель нормальная пигментация буквой N, а рецессивный альбинизм буквой n. Для приведенного выше примера частота N0.99, а частота n0.01. Популяционная генетика заимствовала у математической теории вероятности два символа, p и q, для выражения частоты, с которой два аллеля, доминантный и рецессивный, встречаются в генофонде данной популяции.

Таким образом, p q 1, где p частота доминантного, а q частота рецессивного аллеля.

В примере с пигментацией у человека p 0.99, а q 0.01 p q 1 Значение этого уравнения состоит в том, что, зная частоту одного из аллелей, можно определить частоту другого. Пусть, например, частота рецессивного аллеля 25, или 0.25. Тогда p q 1 p 0.25 1 p 1 0.25 p 0.75 Таким образом, частота доминантного аллеля равна 0.75, или 75 1.3

Частота генотипов

отсутствует обмен генами с другими популяциями. Поэтому любые изменени... 1.4 . Условия эти следующие 1 размеры популяции велики 2 спаривание происход... Математическая зависимость между частотами аллелей и генотипов в попул... Харди и немецким врачом В.

Уравнение Харди-Вайнберга

Уравнение Харди-Вайнберга. Если имеется два организма, один гомозиготный по доминантному аллелю А... частота аллеля альбинизма в популяции равна 0.01 или 1. Поскольку p q 1, p 1 q 1 0.01 0.99, частота доминантного аллеля в попу... А если p 0.99 и q 0.01, то 2pq 2 0.99 0.01 0.0198, т.е.

Следствие уравнения Харди-Вайнберга

Следствие уравнения Харди-Вайнберга. Что касается гетерозигот, то они не гибнут. Установлено, что во многих частях земного шара частота аллеля серповид... Факторы, вызывающие изменения в популяциях Принцип равновесия Харди-Ва... Но хотя эти процессы и приводят к образованию новых генотипов и изменя...

Неслучайное скрещивание

2.2 Дрейф генов О дрейфе генов говорят в тех случаях, когда изменения ... Оно состоит в том, что при отделении от родительской популяции небольш... Некоторые аллели в ней могут отсутствовать, а другие будут представлен... Дрейф генов обычно снижает генетическую изменчивость в популяции, глав... Распространяя мутантные аллели по всем популяциям, поток генов приводи...

Литература

Литература 1. Грин Н Стаут У Тейлор Д. Биология в трех томах, том 3 Под ред. Р. Сопера.

Пер. с англ. М. Мир, 1993.