Генетика популяций (лекция)

Популяция – совокупность особей одного вида, занимающих определённую территорию, свободно скрещивающихся друг с другом, имеющих общее происхождение, определённую генетическую структуру и в той или в иной степени изолированных от других таких же совокупностей.

Каждая популяция обладает генофондом и генетической структурой.

1. Генофонд – совокупность генотипов всех особей популяции.

2. Генетическая структура популяции – соотношение в ней различных генотипов и аллелей.

Изучением генетической структуры, закономерностей наследования признаков, динамикой популяции занимается популяционная генетика.

Основные понятия популяционной генетики: частота аллелей и частота генотипов.

1. Частота аллели равна доли данной аллели к общему числу аллелей в популяции

2. Частота генотипа равна доли данного генотипа к общему числу генотипов в популяции

Измеряется в долях единицы или в %

Большое влияние на генетическую структуру популяций оказывает способ размножение.

Популяции самоопыляющихся растений и перекрёстноопыляющихся растений резко отличаются друг от друга. В самоопыляющейся популяции с каждым поколением число гомозигот увеличивается, число гетерозигот уменьшается, следовательно постепенно распадается на две генотипические разнородные группы – чистые линии (гомозиготы доминантные и гомозиготы рецессивные).

В популяциях большинства растений и животных, размножающихся половым путём, осуществляется свободное скрещивание, обеспечивающее равномерную встречаемость гамет. Популяцию, в которой наблюдается равновероятная встреча гамет называется панмиктической.

Генетическая структура панмиктической популяции подчиняется закону Харди – Вайнберга.

Допустим, что в популяции происходит свободное скрещивание доминантной и рецессивной форм, отличающихся по одной паре аллелей: АА и аа.

В F1 все гибриды будут гетерозиготны, а далее в F2 пойдёт расщепление (1АА : 2Аа : 1аа)

Расщепление в следующих поколениях будет:

Гаметы АА Аа Аа аа

А А А а А а а а

 

Количество А = а при образовании зигот наблюдаются следующие комбинации генотипов:

♂ ♀	0,5 А	0,5а
0,5А	0,25АА	0,25Аа
0,5а	0,25Аа	0,25аа

 

0,25АА : 0,5Аа : 0,25аа

1АА : 2Аа : 1аа

(соотношение гомозигот и гетерозигот не меняются)

 

Закон Харди – Вайнберга(1908 г) :

В идеальной популяции из поколения в поколение сохраняется строго определённое соотношение частот доминантных и рецессивных генов (p + q =1), а также соотношение частот генотипических классов (p² +2pq + q² = 1)

Где p– частота встречаемости доминантного гена А

q - частота встречаемости рецессивного гена а

p² - частота встречаемости гомозигот по доминанте (АА)

2 pq-частота встречаемости гетерозигот (Аа)

q² -частота встречаемости гомозигот по рецессиву (аа)

Условия существования идеальной популяции:

· Популяция состоит из большого числа генов

· Особи в популяции скрещиваются свободно (панмиксия)

· Отсутствуют миграции

· Отсутствует естественный отбор

· Отсутствуют мутации

· Популяция полностью изолирована от других популяций

 

У человека выделяют три типа популяций

Ø Изоляты – это эндогенные популяции. 1,5 тыс. (труднодоступные районы близкородственные браки больше 90%)

Ø Демы – небольшие популяции от 1,5 тыс. до 4 тыс. (близкородственные браки больше 80%)

Ø Большие популяции(панмиктические) – популяции с населением крупных городов