Генетические процессы в малых популяциях Современная синтетическая

Генетические процессы в малых популяциях

Современная (синтетическая) теория эволюции O Статья С. С. Четверикова «О некоторых моментах эволюционного процесса с точки зрения современной генетики» (1926) по сути стала ядром будущей синтетической теории эволюции и основой для дальнейшего синтеза дарвинизма и генетики. Четвериков показал совместимость принципов генетики с теорией естественного отбора и заложил основы эволюционной генетики.

Мутации O Мутации изменяют генетическую структуру популяции с очень малой скоростью. O Например, чтобы снизить частоту гена (А) от 0, 5 до 0, 49 потребуется 2000 поколений.

Популяционные волны O В любой популяции происходят периодические колебания численности особей, причинами которых служат различные абиотические и биотические факторы среды. O Наиболее ярко это проявляется у быстроразмножающихся видов, например у мышевидных грызунов примерно раз в 4 года численность возрастает многократно. Затем вновь происходит резкий спад численности.

Популяционные волны O Часто колебания численности связаны с прессом хищников. Изменение численности жертвы опережает изменение численности хищника. O Популяционные волны – одна из причин дрейфа генов.

Дрейф генов O Дрейф генов - O Моделирование дрейфа генов для 20 несцепленных аллелей в популяции из 10 (сверху) и 100 (снизу) особей. изменение частоты аллелей генов от поколения к поколению, обусловленное случайными процессами при выживании и размножении организмов.

Дрейф генов

Изоляция O Изоляция – нарушение свободы скрещивания. В изолированной группе частоты аллелей окажутся иными, чем в большой популяции. Изоляция приводит к дрейфу генов, и также является пусковым моментом видообразования.

Родственные браки подразделяют: O Инцестные (запретные) – браки между родственниками первой степени родства (родные брат и сестра, т. д. )

Кровнородственные браки – браки между родственниками второй-третьей степени родства. O Инбредная депрессия – у родственников высока степень вероятности гетерозиготности по одному и тому же рецессивному паталогическому гену. O Мерой генетических последствий инбридинга служит коэффициент инбридинга – это вероятность того, что у какой либо особи в данном локусе окажутся две аллели, идентичные по происхождению.

В малых популяциях большая роль принадлежит так называемому «эффекту родоначальника» , т. е. особенностям генотипов, основавших изолят. O Разведение немецких овчарок питомника Вестфальдинга. Изображение двух вязок родоначальника линии с суками из двух не родственных линий и возможные варианты наследования генотипа родоначальника у детей, внуков и правнуков. Из схемы видно — все дети родоначальника будут иметь всегда половину его генов (но не всегда это будут лучшие гены).

Аутбридинг – неродственные браки, при этом поддерживается высокий уровень гетерозиготности. Повышению гетерозиготности человеческих популяций способствует миграция. O Имиграция – поставляет новые аллели или новые комбинации генотипов. O Эмиграция – изменяет соотношение различных генотипов в популяции.

Естественный отбор – элиминирует из популяции менее удачные комбинации генов и избирательно сохраняет более удачные генотипы, тем самым изменяя частоту генов в популяциях. O Характеристикой формы естественного отбора является норма реакции – это генетически обусловленные масштабы модификационной изменяемости, т. е. пределы, в которых возможно варьирование проявления признака данного генотипа.

Движущий отбор O Происходит при постепенном изменении факторов внешней среды или их колебаниях, происходит смена нормы реакции или ее расширение.

Стабилизирующий отбор O Наблюдается при относительном постоянстве условий окружающей среды и направлен на сохранение в популяции среднего значения признака, происходит сужение нормы реакции.

Дизруптивный (разрывающий) отбор O Протекает на фоне резкого изменения условий существования, направлен против среднего значения признака и благоприятствует двум или нескольким направлениям изменчивости, значительно изменяется норма реакции.

Контротбор – отбор признаков, неблагоприятных в обычных условиях среды. O Распространенность патологического серповидно-клеточной анемии объясняется устойчивостью гетерозигот к тропи ческой малярии. O АА – гемоглобин норма (гибель от малярии); O аа – с. -кл. анемия; O Аа – гемоглобин норма (устойчивость к малярии)

Синтетическая теория эволюции: O Единицей эволюции является популяция; мутации дают элементарный материал для естественного отбора; далее вступают в действие факторы эволюции – дрейф генов, популяционные волны, изоляция, естественный отбор.