ПОПУЛЯЦИЯ группа особей одного вида скрещивающихся друг

ПОПУЛЯЦИЯ – группа особей одного вида, скрещивающихся друг с другом, населяющих определенную территорию и отделенная от других групп особей того же вида

Английский математик Г. Харди (1877— 1947), вывел формулу распределения генотипов в свободно скрещивающихся популяциях (Hardy, 1908). Независимо от него немецкий врач В. Вайнберг (1862— 1937) установил такую же закономерность для человеческих популяций (Weinberg, 1908).

Г. Х. Харди (1877— 1947)

ВАЙНБЕРГ Вильгельм 1862– 1937

ИДЕАЛЬНОЙ ПОПУЛЯЦИЕЙ в генетике считается группа свободно скрещивающихся особей, живущих на одной территории

Закон Харди-Вайнберга при неполном доминировании D: АА – N(AA); Aa – N(Aa); aa – N(aa) NAA + NAa + Naa = N P+Q+R = 1

Если аллель А встречается n. A раз, то ее частота р равна соответственно частота аллели а равна n. A + na = 2 N p+q=1

A, р А, p a, q а, q AA, p 2 Aa, pq aa, q 2

P = p 2, Q = 2 pq, R = q 2 (p+q)2 = p 2 + 2 pq + q 2 = 1 т. к. p + q = 1 p = P + Q/2 = p 2 + pq = p(p+q) = p,

Закон Харди-Вайнберга: В популяции, при случайном скрещивании особей между собой и отсутствии мутации, миграции, отбора и дрейфа генов частоты остаются неизменными из поколения в поколение

Г. Харди и В. Вайнберг показали несостоятельность утверждений последователей Гальтона о том, что уже сам процесс наследственности несет в себе появление новых признаков, и разделили понятия наследственности и изменчивости

Процесс наследственной преемственности сам по себе не ведет к изменению частот аллелей и частот генотипов по опр. локусу

Альбинизм

Женщина-альбинос

АА, Аа – нормальная пигментация, аa – альбинизм Число альбиносов 1/1000 = 0, 0001 R = q 2 = 0, 0001, q = 0, 01, p = 1 -q = 0, 99, так как P = p 2, Q = 2 pq, R = q 2 P = 0, 992 = 0, 98 Q = 2 x 0, 99 x 0, 01 = 0, 02

РЕДКИЕ АЛЛЕЛИ ПРИСУТСТВУЮТ В ПОПУЛЯЦИИ ГЛАВНЫМ ОБРАЗОМ В ГЕТЕРОЗИГОТНОМ СОСТОЯНИИ

Равновесные частоты трех генотипов в зависимости от р — доли аллеля А в популяции (при q+p=1)

Четвериков Сергей Сергеевич (1880 – 1959)

С. С. Четвериков показал, что в естественных популяциях в гетерозиготах новые признаки могут накапливаться, а затем проявляться в гомозиготах. Таким образом была доказана возможность медленных и постепенных эволюционных изменений признаков в рамках популяции

ГЕТЕРОЗИГОТНОСТЬ популяции – это отношение числа гетерозигот к общему числу исследованных особей популяции. Гетерозиготность является мерой генетической изменчивости популяции.

Средняя гетерозиготность человеческих популяций 6, 7 %

Генетический груз — это часть наследственной изменчивости популяции, которая определяет появление менее приспособленных особей

Концепция генетического груза • — большинство зигот в результате мутаций гибнет или утрачивает способность к делению; • — общая скорость появления новых мутаций, содержащихся в двух зародышевых клетках, из которых происходит индивид, составляет одну мутацию на 2— 10 зародышевых клеток; • — каждый индивид гетерозиготен по нескольким генам, летальным в гомозиготном состоянии. Эти гены даже в гетерозиготном состоянии могут оказывать вредное воздействие; • — из-за ослабления интенсивности естественного отбора количество «вредных» генов в популяции растет, и их частота может превысить некий критический уровень, что приведет к разрушению генетической системы человека и его исчезновению как вида; • — опасность вырождения обостряется воздействием ионизирующей радиации и особенно химических мутагенов, которым надо противостоять путем искусственного уменьшения результатов такого воздействия.

В популяции с высокой скоростью происходит постоянное возникновение новых мутаций, имеющих вредное действие.

Каждый человек гетерозиготен по нескольким генам, которые не только могут привести к генетически детерминированной гибели (особенно в потомстве кровнородственных браков), но неблагоприятны даже в гетерозиготном состоянии

АССОРТАТИВНОСТЬ – это процесс, при котором вероятность образования брачной пары между особями зависит от их генетической конституции

ИНБРИДИНГ - скрещивание (брак) между родственными особями

Дрейф генов – (автоматические процессы) – процесс, при котором соотношение частот аллелей и генотипов в популяции нарушается вследствие случайных факторов

Прибор Гальтона при начальной частоте аллеля а, равной 0, 6, и конечной, равной нулю

Сьюэл Райт

Распределение частот аллелей в 19 последовательных поколений у 107 линий дрозофилы, каждая из которой состояла из 16 особей

Результаты компьютерного моделирования процесса случайных колебаний частот аллелей в популяциях разной численности (25 и 250 особей)

Динамика частот аллелей гена black в популяциях разного размера (Nе = 10 и Nе = 100) мучного хрущака

Эрнст Майр

Эффект основателя

Эффект бутылочного горлышка

Частота аллеля В по системе групп крови АВ 0 в популяциях людей

Миграция – поток генов, процесс, при котором в данную популяцию проникают и скрещиваются особи того же вида из других популяций. Частоты аллелей могут изменяться, если в разных популяциях они различны.

Естественный отбор – это процесс, при котором преимущественное размножение в популяции получают те особи, которые имеют более высокую по тем или иным показателям приспособленность.

Формы естественного отбора

Лабиринт с коридорами

Влияние наследственности на способность крыс осваивать лабиринт

Мутации – самопроизвольно возникающие изменения генов. Мутации – источник новых аллелей. Направление мутирования случайно.