ТОР 5 статей: Методические подходы к анализу финансового состояния предприятия Проблема периодизации русской литературы ХХ века. Краткая характеристика второй половины ХХ века Характеристика шлифовальных кругов и ее маркировка Служебные части речи. Предлог. Союз. Частицы КАТЕГОРИИ:
|
Понятие о популяционной генетикеРешение задач по популяционной генетике Понятие о популяционной генетике
Особи большинства видов не живут поодиночке, а образуют более или менее устойчивые группировки, сообща осваивая среду обитания. Такие группировки, если они самовоспроизводятся в поколениях, а не поддерживаются только за счет пришлых особей, называются популяциями. Популяция является наименьшей формой существования вида, способной благодаря воспроизводству длительное время сохранять видовые признаки. Одновременно популяция является наименьшей структурой, способной к эволюционному развитию и преобразованию в новый биологический вид. К важнейшим критериям популяции относят следующие признаки: · панмиксия – свободное скрещивание особей внутри популяции · изоляция – обособленность особей популяции от других подобных совокупностей особей. При наличии этих признаков можно утверждать, что исследователь имеет дело с реально существующей популяцией. Для видов, размножающихся половым путем при перекрестном оплодотворении, существует следующее определение понятия “популяция”. Популяция – это совокупность особей данного вида, в течение длительного времени (большого числа поколений) населяющих определенный ареал и имеющих возможность скрещиваться друг с другом, которая отделена от таких же соседних совокупностей одной из форм изоляции (пространственной, сезонной, физиологической или генетической). Популяционная генетика – наука, изучающая генетические явления, происходящие в популяциях. Особи каждой популяции отличаются друг от друга, и каждая из них в чем-то уникальна. Многие из этих различий наследственные, или генетические, — они определяются генами и передаются от родителей к детям. Совокупность генов всех особей данной популяции называется генофондом популяции. Популяционная генетика изучает генофонд популяции и его изменение в пространстве и времени. Популяционная генетика охватывает последствия от множества свободных скрещиваний особей популяции, когда возникают новые проблемы, отсутствующие при индивидуальных скрещиваниях и анализе наследования в семьях. Наиболее простыми являются следующие проблемы: · Каким образом в популяциях сохраняются как доминантные, так и рецессивные аллели? · Почему доминантные аллели не вытесняют рецессивные аллели? Популяционная генетика пытается ответить на следующие вопросы, связанные с особенностями генофонда: · сколь велико генетическое разнообразие в каждой популяции, · каковы генетические различия между географически разделенными популяциями одного вида и между различными видами, · как генофонд изменяется под действием окружающей среды, · как генофонд преобразуется в ходе эволюции, · как распространяются наследственные заболевания, · насколько эффективно используется генофонд культурных растений и домашних животных. Изучение этих вопросов позволяет решать проблемы экологии, демографии, эволюции и селекции. Основные понятия популяционной генетики: · частота генотипа, · частота аллеля, · соотношения Харди — Вайнберга. Рассмотрим подробнее каждое из этих понятий популяционной генетики. Частота генотипа - доля особей, имеющих данный генотип, среди всех особей популяции. Рассмотрим следующий пример. Пусть изучаемый аутосомный ген имеет два аллеля: аллель А и аллель а. Предположим, что популяция состоит из N особей, часть которых имеет генотип Аа. Обозначим число этих особей NАа. Тогда частота этого генотипа (рАа) определяется как рАа = NАа /N. Пусть, например, популяция состоит из 10000 особей, среди которых имеются 500 особей с генотипом Аа. Тогда частота особей с генотипом Аа равна рАа = 500/10000 = 0,05, или 5%. Частота аллеля - доля конкретного аллеля среди всех имеющихся в популяции аллелей изучаемого гена. Рассмотрим следующий пример. Обозначим частоту аллеля A как pА. Поскольку у гетерозиготной особи аллели разные, частота аллеля А равна сумме частоты гомозиготных (АА) и половине частот гетерозиготных (Аа) по этому аллелю особей. Так, например, если частоты генотипов АА, Аа и аа составляют 0,64, 0,32 и 0,04, соответственно, то частота аллеля А будет равна рА = 0,64 + 0,5х0,32 = 0,8. Соотношения Харди — Вайнберга. Эти соотношения одновременно и независимо открыли английский математик Г.Харди и немецкий медик и статистик В.Вайнберг в 1908 году. Г. Харди открыл эти соотношения теоретически, а В.Вайнберг — из данных по наследованию признаков у человека. Они математически доказали, что в популяции со случайным скрещиванием, которая имеет бесконечную численность, изолирована от притока мигрантов м в которой темпы мутирования генов пренебрежимо малы и отбор отсутствует, частоты аллелей аутосомного гена одинаковы для самок и самцов и не меняются из поколения в поколение, а частоты гомо- и гетерозигот выражаются через частоты аллелей следующим образом: Pii = pi2, Pij = 2pipj, где i и j – разные аллели аутосомного гена. Эти уравнения и называется соотношениями Харди — Вайнберга. Закономерности, выявленные Г.Харди и В.Вайнбергом, являются теоретической основой популяционной генетики. Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском:
|