Генетика популяций (лекция)
Генетика популяций (лекция) - раздел Биотехнологии, Формировать умения использовать генетическую символику при решении генетических задач Популяция – Совокупность Особей Одного Вида, Занимающих Определённую Территор...
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.
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 заОсновные 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
нимается 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
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.
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
Генетическая структура популяций. Типы популяций
На всех уровнях организации живой материи (молекулярном, хромосомном, клеточном, организменном) действуют одинаковые, механизмы и законы наследственности и есть факторы, нарушающие эти закономерности и приводящие к изменениям признаков и свойств организмов. Но все виды на Земле существуют в форме не разрозненных особей, а их совокупностей. Группа, или совокупность особей, относящихся к одному виду, заселяющих определенное пространство и имеющих сходные механизмы адаптации к условиям обитания, называется популяцией. Изучением генетических процессов на уровне популяции занимается популяционная генетика.
Первые исследования структуры популяций были проведены еще в 1903 г. В.Иоганнсеном. Вслед за этим началось интенсивное изучение генетических процессов в популяциях. В то время эволюционисты всего мира враждебно относились к менделизму. Их представления о наследственности и изменчивости носили расплывчатый характер, а основную роль в эволюционном процессе они отводили изменениям отдельных особей. В 1926г. была опубликована работа С. С. Четверикова «О некоторых моментах эволюционного учения с точки зрения современной генетики», в которой была сделана попытка связать эволюционное учение с генетикой. Четвериков стремился показать, что эволюционный процесс надо изучать не на уровне отдельных особей, так как это уводит к ламаркизму, а на уровне популяций.
Генетическая структура популяции самоопыляющихся организмов (сем. злаковых — ячмень, пшеница; сем. бобовых) характеризуется известной степенью гомозиготности особей по ряду генов.Самоопыление, приводя к гомозиготации особей, вовсе не делает популяцию генетически однородной. При самоопылении особей, гетерозиготных по одной паре аллелей, например Аа, в ряду поколений будет постоянно уменьшаться число гетерозигот, по при этом выщепятся по крайней мере две генетически неодинаковые гомозиготные чистые линии: АА и аа. Если учесть, что гомозиготация идет не по одной, а по многим парам аллелей, легко предположить, сколько чистых линий с различной комбинацией гомозигот по каждой паре аллелей может образоваться в популяции. Например, гомозиготация по двум парам аллелей приведет к формированию четырех чистых линий: ААВВ, ААвв, ааВВ и аавв.