ГЕНЕТИКА ПОПУЛЯЦИЙ
Определение популяции
Основные черты популяции
Основные черты популяции
Генетическая структура популяций
Частота генотипов
Структура популяций
Структура популяций
Генетический анализ популяции
Генетический анализ
Степень генетической обусловленности признака
Коэффициент наследуемости
Закон Харди – Вайнберга
Закон Харди – Вайнберга (определение)
Закон Харди – Вайнберга
Закон Харди – Вайнберга
Определение критерия равновесия
Теоретическая численность
Проверка гипотезы равновесия
Факторы эволюции популяции
Факторы эволюции популяции
Факторы эволюции популяции
162.50K
Категория: БиологияБиология

Генетика популяций

1. ГЕНЕТИКА ПОПУЛЯЦИЙ

Определение популяции и ее
основные характеристики
Структура популяций и их
генетический анализ
Закон Харди – Вайнберга
– закон равновесия популяций
Фактор эволюции популяций

2. Определение популяции

Популяция – совокупность особей
определенного вида, в течении большого
числа поколений населяющих
определенную территорию, внутри
которой осуществляется та или иная
степень панмиксии, нет заметных
изоляционных барьеров и которая
отделена от соседних таких же популяций
той или иной степенью давления
изоляции.

3. Основные черты популяции

• Во-первых, популяция это совокупность
особей одного вида. Поэтому в фитоценозе, в
состав которого входят несколько видов
растений, будет столько популяций, сколько
там видов.
• Во вторых, для формирования популяции
необходимо, чтобы особи конкретного вида в
течение длительного времени, большого числа
поколений, населяли определенную
территорию. В связи с этим применение
термин «популяция» к лесным культурам, где
уже был проведен искусственный отбор и
возраст которых незначителен неправильно.

4. Основные черты популяции

• В третьих, особи, составляющие популяцию,
должны свободно скрещиваться между собой.
Это самое главное условие, так как оно
обеспечивает перекомбинацию генов и
обуславливают сильную изменчивость, или
полиморфизм вида.
• В четвертых, каждая популяция должна быть
отделена от соседних популяций такой
степенью изоляции, которая исключает
возможность свободного скрещивания между
популяциями

5. Генетическая структура популяций

• Каждая популяция имеет определенный
генофонд и генетическую структуру.
• Генофондом популяции называют
совокупность генотипов всех особей
популяции.
• Под генетической структурой популяции
понимают соотношение в ней различных
генотипов и аллелей.
• Одним из основных понятий
популяционной генетики являются
частота генотипа и частота аллелей.

6. Частота генотипов

Частота генотипа – доля определенного
генотипа отнесенная к общему количеству
генотипов в популяции
• - выражается либо в процентах, либо в
долях единицы
• Например: если ген имеет две аллельные
формы и доля рецессивной аллели «а»
составляет ¾ (или 75%), то доля
доминантной аллели «А» будет равна ¼
(или 25%) от общего числа аллелей данного
гена в популяции

7. Структура популяций

• Большое влияние на генетическую
структуру популяций оказывает
способ размножения.
• В популяции организмов с
самооплодотворением наблюдается
процесс гомозиготизации, то есть в
каждом последующем поколении
число гомозиготных генотипов
увеличивается, а число гетерозигот
уменьшается.

8. Структура популяций

• В популяциях большинство растений
размножаются половым путем,
осуществляется свободное
скрещивание, которое обеспечивает
равновероятную встречаемость гамет.
• Популяция, в которой наблюдается
равновероятная встречаемость гамет
при свободном скрещивании
называют панмиктической

9. Генетический анализ популяции

• - популяция находится в равновесном
состоянии при отсутствии в ней отбора
• - частота того или иного гена в популяции
определяется естественным отбором
• - генетический анализ популяции
проводится по частоте встречаемости
определенного признака, при этом
статистическими методами устанавливается
степень генетической обусловленности
признака по коэффициенту наследуемости
и коэффициенту генетической корреляции

10. Генетический анализ

Для проведения генетического анализа
используются:
• - количественные признаки (высота,
диаметр и др.);
• - качественные признаки (формовое
разнообразие);
• - изоферменты (наследуемые фракции
ферментов) анализ проводится с
использованием электрофореза;
• - ДНК-маркеры (повторяющиеся
последовательности)

11. Степень генетической обусловленности признака

2
ph
2
ph
2
g
2
e
2
g
2
e
– фенотипическая
дисперсия;
– генетическая дисперсия
– экологическая дисперсия

12. Коэффициент наследуемости

H
2
2
g
2
ph
2
g
2
g
2
e

13. Закон Харди – Вайнберга

• Несмотря на непрерывный процесс
возникновения новых комбинаций генов в
свободно развивающихся популяциях, в них
устанавливается некоторое состояние
равновесия.
• В 1908 году независимо друг от друга,
появились две работы – Харди и Вайнберга.
В них был математически обоснован
принцип, что всякая популяция по ее
генетической структуре подчиняется
менделевским законам наследственности.

14. Закон Харди – Вайнберга (определение)

• В большой панмиктической популяции с
большой численностью особей и при
отсутствии давления отбора или других
эволюционных факторов
устанавливается, и затем сохраняется
определенное соотношение особей с
доминантными и рецессивными
признаками, при чем это соотношение
остается длительно постоянным в ряду
поколений.

15. Закон Харди – Вайнберга

Генетическая структура
панмиктической популяции
подчиняется закону Харди-Вайнберга
Где p и q – частота генов A и a
популяции соответственно
p AA 2 pqAa q aa 1
2
2

16. Закон Харди – Вайнберга

• Эта формула показывает численное
соотношение генотипов в популяции
для одного моногенного признака.
• Одна популяция отличается от другой
набором и частотой различных генов, а
также частотой и набором отдельных
генотипов

17. Определение критерия равновесия

AA 0,5 Aa
300 0,5 500
p
; p
0,55;
n
1000
aa 0,5 Aa
200 0,5 500
q
; q
0,45;
n
1000

18. Теоретическая численность

AA p n;
Aa 2 pq n;
AA 0,55 1000 302,5;
Aa 2 0,55 0,45 1000 495;
aa q n;
aa 0,45 1000 202,5
2
2
2
2

19. Проверка гипотезы равновесия

2
O E
2
E
• О – наблюдаемое значение признака;
• Е – ожидаемое значение признака

20. Факторы эволюции популяции

• Мутации
• Естественный отбор
• Перенос пыльцы из одной
популяции в другую

21. Факторы эволюции популяции

• Основной фактор эволюции популяции –
это мутации, которые приводят к
появлению новых генов и генотипов.
Основная роль при этом принадлежит
генным мутациям, которые могут
привести к возникновению совершенно
новых видов.

22. Факторы эволюции популяции

• Вторым фактором эволюции популяции является
естественный отбор, который оценивает новые
генотипы, возникающие в популяции в результате
мутаций и перекомбинации генов при
перекрестном опылении. Жизнеспособные
генотипы сохраняются, а генотипы с понеженной
жизнеспособностью вытесняются.
• Третий фактор – это перенос пыльцы с одной
популяции в другую. Что приводит к созданию
новых комбинаций генов, образование новых
генотипов.

23.

• Таким образом генетическая структура
популяции меняется под влиянием
мутационного процесса, естественного
отбора, и случайного заноса пыльцы из
других популяций (миграция генов).
English     Русский Правила