Генетические процессы в малых популяциях

1. Генетические процессы в малых популяциях

2. 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.

3.

4. 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.

5.

6. 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.

7. 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.

8. 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.

9. Дрейф генов

10. 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.

11.

12. Родственные браки подразделяют:

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

13. 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.

14. 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).

15. Аутбридинг – неродственные браки, при этом поддерживается высокий уровень гетерозиготности. Повышению гетерозиготности человеческих по

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.

16. Естественный отбор – элиминирует из популяции менее удачные комбинации генов и избирательно сохраняет более удачные генотипы, тем самым

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.

17.

18. Движущий отбор

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

19. Стабилизирующий отбор

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

20. 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.

21. 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)

22. 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.