Генетика человека с основами общей генетики. Руководство для самоподготовки
Шрифт:
Дрейф генов – случайные изменения частот аллелей в популяции.
Инбридинг – скрещивание между родственными особями.
Канализация развития – ограниченность выбора возможных направлений развития в ходе онтогенеза (термин К. Уоддингтона).
Мутационный процесс – процесс образования новых генетических вариантов.
Отбор – дифференциальное воспроизведение генотипов.
Панмиксия – свободное скрещивание: вероятность образования брачной пары не зависит от их генотипа.
Полиморфизм популяции – явление, когда большинство локусов
Полиморфность – количественное выражение полиморфизма популяции, показывающее долю полиморфных локусов.
Популяция – изолированная группа особей одного вида, связанная общностью территории и происхождения.
Поток генов – обмен генами между разными популяциями.
Предпочтение брачных партнеров редкого типа – частотно-зависимый отбор в пользу более редкого генотипа.
Частотно-зависимый отбор – зависимость вероятности скрещивания от частоты генотипа.
Элементарные эволюционные факторы – процессы, изменяющие частоту аллелей в популяциях.
Символика и расчеты частот в популяционной генетике
Для обозначения частот аллелей в популяционной генетике используются специальные символы: р – частота аллеля А; q – частота аллеля а; тогда p + q = 1.
Для расчета частот генотипов применяют формулу квадрата двучлена:
где p2 – частота генотипа АА; 2pq – частота генотипа Аа; q2 – частота генотипа аа.
При множественном аллелизме частоты генотипов определяются возведением в квадрат многочлена из частот аллелей. Например, имеются три аллеля а1, а2, а3.
Их частоты соответственно: p, q, r. Тогда p + q + r = 1.
Для расчета частот генотипов:
где p2 – частота генотипа а1 а1; q2 – частота генотипа а2 а2; r2 – частота генотипа а3 а3; 2pq – частота генотипа а1 а2; 2pr – частота генотипа а1 а3; 2rq –
Сумма частот генотипов, как и сумма частот аллелей, всегда будет равна 1, т. е. (p + q)2 = (p + q + r)2 =… = 1.
Если число аллелей одного локуса обозначить k, то число возможных генотипов (N) можно рассчитать по специальной формуле:
Необходимое число поколений (t) для изменения частоты аллеля (от q1 до q2) рассчитывается по формуле:
Задание для самостоятельной работы
1. Почему теорию эволюции называют «философией биологии»? Покажите ее взаимосвязь с другими разделами биологии.
2. Одна из наиболее известных и популярных книг о сложных вопросах эволюционной биологии написана австралийскими иммунологами (Э. Стил с соавт.) и называется «Что, если Ламарк прав?». Прочитайте и проанализируйте эту или подобную научную книгу. Напишите небольшой реферат.
3. Роль «горизонтального переноса» вызывает споры эволюционистов с первых дней своего открытия. Рассмотрите сущность этого спора.
Контрольные вопросы
1. Как строились взаимоотношения генетики и дарвинизма в начале XX в.?
2. В чем состоит значение популяционной генетики для дарвинизма?
13. Какое определение и какие характеристики имеет понятие популяции?
14. В чем суть балансовой теории Ф. Добжанского?
15. Как определяет частоту аллелей в популяции закон Харди-Вайнберга?
16. Как рассчитывается частота генотипов в популяции?
17. Какие виды скрещиваний выделяют в популяционной генетике?
18. Какие процессы определяют динамику популяций?
19. Почему естественный отбор – это важнейший фактор эволюции?
10. Какие существуют виды естественного отбора?
11. Что представляет собой частотно-зависимый отбор?
12. Какие проблемы можно выделить в эволюционной генетике?
13. Какие взгляды отстаивают сторонники теории группового отбора и концепции саморегуляции?
14. Как характеризует взаимоотношения эволюции и онтогенеза концепция канализации развития?
15. Чем характеризуется современный этап развития эволюционной биологии?
16. Почему геномика стала одним из ведущих направлений современной науки?
17. Почему горизонтальный перенос вызывает в настоящее время так много дискуссий в эволюционной биологии?
18. Как происходит возникновение новых генов путем дупликации?
19. Какие версии существуют относительно роли псевдогенов и межгенной ДНК?