Генетична стабільність популяцій
Аналізуючи процеси, які у вільно схрещуванній популяції, англійський вчений К. Пірсон в 1904 р встановив існування закономірностей, що описують її генетичну структуру. Це узагальнення, що отримало назву закону стабілізуючого схрещування (закон Пірсона), може бути сформульовано так: в умовах вільного схрещування при будь-якому початковому співвідношенні чисельності гомозиготних і гетерозиготних батьківських форм в результаті першого оці схрещування всередині популяції встановлюється стан рівноваги, якщо вихідні частоти алелів однакові у обох підлог.
Отже, якою б не була генотипическая структура популяції, т. Е. Незалежно від вихідного стану, вже в першому поколінні, отриманому від вільного схрещування, встановлюється стан популяційного рівноваги, що описується простою математичною формулою.
Цей важливий для популяційної генетики закон сформулювали в 1908 р незалежно один від одного математик Г. Харді в Англії і лікар В. Вайнберг в Німеччині. Згідно з цим законом, частота гомозиготних і гетерозиготних організмів в умовах вільного схрещування при відсутності тиску відбору та інших факторів (мутації, міграція, дрейф генів і т. Д.) Залишається постійною, т. Е. Перебуває в стані рівноваги. У найпростішому вигляді закон описується формулою:
р2АА + 2pqAa + q2aa = I,
де р – частота народження гена А, q – частота народження алелі а у відсотках.
Необхідно відзначити, що закон Харді-Вайнберга, як і інші генетичні закономірності, що грунтуються на менделевским принципі випадкового комбінування, математично точно виконується при нескінченно великій чисельності популяції. На практиці це означає, що популяції з чисельністю нижче деякої мінімальної величини не задовольняють вимогам закону Харді-Вайнберга.
Російський учений С. С. Четвериков дав оцінку вільного схрещування, вказавши, що в ньому самому закладений апарат, стабілізуючий частоти генотипів в даної популяції. В результаті вільного схрещування відбувається постійне підтримання рівноваги генотипических частот в популяції. Порушення рівноваги пов’язано, як правило, з дією зовнішніх сил і спостерігається тільки до тих пір, поки ці сили впливають. С. С. Четвериков вважав, що вид, як губка, вбирає в себе мутації часто в гетерозиготному стані, сам при цьому залишаючись фенотипически однорідним.
Якщо частоти генотипів в популяції значно відрізняються від розрахованих за формулою Харді-Вайнберга, можна стверджувати, що дана популяція не перебуває в стані популяційного рівноваги і існують причини, що перешкоджають цьому. Зупинимося на них докладніше.
Related posts:
- Зміна генофонду популяцій Як відомо, частота генів одного виду протягом певного проміжку часу стабілізується. Надалі в генофонді цього виду гени не змінюються. Приблизно так говорить правило Харді-Вайнберга. Але це може бути, тільки коли немає будь-якого відбору та міграції деяких особин одного виду, а схрещування між ними відбувається абсолютно випадково. Крім цього, має нараховуватися безліч видів однієї популяції. І […]...
- Еволюційна теорія і генетика Генетика робить великий вплив на розуміння і пояснення багатьох питань еволюційної теорії. Так, без уявлень, що розвиваються генетикою, не можна пояснити причину еволюції. Поняття “ідеальна популяція” багато що роз’яснює в поясненні основ еволюційної теорії. Генетика популяцій тісно пов’язана з еволюційною теорією. Її найважливішим поняттям є ідеальна популяція – гіпотетична популяція, не здатна до реального існування […]...
- Генетичні процеси в популяціях У різних популяціях одного виду частота мутантних генів неоднакова. Практично немає двох популяцій з абсолютно однаковою частотою народження мутантних ознак. Ці відмінності можуть бути обумовлені тим, що популяції мешкають в неоднакових умовах зовнішнього середовища. Направлене зміна частоти генів в популяціях обумовлено дією природного відбору. Але й близько розташовані, сусідні популяції можуть відрізнятися один від одного […]...
- Спадковий поліморфізм природних популяцій Процес видоутворення за участю такого чинника, як природний відбір, створює різноманітність живих форм, пристосованих до умов проживання. Серед різних генотипів, що виникають у кожному поколінні завдяки резерву спадкової мінливості і перекомбінаціі алелей, лише обмежене число обумовлює максимальну пристосованість до конкретного середовища. Можна припустити, що диференціальне відтворення цих генотипів в кінці призведе до того, що генофонди […]...
- Регулювання чисельності популяцій у природі Популяції багатьох видів організмів здатні до саморегуляції своєї чисельності. Виділяють три механізми гальмування зростання чисельності популяцій. Наприклад, при зростанні щільності популяції: а) підвищується частота контактів між особинами, що викликає у них стресовий стан, що зменшує народжуваність і підвищує смертність; б) посилюється еміграція в нові місця проживання, крайові зони, де умови менш сприятливі, і смертність збільшується; […]...
- Генетико-автоматичні процеси (дрейф генів) Мутації і комбінативна мінливість, періодичні коливання чисельності організмів, ізоляція змінюють генофонди популяцій випадковим чином. Їх спільна дія з природним відбором в процесі видоутворення надає біологічної мінливості в цілому пристосувальний характер. Виконанню відбором упорядочивающей ролі перешкоджають зміни частот алелей, що залежать від випадкових причин. Такими в даному випадку є причини, що зумовлюють переважне розмноження генотипів поза […]...
- Види популяцій Видів живих організмів в дикій природі безліч. Перш за все треба виділити дві глобальні популяції – тварин і рослин. І вже в них визначаються підвиди тієї чи іншої конкретної групи організмів У біології структурно виділяються географічно обумовлені групи, як приклад, поселення білок в лісах Ульяновської області. Сгруппировавшиеся тварини одного підвиду (в нашому випадку – білки), […]...
- Ієрархічна структура популяцій Будь-який вид пристосовується до постійно змінюваних умов існування і стверджує себе у зовнішній, часто несприятливому середовищі неіндивідуально і навіть не як проста сума особин, а у формі певних і своєрідних угруповань організмів. Останні являють собою єдине функціональне ціле – популяцію. За визначенням академіка С. С. Шварца, популяція – це елементарна угруповання організмів певного виду, що […]...
- Гармонійні коливання Гармонійні коливання – коливання, що здійснюються за законами синуса і косинуса. На наступному малюнку представлений графік зміни координати точки з плином часу за законом косинуса. Амплітуда коливань Амплітудою гармонійного коливання називається найбільше значення зміщення тіла від положення рівноваги. Амплітуда може приймати різні значення. Вона залежатиме від того, наскільки ми змістимо тіло в початковий момент часу […]...
- Фактори еволюції Еволюція має кілька чинників, завдяки яким вона відбувається. Мутації Еволюційний процес пов’язаний зі змінами в популяціях. Вони стосуються відносної поширеності різних генотипів. Елементарне еволюційне явище – це тривалі і спрямовані зміни генотипічного складу популяції. Для того щоб відбулося саме незначне еволюційна зміна популяції, необхідно вплив еволюційних факторів на елементарний еволюційний матеріал. У цій іпостасі виступають […]...
- Коливання чисельності популяцій: визначення Якщо умови середовища стають особливо несприятливими для популяції, то спостерігається явище, протилежне масовому розмноженню, – вимирання. Безліч видів рослин і тварин, колись існували на Землі, поступово вимерло, зникло, не зумівши пристосуватися до нових умов середовища. Так, наприклад, всього 150 років тому мандрівні голуби були найчисленнішим видом промислових птахів в Північній Америці. Зграї мандрівних голубів були […]...
- Фактори зовнішнього середовища і рівновага в природі На життєдіяльність надземних організмів впливає газовий склад атмосфери, головними складовими частинами якого є кисень, водень, вуглекислий газ і азот. Вуглекислий газ необхідний зеленим рослинам для здійснення фотосинтезу. Мешканці водойм – гідробіонти, мають певні пристосування для проживання у водному середовищі. Серед гідробіонтів виділяють такі групи організмів: планктон – мешканці в товщі води, нездатні протистояти течіям; нектон […]...
- Динаміка чисельності популяцій (популяційні хвилі) Жодна популяція не може підтримувати свою чисельність на незмінному рівні. Час від часу число особин збільшується або знижується через дії різних факторів. Причому масштаб зміни чисельності може бути різним – від декількох особин до кратного обчислення (в десятки і навіть сотні разів від вихідного). Такі коливання С. С. Четвериков назвав “хвилями життя”. Основною причиною зміни […]...
- Стабільність і стійкість екосистем Поняття “стабільність” і “стійкість” в екології часто розглядаються як синоніми, і під ними розуміють здатність екосистем зберігати власну структуру і функціональні властивості при дії зовнішніх чинників. Більш розумно розмежовувати ці терміни розуміючи під стійкістю – здатність екосистеми повертатися у вихідне (або близьке до того) стан при впливі факторів, які виводять її з рівноваги. Крім цього, […]...
- Біогеоценоз. Взаємозв’язку популяцій в біогеоценозі Біогеоценоз. Взаємозв’язку популяцій в біогеоценозі. Ланцюги живлення. Правило екологічної піраміди. Саморегуляція. зміна біогеоценозів Біогеоценоз – це комплекс живих істот (біоценоз) і абіотичного середовища, в яку входить і займана організмами територія. Екосистема – це сукупність спільно мешкають організмів і абіотичних факторів, що функціонує як єдине ціле. Біогеоценоз і екосистема – поняття подібні, але не тотожні. Поняття […]...
- Мітотична стабільність Стабільність підтримання YAC, як і природних хромосом, залежить від ефективності їх реплікації і точної сегрегації в дочірню клітину в процесі мітозу. Ця величина у YAC становить 102, незважаючи на присутність всіх трьох компонентів хромосоми: ARS, CEN, TEL, що забезпечують контроль реплікації і сегрегації. Величина митотической стабільності YAC має тенденцію зростати зі збільшенням розміру вставки. Спостережувані […]...
- Частота серцевих скорочень Частота серцевих скорочень – це кількість скорочень серця в 1 хвилину. У нормі частота серцевих скорочень коливається від 60 до 80 в 1 хвилину. Зменшення цієї величини отримало назву брадикардії, а збільшення – тахікардії. Частота серцевих скорочень визначається методом аускультації тонів серця і пальпацією верхівкового поштовху. У здорової людини частота серцевих скорочень і число пульсових […]...
- Аналізуюче схрещування – доповідь Аналізуюче схрещування – це вид генетичних досліджень, що проводиться з метою визначення гетерозиготності організму. Суть методу Аналізуюче схрещування вивчали Грегор Мендель і один із засновників генетики Вільям Бетсон. Для визначення гетерозиготності використовується аналізатор – рецесивний гомозиготний організм (аа). Аналізуєма особина має домінантний ознака у фенотипі. Наприклад, це суцільне забарвлення шерсті у кішок. У генотипі він […]...
- Генна інженерія [Генетична] Генною (генетичною) інженерією називається маніпулювання генами або сукупністю генів організму в інтересах людини. Геном називається послідовність нуклеотидів у ланцюгу ДНК, відповідальна за синтез однієї молекули білка. Кілька генів, майже схожих один з одним за структурою і беруть участь в регулюванні послідовності складного біологічного процесу, утворюють сукупність або сімейство генів. Генетична інженерія і сучасна біотехнологія виникли […]...
- Генетична інженерія та біотехнологія Генетична інженерія (ГІ) – сукупність методів, що дозволяють переносити генетичну інформацію з одного організму в інший за допомогою сконструйованих in vitro (поза організмом) рекомбінантних молекул ДНК (штучно скомбіновані з фрагментів) з заданими спадковими властивостями. Тому ГІ також називають технологією реком-бінантних ДНК. Одне із завдань ГІ – одержання організмів з бажаними властивостями. Організми, в які за […]...
- Генетична обумовленість ліворукості Підвищену імовірність ліворукості в сім’ях ліворуких людей вперше встановив в 1871 р В. Огль. Аналіз ліворукості в 459 канадських сім’ях, як і дані 11 досліджень, проведених з 1913 по 1982 роки, не дають однозначної відповіді. Якщо в родині батьки праворукі або тільки батько леворукий, то у дітей один шанс із 10 бути ліворукими. Однак якщо […]...
- Генетичний гомеостаз Баланс генів в популяції також знаходиться в сфері дії гомеостатичної регуляції. Зміни генів – мутації – відбуваються постійно, причому велика частина мутацій шкідлива для організму. У деяких випадках мутації навіть призводять до загибелі або до втрати здатності до розмноження. Однак мутантні гени можуть виявитися рецесивними за своєю природою, т. Е. Дія їх в організмі ніяк […]...
- Генетична стать Генетична стать залежить від наявності або відсутності Y-хромосоми. У всіх соматичних клітинах людини є по 46 хромосом (диплоїдний набір), серед яких 44 соматичні і дві статеві; клітини жіночого організму мають дві статеві Х-хромосоми, чоловічого – одну X і одну Y-хромосому. Статеві клітини мають по одній статевій хромосомі: яйцеклітини – тільки X, сперматозоїди – X або […]...
- Рівномірний рух по окружності Крім рівномірного і рівноприскореного рухів часто доводиться зустрічатися з рівномірним рухом по колу. При такому русі модуль швидкості тіла незмінний, а змінюється її напрям. Рівномірний рух по колу відбувається з прискоренням, спрямованим в кожній точці цієї окружності до її центру, тому його називають доцентровим. Доцентрове прискорення знаходять за формулою: ац = v * / r, […]...
- Напівдомінантні гени і прояви гетерозиготності На початку XX століття, коли генетики стали виробляти безліч експериментів зі схрещування на самих різних об’єктах, стало ясно, що не у всіх парах алелей спостерігається явище домінування, виявлене Менделем. Деякі рослини, наприклад нічна красуня, при схрещуванні білоквіткової форми з червоноквітковими дають рослини з рожевими квітками. При схрещуванні червоних корів шортгорнської породи з білими биками народжуються […]...
- Генетична інформація. Подвоєння ДНК Одна з найбільш чудових особливостей життя полягає в тому, що всі живі істоти характеризуються спільністю будови клітин і відбуваються в них процесів (див. § 7). Однак вони мають і дуже багато відмінностей. Навіть особи одного виду розрізняються за багатьма властивостями і ознаками: морфологічним, фізіологічним, біохімічним. Сучасна біологія показала, що в своїй основі схожість і відмінність […]...
- Споживання і стабільність суспільства Соціологічні дослідження багатогранної проблематики споживання набувають в сучасних умовах підвищене значення. Насамперед суспільство потребує повної і адекватної інформації про даний соціальний феномен. Це означає, що узагальнені статистичні дані про роздрібний товарооборот, структурі витрат домашніх господарств повинні доповнюватися репрезентативними відомостями про переваги, очікуваннях, смаках і мотивах прийняття рішень з приводу будь-яких консумматівних актів різними групами і […]...
- Генетична інженерія і клонування Напевно, зайве говорити про те, які перспективи малювали перед людством відкриття структури ДНК, розшифровка генетичного коду, можливість синтезувати РНК і так далі. Починаючи з 1960-х рр. письменники-фантасти (та й самі вчені) вправлялися у прогнозах: створення фантастичних істот, знешкодження вірусів, програмування врожайності та зовнішнього вигляду рослин за бажанням селекціонера! Але чим глибше дослідники впроваджувалися в секрети […]...
- Просторовий розподіл особин і популяцій Незалежно від того, як оцінюється щільність популяції, очевидно, що в переважній більшості випадків дослідник проводить вибіркові обстеження, т. Е. Визначає щільність на якому-небудь обмеженій ділянці, як правило, становить лише малу частку від всього простору, займаного даної популяцією. Однак у силу різних причин розподіл особин у просторі зазвичай буває нерівномірним. Тому перед дослідником, що прагнуть отримати […]...
- Генетичний аналіз Сукупність методів вивчення спадковості отримала назву “генетичний аналіз”. Його основа – гибридологический метод, розроблений Г. Менделем. З відкриття законів успадкування Г. Менделем і починається історія генетики. Не менша заслуга у становленні цієї науки належить Т. Моргану і його школі. Можна вважати, що ці вчені заклали фундамент генетики як науки. Гибридологический метод, розроблений Г. Менделем, показав, […]...
- Вимушені і вільні коливання Частота коливань математичного маятника (або їх період) залежить від довжини нитки, на якій підвішений вантаж, і від прискорення вільного падіння в тому місці, де знаходиться маятник. Вона не залежить від маси вантажу й від амплітуди коливань. У цьому легко переконатися, проробивши простий досвід. Якщо підвісити на нитці вантаж певної маси, виміряти частоту хитань такого маятника, […]...
- Механічні коливання Коливання – це повторювані в часі зміни стану системи. Поняття коливань охоплює дуже широке коло явищ. Коливання механічних систем, або механічні коливання – це механічний рух тіла або системи тіл, яке володіє повторюваністю в часі і відбувається в околиці положення рівноваги. Положенням рівноваги називається таке положення системи, в якому вона може залишатися як завгодно довго […]...
- Заселення популяцій іншими видами Проблема випадкового занесення небажаних рослин і тварин стала особливо актуальною в наші дні, коли транспортні засоби стали масовими, швидкими і доступними. У 1927 році з Середземномор’я до Флориди разом з апельсинами випадково була завезена середземноморська плодова мушка; це, здавалося б, незначна подія поставило під загрозу загибелі все цитрусові плантації Флориди. Тільки суворий карантин і знищення […]...
- Дихальний рух В акті дихання легені відіграють пасивну роль. Вони не можуть розширюватися і стискатися активно, так як в них немає мускулатури. Надходження повітря в легені при вдиху і видаленні його при видиху відбувається завдяки скороченню і розслабленню дихальних м’язів, які грають в акті дихання активну роль. Скорочення дихальних м’язів можуть викликатися довільно завдяки імпульсам, що надходять […]...
- Як реалізується генетична інформація Урок-лекція ПЕРЕТВОРЕННЯ ІНФОРМАЦІЇ В ЖИВИХ СИСТЕМАХ. Ви вже розглянули багато прикладів того, як склад хімічних сполук відбивається на їхніх властивостях. Взаємозалежність складу і властивостей в біологічних системах значно складніше. Мова йде про кодуванні в структурі ділянки молекули ДНК відомостей про зовсім іншому речовині – білку, який володіє своїми власними властивостями, обумовленими його структурою, і виконує […]...
- Дисперсія світлових хвиль Якщо на тригранну призму направити пучок білого світла, то на екрані можна чітко побачити спектр, що складається з семи кольорів. Це відбувається тому, що біле світло складний і складається з простих квітів, які по-різному переломлюються призмою. Кут заломлення світла залежить від показника заломлення середовища. Розкладання білого світла в спектр означає, що світло різного кольору має […]...
- Закон незалежного комбінування (успадкування) ознак, або третій закон Менделя Організми відрізняються один від одного за багатьма ознаками. Тому, встановивши закономірності успадкування однієї пари ознак, Г. Мендель перейшов до вивчення спадкування двох (і більше) пар альтернативних ознак. Для дігібрідного схрещування Мендель брав гомозиготні рослини гороху, що відрізняються за забарвленням насіння (жовті й зелені) і формі насіння (гладкі і зморшкуваті). Жовте забарвлення (А) і гладка форма […]...
- Сприйняття висоти тону Сприйняття висоти тону відбувається за допомогою двох механізмів. Інформація про низькі тонах передається в мозок у вигляді імпульсів тієї ж частоти, що і частота сприйманого звуку. Високі тони кодуються місцем розташування сприймальним їх волоскової клітини. Звукові коливання втягують у коливальний процес рідина верхнього і нижнього каналів равлики. Чим вище тон звуку, тим менше коливний стовп […]...
- Генетичні основи еволюції Еволюційний процес включає мікроеволюції і макроеволюцію. Мікроеволюція – це процеси пристосувальної перебудови всередині виду, які можуть призвести до утворення нового виду. Однак будучи необхідною передумовою видоутворення, мікроеволюційні процеси не завжди їм завершуються. Найчастіше виникають пристосування, що забезпечують тривале існування виду. Мікроеволюції можна вивчати експериментальним шляхом. Елементарний еволюційний матеріал. Основним джерелом виникнення нових ознак або змін […]...
- Встановлені закони Менделя Г. Мендель представляв “речовина спадковості” як сукупність безлічі незалежних і постійних факторів, які передаються від одного покоління до іншого, можуть перегруповуватися і створювати так звану комбінативну мінливість. До такого висновку Г. Мендель прийшов після аналізу результатів схрещування різних сортів гороху. Він виявив, що властивості гібридів по аналізованому ознакою не є проміжними між батьківськими форма – […]...