(Для определения частоты встречаемости генов)

Задача 1

На 100 особей в популяции зайцев 25 альбиносов. Определить частоты генотипов и генов в данной популяции.

Фенотип	Ген	Генотип
Норма	А	Аа, АА
Альбинизм	а	аа

1) 100 – 25 = 75 норма

АА, Аа = 75% = 0,75

2) аа = q² = 25% = 0,25, то q =  0,25=0,5 или 50% частота встречаемости гена (а)

3) р = 1 – 0,5 = 0,5 или 50% частота встречаемости гена (А)

4) p² + 2pq + q² = 1, отсюда 0,5² + 2*0,5*0,5 + 0,5² = 1, значит АА = 25%, Аа = 50%, аа = 25%

Задача 2

На 100 человек приходится 51% кареглазых и 49% голубоглазых. Определить частоты генотипов и генов в данной популяции.

Фенотип	Ген	Генотип
Карие	А	Аа, АА
голубые	а	аа

1) АА, Аа = 51% = 0,51

2) аа = q² = 49% = 0,49, то q =  0,49=0,7 или 70% частота встречаемости гена (а)

3) р = 1 – 0,7 = 0,3 или 30% частота встречаемости гена (А)

4) p² + 2pq + q² = 1, отсюда 0,3² + 2*0,3*0,7 + 0,7² = 1, значит АА = 9%, Аа = 42%, аа = 49%

Нарушение условий равновесия Харди-Вайнберга приводит к эволюции популяции.

2. Факторы эволюции

Эволюционным фактором может быть любой фактор воздействующий на популяцию.

1. Наследственная изменчивость

Протекание любого эволюционного процесса невозможно без изменения генофонда популяции. С генетической точки зрения эволюция – это изменение состава генов (аллелей) в данной популяции. Частота какого-либо гена зависит от ряда факторов.

1) факторы обеспечивающие генетическую гетерогенность популяции

- мутационная изменчивость (генная, геномная, хромосомная)

- рекомбинация генов в процессе кроссинговера и свободного сочетания гамет при половом размножении

2) факторы обеспечивающие изменения генного равновесия в популяции за счет поступления новых аллелей или исчезновения большей части основных аллелей.

- миграция особей из одной популяции в другую

- «дрейф генов» были открыты Н.П.Дубининым, Д.Д. Ромашовым, С.Райтом, Р.Фишером (значительное изменение частоты встречаемости какого-либо редкого гена, что ведет к гомозиготизации особей и затуханию изменчивости)

2. Популяционные волны или «волны жизни» (резкие периодические или непериодические колебания численности организмов в природных популяциях). Понятие ввел в 1905 г. С.С.Четвериков. Если численность популяции резко снижается (природные катастрофы, колебания пищевых ресурсов), то могут остаться немногие особи. При следующей вспышке численности именно эта группа положит начало новой генетической структуре популяции.

3. Изоляция (возникновение любых барьеров, препятствующих свободному скрещиванию внутри данного вида)

1) географическая или пространственная изоляция, например создание водных преград для сухопутных организмов

2) биологическая изоляция предотвращает встречу потенциальнобрачных партнеров в результате различных причин.

- этологическая (несоответствие брачных ритуалов в поведении)

- механическая (отсутствие осеменения при копуляции)

- генетическая (несовместимость гамет, гибель зигот)

4. Естественный отбор (процесс избирательного размножения одних, наиболее приспособленных и гибель других особей)

1) стабилизирующий отбор – форма естественного отбора направленная на поддержание среднего значения признака или свойства. Был открыт И.И.Шмальгаузеном. Например: биохимическое единство жизни

- в состав всех белков входит набор из 20 аминокислот

- механизмы репликации сходны для многих организмов

2) движущий отбор – это отбор способствующий сдвигу среднего значения признака. Способствует закреплению новой нормы. Например: утрата глаз у пещерных животных, крыльев у некоторых насекомых.

3) дизруптивный отбор - благоприятствующий более чем одному фенотипу и действующий против средних форм. Например: возникновение двух растений погремка раннецветущего и позднецветущего.

Результат действия естественного отбора – возникновение адаптаций. Адаптации – это закрепляющиеся в ходе эволюции приспособления к условиям среды.

Например: раковины моллюсков, панцирь черепах, хитиновый покров членистоногих, изменение окраски покровов пушных зверей по сезонам, угрожающая окраска божьей коровки, осы, приспособления к экстремальным условиям жизни у кактусов, пустынных животных, мимикрия – сходство в форме тела и окраске незащищенных животных с защищенными.