54. Генетика популяций. Понятие и типы популяций.

Популяционная генетика – наука, изучающая генетический состав, особенности наследования и наследственную преемственность в популяциях организмов.

В генетике популяций рассматриваются различные аспекты, включая:

1. Генетическая структура популяции: Исследования в этой области помогают понять, какое количество и разнообразие генов существуют в популяции. Это включает анализ генетического разнообразия, частоты аллелей (альтернативных форм гена) и генотипов (комбинаций аллелей в геноме).

2. Генетические механизмы эволюции: Генетика популяций изучает, как изменения в генетическом материале популяции могут привести к эволюции организмов. Она исследует такие процессы, как естественный отбор, мутации, миграция (поток генов), генетический дрейф (случайные изменения в генетической структуре популяции) и генетическая рекомбинация.

3. Генетический потенциал и адаптация: Исследования генетики популяций помогают определить генетический потенциал популяции для адаптации к изменяющимся условиям среды. Они помогают понять, какие гены и комбинации генов могут способствовать выживанию и размножению в определенной среде.

4. Популяционная генетика в медицине: Генетика популяций играет важную роль в изучении наследственных заболеваний и распространения генетических маркеров в популяциях. Это помогает в понимании генетической основы различных заболеваний и разработке стратегий для их предупреждения и лечения.

Популяция – это совокупность особей одного вида, длительно населяющих одну территорию, относительно изолированных от других групп особей этого вида, свободно скрещивающихся между собой и дающих плодовитое потомство.

Совокупность генов популяции называется генофондом. Генофонды популяций составляют генофонд вида. Особи одной популяции имеют разные генотипы (АА, Аа, аа), т.е. обладают генетическим полиморфизмом, в отличие от чистых линий, представляющих совокупность однородных гомозиготных особей (либо АА, либо аа).

Популяции называют панмиксными, если в них отсутствуют ограничения свободы выбора партнера для скрещивания. Если скрещивание особей (выбор партнера) имеет ограничения, то такие популяции называют непанмиксными. Большинство естественных популяций являются непанмиксными.

По численности особей популяции могут быть большие и малые. Различают естественные популяции (формируются под действием естественного отбора) и искусственные (образуются в результате искусственного отбора, проводимого человеком).

В естественных и искусственных условиях разведения животных встречаются разные типы популяций:

• генетическая, или панмиктическая, популяция, для которой характерны свободное спаривание особей, отсутствие избирательности при подборе животных и отсутствие избирательности слияния гамет при оплодотворении;

• гетерогенная популяция – искусственно созданное стадо на базе разных пород или линий одного вида животных;

• «замкнутая» популяция – группа особей, спаривающихся только друг с другом. Генофонд подобной популяции определяется относительной чистотой аллелей каждого локуса популяции и называется аллелотипом;

• исходная популяция – исходный селекционный материал, с которым ведется целенаправленная племенная работа;

• контрольная популяция – специальное стадо, предназначенное для квалифицированной оценки селекционного прогресса;

• идеальная популяция – реально не существующая популяция. Используется как математическая модель для решения вопросов популяционной генетики и теоритической селекции.

Для изучения генетической структуры популяций, динамики величины ее параметров при смене поколений и при воздействии различных факторов используют следующие основные методы:

• метод генетического анализа, при котором изучают фенотипические качества родителей и потомства, при этом выясняют характер наследования отдельных признаков в группах потомков;

• метод цитогенетического анализа кариотипа у особей популяции, при котором выявляют хромосомные аномалии, влияющие на прогресс популяции. Особенно он важен при оценке производителей для предотвращения распространения хромосомных дефектов;

• математический метод, в том числе биометрический, позволяющий выразить состояние и динамику генетической структуры, определить степень влияния генетических факторов на фенотипическое проявление признака. Математический анализ генетической структуры позволяет моделировать генетические процессы, происходящие в популяции в ряде поколений, и определить их перспективу;

• эколого-физиологический метод, при котором устанавливают влияние факторов среды на состояние популяции и степень реализации генетического потенциала в фенотипическом проявлении признаков по физиологическим, интерьерным и экстерьерным показателям. Метод может выявить приспособленность фенотипов к условиям обитания, что особенно важно при современной технологии ведения животноводства.

Важным свойством популяций служит их способность проявлять высокую генетическую изменчивость, основной источник которой заложен в процессе размножения (например, при скрещивании разнополых организмов).

Источником усиления наследственной изменчивости служит мутационный процесс, в течение которого появление новых аллелей способствует формированию в популяции новых генотипов, а, следовательно, и фенотипов.