• Название:

    популяционная генетика лекция


  • Размер: 0.03 Мб
  • Формат: ODT
  • или
  • Сообщить о нарушении / Abuse

    Осталось ждать: 10 сек.

Установите безопасный браузер



Практика по генетике

Лекция по популяционной генетике (прочитана Храмовым А. П. В 2019 году)

Популяция — совокупность особей данного вида, в течение длительного времени (нескольких поколений) населяющая определенное пространство, состоящая из особей, которые могут свободно скрещиваться друг с другом, и отделенная от соседних совокупностей одной из форм изоляции (пространственной, сезонной, физиологической, генетической и другими)

Чем больше популяция, тем на большее пространство она расселяется (между ними возникают барьеры — изоляция)

Представители разных популяций потомства давать не будут, потому что не совпадают сроки брачных игр и спаривания

Форель озера Севан(2 популяции,размножающиеся в разное время, чтобы избежать конкуренции за пищу; одна рыба в верхних слоях, другая в нижних)

Генетическая популяция (панмиктическая, свободно размножающаяся) — это группа животных или растений одного вида, населяющая определенную территорию,свободно размножающаяся половым путем при условии реальной возможности скрещивания любого самца с любой самкой, сочетания любых гамет (аллелей генов) одного пола с любыми гаметами (аллелями генов) другого пола в пределах своей группы

Условия панмиксии:

-свободное размножение

-полное отсутствие действия естественного и искусственного отбора

-все особи жизнеспособны, плодовиты и оставляют такое же жизнеспособное плодовитое потомство

-отсутствие миграций особей

-отсутствие мутационного процесса

Генетическая популяция — это модель, позволяющая проследить генетические процессы, протекающие в любой реально существующей популяции:

-определить собственно генетическую структуру популяции (выяснить, сколько каких особей)

-определить уровень распространения в популяции наследственных заболеваний

-изучить, каким закономерностям подчиняется частота появления различных генотипов

-определить пути эволюции популяций

Частота встречаемости мутаций может прийти к равновесию, но мутационный процесс не прекращается

Восстановление зубра оказалось возможным благодаря скрещиванию с крупным рогатым скотом и бизоном

Генетический полиморфизм — наличие в пределах одного вида резко отличных по облику особей, не имеющих переходных форм (обусловлен мутациями, мобильными генетическими элементами). Полиморфизм необходимо поддерживать (он способствует процветанию видов)

Геном у всех одинаковый, а аллели разные

Эксперимент академика Беляева (адаптационные возможности серебристо-черных лисиц). Отбирали животных по поведению (проверка на степень агрессивного поведения) — отбирали трусливых лисиц. Из этих лисиц выросли спокойные, но появилась пятнистость, хвост стал закручиваться и появились голосовые реакции, похожие на лай собак

Мусорная ДНК — то, что не идентифицировано как гены (1-5% идентифицируется как гены)

Сбалансированный генетический полиморфизм — равновесие аллелей по всем генам

Создание «мышиного рая» - созданы благоприятные условия для мышей, однако со временем большинство вымерло, появились нежелательные признаки

Появление мутаций — раскрытие тех мутаций, которые были неактивны раньше

AA = 2A

Aa =1A+1a (0,5:0,5)

P – концентрация доминантного аллеля

pA = A/(A+a)

pA + qa = 1

64% - AA

4% - aa

32% - Aa

pA = 64%+16%=80%=0,8

Закон Харди-Вайнберга (1908 год) — английский математик Харди, немецкий врач Вайнберг

Если в популяции ген A встречается с частотой p, а его рецессивный аллель a с частотой q, причем p+q=1, то при условии панмиксии в первом же поколении устанавливается равновесие генотипов, сохраняющееся и во всех последующих поколениях

Равновесие выражается формулой

p2AA + 2pqAa +q2aa = 1

Скрещивание Aa х Aa

PA 0,5

Q a 0,5

PA 0,5

Q a 0,5

P20,25

Pq 0,25

Pq 0,25

Q2 0,25

Пусть частота аллеля q 16%

q a = √(0,16) = 0,4

p+q = 1

p A = 0,6

0,62+2*0,6*0,4 + 0,42=1

0,36+0,48+0,16=1

Это работает только с панмиктическими популяциями (в животноводческих хозяйствах не работает)

Если из года в год наблюдается стабильность, то действует стабилизирующий отбор

Сократим популяцию на 16% рецессивных гомозигот

0,84 -1

pA = 0,6

q a = 0,4-0,16 = 0,24

0,6+0,24=0,84

0,84 – 1

0,6 – x

x = (0,6*1)/0,84 = 0,7

pA = 0,7

qa = 0,3

0,72+2*0,7*0,3+0,32 =1

0,49+0,42+0,09 = 1 (теоретически)

Фактические расчеты совпадают с теоретическими — условия стабилизирующего отбора

Если фактический прогноз не совпал с теоретическим, то действует какой-то другой фактор

Задача. Обследовали 100 человек на тип гемоглобина. Из 100 человек 65 имеют гемоглобин HbA (AA), 35 человек имеют гемоглобин HbA и HbB, людей с генотипом HbB 0.

p2AA + 2pqAa+q2aa = 1

0,65+0,35=1

pA = (130+35)/200 = 165/200 = 0,825

qB = 1-0,825=0,175

Ф = 0,68+0,29+0,03=1

Отбор идет в пользу гетерозигот и против гомозигот

χ2 = Σ (O-E)2/E, где O-фактическое, E-теоретическое

χ2 = (65-68)2/68 + (35-29)2/29 + (0-3)2/3 = 4,37

χ2 для числа степеней свободы 2 и вероятности 0,95 равен 5,99 (3 класса: 2 гомозиготы и 1 гетерозигота)

Чем ближе к 0, тем полнее сходство между изучаемыми рядами

В данном случае не идет отбора, вести селекцию по типу гемоглобина не стоит (фактическое число меньше теоретического)

Если бы фактическое число было больше теоретического, то отбор идет