Причини за промяна на генофонда на популациите
Популациите и тяхната роля в еволюционните трансформации. Генофондът и неговото обогатяване поради пристигането на мигранти от други популации и поради мутации. Въздействието на външни условия, водещо до смърт или намаляване на плодовитостта на индивиди с определен генотип.
Изпратете добрата си работа в базата знания е лесно. Използвайте формата по-долу
Студенти, докторанти, млади учени, които използват базата от знания в обучението и работата си, ще ви бъдат много благодарни.
Публикувано наhttp://www.allbest.ru/
Държавно бюджетно средно образование
професионално образование в района на Нижни Новгород
"Нижегородски медицински базов колеж".
"Причини за промяна на генофонда на популациите"
Изпълнил: Тереза Даниелян
Проверено от: Кузяева А.М.
Според добре известното правило на Харди-Вайнберг, честотите на гените в популацията достигат равновесие за определено време и след това съотношението им в генофонда на популацията остава непроменено. Това обаче е възможно само при условие, че изобщо няма селекция или миграция на индивиди с определени свойства и кръстосването между индивиди става случайно (абсолютна панмиксия). Освен това размерът на такава популация трябва да бъде безкрайно голям. Очевидно е, че в природата тези условия са осъществими само до известна степен, което означава, че генофондът на естествената популация не може да бъде абсолютно стабилен.
Притежавайки специфичен генофонд под контрола на естествения подбор, популациите играят решаваща роля в еволюционната трансформация на вида. Всички процеси, водещи до видови промени, започват на ниво видови популации и са насочени процеси на трансформации на популационния генофонд.
Генофондът може да бъде обогатен чрез пристигането на мигранти от други популации, както и чрез мутации. Концентрациите на определени алели могат да се променят в резултат на външни условия, които водят до смърт или намаляване на плодовитостта на индивиди с определен генотип, т.е. в резултат на селекция. Вярно е, че когато селекцията е прекратена в случай на поддържане на хетерозиготност, предишните генни честоти се възстановяват. Генофондът, населението може да бъде изчерпано с редовно изтичане на мигранти с определени свойства.
Друга причина за обедняването на генофонда е свързана с така наречения дрейф на гени с малка популация.
За да разберете какъв е залогът, трябва да знаете дефинициите.
Генофондът е съвкупността от генотипове на всички индивиди в популацията.
Популацията е група от едновидови организми, които заемат определена област от територията в рамките на ареала, кръстосват се свободно помежду си и частично или напълно изолирани от други популации. мутация на популационния генофонд
Процесът на мутация е източник на наследствена изменчивост.
Генетичен баланс в популациите.
Честотата на поява на различни алели в една популация се определя от честотата на мутациите, селекционния натиск и понякога от обмена на наследствена информация с други популации в резултат на миграции на индивиди. При относително постоянни условия и голям размер на популацията, всички тези процеси водят до състояние на относително равновесие. В резултат на това генофондът на такива популации става балансиран, в него се установява генетичен баланс или постоянството на честотите на поява на различни алели.
Причини за генетичен дисбаланс.
Примерът, даден по-рано с действието на инсектицидите, предполага, че действиетоестественият подбор води до насочени изменения в генофонда на популацията - увеличаване на честотите на "полезните" гени. Настъпват микроеволюционни промени. Промените в генофонда обаче могат да бъдат и от ненасочен, случаен характер. Най-често те са свързани с колебания в числеността на естествените популации или с пространствената изолация на част от организмите на дадена популация.
Промените в генофонда могат да бъдат насочени и ненасочени, произволни промени могат да възникнат поради различни причини. Една от значимите причини, водещи до промяна в честотите на алелите и генотиповете в популациите, е потокът от гени или миграцията на индивиди (семена, спори, полени). Колкото по-висока е интензивността на миграцията и колкото по-голяма е разликата в честотите на алелите, толкова по-голямо е нейното въздействие върху популационното равновесие и генотипните честоти. Рядко популациите са напълно затворени системи. Обикновено между тях има обмен на гени, чиято величина зависи от пространствената близост и други фактори.
Спирането на генния поток от популация към популация може да бъде резултат от различни събития и да има различни еволюционни последици. В такива случаи има механизми за полиране, свързани с рязко ограничаване или пълно спиране на кръстосването с представители на различни популации и видове.
Пример за изолираща бариера би била изолацията, намалена с промени в ландшафта: образуването на бариери под формата на реки, планински вериги, горски територии и т.н. В резултат на това свободното кръстосване на обитаващи сушата индивиди е възпрепятствано от водни бариери, а индивиди, живеещи във вода - от земни бариери. Височините изолират равнинните райони, докато равнините изолират планинските популации.
Резките флуктуации в популациите, независимо от причините, променят честотата на алелите в генофондапопулации. При създаване на неблагоприятни условия и намаляване на популацията поради смъртта на индивиди може да настъпи загуба на някои гени, особено редки. Като цяло, колкото по-малка е популацията, толкова по-голяма е вероятността от загуба на редки гени, толкова по-голямо е въздействието върху състава; генофонд случайни фактори. Периодичните колебания в числеността са характерни за почти всички организми. Тези флуктуации променят честотата на гените в популациите, които се заместват един друг.
Пример са някои насекоми; само малък брой от тях оцеляват през зимата. Тази малка част поражда нова лятна популация, нейният генофонд често е различен от генофонда на популацията, съществувала преди година.
Случайна, ненасочена промяна в честотите на алелите в малки популации N.P. Дубинин и Д.Д. Ромашов се нарича генетично-автоматични процеси. Независимо от тях американецът С. Райт и англичанинът Р. Фишер наричат това явление генетичен дрейф.
Концепцията за генетичен дрейф се основава на идеята за случайния характер на разпределението на генните честоти и непредставителността (непредставителността) на малки проби.
Генетичен дрейф може да възникне и в природата със значително намаляване на популациите по някаква причина: от неблагоприятно време, епизоотии, използване на инсектициди или други защитни мерки. Популацията, възстановена след подобни влияния, вече има малко по-различен генофонд и промените в популацията са насочени чрез селекция към най-голяма устойчивост на тези неблагоприятни влияния. Подобна загуба на богатството на генофонда, причинена от генетичен дрейф, се случва в природата, когато нова територия се заселва от малък брой мигранти. Ако обаче потокът от мигранти продължи, има обратно обогатяване на генофонда.
ТакаПо този начин действието на случайни фактори обеднява и променя генофонда на малка популация в сравнение с първоначалното му състояние. Това явление се нарича генетичен дрейф. В резултат на генетичния дрейф може да се развие жизнеспособна популация с вид генофонд, до голяма степен случаен, тъй като селекцията в този случай не играе водеща роля. С увеличаването на броя на индивидите отново ще се възстанови ефектът на естествения подбор, който ще се разпростре върху новия генофонд, което ще доведе до неговите насочени промени. Комбинацията от всички тези процеси може да доведе до изолирането на нов вид.
Насочените промени в генофонда възникват в резултат на естествения подбор. Естественият подбор води до постоянно увеличаване на честотите на някои гени (полезни при дадени условия) и до намаляване на други. В резултат на естествения подбор в генофонда на популациите се фиксират полезни гени, т.е. благоприятни за оцеляването на индивидите в дадени условия на околната среда. Техният дял нараства, а общият състав на генофонда се променя. Промените в генофонда под въздействието на естествения подбор също трябва да доведат до промени във фенотипа, характеристиките на външната структура на организмите, тяхното поведение и начин на живот и в крайна сметка до по-добра адаптация на населението към дадени условия на околната среда.