Генетический процесс в популяции

На острове Тюленьем (недалеко от острова Сахалина) обитает большая  колония тихоокеанских тонкоклювых  кайр, численностью около 80-100 тыс. особей. Все птицы обладают сходным фонотипом, но откладываемые ими яйца различаются по фоновой окрасе скорлупы. Этот материал стал предметом популяционно-генетического исследования Л. В. Богданова

22

(1977). Яйца были подразделены  на три класса: белые (Sc 5W /Sc 5W); голубые (Sc 5W /Sc 5G) и зеленые 5 (Sc 5G /Sc 5G). Окраска яиц детерминируется генотипом матери, подобно направлению завитка раковины у прудовика или пигментации некоторых тканей личиной мельничной огневки.

Результаты трехлетних исследований показывают превышение из года в год  фактической частоты самого многочисленного  гетерозиготного класса над теоретически ожидаемой его частотой. Как полагает Л. В. Богданов, голубая окраска лучше  всего обеспечивает маскировку при  нападении хищников - крупных чаек, но главное в том, что она скоррелирована с лучшей выводимостью и выживаемостью птенцов. Это приводит к статистически значимым отклонениям от распределения Харди-Вейнберга.

 

ПРИМЕНЕНИЕ  ЗАКОНА ХАРДИ-ВЕЙНБЕРГА

Теперь попробуем использовать закон Харди-Вейнберга для решения проблемы частоты аллели, определяющей способность свертывать язык у жителей Балтиморы. Предположим, что популяция Балтиморы очень близка к модельной популяции. Все, что нам нужно знать, - это процент какого-то определенного вида зигот в популяции. Из числа опрошенных жителей 64 % заявили, что могут сворачивать язык, а 36 % - не могут, т. е. 64 % людей должны быть носителями RR- или Rr-зигот, а 36 % являются носителями rr-зигот, поскольку аллель, определяющая способность свертывать язык, является доминантной. Этого количества информации нам вполне достаточно. Мы видим, что частота зигот rr в популяции составляет q2. Если нам известно значение q2, которое нам действительно известно, мы можем найти значение q, а значение q есть нечто иное, как частота аллели r в данной популяции.

В нашем случае q2 - частота  людей, не способных свертывать язык, составляет 0,36. Отсюда, извлекая квадратный корень из 0,36, находим:

q2 = 0,36

q = 0,60

Таким образом, 0,60 (или 60 %) аллелей  в популяции Балтиморы, определяющих признак свертывания языка, являются рецессивными, частота

23

составляет 0,60.

Какова же частота аллели R2? Так как p + q = 1, то 0,40 (или 40 %) аллелей  в генетическом пуле являются доминантными для признака: р = 0,40. Теперь определим, какое количество индивидуумов являются гомозиготными по доминантному (RR) признаку свертывания языка?

Р2 = (0,40)2 = 0,16 = 16 %

Определим, сколько индивидуумов являются гетерозиготными (Rr) по этому признаку:

2рq = 2 . 40 . 0,60 = 0,48 = 48 %

 

14.ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Популяция - это изолированная  совокупность особей данного вида, характеризующихся общностью происхождения, местообитания и образующих целостную  генетическую систему, имеющая высокодифференцированную структуру, базирующуюся на генетической основе и направленную на максимальное использование ресурсов среды.

Знание популяционной  генетики помогает разрешить многие проблемы. Знание частоты генов в  популяции имеет огромное практическое значение для медицины, просвещения  и управления. Несмотря на то, что  популяции очень сложны для изучения, генетики разработали методы получения  данных, на основании которых можно  делать заключение о популяции в  целом. Считается, что все гены всех индивидуумов популяции, способных  к размножению, составляют общий  пул. Соединение гамет* определенного  вида и развитие индивидуумов определенного  вида может быть предсказано с  большей или меньшей степенью вероятности. Аллели генов, наиболее часто  встречающихся в популяции, будут  передаваться потомству с большей  частотой.

Соотношение различных аллелей  в пуле остается из поколения в  поколение приблизительно постоянным. Такое генетическое равновесие может  быть нарушено под влиянием мутаций, отбора, действующего против или в пользу какого-либо признака, миграций или генетической изоляции в каких-то условиях обитания. Если популяции организмов, принадлежащих к одному виду, оказываются генетически изолироваными, они могут становиться все

24

более отличными друг от друга. Наличие препятствий для скрещивания между членами таких популяций географического или иного характера приводит к образованию новых подвидов и даже видов.

Изучение чистоты генов  составляет основу популяционной генетики. Популяцией может быть любая группа индивидуумов. Начав с выбора популяции, генетик в дальнейшем исходит  из предположения, что относительно признака, выбранного им для изучения, скрещивание внутри популяции происходит произвольно. Если он может определить, какую часть популяции составляет какой-то один генотип, он может рассчитать частоты аллелей, определяющих данный признак.

Расчеты популяционной генетики основаны на суммарных результатах  произвольного скрещивания в  пределах гипотетической популяции. Этот итог, выражаемый законом Харди-Вейнберга, утверждает, что если аллели* R и r присутствуют в популяции с частотами p и q, тогда число доминантных фенотипов (RR) будет равно р2, число гетерозиготных фенотипов (Rr) будет 2рq, а число рецессивных фенотипов (rr) составит q2. Если определена одна неизвестная величина, другие могут быть рассчитаны.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

25

15.СПИСОК ЛИТЕРАТУРА

1. Айола Ф. Введение в популяцию и эволюционную генетику. М., "Мир", 1984.

2. Алтухов Ю. П. Генетические  процессы в популяции. М., "Наука", 1989.

3. Дубинин Н. П., Глембоцкий Я. Л. Генетика популяций и селекция. М., "Наука", 1966.

4. Инге-Вечтомов С. Г. Генетика с основами селекции. М., "Высшая школа", 1989.

5. Кайданов Л. З. Генетика популяций. М., "Высшая школа", 1996.

6. Ли Ч. Введение в  популяционную генетику. М., "Мир", 1978.

7. Яблоков А. В. Популяционная  биология. М., "Высшая школа", 1985.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

26