Изменение генофонда популяций доклад

Изменения генофонда популяций Согласно известному правилу Харди—Вайнберга, частоты генов в популяции в течение определенного времени достигают равновесия и далее их соотношение в генофонде популяции остается неизменным. Однако это возможно лишь при условии, что вообще отсутствует какой—либо отбор или миграции особей с определенными свойствами, а скрещивание между особями происходит случайно абсолютная панмиксия. Кроме того, численность такой популяции должна быть бесконечно большой.

Нижний Новгород Введение Согласно известному правилу Харди-Вайнберга, частоты генов в популяции в течение определенного времени достигают равновесия и далее их соотношение в генофонде популяции остается неизменным. Однако это возможно лишь при условии, что вообще отсутствует какой-либо отбор или миграции особей с определенными свойствами, а скрещивание между особями происходит случайно абсолютная панмиксия. Кроме того, численность такой популяции должна быть бесконечно большой. Очевидно, что в природе эти условия выполнимы лишь в определенной степени, а это означает, что генофонд природной популяции не может быть абсолютно стабильным. Обладая специфическим генофондом, находящимся под контролем естественного отбора, популяции играют важнейшую роль в эволюционных преобразованиях вида. Все процессы, ведущие к изменениям вида, начинаются на уровне видовых популяций и являются направленными процессами преобразований популяционного генофонда.

Изменение генофонда – пути решения проблемы

Нижний Новгород Введение Согласно известному правилу Харди-Вайнберга, частоты генов в популяции в течение определенного времени достигают равновесия и далее их соотношение в генофонде популяции остается неизменным. Однако это возможно лишь при условии, что вообще отсутствует какой-либо отбор или миграции особей с определенными свойствами, а скрещивание между особями происходит случайно абсолютная панмиксия.

Кроме того, численность такой популяции должна быть бесконечно большой. Очевидно, что в природе эти условия выполнимы лишь в определенной степени, а это означает, что генофонд природной популяции не может быть абсолютно стабильным. Обладая специфическим генофондом, находящимся под контролем естественного отбора, популяции играют важнейшую роль в эволюционных преобразованиях вида. Все процессы, ведущие к изменениям вида, начинаются на уровне видовых популяций и являются направленными процессами преобразований популяционного генофонда.

Генофонд может обогащаться за счет прибытия мигрантов из других популяций, а также за счет мутаций. Концентрации тех или иных аллелей могут меняться в результате воздействия внешних условий, приводящих к гибели или снижению плодовитости особей с тем или иным генотипом, то есть в результате отбора.

Правда, при прекращении отбора в случае сохранения гетерозиготности восстанавливаются прежние частоты генов. Генофонд, популяции может быть обеднен при регулярной утечке обладающих определенными свойствами мигрантов. Другая причина обеднения генофонда связана с так называемым дрейфом генов при малой численности популяции.

Определения Для того, чтобы понимать, о чем идет речь, надо знать определения. Генофонд - это совокупность генотипов всех особей популяции. Популяция - это группа одновидовых организмов, занимающих определенный участок территории внутри ареала, свободно скрещивающихся между собой и частично или полностью изолированных от других популяций.

Генетическое равновесие в популяциях. Частота встречаемости различных аллелей в популяции определяется частотой мутаций, давлением отбора, а иногда и обменом наследственной информации с другими популяциями в результате миграций особей. При относительном постоянстве условий и высокой численности популяции все указанные процессы приводят к состоянию относительного равновесия. В результате генофонд таких популяций становится сбалансированным, в нем устанавливается генетическое равновесие, или постоянство частот встречаемости различных аллелей.

Причины нарушения генетического равновесия. Приведенные ранее пример с действием инсектицидов говорит о том, что действие естественного отбора приводит к направленным изменениям генофонда популяции - повышению частот "полезных" генов. Происходят микроэволюционные изменения. Однако изменения генофонда могут носить и ненаправленный, случайный характер.

Чаще всего они связаны с колебаниями численности природных популяций или с пространственным обособлением части организмов данной популяции. Изменения генофонда могут быть направленными и ненаправленными, случайные изменения могут происходить вследствие разных причин. Одной из существенных причин, ведущих к изменению частот аллелей и генотипов в популяциях, служит поток генов, или миграция особей семян, спор, пыльцы.

Чем выше интенсивность миграции и чем больше разница в частотах аллелей, тем больше ее воз- действие на популяционное равновесие и генотипические частоты. Нечасто популяции представляют собой совершенно закрытые системы. Обычно между ними происходит обмен генами, величина которого зависит от пространственной близости и других причин. Прекращение потока генов из популяции в популяцию может быть результатом различных событий и иметь неодинаковые эволюционные последствия.

В таких случаях имеют место полирующие механизмы, связанные с резким ограничением или полным прекращением скрещивания с представителями разных популяций и видов. Примером изолирующего барьера может служить изоляция, низанная с изменениями в ландшафте: образование преград в виде рек, горных хребтов, лесных массивов и т. В результате свободное скрещивание сухопутных особей затрудняется из-за водных барьеров, а особей, обитающих в воде, - из-за барьеров суши. Возвышенности изолируют равнинные участки, а равнины - горные популяции.

Резкие колебания численности популяций, чем бы они ни были вызваны, изменяют частоту аллелей в генофонде популяций. При создании неблагоприятных условий и сокращении численности популяции из-за гибели особей может происходить утрата некоторых генов, особенно редких. В целом, чем меньше численность популяции, тем выше вероятность потери редких генов, тем большее влияние оказывают на состав; генофонда случайные факторы. Периодические колебания численности свойственны почти всем организмам.

Эти колебания изменяют частоту генов в популяциях, возникающих на смену друг другу. Примером являются некоторые насекомые; только малое их количество выживает после зимы.

Эта малая доля дает начало новой летней популяции, ее генофонд часто отличается от генофонда популяции, существовавшей год назад. Случайное, ненаправленное изменение частот аллелей в малых популяциях Н. Дубинин и Д. Ромашов назвали генетико-автоматическими процессами. Независимо от них американец С. Райт и англичанин Р.

Фишер назвали это явление генетическим дрейфом. Дрейф генов. В основу концепции дрейфа генов положены представления о случайном характере распределения частот генов и непредставительности не презентативности малых выборок. Дрейф генов может иметь место и в природе при существенном сокращении численности популяций по любым причинам: от неблагоприятной погоды, эпизоотии, применения инсектицидов, или любых других защитных мероприятий.

Возрождающаяся после таких воздействий популяция имеет уже несколько иной генофонд, причем изменения популяции направляются отбором в сторону наибольшей устойчивости к этим неблагоприятным воздействиям.

Аналогичная потеря богатства генофонда, вызванная дрейфом генов, имеет место в природе при заселении новой территории незначительным количеством мигрантов. Однако если поток мигрантов продолжается, происходит встречное обогащение генофонда. Заключение Таким образом, действие случайных факторов обедняет и изменяет генофонд малой популяции по сравнению с его исходным состоянием.

Это явление называется дрейфом генов. В результате дрейфа генов может сложиться жизнеспособная популяция со своеобразным генофондом, во многом случайным, поскольку отбор в данном случае не играл ведущей роли. По мере увеличения численности особей вновь восстановится действие естественного отбора, который будет распространяться уже на новый генофонд, приводя к его направленным изменениям.

Совокупность всех этих процессов может привести к обособлению нового вида. Направленные изменения генофонда происходят вследствие естественного отбора. Естественный отбор приводит к последовательному возрастанию частот одних генов полезных в данных условиях и к снижению других.

Вследствие естественного отбора в генофонде популяций закрепляются полезные гены, т. Их доля возрастает, и общий состав генофонда меняется. Изменения генофонда под действием естественного отбора должны приводить и к изменениям фенотипов, особенностей внешнего строения организмов, их поведения и образа жизни, а в конечном итоге - к лучшей приспособленности популяции к данным условиям внешней среды.

Список литературы.

ПОСМОТРИТЕ ВИДЕО ПО ТЕМЕ: Генетические процессы в популяциях. Видеоурок по биологии 11 класс

Изменение среды обитания, происходящее в результате деятельности человека, оказывает на человеческие популяции воздействие, которое по. Работа по теме: экология. Глава: Изменения генофонда популяций. ВУЗ: ЛНУ.

Отрывок из работы Введение Генофонд от греч. Генофондом называют также совокупность генов, которые имеются у особей, составляющих данную популяцию. Изменение среды обитания в результате человеческой деятельности оказывает влияние на человеческое население, которое в основном вредно, что ведет к увеличению заболеваемости и сокращению продолжительности жизни. Однако в развитых странах ожидаемая продолжительность жизни - примерно 2,5 года за десятилетие - приближается к своему биологическому пределу 95 лет , в пределах которого конкретная причина смерти не имеет значения. Воздействия, которые, по-видимому, не приводят к преждевременной смерти, тем не менее, часто снижают качество жизни, но более серьезной проблемой является незаметное постепенное изменение генофонда, который становится глобальным. Генофонд обычно определяется как набор генов, которые присутствуют у особей данной популяции, группы популяций или видов, в пределах которых они характеризуются определенной частотой встречаемости. Эффекты на генофонд чаще всего упоминаются в связи с радиационным загрязнением, хотя это далеко не единственный фактор, влияющий на генофонд. По мнению В. Красилова, существует большой разрыв между повседневными и научными представлениями о влиянии радиации на генофонд. Например, они часто говорят о потере генофонда, хотя совершенно ясно, что генофонд человеческого вида может быть потерян только при условии почти полного истребления людей. Потеря генов или их вариантов в обозримом масштабе времени возможна только при очень редких вариантах. В любом случае появление новых вариантов гена, изменение частот гена и, соответственно, частот гетерозиготного и гомозиготного генотипов не менее возможно. Все эти события вписываются в идею изменения генофонда рис. Красилов отмечает, что не все оценивают изменение генофонда как негативное явление. Сторонники евгенических программ считают возможным избавиться от нежелательных генов путем физического уничтожения или исключения их носителей из процесса размножения. Однако влияние гена зависит от его среды, взаимодействия с другими генами. На уровне личности дефекты часто компенсируются развитием специальных способностей Гомер был слепым, Эзоп - уродлив, Байрон и Пастернак - хромым. И методы генной терапии, доступные сегодня, открывают возможность исправления врожденных дефектов, не влияя на генофонд. Желание большинства людей сохранить генофонд, созданный природой, имеет вполне естественную основу. Исторически генофонд развивался в результате долгой эволюции и обеспечивал адаптацию человеческих популяций к широкому спектру природных условий.

В чем источник изменений в генофонде?

Факторы изменения генофонда Как известно, частота генов одного вида на протяжении определенного промежутка времени стабилизируется. В дальнейшем в генофонде этого вида гены не изменяются. Примерно так гласит правило Харди-Вайнберга.

Причины изменения генофонда популяций

Главный фактор, объединяющий особей в одну популяцию, — это, прежде всего, их свободное скрещивание. Различают в основном два их вида: географические и биологические. Элементарная единица эволюции Популяцию называют элементарной единицей эволюции потому, что она представляет собой наименьшую совокупность особей в пределах вида, которая может самостоятельно вовлекаться в эволюционное развитие. Особи одного вида могут жить также семьями, стадами, стаями. Однако они недолговечны и могут быстро распадаться.

Изменения генофонда популяций

Взаимодействие отбора и дрейфа генов при конкуренции жуков дикого типа и мутантных Ыаск у мучного хруща Tribolium castaneum. Однако в настоящее время численность этого вида составляет более 5 тыс. Напротив, ведутся исследования по подготовке к реинтродукции лошади Пржевальского в естественные условия в Монголию. Таким образом, в естественных популяциях дрейф генов едва ли оказывает существенное влияние на генофонд популяций. Миграция Обмен мигрантами между двумя соседними популяциями может быть равномерным или направленным. Если обмен равномерный, то есть частота миграции из одной популяции в другую равна величине миграции из второй популяции в первую, происходит выравнивание частот генов в обеих популяциях. Неравномерная миграция создает поток генов привнесение которых в генофонд приводит к его направленному изменению, отклоняя частоты аллелей от равновесия Харди-Вайнберга. Обозначим долю иммигрантов за одно поколение т, а долю привнесенного ими аллеля — qm. Основываясь на этих уравнениях Айала и Кайгер 1987 привели расчет привнесения аллелей европейцев белого населения США в генофонд афроамериканцев.

Изменение генофонда популяций Урок 4. Общая биология 11 класс После просмотра данного видеоурока вы узнаете о том, что популяция занимает ту часть ареала, в которой отсутствуют изоляционные барьеры.

.

.

.

.

.

.

.

ВИДЕО ПО ТЕМЕ: Популяции - Биология 11 класс #3 - Инфоурок
Похожие публикации