Как влияют мутационные процессы на генетический состав популяции?

14 ответов на вопрос “Как влияют мутационные процессы на генетический состав популяции?”

  1. lmp44 Ответить

    81. Энергетический обмен не может идти без пластического, так как пластический обмен поставляет для энергетического
    82. В чем состоит сходство молекул ДНК и РНК
    83. На какой стадии эмбрионального развития объем многоклеточного зародыша не превышает объема зиготы
    84. Объясните, почему при половом размножении появляется более разнообразное потомство, чем при вегетативном.
    85 Чем гетерозиготы отличаются от гомозигот
    86. Установите, в какой последовательности происходит процесс редупликации ДНК.
    87. Установите последовательность соподчинения систематических категорий у животных, начиная с наименьшей.
    88. Установите последовательность действия движущих сил эволюции в популяции растений, начиная с мутационного процесса
    89. Организмы, которым для нормальной жизнедеятельности необходимо наличие кислорода в среде обитания, называют
    90. Какие виды топлива – природный газ, каменный уголь, атомная энергия способствуют созданию парникового эффекта
    91. Объясните, почему при половом размножении появляется более разнообразное потомство, чем при вегетативном.
    92. Чем характеризуется биологическое разнообразие.
    93 Объясните, почему людей разных рас относят к одному виду. Ответ поясните.
    94. Почему клетку считают функциональной единицей живого
    95. Известно, что все виды РНК синтезируются на ДНК-матрице. Фрагментмолекулы ДНК, на котором синтезируется участок центральной петли тРНК,имеет следующую последовательность нуклеотидов: АТАГЦТГААЦГГАЦТ.Установите нуклеотидную последовательность участка тРНК, которыйсинтезируется на данном фрагменте, и аминокислоту, которую будет переноситьэта тРНК в процессе биосинтеза белка, если третий триплет соответствуетантикодону тРНК. Ответ поясните. Для решения задания используйте таблицу генетического кода.
    96. Метод изучения наследственности человека, в основе которого лежит изучение числа хромосом, особенностей их строения, называют
    97 Молекулы АТФ выполняют в клетке функцию
    98. Обмен веществ между клеткой и окружающей средой регулируется
    99. Исходным материалом для естественного отбора служит
    100. В связи с выходом на сушу у первых растений сформировались
    101. При партеногенезе организм развивается из
    102. Сколько видов гамет образуется у дигетерозиготных растений гороха при дигибридном скрещивании (гены не образуют группу сцепления)
    103. При скрещивании двух морских свинок с черной шерстью(доминантный признак) получено потомство, среди которого особи с белойшерстью составили 25%. Каковы генотипы родителей5
    104. Мутационная изменчивость, в отличие от модификационной
    105. Грибы опята, питающиеся мертвыми органическими остатками пней,поваленных деревьев, относят к группе
    106. Признак приспособленности птиц к полету
    107. Череп человека отличается от черепа других млекопитающих
    108. При умственной работе в клетках мозга человека усиливается
    109. Совокупность внешних признаков особей относят к критерию вида
    110. Пример внутривидовой борьбы за существование
    111. Приспособленность организмов к среде обитания – результат
    112. У человека в связи с прямохождением
    113. К абиотическим факторам среды относят
    114. Причинами смены одного биогеоценоза другим являются
    115. Необходимое условие устойчивого развития биосферы
    116. Матрицей для трансляции служит молекула
    117. Число хромосом при половом размножении в каждом поколении возрастало бы вдвое, если бы в ходе эволюции не сформировался процесс
    118. Количество групп сцепления генов у организмов зависит от числа
    119. Чистая линия растений – это потомство120. Энергия, необходимая для мышечного сокращения, освобождается при

  2. g.ruslan Ответить

    81. Энергетический обмен не может идти без пластического, так как пластический обмен поставляет для энергетического
    82. В чем состоит сходство молекул ДНК и РНК
    83. На какой стадии эмбрионального развития объем многоклеточного зародыша не превышает объема зиготы
    84. Объясните, почему при половом размножении появляется более разнообразное потомство, чем при вегетативном.
    85 Чем гетерозиготы отличаются от гомозигот
    86. Установите, в какой последовательности происходит процесс редупликации ДНК.
    87. Установите последовательность соподчинения систематических категорий у животных, начиная с наименьшей.
    88. Установите последовательность действия движущих сил эволюции в популяции растений, начиная с мутационного процесса
    89. Организмы, которым для нормальной жизнедеятельности необходимо наличие кислорода в среде обитания, называют
    90. Какие виды топлива – природный газ, каменный уголь, атомная энергия способствуют созданию парникового эффекта
    91. Объясните, почему при половом размножении появляется более разнообразное потомство, чем при вегетативном.
    92. Чем характеризуется биологическое разнообразие.
    93 Объясните, почему людей разных рас относят к одному виду. Ответ поясните.
    94. Почему клетку считают функциональной единицей живого
    95. Известно, что все виды РНК синтезируются на ДНК-матрице. Фрагментмолекулы ДНК, на котором синтезируется участок центральной петли тРНК,имеет следующую последовательность нуклеотидов: АТАГЦТГААЦГГАЦТ.Установите нуклеотидную последовательность участка тРНК, которыйсинтезируется на данном фрагменте, и аминокислоту, которую будет переноситьэта тРНК в процессе биосинтеза белка, если третий триплет соответствуетантикодону тРНК. Ответ поясните. Для решения задания используйте таблицу генетического кода.
    96. Метод изучения наследственности человека, в основе которого лежит изучение числа хромосом, особенностей их строения, называют
    97 Молекулы АТФ выполняют в клетке функцию
    98. Обмен веществ между клеткой и окружающей средой регулируется
    99. Исходным материалом для естественного отбора служит
    100. В связи с выходом на сушу у первых растений сформировались
    101. При партеногенезе организм развивается из
    102. Сколько видов гамет образуется у дигетерозиготных растений гороха при дигибридном скрещивании (гены не образуют группу сцепления)
    103. При скрещивании двух морских свинок с черной шерстью(доминантный признак) получено потомство, среди которого особи с белойшерстью составили 25%. Каковы генотипы родителей5
    104. Мутационная изменчивость, в отличие от модификационной
    105. Грибы опята, питающиеся мертвыми органическими остатками пней,поваленных деревьев, относят к группе
    106. Признак приспособленности птиц к полету
    107. Череп человека отличается от черепа других млекопитающих
    108. При умственной работе в клетках мозга человека усиливается
    109. Совокупность внешних признаков особей относят к критерию вида
    110. Пример внутривидовой борьбы за существование
    111. Приспособленность организмов к среде обитания – результат
    112. У человека в связи с прямохождением
    113. К абиотическим факторам среды относят
    114. Причинами смены одного биогеоценоза другим являются
    115. Необходимое условие устойчивого развития биосферы
    116. Матрицей для трансляции служит молекула
    117. Число хромосом при половом размножении в каждом поколении возрастало бы вдвое, если бы в ходе эволюции не сформировался процесс
    118. Количество групп сцепления генов у организмов зависит от числа
    119. Чистая линия растений – это потомство120. Энергия, необходимая для мышечного сокращения, освобождается при

  3. stechkin56 Ответить

    Изоляция. Эволюционным фактором для популяций, особи которой размножаются половым путём, является ограничение свободы скрещивания. Изолированные группы всегда начинают эволюционировать самотоятельно. Находясь в различающихся условиях среды и испытывая давление разных эволюционных факторов, новые популяции будут всё более отличаться по своим генофондам.
    Дрейф генов – изменение генетической структуры популяции в результате любых случайных причин. Обычно дрейф генов проявляется при небольшой численности популяции и ведет к уменьшению наследственной изменчивости в ней.
    Все эволюционные факторы, такие как мутационный процесс, изо­ляция, популяционные волны, оказывают значительное, но ненаправ­ленное и случайное влияние на популяцию. Главное их значение в том, что они способны создать эволюционный материал и включить в действие основной направляющий фактор эволюции – естественный отбор.Естественный отбор, сохраняя фенотипы, изменяет генотипический состав популяции в определенном направлении и с опреде­ленной интенсивностью. Эти два показателя отбора (направление и сила давления) всегда соответствуют условиям внешней среды, вприроде естественный отбор выступает как единый фактор, но его формы могут меняться. Механизм действия при всех формах остаётся неизменным – выживание и размножение особей, наиболее приспособленных к конкретным условиям существования. Выделяют три формы отбора – стабилизирующий, движущий и дизруптивный.
    Генетический полиморфизм человечества: масштабы, факторы формирования. Значение генетического разнообразия в прошлом, настоящем и будущем человечества (медико-биологический и социальный аспекты).
    Генетический полиморфизм(наследственное разнообразие) – это сохранение в генофонде популяции различных аллелей одного и того же гена в концентрации, превышающей по наиболее редкой форме 1%. Это разнообразие поддерживается отбором, но создается мута­ционным процессом. Естественный отбор в этом случае может иметь два механизма: отбор против гомозигот в пользу гетерозигот и отбор против гетерозигот в пользу гомозигот.
    В первом случае отбором сохраняются гетерозиготные генотипы популяции и устраняются доминантные и рецессивные гомозиготы. Во втором случае накапливаются в генофонде гомозиготные геноти­пы и происходит устранение гетерозигот. При действии первого меха­низма возникает балансированный полиморфизм, при действии вто­рого – адаптационный.
    Адаптационныйполиморфизм возникает в том случае, когда в различных, но закономерно изменяющихся условиях среды отбор благоприятствует разным генотипам. В человеческих пуляциях это более редкая форма полиморфизма. Наиболее часто проявляется балансированныйполиморфизм. Он очень распрост­ранен в человеческих популяциях, усиливает гетерозиготизацию, а значит, устойчивость организмов к воздействию факторов среды. Сред-няя степень гетерозиготности в человеческих популяциях составляет 6,7%. Генетическое разнообразие в популяциях человека приводит к фенотипическому разнообразию. Наиболее значительно оно по бел­ковому составу, например по ферментам в генетической системе че­ловека 30% локусов имеют разнообразные гены. У человека имеется около ста полиморфных систем. Значение балансированного полиморфизма заключается в том, что он поддерживает беспредельную генетическую гетерогенность популяции, обеспечивает генетическую индивидуальность каждого человека.
    Для медицины изучение балансированного полиморфизма пред­ставляет особую важность в связи с тем, что, во-первых, проявляется неравномерность распределения наследственных заболеваний в по­пуляциях; во-вторых, различается степень предрасположенности к болезням;в-третьих, отмечается индивидуальный характер течения болезни и разная ее тяжесть; в-четвертых, имеет место различная ответная реакция на лечебные мероприятия. Отрицательное прояв­ление балансированного полиморфизма проявляется, прежде всего, в наличии генетического груза.
    74 Микро- и макроэволюция. Характеристика механизмов и основных результатов.
    Эволюционный процесс подразделяют на микро- и макроэволюцию. Микроэволюция – это совокупность внутривидовых процессов, приводящих к образованию новых популяций, подвидов и заканчивающихся образованием новых видов. Таким образом, микроэволюция – это начальный этап эволюционного процесса, она может происходить в относительно короткие промежутки времени и ее можно наблюдать и изучать непосредственно. В результате мутационной (наследственной) изменчивости происходят случайные изменения генотипа. Самопроизвольная частота мутаций довольно высока, и 1–2% половых клеток имеет мутировавшие гены или измененные хромосомы. Как уже говорилось, мутации чаще всего рецессивны и, кроме того, редко бывают полезными для вида. Однако если в результате мутации возникают полезные для какой-либо особи изменения, то она получает некоторые преимущества перед другими особями популяции.

  4. lLestnesl Ответить

    Одним из наиболее важных эволюционных факторов, изменяющих частоты аллельных генов в популяциях людей, является естественный отбор.За естественным отбором осталась функция стабилизации генофондов и поддержания наследственного разнообразия популяций людей.О действии на популяцию человека стабилизирующей формы естественного отбора свидетельствует, например, большая перинатальная смертность среди недоношенных и переношенных новорождённых. Направление отбора в этом случае определяется снижением общей жизнеспособности новорождённых. Отрицательное действие отбора по одному локусу иллюстрирует наследование антигенов системы резус.
    (Естественный отбор — процесс, изначально определённый Чарльзом Дарвином как приводящий к выживанию и преимущественному размножению более приспособленных к данным условиям среды особей, обладающих полезными наследственными признаками. )
    73. Генетический полиморфизм человечества :масштабы, факторы формирования. Медико-биологические и социальные аспекты генетического многообразия человечества.
    Полиморфным признаком называют менделеевский (моногенный) признак, по которому в популяции присутствуют как минимум два фенотипа (и, следовательно, как минимум два аллеля), причём ни один из них не встречается с частотой менее 1% (т.е. не является редким). Эти два фенотипа (и, соответственно, генотипа) находятся в состоянии длительного равновесия. Наследственный полиморфизм создаётся мутациями и комбинативной изменчивостью. Часто в популяциях присутствует больше двух аллелей по данному локусу и, соответственно, более чем два фенотипа. Альтернативное полиморфизму явление – существование редких генетических вариантов, присутствующих в популяции с частотой менее 1%.
    Первый полиморфный признак (система групп крови АВО) был открыт в 1900 г. австрийским учёным К. Ландштейнером (1868-1943). В 1955 году с открытием методики электрофореза белков в крахмальном геле на примере гаптоглобина (сывороточного белка, связывающего гемоглобин) был выявлен самый простой вариант полиморфизма – полиморфизм белков.
    К настоящему времени описано множество таких полиморфных признаков у человека:
    1) сывороточные белки: церулоплазмин (2 аллеля – CP3, СРС\ а также более редкий аллель австралонегроидов – CP4); гаптоглобин (3 аллеля –
    HplS нр1Р^ нр2^ иммуноглобины (4 аллеля и очень сложная система более редких аллелей);
    2) поверхностные антигены эритроцитов (группы крови): АВО (4 аллеля: Ai, А2, В, 0); секреция АВН (2 аллеля); антиген Келл (2 аллеля – К, к), антиген Льюис (2 аллеля – Lea, Leb); антиген резус (сложный комплекс аллелей);
    3) ферменты эритроцитов: кислая фосфостаза-1 (3 аллеля); эстераза-D (2 аллеля); пептидаза-А (2 аллеля); аденозиндезаминаза (2+2 редких аллеля) и др.;
    4) другие ферменты: сывороточная холинэстераза-1 (3 аллеля); алко-гольдегидрогеназа (2 аллеля).
    Различают наследственный и адаптационный полиморфизм. Наследственный полиморфизм создаётся мутациями и комбинативной изменчивостью. Адаптационный полиморфизм обусловлен тем, что естественный отбор благоприятствует разным генотипам из-за разнообразия условий среды в пределах ареала вида или сезонной смены условий. Например, в популяциях двухточечной божьей коровки (Adalia bipunc-tata) при уходе на зимовку преобладают чёрные жуки, а весной – красные особи. Это обусловлено тем, что чёрные жуки интенсивнее размножаются, а красные особи лучше переносят холод.
    Разновидностью адаптационного полиморфизма является балансированный полиморфизм, возникающий в случаях, когда отбор благоприятствует гетерозиготным формам по сравнению с доминантными и рецессивными гомозиготами. В основе балансированного отбора может лежать сверхдоминирование – явление селективного преимущества гетерозигот (в том числе и над доминантными гомозиготами).
    Человечеству свойственен высокий уровень наследственного разнообразия. Кроме упомянутых выше многочисленных вариантов отдельных белков (простых признаков, прямо отражающих генетическую конституцию организма), люди отличаются друг от друга цветом кожи, глаз и волос, формой носа и ушной раковины, рисунком эпидермальных гребней на подушечках пальцев и другими сложными признаками. У людей не совпадают группы крови по системам эритроцитарных антигенов резус (Rh), ABO и другим. Известно более 130 вариантов гемоглобина, но лишь 4 обнаруживаются в нескольких популяциях в высокой концентрации: HbS (тропическая Африка, Средиземноморье), НЬС (Западная Африка), HbD (Индия), НЬЕ (тропическая и субтропическая зоны Юго-Восточной Азии).
    Биологическое разнообразие видаесть результат его биологической эволюции и адаптации к условиям среды. Это в полной мере может быть отнесено и к человеческому виду. Расовые биологические различия, сформировавшиеся, очевидно, на базе общих механизмов внутривидовой эволюции, и связанные с географической, а не социально-заданной изоляцией человеческих групп, имеют очевидное адаптивное, приспособительное значение. Наиболее яркий и очевидный пример – это пигментация кожи, которая защищает негров от избыточного ультрафиолета, а европеоидам, живущим в условиях его дефицита, не препятствующая использовать его для синтеза витамина Д. При этом наряду с очевидными и ярковыраженными адаптивными расовыми признаками имеются и признаки, либо нейтральные в плане адаптации, либо те, адаптивное значение которых не ясно.
    Филипп Раштон настаивает на важной роли сходных генов при выборе друга, супруга, партнера, (социальный аспект) более того, считает его одним из основных механизмов формирования этносов (племен, наций и др.)
    74.
    Сущность макроэволюции.Этим понятием обозначают происхождение надвидовых таксонов (родов, отрядов, классов, типов, отделов). В общем смысле макроэволюцией можно назвать развитие жизни на Земле в целом, включая и ее происхождение. Макроэволюционным событием считается также возникновение человека, по многим признакам отличающегося от других биологических видов. Между микро- и макроэволюцией нельзя провести резкую грань, потому что процесс микроэво- люции, первично вызывающий дивергенцию популяций (вплоть до видообразования), продолжается без какого-либо перерыва и на макроэволюционном уровне внутри вновь возникших форм.
    Отсутствие принципиальных различий в протекании микро- и макроэволюционных процессов позволяет рассматривать их как две стороны единого эволюционного процесса и применять для анализа всего процесса понятия, разработанные в теории микроэволюции, поскольку макроэволюционные явления охватывают десятки миллионов лет и исключают возможность их непосредственного экспериментального исследования.
    Способы осуществления макроэволюции. Макроэволюция может осуществляться несколькими способами.
    Основной способ —дивергенция — представляет собой независимое образование различных признаков у родственных организмов. В основе дивергенции лежит экологическая дифференциация вида (или группы видов) на самостоятельные ветви. Различия между видами одной группы в процессе эволюции, в силу изменения направления отбора, все более и более углубляются. Но вместе с тем сохраняется и определенная общность признаков морфофизиологической организации. Это свидетельствует о происхождении данной группы от общего родоначального предка. При дивергенции сходство между организмами объясняется общностью их происхождения, аразли-чия — приспособлением к разным условиям среды.
    Примером дивергенции формявляется возникновение разнообразных по морфофизиологическим особенностям вьюрков от одного или немногих предковых видов на Галапагосских островах. Расхождение внутривидовых форм и видов по разным местообитаниям определяется конкуренцией в борьбе за одинаковые условия, выход из которых и заключается в расселении по разным экологическим нишам.
    Механизм дивергентной эволюции основан на действии элементарных эволюционных факторов. В результате мутационного процесса, волн жизни, изоляции, борьбы за существование и естественного отбора популяции и группы популяций приобретают и сохраняют признаки, все более заметно отличающие их от родительского вида. В какой-то момент эволюции (этот «момент» может длиться многие поколения) накопившиеся различия окажутся настолько значительными, что приведут к распаду исходного вида на два и более дочерних.
    Дивергенция любого надвидового масштаба — результат действия изоляции и в конечном итоге естественного отбора, выступающего в форме группового отбора (сохраняются и устраняются виды, роды, семейства и т. д.). Групповой отбор основан на отборе индивидов внутри популяции; вымирание вида происходит лишь посредством гибели отдельных особей. В результате дивергенции у родственных форм возникают гомологичные органы.
    Еще один способ осуществления макроэволюции —параллелизм (параллельное развитие). Это процесс эволюционного развития в сходном направлении двух или нескольких первоначально дивергировавших групп. Например, палеонтологи очень часто обнаруживают асинхронный параллелизм, т. е. независимое приобретение сходных черт родственными, но живущими в разное время организмами. Примером может служить развитие саблезубости у представителей разных подсемейств кошачьих. С генетической точки зрения параллельная эволюция объясняется общностью генной структуры родственных групп и сходной ее изменчивостью.
    В эволюции может наблюдаться также конвергенция (конвергентное развитие) — процесс эволюционного развития двух или более неродственных групп в сходном направлении. Конвергенция обусловлена одинаковой средой обитания, в которую попадают неродственные организмы. Классическим примером конвергентного развития считается возникновение сходных форм тела у акуловых (первичноводные формы), ихтиозавров и китообразных (вторичноводные формы). При конвергентном развитии сходство между неродственными организмами бывает всегда только внешним (эволюционным изменениям в одном направлении подвергаются внешние признаки как результат приспособления к одинаковым условиям среды). По форме тела ихтиозавр похож на акулу и дельфина, но по таким существенным чертам, как строение кожных покровов, черепа, мускулатуры, кровеносной системы, дыхательной и других систем, эти группы позвоночных различны. При конвергентном способе эволюции возникают аналогичные органы.

  5. a1zero Ответить

    Согласно синтетической
    теории эволюции, элементарное
    эволюционное явление, с
    которого начинается видообразование,
    заключается в изменении генетического
    состава (генетической конституции, или
    генофонда) популяции. События и процессы,
    способствующие преодолению генетической
    инертности популяций и приводящие к
    изменению их генофондов, называют
    элементарными
    эволюционными факторами.
    Важнейшими из них являются мутационный
    процесс, популяционные волны, изоляция,
    естественный отбор.

    Мутационный процесс

    Изменения
    наследственного материала половых
    клеток в виде генных, хромосомных и
    геномных мутаций происходят постоянно.
    Особое место принадлежит генным
    мутациям.
    Они приводят к возникновению серий
    аллелей и, таким образом, к разнообразию
    содержания биологической информации.
    Вклад мутационного
    процесса в видообразование носит двоякий
    характер. Изменяя частоту одного аллеля
    по отношению к другому, он оказывает на
    генофонд популяции прямое действие.
    Еще большее значение имеет формирование
    за счет мутантных аллелей резерва
    наследственной изменчивости. Это создает
    условия для варьирования аллельного
    состава генотипов организмов в
    последовательных поколениях путем
    комбинативной изменчивости. Благодаря
    мутационному процессу поддерживается
    высокий уровень наследственного
    разнообразия природных популяций.
    Совокупность аллелей, возникающих в
    результате мутаций, составляет исходный
    элементарный
    эволюционный материал.
    В процессе видообразования он используется
    как основа действия других элементарных
    эволюционных факторов.
    Хотя отдельная
    мутация — событие редкое, общее число
    мутаций значительно. Допустим, что некая
    мутация возникает с частотой 1 на 100 000
    гамет, количество локусов в геноме
    составляет 10 000, численность особей в
    одном поколении равна 10 000, а каждая
    особь производит 1000 гамет. При таких
    условиях по всем локусам за поколение
    в генофонде вида произойдет 106
    мутаций. За среднее время существования
    вида, равное нескольким десяткам тысяч
    поколений, количество мутаций составит
    1010.
    Большинство мутаций первоначально
    оказывает на фенотип особей неблагоприятное
    действие. В силу рецессивности мутантные
    аллели обычно присутствуют в генофондах
    “популяций в гетерозиготных по
    соответствующему локусу генотипах.
    Благодаря этому
    достигается тройственный положительный
    результат: 1) исключается непосредственное
    отрицательное влияние мутантного аллеля
    на фенотипическое выражение признака,
    контролируемого данным геном; 2)
    сохраняются нейтральные мутации, не
    имеющие приспособительной ценности в
    настоящих условиях существования, но
    которые смогут приобрести такую ценность
    в будущем; 3) накапливаются некоторые
    неблагоприятные мутации, которые в
    гетерозиготном состоянии нередко
    повышают относительную жизнеспособность
    организмов (эффект гетерозиса). Таким
    образом создается резерв наследственной
    изменчивости популяции.
    Доля полезных
    мутаций мала, однако их абсолютное
    количество в пересчете на поколение
    или период существования вида может
    быть большим. Допустим, что одна полезная
    мутация приходится на 1 млн. вредных.
    Тогда в рассматриваемом выше примере
    среди 106
    мутаций за одно поколение 104
    будет полезной. За время существования
    вида его генофонд обогатится 104
    полезными мутациями.
    Мутационный
    процесс, выполняя роль элементарного
    эволюционного фактора, происходит
    постоянно на протяжении всего периода
    существования жизни, а отдельные мутации
    возникают многократно у разных организмов.
    Генофонды популяций испытывают
    непрерывное
    давление мутационного процесса.
    Это обеспечивает накопление мутаций,
    несмотря на высокую вероятность потери
    в ряду поколений единичной мутации.

  6. agassi73 Ответить

    В любой популяции идет постоянный мутационный процесс. Мутации составляют первичный источник наследственной изменчивости в эволюции. Несмотря на то, что частота спонтанного мутирования одного отдельного гена очень мала, общее количество различных мутаций, в связи с огромным числом генов в организме, может быть достаточна большим.
    Если мутация представляет единичное событие, то вновь возникающая мутация практически не изменяет частот генов и, кроме того, имеет очень мало шансов на выживание в большой популяции. Поскольку чаще всего исходный мутировавший ген находится в гетерозиготе, то вероятность его утраты в последующем поколении составит 50 %. Если мутировавший ген выживет, то он может присутствовать в одной или нескольких копиях. Однако каждая из них имеет лишь половину шансов на выживание в третьем поколении. Утрата мутировавших генов происходит постоянно, поэтому шансы на их длительное пребывание в популяции очень малы, а в бесконечно большой популяции равны нулю. Но так как реальные популяции не бесконечно велики, то можно ожидать, что лишь изредка одиночным мутациям удается выжить и приводить к изменениям частоты гена (Д. С. Фол-конер, 1985).
    Большой интерес в качестве фактора, вызывающего изменение частоты гена, представляют повторные мутации. Каждое мутационное событие повторяется с определенной частотой, и в большой популяции частота мутантного гена никогда не бывает так низка, чтобы мутация совершенно исчезла вследствие случайностей выборки.
    Рассмотрим, например, случай, когда ген А1 мутирует в ген А2 с частотой u на поколение; u—это доля всех генов А1 которые мутируют в А2 при переходе от поколения к поколению.
    Если частота гена А1 в данном поколении есть p0, то в следующем поколении частота генов А1, появившихся в результате мутирования генов А1, будет uр0. Значит, новая частота A1 есть р0 – uр0, а изменение частоты гена равно uр0.
    Рассмотрим, что происходит, когда гены мутируют в обоих направлениях. Допустим, что имеется всего два аллеля —А1 и А2 с начальными частотами р0 и q0. A 1 мутирует в А2 со скоростью u на поколение, а А2 мутирует в А1 со скоростью v. После одного поколения прибыль генов А2, бла-
    годаря мутированию в одном направлении, равна upQ, а убыль при мутиро­вании в противоположном направлении равна vq0, т. е.

    Если частота прямого мутирования равна частоте обратного, то эф­фективного изменения концентраций генов не происходит (pA1 = qA2\ a Δq = 0. Если же рА1 больше qA2 или наоборот, то возникает мутационное давление определенного направления (vq или up).
    Частоты аллелей могут изменяться за счет мутационного процесса только до тех пор, пока vq не станет равным up. В такой ситуации насту­пает состояние равновесия. Значение р, при котором наступает равнове­сие, можно найти из выражения vq = up (состояние равновесия). Посколь­ку р+ q=1 ,To q=1 —p. Преобразовав уравнение vq = up, получим:

    То есть в отсутствии мутационного давления частота аллеля А1 будет значительно превышать частоту аллеля А2 (обратно пропорционально частоттам мутирования А1 А2).
    Разные гены имеют различную мутабильность (частоту мутирования): ОДНИ Мутируют с высокой частотой, другие отличаются пониженной мутабильностью. В связи с этим мутационное давление оказывает наибольшее
    генов.
    Мутационный процесс проявляется в популяции не в чистом виде, он связан с действием отбора. Любая возникающая мутация получает оценку при ее фенотипическом проявлении через отбор. При этом влияние на ор­ганизм доминантных мутаций контролируется отбором сразу же в гетеро­зиготном состоянии, в то время как рецессивные мутации оцениваются от­бором зачастую лишь при их выявлении в гомозиготном состоянии, т. е. доминантные мутации сразу проявляются в фенотипе и ввиду этого под­вергаются влиянию отбора, а рецессивные — могут маскироваться в гетерозиготах.
    Подавляющее большинство вновь возникающих мутаций оказывает на организм отрицательное влияние, так как они возникают в совершенной генетической системе, саморегулирующейся, хорошо подогнанной отбо­ром к определенным условиям. Естественно, что они нарушают эту исто­рически сложившуюся в процессе длительной эволюции стройную систе­му. Но организм способен к саморегулированию и самонастраиванию.
    Дж. Райт (1978) приводит расчеты Р. А. Фишера по элиминации мута­ций из популяций в двух случаях: если
    1) новая мутация нейтральна, т. е. не принесла дереву ни преимуществ, ни вреда;
    2) мутация дала дереву 1 %-е избирательное преимущество (табл. 14.1). Ш
    Таблица 14.1
    Продолжительность жизни мутаций в ряду поколений

    Следовательно, рано или поздно большинство вредных мутаций погибают, в то время как полезные остаются.
    Но поскольку процесс мутирования — это не единичная мутация, а повторяющееся явление, то в популяции может наступить сдвиг в частоте генов. Как скоро это может произойти? S. Wright (цит. по J. W. Wright, 1976) произвел вычисления в соответствии с формулой (14.1). Число поколений, требующееся для сдвига q от 0,1 до 0,2 в результате мутаций, происходящих с разной частотой, представлено в табл. 14.2.
    Даже в последнем случае при высокой частоте мутаций, что можно ожидать, например, при облучении, требуется 12 поколений, чтобы произошел сдвиг частоты на 0,1.
    Таким образом, частотой мутаций обычно можно пренебречь при расчете скорости эволюционных сдвигов или при практическом улучшении.

    14.2. Влияние отбора на структуру популяций
    Наиболее сильное влияние на изменение структуры популяций оказы­вает отбор. Под его влиянием концентрация одних генов повышается, а других понижается.
    Различают три главных вида отбора (Н. П. Дубинин, 1986): стабилизирующий , дизруптивный и направленный или движущий

    вероятность того, что организм выживет и даст потомство, зависит от степени его приспособленности к среде. Чем более надежными приспосо­бительными механизмами обладают организмы, тем вероятнее их сохране­ние и процветание популяций.
    Под приспособленностью особи в генетике понимают вклад в числен­ность последующего поколения. Этот вклад иногда называют еще адап-
    приспособленности каким-либо образом связаны с присутствием или отсутствием в генотипе особи некоторого гена, то такой ген находится под воздействием отбора. Когда ген подвержен отбору, его частота у по­томков будет иной, чем у родителей, потому что гены родителей доходят до следующего поколения неодинаково. Тем самым отбор вызывает изме­нение частоты гена, а следовательно, и частоты генотипа.

  7. RuSkull Ответить

    На генетическую структуру популяции оказывают влияние следующие факторы: отбор, мутационный процесс, скрещивание, родственное спаривание, дрейф генов, миграция особей.
    Отбор. При отборе увеличивается число особей по тем признакам, по которым проводится отбор и изменение в структуре популяции затрачиваются те признаки, по которым ведётся отбор. Различают естественный и искусственный отбор. Естественный отбор затрачивает все стороны жизнедеятельности организма, ведёт к изменению всей структуры популяции, особи выживают или погибают. В основном эта форма отбора наблюдается среди диких животных.
    При искусственном отборе генетическая структура популяции изменяется по тем признакам, по которым проводится отбор. Таким образом, естественный отбор действует более широко, и резко изменяет структуру популяции. Искусственный отбор действует уже и изменяет структуру популяции только по отдельным признакам, например: по удою, % жира, живой массе. Не изменяется по таким признакам как: конституция, экстерьер, технологические признаки.
    На эффективность отбора большое влияние оказывает внешняя среда. Формирование любого признака осуществляется под действием среды и наследственных факторов. Наследственность определяет норму реакции организма на условия внешней среды. Среда может сгладить наследственные различия между лучшими и худшими генотипами животных. Создав оптимальные условия внешней среды, мы получаем правильную информацию о качестве животных. Происходит реализация генетического потенциала и фенотипическая оценка отражает его генотипическую оценку, в результате чего в процессе отбора оставляют на племя желательных особей.
    Внешняя среда определяет направление отбора и адаптацию организмов. По характеру действия различают четыре типа отбора:
    1. стабилизирующий;
    2. движущий или направленный;
    3. дизруптивный, разрывающий;
    4. дивергентный.
    Стабилизирующий отбор устраняет из популяции особей с крайними уровнями варьирующего признака. То есть из популяции устраняются особи, имеющие высокие показатели признака и самые низкие. Сохраняются особи, имеющие средние показатели признака. В животноводстве это отбор по форме вымени (ваннообразное, чашеобразное, округлое, козье, примитивное, по количеству сосков, по типу телосложения). В естественных условиях отбор северных оленей- мелкие и слабые, крупные не могут себя обеспечить кормом.
    При движущем направленном отборе происходит увеличение числа особей с повышенным уровнем развития признака по сравнению со средними данными родительских форм. Такой тип отбора широко используется в животноводческой практике для повышения продуктивности и воспроизводительных функций с.-х. животных и закрепления ценных наследственных качеств. Это прогрессивный тип отбора, он усиливает генетическую изменчивость признаков, способствует приспособлению организмов к условиям внешней среды, повышает генетический потенциал популяции. Животные, которые не соответствуют цели селекции, выбраковываются. Примером этого отбора служит отбор с/х животных по хозяйственно-полезным признакам (удой, % жира, живая масса, конституция, экстерьер).
    Дизруптивный (разрывающий отбор) направлен на среднюю величину признака и способствует распадению популяции на две субпопуляции. Одна субпопуляция с низкими показателями развития признака (-), другая субпопуляция с высокими показателями развития признака (+). Скрещивание может быть: +×+ или +×-, но не может быть -×-. Например: скрещивание коров с высоким удоем и высоким содержанием жира в молоке, высокий удой, но низкое содержание жира в молоке и наоборот.
    Дивергентный отбор. Это отбор на увеличение или уменьшение признака. Отбор на увеличение или уменьшение признака изменяет величину признака не одинаково. Отбор в сторону увеличения признака даёт менее заметные сдвиги, чем отбор в сторону уменьшения признака. Отбор в сторону увеличения признака продолжается более длительное время, чем отбор в сторону его уменьшения. И уже через небольшое количество поколений отбор становится малоэффективным и признак как бы стабилизируется.
    Пример: если в стаде использовать быка-ухудшателя; или стихийный инбридинг- то в ближайших поколениях заметно снизится продуктивность, но чтобы повысить продуктивность необходимо гораздо большее число поколений и времени чтобы исправить этот недостаток.
    При длительном отборе на увеличение признака из поколения в поколения можно ожидать накопления аддитивных генов, которые благоприятно влияют на развитие признака. Таким образом, необходимо отметить, что эффективность отбора во многом зависит от условий внешней среды, численности, ареала распространения особей в популяции и числа признаков по которым проводится отбор.
    При проведении отбора в ряде поколений необходимо знать сохраняется ли его эффективность, наступит ли его предел.
    Проведенные исследования показали, что может наступить такой момент, когда будет достигнут оптимум отбора и его предел, и процесс в селекции признака прекращается. Предел отбора это чисто теоретическое предположение. Однако необходимо отметить, что предела отбора нет, так как в популяции идёт мутационный процесс, который увеличивает генетическую изменчивость и препятствует наступлению предела отбора. Например: в США удой 5000-6000 кг, планируют 8-10 тыс.кг, а при получении гетероморфных мутаций удой может быть достигнут около 20 тыс.кг. Таким образом, популяция испытывает двоякое давление: с одной стороны это отбор естественный и искусственный и с другой стороны мутационный процесс. Эти два фактора резко могут изменить генетическую структуру популяции.
    Мутационный процесс. В любой популяции идёт мутационный процесс, в результате которого в её генофонд вносятся всё новые и новые наследственные изменения. Несмотря на то, что частота спонтанного мутирования одного гена очень мала, но в любом организме содержится большое количество генов, появление различных мутаций достаточно велико. Необходимо отметить, что разные гены имеют различную мутабильность. Одни мутируют с высокой частотой (1 мутация 100-500 гамет), другие отличаются пониженной мутабильностью.
    Мутационный процесс в популяции проявляется не в чистом виде, он связан с действием отбора. Любая возникшая мутация получает оценку при её фенотипическом проявлении через отбор. Мутационный процесс естественный или искусственный усиливает изменчивость особей в популяции, при чём действие мутаций на организм может быть нейтральным, вредным или полезным, поэтому значение и роль мутаций в популяции различна.

  8. Miratvorets311 Ответить

    В основе мутаций лежат наследуемые изменения генетического материала. В результате мутации возникает мутантная аллель гена или мутантная хромосома, обусловливающие появление мутантного признака. Мутации могут возникнуть в любой момент, но их появление более вероятно в делящейся, а не в покоящейся клетке (например, при гаметогенезе, вовремя мейоза). В генетическом отношении важны те мутации, которые возникают при гаметогенезе и наследуются особями потомства. Частота мутации для единичного локуса составляет в среднем 1:100000 половых клеток, однако у человека в целом, генотип которого насчитывает до 120000 (а возможно, и более) генов, мутация вовсе не редкое явление. Мутагенами по отношению к человеку выступают не только естественные факторы (ультрафиолетовое излучение, температура, ионизирующее излучение, определённая химическая среда), но и факторы, производные научно-технического прогресса (рентгеновские излучения и другие физические факторы, синтетические смолы и другие химические вещества). На частоту мутаций у человека оказывает влияние возраст: вероятность рождения ребёнка, страдающего ахондропластической карликовостью, у пожилых супругов выше, чем у молодых. Некоторые гены Х-хромосомы мутируют в мужском организме чаще, чем в женском.
    Генотип человека – это высокоинтегрированная система взаимодействующих генов (а также составляющих их элементов), и случайные изменения в её составе влияют на неё чаще всего отрицательно. Поэтому большинство мутантных генов оказываются вредными для человека.
    В небольших популяциях людей мутантные гены могут сохраняться (фиксироваться) или утрачиваться случайным образом. В них хорошо выражен дрейф генов – изменение частоты генов в популяции в ряду поколений под действием чисто случайных (стохастических) факторов. На дрейф генов влияют такие факторы, как число индивидуумов, способных оставить потомство, и вариабельность в размере семьи. Структура популяции человека в прошлом создавала идеальные условия для дрейфа генов. Так, численность сообществ человека палеолита, очевидно, не превышала нескольких сот индивидуумов, именно такова численность сообществ современных охотников и собирателей – аборигенов Австралии.
    В настоящее время общепризнанным является тот факт, что различия в частоте некоторых групп крови между близкими поселениями людей в отдалённых уголках земного шара возникли вследствие дрейфа генов: частоты генов в существующих в США небольших религиозных изолятах немецкого происхождения отличаются от соответствующих частот в исходной популяции в Германии и в соседних популяциях в США. Обобщённым примером влияния дрейфа генов на частоту аллелей является «эффект родоначальника». Он возникает, когда несколько семей выселяются на новую территорию и поддерживают высокий уровень брачной изоляции, порвав практически все связи с родительской популяцией. В этом случае в генофонде переселенцев из-за небольшой численности особей случайно закрепляются одни аллели и элиминируются другие.
    Существенное влияние на генофонды популяций людей оказывал фактор изоляции. Длительным проживанием в состоянии относительной географической и культурной изоляции объясняют, например, некоторые антропологические особенности представителей малых народностей: своеобразный рельеф ушной раковины бушменов, большую ширину нижнечелюстного диаметра коряков и ительменов, исключительное развитие бороды у айнов. Сохранению высокого уровня генетической изоляции двух популяций (изолятов), существующих на одной территории, способствуют отличия по физическим признакам или образу жизни. Однако такие барьеры в последнее время исчезают, о чём свидетельствует, например, тот факт, что доля генов от белых людей возросла в настоящее время у американских негров до 25%, а у бразильских негров – до 40%.
    Одним из наиболее важных эволюционных факторов, изменяющих частоты аллельных генов в популяциях людей, является естественный отбор. За естественным отбором осталась функция стабилизации генофондов и поддержания наследственного разнообразия популяций людей. О действии на популяцию человека стабилизирующей формы естественного отбора свидетельствует, например, большая перинатальная смертность среди недоношенных и переношенных новорождённых. Направление отбора в этом случае определяется снижением общей жизнеспособности новорождённых. Отрицательное действие отбора по одному локусу иллюстрирует наследование антигенов системы резус.
    Естественный отбор — процесс, изначально определённый Чарльзом Дарвином как приводящий к выживанию и преимущественному размножению более приспособленных к данным условиям среды особей, обладающих полезными наследственными признаками.

  9. cergnik65 Ответить

    На численность популяции влияют:
    Рождаемость – число родившихся особей за определенный период времени (месяц, год, десятилетие). Ее влияние на численность популяции зависит от наличия особей, способных к размножению, их плодовитости, выживаемость молодых особей, соотношение периода размножения к общей продолжительности жизни особей вида.
    Смертность – число особей популяции , погибших в течение определенного промежутка времени (месяц, год, десятилетие). Рождаемость и смертность часто выражаются в процентах от общей численности.
    Плодовитость – среднее число потомков, производимых особями в определенном возрасте. Высокой плодовитостью отличаются особи с высокой смертностью. В популяциях, где хорошо развита забота о потомстве плодовитость невысокая.
    Соотношение процессов рождаемости, плодовитости, смертности особей сказывается на численности популяций.
    Что понимают под динамикой численности популяций?
    Динамика численности популяций – это процессы изменения ее численности, во времени в зависимости от экологических факторов. Любая популяция теоретически способна к неограниченному росту численности, если ее не ограничивают факторы внешней среды. Эти изменения могут быть связаны с процессами, спонтанно протекающими внутри самой популяции, вызваны воздействием абиотических факторов среды или же взаимодействиями между популяциями разных видов в пределах биоценоза.
    Размах колебаний может меняться в широких пределах (в тысчу и более раз). Резкие непериодические падения численности возникают в результате пожара или наводнения. При этом неизбежно создаются благоприятные условия для развития одних популяций и неблагоприятные для других.

  10. VideoAnswer Ответить

Добавить ответ

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *