Indicatori de populație: Baza genetică - totalitate
genele populației
Indicatori
populatii:
număr;
densitate - dimensiunea populației,
pe unitate de suprafață;
fertilitate;
mortalitate;
structura de vârstă;
distribuție în spațiu;
curba de crestere etc.

genetica populatiei

STE (teoria sintetică a evoluției)=

Darwinism și STE

Frecvențele alelelor

Legea Hardy-Weinberg

Frecvențele alelelor

Frecvențele genotipului

Sarcină

Soluţie

Deoarece,

Unele defecte metabolice ereditare și frecvențe ale genotipurilor homozigote și heterozigote recesive

Indivizi heterozigoți, normali ca fenotip, dar care posedă o genă recesivă, care în stare homozigotă poate provoca o tulburare

Anemia celulelor secera

FACTORI CARE PROVOCĂ SCHIMBĂRI ÎN POPULAȚII

PROCESUL DE MUTATIE

ÎNTRECARE NEALEATORIE (selecție sexuală)

VALURI DE POPULAȚIE

DRIFT OF GENEES

„Numai apele izvorului se vor năpusti și fără de asta mor în sute...” Nekrasov

Efectul fondator este o altă cauză a derivei genetice. În acest caz, mai mulți indivizi (sau chiar unul, dar însărcinat) colonizează un nou loc

Un exemplu de efect fondator la oameni:

Frecvența alelei B conform sistemului de grupe sanguine AB0 la populațiile umane

IZOLATIE

izolarea mediului

Un alt exemplu de izolare ecologică: Buruiana mare de zornăi: au apărut 2 curse în funcție de momentul înfloririi - înainte și după cosire. Rasele au flori de diferite dimensiuni

Tipuri de izolare reproductivă

Izolarea la om

Astfel, în timpul microevoluției:

Populația este o colecție de indivizi ai unei specii date, care locuiesc într-un anumit spațiu pentru o perioadă lungă de timp (mai multe generații), formată din indivizi care se pot încrucișa liber între ei și separați de populațiile învecinate printr-una dintre formele de izolare (spațială, sezonier, fiziologic, genetic etc.).

O populație genetică (panmictică, cu reproducere liberă) este un grup de animale sau plante din aceeași specie, care locuiesc pe un anumit teritoriu, se reproduc liber sexual, sub rezerva posibilității reale de încrucișare a oricărui mascul cu orice femelă, combinând orice gameți (alele genetice) de același sex cu orice gameți (alele) gene) de celălalt sex din grupul lor.

Condiții de panmixia: 1. Reproducere liberă 2. Absența completă a selecției naturale și artificiale 3. Toți indivizii sunt viabili, fertili și lasă aceeași descendentă fertilă viabilă 4. Fără migrare a indivizilor 5. Absența procesului de mutație

O populație genetică este un model care vă permite să urmăriți procesele genetice care au loc în orice populație existentă cu adevărat: 1. Determinați structura genetică reală a populației 2. Determinați nivelul de distribuție a bolilor ereditare în populație 3. Studiați ce tipare frecvența de apariție a diverselor genotipuri se supune 4. Determinați căile de evoluție ale populațiilor

Proprietățile unei populații genetice: Plasticitatea structurii genetice, modificarea sub influența factorilor selecției naturale și artificiale Capacitatea structurii genetice a populației de a răspunde adaptiv și de a se schimba la schimbarea condițiilor de mediu Conservarea structurii genetice generale corespunzătoare mediului condițiile și manifestarea homeostaziei genetice datorită prezenței abilităților adaptative ale acestei structuri Capacitate de evoluție nelimitată

Calculul frecvențelor genotipului (exemplul 1). 4200 de persoane au fost examinate folosind sistemul de grupe sanguine MN. au antigenul M, 882 persoane. au antigenul N, 2100 persoane. au antigene M și N Frecvența genotipului MM este 1218:4200 (29%) Frecvența genotipului NN este 882:4200 (21%) Frecvența genotipului MN este 2100:4200 (50%).

Calculul frecvenței alelelor la heterozigoți (exemplul 2) Dacă o populație este formată din 30 de indivizi heterozigoți (Aa), prin urmare există doar 60 de alele (A+a) în populație, inclusiv 30 „A” și 30 „a”. Frecvența alelei dominante este notată cu p, iar frecvența alelei recesive cu q. pA= A/(A+a) = 30/60 = 0,5 qa= a/(A+a) = 30/60 = 0,5 pA + qa = 0,5+0,5 = 1

Calculul frecvenței alelelor într-o populație eterogenă (exemplul 3) Este necesar să se determine frecvența pA și qa dacă populația conține 64% AA, 4% aa, 32% Aa. Numărul total de alele este considerat 100%, apoi în populație 64% dintre indivizii AA au 64% din alelele A, 32% din alelele Aa au 16% din alelele „A” și 16% din alelele „a”. ” alele pA = 64%+16% = 80% (sau 0 ,8) qa = 1 – pA = 100% - 80% = 20% (sau 0,2)

Legea Hardy-Weinberg Dacă într-o populație gena „A” apare cu o frecvență p, iar alela ei „a” cu o frecvență q și p + q = 1, atunci în condiția panmixiei se stabilește un echilibru al genotipurilor în prima generație, care se menține în toate generațiile următoare; echilibrul se exprimă prin formula: p 2 AA + 2pqAa + q 2 aa = 1

Rezolvarea problemei 1 p 2 AA + 2pqAa + q 2 aa = 1 Prin condiția q 2 aa = 16% = 0,16 Prin urmare qa = 0,4 Prin urmare pA = 1 - qa = 1 – 0,4 = 0,6 Structura populației inițiale arată astfel: 0,6 2 AA + 2×0,6×0,4Aa + 0,4 2 aa = 1 0,36AA + 0,48Aa + 0,16aa = 1

Ca urmare a respingerii tuturor homozigoților recesivi, populația este redusă la o valoare de 0,84, deoarece 1 – 0,16 = 0,84, iar scăderea s-a datorat genelor recesive. În consecință, relația dintre pA și qa sa schimbat spre creșterea pA. Pentru a determina noua concentrație pA și qa după respingere, este necesar să se efectueze următoarele transformări:

Pentru a determina structura genetică a populației următoarei generații, înlocuim noile valori ale lui p și q (pA = 0,7, qa = 0,3) în formula legii Hardy-Weinberg: p 2 AA + 2pqAa + q 2 aa = 1 0, ×0,7 ×0,3 + 0,3 2 = 1 0,49 + 0,42 + 0,09 = 1

Frecvențele teoretice în conformitate cu legea Hardy-Weinberg ar trebui să aibă următoarele valori: p 2 AA + 2pqAB + q 2 BB = 1 0, ×0,825×0,175 2 = 1 0,68 + 0,29+ 0,03 sau = 100

Seria reală: =100 Seria teoretică: =100 Pe baza unei comparații între seria reală și teoretică de numere, se ajunge la concluzia că nu există echilibru în populație, deoarece în seria propriu-zisă, în comparație cu cea teoretică, există o lipsă de homozigoți (AA și BB) și un exces de heterozigoți (AB).

Criteriul de bunătate de potrivire al lui Pearson vă permite să comparați seria reală de numere cu cele teoretice și să răspundeți la întrebarea despre corespondența (sau necorespondența) lor între ele Unde 0 – frecvențe reale E – frecvențe teoretice Dacă χ 2 = 0, atunci există corespondență completă a divizării efective cu cea așteptată teoretic. Când χ 2 real > χ 2 teoretic diferențele sunt semnificative χ 2 diferențele teoretice sunt semnificative">

χ 2 = (65-68) 2 /68 = 36/29 + 9/ = 4,37 χ 2 tabel. = 5,99 Prin urmare, concluzia nu este de încredere, există un echilibru.

Efectul mutațiilor Să presupunem pA = 1, qa = 0 Gena „A” se mută în „a” cu frecvența = 0,00003 Mutații inverse cu frecvență 0,00001 Să folosim notația: U – probabilitatea mutațiilor directe W – probabilitatea mutațiilor inverse Modificarea în frecvența alelei A în populație pe generație va fi

Dacă în populația inițială p = 0,8 și q = 0,2, atunci modificarea pe generație va fi: 0,2 × 0,00001 – 0,8 × 0,00003 = -0, prin urmare frecvența alelei A în generația următoare va scădea la 0,799978, iar frecvența qa va crește la 0,200022

Exemplul arată că, cu probabilități diferite de mutații directe și inverse ale unei gene dintr-o populație, frecvența alelei acestei gene în direcția căreia mutațiile sunt mai probabil să apară va crește. Cu toate acestea, modificarea raportului frecvențelor alelelor din populație din cauza unei astfel de presiuni mutaționale merge doar până la o anumită limită, la care numărul mutațiilor directe care apar devine egal cu numărul mutațiilor inverse, adică. când Wq = Up

Slide 2

Să ne gândim la 2

Slide 3

Intrebare problematica:

Este o populație sau o specie unitatea elementară a evoluției? 3

Slide 4

SpecieSubspecie

Populations Pack Herd Pride (turmă) (familie) 4

Slide 5

Termenul de populație a fost introdus în 1903. Johansen

Pentru a desemna un grup eterogen genetic de indivizi din aceeași specie, în contrast cu o linie pură omogenă 5

Slide 6

Examinați următoarele definiții ale populației:

O colecție de indivizi din aceeași specie, care ocupă un teritoriu separat în raza de acțiune a speciei, care se încrucișează liber cu alții și izolați în diferite grade de alte populații ale acestei specii. Orice colecție de indivizi din aceeași specie capabili de autoreproducere, mai mult sau mai puțin izolați în spațiu și timp de alte populații similare ale aceleiași specii. O colecție de indivizi din aceeași specie care au o bază genetică comună și ocupă un anumit teritoriu. O colecție de indivizi din aceeași specie care locuiesc într-un anumit spațiu pentru o perioadă lungă de timp și în care panmixia (încrucișarea) are loc într-o anumită măsură și este separată de alte populații printr-un anumit grad de izolare. 6

Slide 7

Utilizați materialul disponibil pentru a formula conceptul - populație

Populație (din latină Poрulos – oameni, populație) - 7

Slide 8

Caracteristicile populației

Ecologic: Evolutiv - genetic: - Zona - Viteza de reacție - Numărul de indivizi - Frecvența genelor, genotipurilor și - Densitatea fenotipurilor - Dinamica - Intrapopulația - Polimorfismul compoziției pe vârstă - Compoziția sexului - Unitatea genetică 8

Slide 10

Caracteristicile unei populații: 1. Indivizii unei populații se caracterizează printr-o asemănare maximă a caracteristicilor datorită posibilității mari de încrucișare în cadrul populației și aceleiași presiuni de selecție. 2. Populațiile sunt diverse genetic Datorită variabilității ereditare în continuă apariție 3. Populațiile aceleiași specii diferă între ele prin frecvența de apariție a anumitor trăsături În condiții diferite de existență, diferite trăsături sunt supuse selecției naturale 4. Fiecare populație este caracterizată prin propriul set specific de gene - grupul de gene 10

Slide 11

5. Există o luptă pentru existență în populații. 6. Funcționează selecția naturală, datorită căreia doar indivizii cu modificări care sunt utile în condițiile date supraviețuiesc și lasă urmași. 7. În zonele din aria unde se învecinează diferite populații ale aceleiași specii, între ele are loc un schimb de gene, asigurând unitatea genetică a speciei 8. Relația dintre populații contribuie la o mai mare variabilitate a speciei și la o mai bună adaptabilitate a acesteia la viață. condiții 9. Datorită izolării genetice relative, fiecare populație evoluează independent de celelalte populații din aceeași specie Fiind o unitate elementară de evoluție 11

Slide 12

Tipuri de populație

Geografică Ecologică Locală Pădurea Elementară din regiunea Moscovei Crossbills trăiesc - Rozătoarele din familia rozătoarelor și din Urali în pantele de molid și fundul și pădurea de râpă de pin 12

Slide 13

Răspunde la următoarele întrebări:

Poate un individ să fie unitatea evoluției? 2. Poate fi o specie unitatea de evoluție? De ce o populație este considerată unitatea de evoluție? Explica. Răspundeți la întrebările testului: 13

Slide 14

Populațiile diferitelor specii diferă

Mărimi Numere Vârsta Forme ale indivizilor și componența sexuală a existenței 14

Slide 15

Modele de moștenire a trăsăturilor

Populații autogame Populații allogame Indivizii acestor populații Indivizii acestor populații sunt caracterizați prin autofertilizare și polenizare încrucișată Studiat de un botanist danez În 1908, V. Johansen J. Hardy și V. Weinberg au stabilit un model numit legea Hardy-Weinberg 15

Slide 16

Legea Hardy-Weinberg

Într-o populație ideală, frecvențele alelelor și ale genotipului sunt constante. Cu condiția: - numărul de indivizi din populație să fie suficient de mare; - împerecherea (panmixia) are loc aleatoriu; - nu există proces de mutație; - nu există schimb de gene (deriva genică, fluxul de gene, valuri de viață) cu alte populații; - nu există selecție naturală (adică indivizii cu genotipuri diferite sunt la fel de fertile și viabile). 16

Slide 17

Algoritm pentru aplicarea Legii lui Hardy Weinberg

Să presupunem că într-o populație indivizii cu genotipurile AA și aa se încrucișează liber. Genotipul F1 al descendentului - Aa Se va produce scindarea F2 -1AA: 2Aa:1aa Să notăm: frecvența alelei dominante - p frecvența alelei recesive - g2 Atunci frecvența acestor alele în F1 va fi: P Aa . Aa 17

Slide 18

Desemnare

P - frecvența alelei dominante g - frecvența alelei recesive p2 - genotipul dominant homozigot 2pq - genotipul heterozigot q2 - genotipul homozigot recesiv. Suma apariției tuturor celor trei genotipuri este AA, Aa, aa = 1, apoi frecvența de apariție a fiecărui genotip va fi următoarea: 1AA: 2Aa: aa 0,25: 0,50: 0,25 18

Slide 19

Folosind legea Hardy-Weinberg, puteți calcula frecvența de apariție într-o populație a oricărei gene dominante și recesive, precum și a diferitelor genotipuri, folosind formulele:

Slide 20

Lucrare practică: „Modelarea legii Hardy-Weinberg (lucrarea se face în grupuri)

Scop: pentru a afla frecvența tuturor genotipurilor posibile formate din diferite combinații ale acestor gene alelice. Echipament: saci cu mingi (60 albe si 40 rosii), trei vase. Progresul lucrării: 1. Bilele roșii modelează gena dominantă A, bilele albe modelează gena recesiva A. 2. Scoateți câte 2 bile din pungă o dată. 3. Notează ce combinații de bile după culoare se observă. 4. Numărați numărul fiecărei combinații: de câte ori au fost extrase două bile roșii? De câte ori sunt bile roșii și albe? De câte ori au fost scoși doi albi? Notați numerele pe care le obțineți. 5. Rezumați-vă datele: care este probabilitatea de a extrage ambele bile roșii? Ambele albe? Alb și roșu? 6. Pe baza numerelor pe care le-ați obținut, determinați frecvența genotipurilor AA, Aa și aa în această populație model. 7. Se încadrează datele dumneavoastră în formula Hardy-Weinberg P2(AA) + 2 pq(Aa) + q2(aa) =1? 8. Rezumați constatările pentru întreaga clasă. Sunt ele în concordanță cu legea Hardy-Weinberg? Trageți o concluzie pe baza rezultatelor muncii dvs. 20

Slide 21

Să ne gândim!

1.Formulați legea privind starea de echilibru a populației. 2.În ce condiții se respectă legea Hardy-Weinberg? 3. De ce poate fi detectată manifestarea legii Hardy-Weinberg doar cu o dimensiune a populației infinit de mare? 21

Vizualizați toate diapozitivele

colorarea diferențială a cromozomilor. Vă permite să identificați caracteristicile individuale de vârstă și sex ale cromozomilor. Există variante cromozomiale care cresc viabilitatea indivizilor. Exista insa si cele care reduc viabilitatea: infertilitatea, nasterea copiilor cu patologie cromozomiala (1% se nasc, peste 100% au un tablou clinic clar - sindrom. Polimorfismul biochimic antigenic. Provoaca diversitatea oamenilor in proteine-enzime si antigenii. Acest lucru duce la faptul că fiecare persoană poate avea propriile caracteristici de răspuns la factorii de mediu chimici, fizici și biologici.

Polimorfism clinic. Se manifestă prin faptul că există multe forme de tranziție de la sănătate la boală și multe variante diferite în cadrul unei boli. Toate acestea duc la o eterogenitate excepțională a bolilor ereditare și, pentru ca un medic să pună corect un diagnostic, trebuie să fie capabil să întocmească un pedigree, să studieze fenotipul atunci când acceptă un client și să fie sigur că se pune „ochelari genetici” pentru a întocmi corect un pedigree.

Populații de piței. Factorii care determină dinamica populației. Potenţial biotic (reproductiv). Diagrama de supraviețuire a Ptarmiganului. Tipuri de dinamică a populației. Modificarea dimensiunii populației. Mortalitate. Factori care determină fluctuațiile. Tipuri de monotensiune. Teoria interacțiunii populației. Model logistic de creștere a populației. Mesele de supraviețuire. Ecuația pentru creșterea exponențială a populației.

„Tipuri de dinamică a populației” - Indicator. Sistem. Diagrame de supraviețuire. Profesorul G. A. Viktorov. Depunerea în masă. Ponderea animalelor. Două opțiuni tipice. Tabele de fertilitate și supraviețuire. Regulament. Mărimea potențialului biotic. Intensitate. Cicluri dinamice pe termen lung. Scăderea mortalității. Dinamica populației. Dezvoltarea în masă a omizilor false. Dinamica populației. Dinamica populațiilor de organisme animale. Factori de mediu.

„Studiul populației” - Fertilitatea - capacitatea de a crește numărul. Structura populației. Conceptul de demecologie. Conceptul de populație. WWF. Populația este o grupare elementară de indivizi din aceeași specie. Curbe de supraviețuire. Efect de grup. Relații intraspecifice într-o populație. Relații interspecifice într-o populație. Diviziunile spațiale ale populației. Structura sexuală – raportul dintre indivizi în funcție de sex. Elementare (micropopulație).

„Indicatori de populație” - Valuri de populație. O colecție de indivizi din aceeași specie. Creșterea logisticii. Rata specifică a natalității. Crestere exponentiala. Populațiile. Curbe de supraviețuire. Rata de schimbare a dimensiunii populației. Indicatori cantitativi ai populației. Indicatori de structură. Dinamica creșterii populației. Indicatori statici. Supravieţuire. Indicatori dinamici. Impactul factorilor de mediu. Supravieţuire.

„Genetica populației” - Procese genetice. Populația genetică. Rezolvarea problemei. Calculul frecvenţelor genotipului. Presiunea de mutație. Să facem o proporție. Genotip. Model. Legea Hardy-Weinberg. Condiții de panmixia. Calculul frecvenței alelelor. Seria reală. Frecvențe teoretice. Rezolvarea problemelor tipice. Impactul mutațiilor. Calculul frecvenței alelelor la heterozigoți. Gene. Schimbarea de-a lungul unei generații. Aa heterozigoți. Populația este în scădere.

„Caracteristicile populației” - Subspecie. Model. Populații de diferite specii. Populație sau specie. Legea privind starea de echilibru a populației. Algoritm de aplicare a legii. Calculați frecvența de apariție a oricărei gene dominante și recesive într-o populație. Populația. Un individ separat. Definiții ale populației. Frecvența alelei dominante. Luptă pentru existență. Să ne gândim la asta. Tipuri de populații. Frecvențele alelelor. Termen. Caracteristicile populației.