Prezentacija populacione genetike. Prezentacija na temu Stanovništvo

Indikatori populacije: Genofond - ukupnost
populacioni geni
Indikatori
populacije:
broj;
gustina - veličina populacije,
po jedinici površine;
plodnost;
mortalitet;
starosna struktura;
distribucija u prostoru;
kriva rasta itd.

populaciona genetika

Stanovništvo – jedinica evolucije

STE (sintetička teorija evolucije)=

Darvinizam + genetika

Darvinizam i STE

Charles Darwin
(1809-1882)
S.S. Chetverikov
(1880-1959)

Darwinova teorija
Rezultat
evolucija
Jedinica
evolucija
STE
1. Povećanje prilagodljivosti uslovima okoline
2. Povećanje raznolikosti organizama
Pogled
Populacija
Faktori
evolucija
nasljednost,
varijabilnost, borba za
postojanje
Mutacijski i kombinativni
varijabilnost, populacija
talasi, genetski drift, izolacija
Vožnja
snagu
Prirodna selekcija(E.O.)
kao rezultat borbe za
postojanje
Prirodna selekcija (E.O.),
akumulirajući nasumično
mutacije

Alelne frekvencije

Kod ljudi, frekvencija
dominantan alel
definisanje
normalna pigmentacija
koža, kosa i oči, jednaki
99%.
Recesivni alel
utvrđivanje
nedostatak pigmentacije -
takozvani
albinizam - javlja se
sa učestalošću od 1%.

Frekvencija
dominantan
alel (p)
0.99
+
Frekvencija
recesivan
alel (g)
=1
+
0.01
=1
p+g=1

Učestalosti pojedinačnih alela u
genetski fond vam omogućava da izračunate
genetske promjene u ovome
populacije i odrediti učestalost
genotipovi.
„U beskonačno velikoj populaciji
od jedinki koje se slobodno ukrštaju
u odsustvu mutacija,
selektivna migracija
organizmi sa različitim genotipovima
Matematička zavisnost
između
pritisak
prirodna selekcija
učestalosti alela i genotipova u
populacije
postavljena je 1908
G.
početni
frekvencije
nezavisno jedan od drugog na engleskom jeziku
dominantan
i recesivan
alela
matematičar J. Hardy
i njemački
doktor V. Weinberg. Ovo
održavaju se konstantnim
zavisnost se zove zakon
Hardees
– Weinberg
(ravnoteža
Hardy
generacije
po generaciji."
Godfrey Hardy
- Weinberg).
Wilhelm Weinberg

Hardy-Weinbergov zakon

frekvencije dominantnih i recesivnih alela u datoj
populacije će ostati konstantne iz generacije u generaciju
generacije pod određenim uslovima:
1) veličina populacije je velika;
2) parenje se dešava nasumično;
3) ne nastaju nove mutacije;
4) svi genotipovi su podjednako plodni, tj. nema selekcije
desi;
5) generacije se ne preklapaju;
6) nema iseljavanja ili useljavanja, tj.
nema razmene gena sa drugim populacijama.

Svaka promjena frekvencije alela
mora biti zbog kršenja
jedan ili više od gore navedenih
iznad uslova.
Svi ovi poremećaji mogu uzrokovati
evolucijske promjene.
Ove promjene i njihova brzina mogu biti
proučavati i mjeriti pomoću jednačine
Hardy-Weinberg.

Ako postoje dva organizma, jedan je homozigot
dominantnim alelom A, a drugim putem
recesivni alel a, tada će biti svi njihovi potomci
heterozigot
P
G1
AA.
AA
aa
aa
F1
Aa Aa
Aa Aa

Ako je naznačeno prisustvo dominantnog alela A
simbol p, a zatim recesivni alel a – simbol q
obrazac ukrštanja između F1 pojedinaca, koji nastaje
mogu se predstaviti genotipovi i njihove učestalosti
na sljedeći način:
F1
Aa
G2
Aa
p q
F2
AA.
str
2
2Aa
2pq
Aa
Aa
p q
aa
q
2

Ženske gamete
Muške gamete
A(r)
A(r)
a(g)
aa
(r·r)
a(g)
Ahh
(r·g)
Ahh
ahh
(r·g)
(g g)
Geometrijski prikaz Hardy-Weinbergovog zakona

Alelne frekvencije

p q 1
p – učestalost dominantnog alela;
q – frekvencija recesivnog alela.

Učestalosti genotipova

2
2
p 2 pq q 1
p2 – dominantni homozigoti;
2pq – heterozigoti;
q2 – recesivni homozigoti.

Zadatak

Odredite učestalost pojavljivanja gena
albinizam kod ljudi, ako je jedna osoba
10000 – albino, tj. frekvencija
albino genotip je 1
za 10000.

Rješenje

Od alela
albinizam je recesivan,
mora da je albino
homozigot za
recesivni gen, tj. on
jezik teorije verovatnoće
1
q
0,0001
10000
Onda
q 0,0001 0,01
2

Zbog,

I ako
p q 1 p 1 q 1 0,01 0,99
p 0,99i
, To
q 0,01
2 pq 2 0,99 0,01 0,0198
Drugim riječima, otprilike 2% (1,98%Aa + 0,01%aa)
pojedinci u datoj populaciji nose alel albinizma
bilo u heterozigotnom ili homozigotnom stanju.
Odgovor: …

Neki nasljedni metabolički defekti i učestalost recesivnih homozigotnih i heterozigotnih genotipova

Heterozigotne osobe, normalne po fenotipu, ali posjeduju recesivni gen, koji u homozigotnom stanju može uzrokovati poremećaj

Heterozigotne osobe, normalne in
fenotip, ali posjeduje recesivni gen,
što u homozigotnom stanju može uzrokovati
metabolički poremećaji se nazivaju nosioci.
Postojanje u nepovoljnoj populaciji
alela u heterozigotnim genotipovima
naziva genetskim opterećenjem.
Kao proračuni koristeći
Hardy-Weinbergove jednadžbe, frekvencija
nosioci u populaciji su uvijek veći od mogućih
bi se očekivalo na osnovu fenotipa
manifestacije ovog defekta.

Anemija srpastih ćelija

frekvencija alela
celularnost kamilice
Zdrava crvena krvna zrnca
tjelešca pod mikroskopom
Umire
seksualna zrelost
izgledaju kao konkavno sočivo.
Ovaj oblik40%
dozvoljava im
„procijediti“ kroz uske kapilare,
grananje od
10-20%
Heterozigoti
stabilan
To
malarija!
arterije. Nezdrava krvna zrnca izgledaju kao polumjesec
4%
ili imaju oblik čamca. Manje su elastične
što je često
dovodi do stagnacije krvi u kapilarima.

FAKTORI KOJI IZAZIVAJU PROMJENE STANOVNIŠTVA

(elementarni evolucijski
faktori)

PROCES MUTACIJE

Proces mutacije
mijenjanje frekvencije jednog alela
u odnosu na drugog,
ima uticaj na genetski fond
direktan efekat stanovništva.
Zbog mutantnih alela
formiranje se odvija
nasledna rezerva
varijabilnost.
Zahvaljujući mutaciji
proces je podržan
visoki nivo
nasljedna raznolikost
prirodne populacije.
Skup alela,
koji nastaju kao rezultat
mutacije je
elementarni evolutivni
materijal.
S. S. Četverikov

NESLUČAJNO UKRŠĆANJE (seksualni odabir)

POPULACIJSKI TALASI

-
-
-
izbijanja brojeva,
periodično ili
neperiodični
značajne promjene
broj jedinki u populaciji.
Uzroci:
učestalost aktivnosti
Sunce;
prirodnih katastrofa;
količina hrane / vrijeme
uslovi;
ljudska aktivnost
i tako dalje.

Tema populacijskih talasa u umjetnosti

DRIFT OF GENEES

nasumična neusmjerena promjena frekvencija
gena u populaciji.
Efekat boce
vrat
Efekat osnivača

"Samo će izvorske vode navaliti, a bez toga umiru na stotine..." Nekrasov

Samo preživite
nekoliko pojedinaca, i
fitnes nije
radije igra ulogu
slučaj (zastupnik D. Mazaya)

Antropolozi smatraju da je prvi
savremeni ljudi su iskusili efekat
usko grlo oko 100.000
godine, i objasnite ovo
genetske sličnosti među ljudima
sebe.
Čak i među predstavnicima klana
gorile koje žive u jednom
Afrička šuma, više
genetske varijante od svih ostalih
ljudska bića na planeti.

Efekat osnivača je još jedan uzrok genetskog odstupanja. U ovom slučaju, nekoliko jedinki (ili čak jedna, ali trudna) kolonizira novo mjesto

Britanska podvrsta
crveni jelen
(Cervus elaphus scoticus)
nastala tokom
8000 godina od tada
formiranje tjesnaca
Engleski kanal. Kada
nekoliko parova vrsta
uveden u
Novi Zeland, onda za
nekoliko decenija
ovi jeleni su uspješni
savladao novo
staništa i čelika
više se razlikuje od
njegovi roditelji
populacije nego
Britanski jelen iz
utrka na kopnu.
Evo ga - jelen sa Novog Zelanda

Primjer efekta osnivača kod ljudi:

Menonitska sekta u Pensilvaniji, SAD
trenutno broji oko 8.000 ljudi,
svi su potomci tri bračna para,
emigrirao 1770. 13% njih
boluju od retkog oblika patuljastosti sa
višeprsti. Očigledno jedan od predaka
bio heterozigotni nosilac ovoga
mutacije.

Učestalost alela B prema sistemu krvnih grupa AB0 u ljudskoj populaciji

IZOLACIJA

- pojavu bilo kakvih barijera,
sprečavanje ukrštanja jedinki
VRSTE
1) geografski
IZOLACIJE
2) životne sredine
3) reproduktivni
(biološki)

Američki bizon ili bizon
(bizon bizon)
Bizon, ili evropski bizon
(bizon bonasus)
Geografska izolacija
posmatrano tokom razdvajanja
izvorni raspon vrste
razne prirodne
barijere

BLISKA VRSTA RAJSKE SVRKE
Crnovrata astrapija
Veličanstvena astrapija
Astrapija princeze Stephanie
U raju žive svrake
tropske šume Novog
Gvineja. Svaki od pet
vrsta živi samostalno
planinski lanac,
odvojen od
ostalo su savana.
Morfološki
razlike između vrsta
tako značajno
da su prvobitno bili
opisano kao
pojedinačni rodovi.

ekološka izolacija

uočeno kada se staništa ne poklapaju
populacije jedne vrste ili nekoliko blisko povezanih vrsta
vrste
šumski pipit
livada pipit

Primjer ekološke izolacije.
Jezero Tana (Etiopija) je naseljeno kompleksom
blisko srodne vrste bodljikavih riba.
Budući da u jezeru ima jako puno drugih vrsta riba
malo, onda su bodlje savladale sve dostupne
ekološke niše.
Mješoviti oblik hrane
Predator
Plini insekte, plankton i riblje mlade u blizini površine vode

Još jedan primjer ekološke izolacije: Velika zvečka korova: nastale su 2 rase prema vremenu cvjetanja - prije i poslije košnje. Rase imaju cvijeće različitih veličina

Još jedan primjer okoliša
izolacija: korov velika zvečka:
2 rase su nastale prema vremenu cvatnje
– prije i poslije košnje. Rase imaju cveće
drugačija nijansa.

Zona plime i oseke tropskih mora je naseljena
puno primamljivih rakova. Mužjaci ovih rakova
prave složene pokrete poziva svojim ogromnim kandžama,
plašeći konkurente i istovremeno mame ženku. Jedan od
vrsta - Uca tetragonon živi u donjem dijelu primorske zone (dio
obala, poplavljena za vrijeme plime), među krhotinama školjki,
fragmenti mrtvih koralja; može se naći i na peščanom
i muljevito zemljište. Drugi rak - Uca perplexa živi u gornjem dijelu
dijelovi litoralne zone i nalazi se samo na muljevitim tlima.

Vrste reproduktivne izolacije

Reproduktivne
a)
b)
c)
d)
(biološki)
–
etološke - razlike u ponašanju;
privremeno postojanje
- različiti periodi reprodukcije;
morfološki
- razlike
u veličini,
biološki
barijere,
proporcije i građa organizama i pojedinca
organi; ometanje
genetsko - nasljedne razlike
interpopulacija
uređaj koji dovodi do nekompatibilnosti
zametne ćelije.
prelaz

Izolacija kod ljudi

Isti mehanizmi kao u prirodi
Plus razne društvene barijere,
na primjer, klasna, vjerska ili
imovine (o kojoj je puno stvoreno
umjetnička djela – „Romeo i
Julija“, „Ana Karenjina“, „Juno i
Možda” itd.
U današnje vrijeme, izolacijske barijere
brzo se uništavaju.

Dakle, tokom mikroevolucije:

Razlike se akumuliraju u populacijama
koji vam omogućavaju da se prilagodite
različitim uslovima
Nastaje divergencija
Vremenom se mogu pojaviti novi
vrste
Vremenom, vrste postaju rodovi,
porodice itd.

Slajd 1

Lekcija na temu: Stanovništvo. Genetski sastav populacija

Cilj: Proširiti i produbiti znanja o populaciji kao obaveznoj i strukturnoj jedinici vrste. Pripremila Urmanova A.Kh.

Slajd 2

Hajde da razmislimo

Slajd 3

Da li je populacija ili vrsta osnovna jedinica evolucije?

Problematično pitanje:

Slajd 4

Populacije Pack Ponos stada (krdo) (porodica)

Vrsta Podvrste

Slajd 5

Označiti genetski heterogenu grupu jedinki iste vrste, za razliku od homogene čiste linije

Termin stanovništvo uveo je 1903. godine V. Johansen

Slajd 6

Zbirka jedinki iste vrste, koje zauzimaju zasebnu teritoriju unutar raspona vrste, slobodno se križaju s drugima i izolirane u različitom stepenu od drugih populacija ove vrste. Svaka zbirka jedinki iste vrste sposobne za samoreprodukciju, manje ili više izolirane u prostoru i vremenu od drugih sličnih populacija iste vrste. Zbirka jedinki iste vrste koje imaju zajednički genski fond i zauzimaju određenu teritoriju. Zbirka jedinki iste vrste koje nastanjuju određeni prostor duže vrijeme, a unutar koje se u određenoj mjeri javlja panmiksija (ukrštanje) te je određenim stepenom izolacije odvojena od ostalih populacija.

Pregledajte sljedeće definicije populacije:

Slajd 7

Stanovništvo (od latinskog Porulos – ljudi, stanovništvo) -

Iskoristite raspoloživi materijal za formulisanje koncepta – stanovništvo

Slajd 8

Ekološki: Evolucijski - genetski: - Područje - Stopa reakcije - Broj individua - Učestalost gena, genotipova i - Gustoća fenotipova - Dinamika - Intrapopulacija - Polimorfizam starosnog sastava - Polni sastav - Genetsko jedinstvo

Karakteristike stanovništva

Odnosi između organizama u populacijama

Slajd 10

Osobine populacije: 1. Jedinke jedne populacije karakteriše maksimalna sličnost karakteristika zbog velike mogućnosti ukrštanja unutar populacije i istog pritiska selekcije. 2. Populacije su genetski raznolike Zbog kontinuirane nasljedne varijabilnosti 3. Populacije iste vrste se međusobno razlikuju po učestalosti pojavljivanja određenih osobina U različitim uslovima postojanja različite osobine podliježu prirodnoj selekciji 4. Svaka populacija je okarakterisana sopstvenim specifičnim skupom gena – genskim fondom

Slajd 11

5. Postoji borba za postojanje u populacijama. 6. Djeluje prirodna selekcija zahvaljujući kojoj preživljavaju i ostavljaju potomstvo samo jedinke sa promjenama koje su korisne u datim uslovima. 7. U oblastima areala gde se graniče različite populacije iste vrste, dolazi do razmene gena između njih, čime se obezbeđuje genetsko jedinstvo vrste 8. Odnos između populacija doprinosi većoj varijabilnosti vrste i njenoj boljoj prilagodljivosti na život uslovi 9. Zbog relativne genetske izolacije, svaka populacija evoluira nezavisno od ostalih populacija iste vrste, jer je elementarna jedinica evolucije

Slajd 12

Geografska ekološka lokalna elementarna šuma u moskovskoj regiji Križokljuni žive - Glodavci u porodici glodara i na Uralu na padinama smreke i dnu i borovim gudurama

Tipovi stanovništva

Slajd 13

Može li pojedinac biti jedinica evolucije? 2. Može li vrsta biti jedinica evolucije? Zašto se populacija smatra jedinicom evolucije? Objasni. Odgovorite na test pitanja:

Odgovorite na slijedeća pitanja:

Slajd 14

Veličina Broj Starosni oblici jedinki i seksualni sastav postojanja

Populacije različite vrste razlikuju se

Slajd 15

Autogamne populacije Alogamne populacije Pojedince ovih populacija Pojedince ovih populacija karakterizira samooplodnja i unakrsno oprašivanje. Proučavao danski botaničar 1908. godine, V. Johansen J. Hardy i V. Weinberg uspostavili su obrazac nazvan Hardy-Weinbergov zakon

Obrasci nasljeđivanja osobina

Slajd 16

U idealnoj populaciji, učestalost alela i genotipa je konstantna. Pod uslovom: - da je broj jedinki u populaciji dovoljno velik; - parenje (panmiksija) se javlja nasumično; - nema procesa mutacije; - nema razmene gena (pomeranje gena, protok gena, talasi života) sa drugim populacijama; - nema prirodne selekcije (tj. jedinke sa različitim genotipovima su podjednako plodne i održive).

Hardy-Weinbergov zakon

Slajd 17

Pretpostavimo da se u populaciji jedinke sa genotipovima AA i aa slobodno križaju. F1 genotip potomstva - Aa Doći će do cijepanja F2 -1AA: 2Aa:1aa Označimo: učestalost dominantnog alela - p učestalost recesivnog alela - g2 Tada će frekvencija ovih alela u F1 biti: P Aa . Ahh

Algoritam za primjenu Hardy Weinbergovog zakona

Slajd 18

P - učestalost dominantnog alela g - učestalost recesivnog alela p2 - homozigotni dominantni genotip 2pq - heterozigotni genotip q2 - homozigotni recesivni genotip. Zbir pojavljivanja sva tri genotipa je AA, Aa, aa = 1, tada će učestalost pojavljivanja svakog genotipa biti sljedeća: 1AA: 2Aa: aa 0,25: 0,50: 0,25

Oznaka

Slajd 19

Koristeći Hardy-Weinbergov zakon, možete izračunati učestalost pojavljivanja u populaciji bilo kojeg dominantnog i recesivnog gena, kao i različitih genotipova, koristeći formule:

Slajd 20

Cilj: saznati učestalost svih mogućih genotipova formiranih različitim kombinacijama ovih alelnih gena. Oprema: vreće loptica (60 bijelih i 40 crvenih), tri posude. Napredak rada: 1. Crvene kuglice modeliraju dominantni gen A, bijele kuglice modeliraju recesivni gen A. 2. Izvucite 2 loptice iz vreće odjednom. 3. Napiši koje su kombinacije loptica po bojama uočene. 4. Izbrojite broj svake kombinacije: koliko puta su izvučene dvije crvene kuglice? Koliko puta su crvene i bijele kuglice? Koliko su puta izvučena dva bijelca? Zapišite brojeve koje dobijete. 5. Sumirajte svoje podatke: kolika je vjerovatnoća da ćete izvući obje crvene kuglice? Oba bijela? Bijelo i crveno? 6. Na osnovu brojeva koje ste dobili, odredite učestalost genotipova AA, Aa i aa u ovoj populaciji modela. 7. Da li se vaši podaci uklapaju u Hardy-Weinbergovu formulu P2(AA) + 2 pq(Aa) + q2(aa) =1? 8. Sumirajte nalaze za cijeli razred. Da li su u skladu sa Hardy-Weinbergovim zakonom? Izvucite zaključak na osnovu rezultata svog rada.

Praktičan rad: „Modeliranje Hardy-Weinbergovog zakona (rad se radi u grupama)

Slajd 21

1. Formulisati zakon o stanju populacijske ravnoteže. 2.Pod kojim uslovima se poštuje Hardy-Weinbergov zakon? 3. Zašto se manifestacija Hardy-Weinbergovog zakona može otkriti samo sa beskonačno velikom populacijom?

Hajde da razmislimo!

Slajd 2

Hajde da razmislimo 2

Slajd 3

Problematično pitanje:

Da li je populacija ili vrsta osnovna jedinica evolucije? 3

Slajd 4

Vrsta Podvrsta

Populacije Pack Ponos stada (krdo) (porodica) 4

Slajd 5

Termin stanovništvo uveden je 1903. godine. Johansen

Označiti genetski heterogenu grupu jedinki iste vrste, za razliku od homogene čiste linije 5

Slajd 6

Pregledajte sljedeće definicije populacije:

Slajd 7

Iskoristite raspoloživi materijal za formulisanje koncepta – stanovništvo

Stanovništvo (od latinskog Porulos – ljudi, stanovništvo) - 7

Slajd 8

Karakteristike stanovništva

Ekološki: Evolucijski - genetski: - Područje - Stopa reakcije - Broj jedinki - Učestalost gena, genotipova i - Gustina fenotipova - Dinamika - Intrapopulacija - Polimorfizam starosnog sastava - Polni sastav - Genetsko jedinstvo 8

Slajd 10

Osobine populacije: 1. Jedinke jedne populacije karakteriše maksimalna sličnost karakteristika zbog velike mogućnosti ukrštanja unutar populacije i istog pritiska selekcije. 2. Populacije su genetski raznolike Zbog kontinuirane nasljedne varijabilnosti 3. Populacije iste vrste se razlikuju jedna od druge po učestalosti pojavljivanja određenih osobina U različitim uslovima postojanja različite osobine podliježu prirodnoj selekciji 4. Svaka populacija je okarakterisana sopstvenim specifičnim skupom gena - genskim fondom 10

Slajd 11

Slajd 12

Tipovi stanovništva

Geografska ekološka lokalna elementarna šuma u moskovskoj regiji Križokljuni žive - glodari u porodici glodara i na Uralu u smrekovim padinama i dnu i borovim gudurama 12

Slajd 13

Odgovorite na slijedeća pitanja:

Može li pojedinac biti jedinica evolucije? 2. Može li vrsta biti jedinica evolucije? Zašto se populacija smatra jedinicom evolucije? Objasni. Odgovorite na test pitanja: 13

Slajd 14

Populacije različitih vrsta se razlikuju

Veličine Brojevi Starost Oblici pojedinaca i polni sastav postojanja 14

Slajd 15

Obrasci nasljeđivanja osobina

Autogamne populacije Alogamne populacije Pojedince ovih populacija Pojedince ovih populacija karakteriše samooplodnja i unakrsno oprašivanje. Proučavao danski botaničar 1908. godine, V. Johansen J. Hardy i V. Weinberg uspostavili su obrazac nazvan Hardy-Weinbergov zakon 15

Slajd 16

Hardy-Weinbergov zakon

Slajd 17

Algoritam za primjenu Hardy Weinbergovog zakona

Slajd 18

Oznaka

Slajd 19

Koristeći Hardy-Weinbergov zakon, možete izračunati učestalost pojavljivanja u populaciji bilo kojeg dominantnog i recesivnog gena, kao i različitih genotipova, koristeći formule:

Slajd 20

Praktični rad: „Modeliranje Hardy-Weinbergovog zakona (rad se radi u grupama)

Slajd 21

Hajde da razmislimo!

Pogledajte sve slajdove

Opis prezentacije po pojedinačnim slajdovima:

1 slajd

Opis slajda:

Tema: “Populaciona genetika” Ciljevi: Studija genetske osnove struktura i evolucija populacija. Naučite rješavati probleme vezane za genetski fond populacija.

2 slajd

Opis slajda:

Populacija je skup jedinki iste vrste dugo vrijeme koji žive na određenoj teritoriji, slobodno se međusobno ukrštaju, imaju zajedničko porijeklo, određenu genetsku strukturu i, u jednoj ili drugoj mjeri, izolovani od drugih takvih populacija jedinki date vrste. Populacija nije samo jedinica vrste, oblik njenog postojanja, već i jedinica evolucije. Karakteristike stanovništva

3 slajd

Opis slajda:

Elementarni evolucijski materijal – mutacije (?). Osnovna evolucijska jedinica je populacija. (Prema Lamarku? Prema Darwinu?) Mikroevolucijski procesi koji kulminiraju specijacijom zasnivaju se na genetskim transformacijama u populacijama. Izučavanjem genetske strukture i dinamike populacija bavi se posebna grana genetike - populaciona genetika. Karakteristike stanovništva

4 slajd

Opis slajda:

Sa genetske tačke gledišta, populacija je otvoren sistem, dok je vrsta zatvoren. U opštem obliku, proces specijacije se svodi na genetsku transformaciju otvoreni sistem u genetski zatvorenu. Svaka populacija ima specifičan genski fond i genetsku strukturu. Genofond jedne populacije je ukupnost genotipova svih jedinki u populaciji. Pod genetskom strukturom populacije podrazumijeva se omjer različitih genotipova i alela u njoj. Karakteristike stanovništva

5 slajd

Opis slajda:

Jedan od osnovnih koncepata populacione genetike je frekvencija genotipa i frekvencija alela. Učestalost genotipa (ili alela) podrazumijeva se kao njegov udio podijeljen sa ukupnim brojem genotipova (ili alela) u populaciji. Učestalost genotipa, ili alela, izražava se ili kao postotak ili kao dio jedinice. Dakle, ako gen ima dva alelna oblika i udio recesivnog alela a iznosi ¾ (ili 75%), tada će udio dominantnog alela A biti jednak ¼ (ili 25%) od ukupnog broja alela ovog gena u populaciji. Karakteristike stanovništva

6 slajd

Opis slajda:

Karakteristike populacije Populacije samooprašujućih i unakrsno oprašujućih biljaka značajno se razlikuju jedna od druge. Prvo istraživanje genetičke strukture populacije preduzeo je V. Johannsen 1903. godine. Kao predmet proučavanja odabrane su populacije biljaka koje se samooprašuju. Proučavajući masu sjemena graha nekoliko generacija, otkrio je da se kod samooprašivača populacija sastoji od genotipski heterogenih grupa, takozvanih čistih linija, predstavljenih homozigotnim jedinkama.

7 slajd

Opis slajda:

Karakteristike populacije Štaviše, iz generacije u generaciju u takvoj populaciji održava se jednak odnos homozigotnih dominantnih i homozigotnih recesivnih genotipova. Njihova učestalost raste u svakoj generaciji, dok će se učestalost heterozigotnih genotipova smanjivati. Tako se u populacijama samooplodnih biljaka uočava proces homozigotizacije, odnosno dekompozicije na linije sa različitim genotipovima.

8 slajd

Opis slajda:

Hardy-Weinbergov zakon Većina biljaka i životinja u populacijama se razmnožava spolno kroz slobodno parenje, što osigurava jednaku vjerovatnoću pojavljivanja gameta. Jednaka pojava gameta tokom slobodnog ukrštanja naziva se panmiksija, a takva populacija se naziva panmiktičkom. Godine 1908. engleski matematičar G. Hardy i njemački liječnik N. Weinberg su nezavisno formulisali zakon koji reguliše raspodjelu homozigota i heterozigota u panmiktičkoj populaciji i izrazili ga u obliku algebarske formule.

Slajd 9

Opis slajda:

Hardy-Weinbergov zakon Učestalost pojavljivanja gameta sa dominantnim alelom A označava se sa p, a učestalost pojavljivanja gameta sa recesivnim alelom a označava se sa q. Učestalosti ovih alela u populaciji izražene su formulom p + q = 1 (ili 100%). Budući da je jednako vjerovatno da će se gamete pojaviti u panmiktičkoj populaciji, učestalost genotipova također se može odrediti. Hardy i Weinberg, sumirajući podatke o učestalosti genotipova nastalih kao rezultat jednako vjerovatnog pojavljivanja gameta, izveli su formulu za učestalost genotipova u panmiktičkoj populaciji: AA + 2Aa + aa = 1 P2 + 2pq + q2 = 1

10 slajd

Opis slajda:

Hardy-Weinbergov zakon Koristeći ove formule, moguće je izračunati učestalost alela i genotipova u specifičnoj panmiktičkoj populaciji. Međutim, ovaj zakon podliježe sljedećim uslovima: Neograničeno velika veličina populacije, koja osigurava slobodno ukrštanje jedinki među sobom; Svi genotipovi su podjednako održivi, plodni i ne podliježu selekciji; Prednje i reverzne mutacije se javljaju jednakom učestalošću ili su toliko rijetke da se mogu zanemariti; Nema odliva ili priliva novih genotipova u populaciju.

11 slajd

Opis slajda:

Hardy-Weinbergov zakon U stvarno postojećim populacijama ovi uslovi se ne mogu ispuniti, tako da zakon važi samo za idealnu populaciju. Uprkos tome, Hardy-Weinbergov zakon je osnova za analizu nekih genetskih fenomena koji se javljaju u prirodnim populacijama. Na primjer, ako je poznato da se fenilketonurija javlja sa učestalošću 1:10 000 i nasljeđuje se autosomno recesivno, možete izračunati učestalost heterozigota i homozigota za dominantnu osobinu.

12 slajd

Opis slajda:

Hardy-Weinbergov zakon Pacijenti sa fenilketonurijom imaju genotip q2(aa) = 0,0001. Dakle, q = 0,01. p = 1 - 0,01 = 0,99. Učestalost pojavljivanja heterozigota je 2pq, što je jednako 2 x 0,99 x 0,01 ≈ 0,02 ili ≈ 2%. Učestalost pojavljivanja homozigota za dominantne i recesivne osobine: AA = p2 = 0,992 = 0,9801 ≈ 98%, aa = q2 = 0,012 = 0,0001 = 0,01%.

Slajd 13

Opis slajda:

Hardy-Weinbergov zakon Faktori koji menjaju genetičku strukturu populacije: Promena ravnoteže genotipova i alela u panmiktičkoj populaciji nastaje pod uticajem faktora koji stalno deluju, koji uključuju: 1. Proces mutacije; 2. Populacijski talasi; 3. Izolacija; 4. Prirodna selekcija; 5. Genetski drift i drugi. Zahvaljujući ovim fenomenima nastaje elementarni evolucijski fenomen - promjena genetskog sastava populacije, što je početna faza procesa specijacije.

Slajd 14

Opis slajda:

Problem Hardy-Weinbergovog zakona: Gen u populaciji ima dva alelna oblika i udio recesivnog alela a je ¾ (ili 75%). Koja je učestalost pojavljivanja svakog genotipa u ovoj populaciji?

15 slajd

Opis slajda:

Populacija: Populacija je skup jedinki iste vrste, koje žive dugo vremena na određenoj teritoriji, slobodno se međusobno križaju, imaju zajedničko porijeklo, određenu genetsku strukturu i, u jednom ili drugom stepenu, izolovane od drugih. takve zbirke jedinki određene vrste. Genofond populacije: Genofond populacije je zbir genotipova svih jedinki u populaciji. Elementarni evolucijski materijal: Mutacije. Elementarna evolucijska jedinica: Populacija. Elementarni evolucijski fenomen: Promjena genskog fonda populacije. Genetska struktura populacije: Pod genetskom strukturom populacije podrazumijeva se omjer različitih genotipova i alela u njoj. Idealna populacija: Populacija u kojoj su ispunjena 4 uslova: Neograničeno velika veličina populacije, koja osigurava slobodno ukrštanje jedinki jedna s drugom; Nema mutacija, ili se direktne i reverzne mutacije javljaju jednakom učestalošću ili su toliko rijetke da se mogu zanemariti; Nema migracije, odnosno nema odliva ili priliva novih genotipova u populaciju. Nema odabira; Hajde da rezimiramo:

16 slajd

Opis slajda:

Zašto je populacija otvorena struktura, a vrsta zatvorena? Ukrštanje između jedinki različitih populacija je moguće, ali između jedinki različitih vrsta nije. Zašto se Hardy-Weinbergov zakon ne primjenjuje na grašak? Grašak je samooprašivač. U populacijama samooplodnih biljaka uočen je proces homozigotizacije, odnosno dekompozicije na linije sa različitim genotipovima. Koja se populacija naziva panmiktičkom? Populacija u kojoj je podjednako vjerovatno da će se gamete pojaviti tokom slobodnog ukrštanja (panmiksija). Hajde da rezimiramo:

Slajd 17

Opis slajda:

Hardy-Weinbergov zakonski problem: Na ostrvu Umnak 1824. ubijene su srebrne lisice - 40 (BB), sive lisice - 95 (Bb), crvene lisice 51 (bb). Odrediti učestalosti genotipova, učestalosti alela, uporediti uočene veze sa teorijskim. Podijelimo broj jedinki sa svakim genotipom sa ukupnim brojem i dobijemo sljedeće učestalosti genotipova: BB: 40/186 = 0,215; Bb: 95/186 = 0,511; bb: 51/186 = 0,274. Odredimo frekvencije alela. Pošto je svaki pojedinac imao dva alela (ista ili različita), ukupan broj alela jednak je dvostrukom broju individua u uzorku: p(B) = (2BB + Bb)/2(BB + Bb + bb) = (2 x 40 + 95) /2(40 + 95 + 51) = 0,470. g = 1 - p = 0,530. Očekivani odnos genotipova treba da bude: BB = 0,4702 = 0,221; Bb = 2 x 0,470 x 0,530 = 0,498 i bb = 0,5302 = 0,281. Ako ove vrijednosti pomnožimo sa brojem jedinki u uzorku, nalazimo da bi u ravnoteži trebalo biti 0,221 x 186 = 41 crna lisica, 0,498 x 186 = 93 sive lisice i 0,281 x 186 = 52 crvene lisice u stanovništva.

18 slajd

Opis slajda:

Hardy-Weinbergov zakonski problem: Na poluostrvu Nushagak 1824. godine ubijena je 1 srebrna lisica (BB), 7 sive lisice (Bb) i 121 crvena lisica (bb). Odrediti učestalosti genotipova, učestalosti alela, uporediti uočene veze sa teorijskim. Podijelimo broj jedinki sa svakim genotipom sa ukupnim brojem (129) i dobijemo sljedeće učestalosti genotipova: BB: 1/129 = 0,0078; Bb: 7/129 = 0,054; bb: 121/129 = 0,938. Odredimo frekvencije alela. Pošto je svaki pojedinac imao dva alela (ista ili različita), ukupan broj alela jednak je dvostrukom broju individua u uzorku: p(B) = (2BB + Bb)/2(BB + Bb + bb) = (2 x 1 + 7) /2(1 + 7 + 121) = 0,0349. g = 1- p = 0,9651. Očekivani odnos genotipova treba da bude: BB = 0,03492 = 0,0012; Bb = 2 x 0,0349 x 0,9651 = 0,0674 i bb = 0,96512 = 0,9314. Ako pomnožimo ove vrijednosti sa brojem individua u uzorku, nalazimo da bi u ravnoteži trebalo biti 0,0012 x 129 = 0,15 crnaca u populaciji; 0,0674 x 129 = 9 sivih lisica i 0,9314 x 129 = 120 crvenih lisica.

Slajd 19

Opis slajda:

Hardy-Weinbergov zakonski problem: Na ostrvu Umnak 1824. godine živjelo je 40 srebrnih lisica (BB), 95 sivih lisica (Bb), 51 crvena lisica (bb). Pretpostavimo da su crvene lisice umrle od posljedica epidemije. Odredite učestalost genotipa i učestalost alela kod preostalih lisica u ovoj i sljedećoj generaciji lisica. Podijelimo broj individua sa svakim genotipom ukupnim brojem i dobijemo sljedeće učestalosti genotipa: BB: 40/135 = 0,2963; Bb: 95/135 = 0,7037. Odredimo frekvencije alela. Pošto je svaki pojedinac imao dva alela (ista ili različita), ukupan broj alela jednak je dvostrukom broju individua u uzorku: p(B) = (2BB + Bb)/2(BB + Bb) = (2 x 40 + 95)/2 (40 + 95) = 0,648. g = 1 - p = 0,352. U sljedećoj generaciji, odnos genotipova bi trebao biti: BB = 0,6482 = 0,42; Bb = 2 x 0,648 x 0,352 = 0,456; bb = 0,3522 = 0,124. Uspostaviće se novo stanje ravnoteže stanovništva.

Populacije sisa. Faktori koji određuju dinamiku stanovništva. Biotički (reproduktivni) potencijal. Grafikon preživljavanja Ptarmigan. Vrste dinamike stanovništva. Promjena veličine populacije. Mortalitet. Faktori koji određuju fluktuacije. Mononaponski tipovi. Teorija interakcije stanovništva. Logistički model rasta stanovništva. Tablice preživljavanja. Jednačina za eksponencijalni rast stanovništva.

“Vrste dinamike stanovništva” - Indikator. Šema. Karte preživljavanja. Profesor G. A. Viktorov. Masovno mrijest. Udio životinja. Dvije tipične opcije. Tablice plodnosti i preživljavanja. Regulativa. Veličina biotičkog potencijala. Intenzitet. Dugoročni dinamički ciklusi. Smanjenje mortaliteta. Dinamika stanovništva. Masovni razvoj lažnih gusjenica. Dinamika stanovništva. Dinamika populacija životinjskih organizama. Faktori okoline.

“Proučavanje populacije” - Plodnost - sposobnost povećanja broja. Struktura stanovništva. Koncept demekologije. Koncept stanovništva. WWF. Populacija je elementarna grupa jedinki iste vrste. Krivulje preživljavanja. Grupni efekat. Intraspecifični odnosi u populaciji. Interspecifični odnosi u populaciji. Prostorne podjele stanovništva. Seksualna struktura – odnos pojedinaca prema spolu. Elementarna (mikropopulacija).

“Populacioni indikatori” - Populacioni talasi. Zbirka jedinki iste vrste. Rast logistike. Specifična stopa nataliteta. Eksponencijalni rast. Populacije. Krivulje preživljavanja. Stopa promjene veličine populacije. Kvantitativni pokazatelji populacije. Indikatori strukture. Dinamika rasta stanovništva. Statički indikatori. Preživljavanje. Dinamički indikatori. Uticaj faktora okoline. Preživljavanje.

“Populaciona genetika” - Genetski procesi. Genetska populacija. Rješenje problema. Proračun učestalosti genotipova. Pritisak mutacije. Hajde da napravimo proporciju. Genotip. Uzorak. Hardy-Weinbergov zakon. Panmiksija stanja. Proračun frekvencije alela. Stvarna serija. Teorijske frekvencije. Rješenje tipične zadatke. Uticaj mutacija. Proračun frekvencije alela kod heterozigota. Gene. Promjena tokom jedne generacije. Aa heterozigoti. Stanovništvo se smanjuje.

"Karakteristike populacije" - Podvrste. Uzorak. Populacije različitih vrsta. Populacija ili vrsta. Zakon o stanju populacijske ravnoteže. Algoritam za primjenu zakona. Izračunajte učestalost pojavljivanja bilo kojeg dominantnog i recesivnog gena u populaciji. Populacija. Zasebna osoba. Definicije stanovništva. Učestalost dominantnog alela. Borba za egzistenciju. Hajde da razmislimo o tome. Tipovi populacija. Alelne frekvencije. Termin. Karakteristike stanovništva.