Populiacijos genetikos pristatymas. Pristatymas tema Gyventojai

Populiacijos rodikliai: Genų fondas – visuma
populiacijos genai
Rodikliai
populiacijos:
numeris;
tankis – populiacijos dydis,
ploto vienetui;
vaisingumas;
mirtingumas;
amžiaus struktūra;
pasiskirstymas erdvėje;
augimo kreivė ir kt.

populiacijos genetika

Gyventojų skaičius – evoliucijos vienetas

STE (sintetinė evoliucijos teorija)=

Darvinizmas + genetika

Darvinizmas ir STE

Čarlzas Darvinas
(1809-1882)
S.S. Četverikovas
(1880-1959)

Darvino teorija
Rezultatas
evoliucija
Vienetas
evoliucija
STE
1.Pritaikomumo prie aplinkos sąlygų didinimas
2.Organizmų įvairovės didinimas
Žiūrėti
Gyventojų skaičius
Faktoriai
evoliucija
Paveldimumas,
kintamumas, kova už
egzistavimas
Mutacinis ir kombinacinis
kintamumas, populiacija
bangos, genetinis dreifas, izoliacija
Vairuoja
jėga
Natūrali atranka(E.O.)
kaip kovos dėl
egzistavimas
Natūrali atranka (E.O.),
kaupiasi atsitiktiniai
mutacijos

Alelių dažniai

Žmonėms dažnis
dominuojantis alelis
apibrėžiantis
normali pigmentacija
oda, plaukai ir akys, lygūs
99%.
Recesyvinis alelis
nustatantis
pigmentacijos trūkumas -
vadinamasis
albinizmas – atsiranda
kurių dažnis yra 1%.

Dažnis
dominuojantis
alelis (p)
0.99
+
Dažnis
recesyvinis
alelis (g)
=1
+
0.01
=1
p+g=1

Atskirų alelių dažnis
genofondas leidžia apskaičiuoti
genetiniai pokyčiai šioje srityje
populiacijas ir nustatyti dažnumą
genotipai.
„Be galo didelėje populiacijoje
nuo laisvai kryžminančių individų
nesant mutacijų,
atrankinė migracija
skirtingų genotipų organizmai
Matematinė priklausomybė
tarp
spaudimas
natūrali atranka
alelių ir genotipų dažniai
gyventojų
buvo įrengtas 1908 m
G.
pradinė
dažnius
nepriklausomai vienas nuo kito anglų kalba
dominuojantis
ir recesyvinis
aleliai
matematikas J. Hardy
ir vokiečių
gydytojas V. Veinbergas. Tai
yra laikomi pastovūs
priklausomybė vadinama teise
Hardis
– Veinbergas
(pusiausvyra
Hardy
kartos
vienai kartai“.
Godfrey Hardy
- Veinbergas).
Vilhelmas Veinbergas

Hardy-Weinbergo įstatymas

dominuojančių ir recesyvinių alelių dažnis tam tikrame
populiacijos išliks pastovios iš kartos į kartą
generavimas tam tikromis sąlygomis:
1) gyventojų skaičius yra didelis;
2) poravimasis vyksta atsitiktinai;
3) neatsiranda naujų mutacijų;
4) visi genotipai yra vienodai vaisingi, t.y. jokio pasirinkimo
atsitinka;
5) kartos nesutampa;
6) nėra nei emigracijos, nei imigracijos, t.y.
nėra genų mainų su kitomis populiacijomis.

Bet koks alelio dažnio pokytis
turi būti dėl pažeidimo
vieną ar daugiau iš aukščiau išvardytų
aukščiau esančiomis sąlygomis.
Visi šie sutrikimai gali sukelti
evoliucinis pokytis.
Šie pokyčiai ir jų greitis gali būti
tirti ir matuoti naudojant lygtį
Hardy-Weinbergas.

Jei yra du organizmai, vienas yra homozigotinis
pagal dominuojantį alelį A, o kitą pagal
recesyvinis alelis a, tada bus visi jų palikuonys
heterozigotinis
P
G1
A.A.
A A
aa
a a
F1
Aa Aa
Aa Aa

Jei nurodomas dominuojančio alelio A buvimas
simbolis p, o recesyvinis alelis a – simbolis q, tada
susikirtimo tarp F1 asmenų modelis, atsirandantis
Galima pavaizduoti genotipus ir jų dažnius
tokiu būdu:
F1
Aa
G2
A a
p q
F2
A.A.
p
2
2Aa
2 kv
Aa
A a
p q
aa
q
2

Moteriškos lytinės ląstelės
Vyriškos lytinės ląstelės
A(r)
A(r)
a(g)
AA
(р·р)
a(g)
Ahh
(р·g)
Ahh
ahh
(р·g)
(g g)
Geometrinis Hardy-Weinbergo dėsnio vaizdavimas

Alelių dažniai

p q 1
p – dominuojančio alelio dažnis;
q – recesyvinio alelio dažnis.

Genotipo dažniai

2
2
p 2 pq q 1
p2 – dominuojantys homozigotai;
2pq – heterozigotai;
q2 – recesyviniai homozigotai.

Užduotis

Nustatykite geno atsiradimo dažnį
albinizmas žmonėms, jei yra vienas asmuo
10000 – albinosas, t.y. dažnis
albinosų genotipas yra 1
iki 10 000.

Sprendimas

Nuo alelio
albinizmas yra recesyvinis,
turi būti albinosas
homozigotinis už
recesyvinis genas, t.y. įjungta
tikimybių teorijos kalba
1
q
0,0001
10000
Tada
q 0,0001 0,01
2

Nes,

Ir jeigu
p q 1 p 1 q 1 0,01 0,99
p 0,99i
, Tai
q 0,01
2 pq 2 0,99 0,01 0,0198
Kitaip tariant, maždaug 2 % (1,98 % Aa + 0,01 % aa)
tam tikros populiacijos individai turi albinizmo alelį
heterozigotinės arba homozigotinės būsenos.
Atsakymas:…

Kai kurie paveldimi metaboliniai defektai ir recesyvinių homozigotinių ir heterozigotinių genotipų dažnis

Heterozigotiniai asmenys, kurių fenotipas normalus, bet turi recesyvinį geną, kuris homozigotinėje būsenoje gali sukelti sutrikimą

Heterozigotiniai asmenys, normalūs
fenotipas, bet turintis recesyvinį geną,
kuri homozigotinėje būsenoje gali sukelti
medžiagų apykaitos sutrikimai vadinami nešiotojais.
Egzistavimas nepalankių gyventojų grupėje
heterozigotinių genotipų aleliai
vadinama genetine apkrova.
Kaip skaičiavimai naudojant
Hardy–Weinberg lygtys, dažnis
nešiotojų populiacijoje visada yra didesnis nei įmanoma
būtų tikimasi remiantis fenotipu
šio defekto apraiškos.

Pjautuvinė anemija

alelių dažnis
ramunėlių ląstelė
Sveiki raudonieji kraujo kūneliai
kraujo kūneliai po mikroskopu
Miršta
lytinė branda
atrodo kaip įgaubtas objektyvas.
Ši forma 40 proc.
leidžia jiems
„išspausti“ per siaurus kapiliarus,
atsišakoja nuo
10-20%
Heterozigotai
stabilus
Į
maliarija!
arterijų. Nesveikos kraujo ląstelės atrodo kaip pusmėnulis
4%
arba turėti valties formą. Jie yra mažiau elastingi
kuri dažnai yra
veda prie kraujo stagnacijos kapiliaruose.

GYVENTOJŲ POKYČIUS SUKELIAMI VEIKSNIAI

(Elementarioji evoliucija
faktoriai)

MUTACIJOS PROCESAS

Mutacijos procesas
keičiant vieno alelio dažnį
kito atžvilgiu,
turi įtakos genofondui
gyventojų tiesioginis poveikis.
Dėl mutantinių alelių
formavimas vyksta
paveldimas rezervas
kintamumas.
Dėl mutacijos
procesas palaikomas
aukštas lygis
paveldima įvairovė
natūralios populiacijos.
Alelių rinkinys,
atsirandantys dėl to
mutacijos yra
elementari evoliucinė
medžiaga.
S. S. Četverikovas

NEATSITIKTINIS PERĖJIMAS (seksualinė atranka)

GYVENTOJŲ BANGOS

-
-
-
skaičių protrūkiai,
periodinis arba
neperiodinis
reikšmingų pokyčių
individų skaičius populiacijoje.
Priežastys:
veiklos dažnumas
Saulė;
stichinės nelaimės;
pašarų kiekis / oras
sąlygos;
žmogaus veikla
ir taip toliau.

Populiacijos bangų tema mene

GENŲ DREIFAS

atsitiktinis nekryptinis dažnių pokytis
populiacijos genai.
Butelio efektas
kaklas
Steigėjo efektas

„Tik šaltinio vandenys plūstels, o be to jų miršta šimtais...“ Nekrasovas

Tik išgyvenk
nedaug asmenų ir
fitnesas nėra
veikiau vaidina vaidmenį
byla (atstovavo D. Mazaya)

Antropologai mano, kad pirmasis
šiuolaikiniai žmonės patyrė poveikį
kliūtis apie 100 tūkst
metų ir paaiškinkite tai
genetinis panašumas tarp žmonių
save.
Net tarp klanų atstovų
gorilos gyvena viename
Afrikos miškas, daugiau
genetiniai variantai nei visi kiti
žmonių planetoje.

Įkūrėjo efektas yra dar viena genetinio dreifo priežastis. Tokiu atveju keli asmenys (ar net vienas, bet nėščia) kolonizuoja naują vietą

britų porūšis
raudonas elnias
(Cervus elaphus scoticus)
susiformavo metu
8000 metų nuo tada
sąsiaurio susidarymas
Angliškas kanalas. Kada
kelios poros rūšių
įvesta į
Naujoji Zelandija, tada už
kelis dešimtmečius
šie elniai yra sėkmingi
įvaldyta nauja
buveinės ir plienas
labiau skiriasi nuo
jo tėvai
gyventojų nei
Britų elniai iš
žemyninės lenktynės.
Štai jis – taurusis elnias iš Naujosios Zelandijos

Įkūrėjo efekto žmonėms pavyzdys:

Menonitų sekta Pensilvanijoje, JAV
šiuo metu yra apie 8000 žmonių,
visi yra trijų susituokusių porų palikuonys,
emigravo 1770 m. Iš jų 13 proc
serga reta nykštukiškumo forma
daugiapirščiai. Matyt, vienas iš protėvių
buvo heterozigotinis šio nešiotojas
mutacijos.

B alelio dažnis pagal AB0 kraujo grupių sistemą žmonių populiacijose

IZOLIACIJA

- bet kokių kliūčių atsiradimas,
užkirsti kelią individų kryžminimui
RŪŠYS
1) geografinė
IZOLIACIJOS
2) aplinkosaugos
3) reprodukcinė
(biologinis)

Amerikos bizonas arba buivolas
(Stumbras bizonas)
Stumbras, arba Europos bizonas
(Stumbras Bonasus)
Geografinė izoliacija
pastebėta atsiskyrimo metu
originalus rūšies asortimentas
įvairių natūralių
kliūtis

ARTOMIS ROJAUS ERULĖS RŪŠYS
Juodagarkė Astrapija
Nuostabi astrapija
Princesės Stephanie Astrapija
Rojaus šarkos gyvena
Naujojo atogrąžų miškai
Gvinėja. Kiekvienas iš penkių
rūšis gyvena savarankiškai
kalnų,
atskirtas nuo
likusi dalis yra savanos.
Morfologinis
skirtumai tarp rūšių
toks reikšmingas
kad jie iš pradžių buvo
aprašyta kaip
atskiros gentys.

aplinkos izoliacija

stebimas, kai buveinės nesutampa
vienos ar kelių glaudžiai susijusių rūšių populiacijos
rūšių
miško pipitas
pievos pipitas

Aplinkos izoliacijos pavyzdys.
Tanos ežere (Etiopija) gyvena kompleksas
glaudžiai giminingos spygliuočių žuvų rūšys.
Kadangi ežere yra labai daug kitų žuvų rūšių
mažai, tada barbos įvaldė visas turimas
ekologinės nišos.
Mišraus maisto forma
Plėšrūnas
Prie vandens paviršiaus grobia vabzdžius, planktoną ir žuvų mailius

Kitas ekologinės izoliacijos pavyzdys: Didelė barškuolė: 2 rasės atsirado pagal žydėjimo laiką - prieš ir po šienavimo. Rasose yra įvairių dydžių gėlių

Kitas aplinkosaugos pavyzdys
Izoliacija: Piktžolės didelis barškutis:
2 rasės atsirado pagal žydėjimo laiką
– prieš ir po pjovimo. Lenktynės turi gėlių
skirtingas atspalvis.

Atogrąžų jūrų potvynių zona yra apgyvendinta
daug viliojančių krabų. Šių vėžiagyvių patinai
didžiuliais nagais atlikti sudėtingus viliojančius judesius,
atbaido konkurentus ir tuo pačiu vilioja patelę. Vienas iš
rūšis - Uca tetragononas gyvena apatinėje pakrantės zonos dalyje (dal
krantas, užtvindytas potvynio metu), tarp kriauklių nuolaužų,
negyvų koralų fragmentai; jį galima rasti ir ant smėlio
ir dumblo dirvožemiai. Antrasis krabas – Uca perplexa gyvena viršutinėje dalyje
pamario zonos dalyse ir aptinkama tik dumbluotuose dirvožemiuose.

Reprodukcinės izoliacijos tipai

Reprodukcinis
a)
b)
c)
d)
(biologinis)
–
etologiniai – elgesio skirtumai;
laikinas egzistavimas
- skirtingi reprodukcijos laikotarpiai;
morfologinis
- skirtumai
pagal dydį,
biologinės
kliūtis,
organizmų ir individo proporcijos ir sandara
organai; trukdančios
genetiniai – paveldimi skirtumai
tarppopuliacija
įrenginys, dėl kurio atsiranda nesuderinamumas
lytinių ląstelių.
kirtimas

Izoliacija žmonėms

Tie patys mechanizmai kaip ir gamtoje
Be to, įvairios socialinės kliūtys,
pavyzdžiui, klasės, religinės ar
nuosavybė (apie kurią daug sukurta
meno kūriniai – „Romeo ir
Džuljeta“, „Ana Karenina“, „Juno ir
Galbūt“ ir kt.
Šiais laikais izoliuojantys užtvarai
greitai sunaikinami.

Taigi mikroevoliucijos metu:

Populiacijose kaupiasi skirtumai
kurios leidžia prisitaikyti prie
skirtingos sąlygos
Atsiranda divergencija
Laikui bėgant gali atsirasti naujų
rūšys
Laikui bėgant rūšys tampa gentimis,
šeimos ir kt.

1 skaidrė

Pamoka tema: Gyventojai. Genetinė populiacijų sudėtis

Tikslas: Išplėsti ir pagilinti žinias apie populiaciją kaip privalomą ir struktūrinį rūšies vienetą. Parengė Urmanova A.Kh.

2 skaidrė

Pagalvokim

3 skaidrė

Ar populiacija ar rūšis yra elementarus evoliucijos vienetas?

Probleminis klausimas:

4 skaidrė

Populiacijų paketas Bandos pasididžiavimas (banda) (šeima)

Rūšis Porūšis

5 skaidrė

Paskirti genetiškai nevienalytę tos pačios rūšies individų grupę, priešingai nei vienalyte gryna linija

Gyventojų terminą 1903 metais įvedė V. Johansenas

6 skaidrė

Tos pačios rūšies individų rinkinys, užimantis atskirą teritoriją rūšies arealo ribose, laisvai kryžminantis su kitais ir skirtingu laipsniu izoliuotas nuo kitų šios rūšies populiacijų. Bet koks tos pačios rūšies individų, galinčių savarankiškai daugintis, rinkinys, daugiau ar mažiau izoliuotas erdvėje ir laike nuo kitų panašių tos pačios rūšies populiacijų. Tos pačios rūšies individų, turinčių bendrą genofondą ir užimančių tam tikrą teritoriją, rinkinys. Tos pačios rūšies individų, kurie ilgą laiką gyvena tam tikroje erdvėje, kolekcija, kurioje tam tikru mastu vyksta panmiksija (kryžminimasis) ir yra atskirta nuo kitų populiacijų tam tikru izoliacijos laipsniu.

Peržiūrėkite šiuos populiacijos apibrėžimus:

7 skaidrė

Gyventojai (iš lot. Poрulos – žmonės, gyventojai) -

Pasinaudokite turima medžiaga, kad suformuluotų sąvoką – populiacija

8 skaidrė

Ekologinis: Evoliucinis - genetinis: - Plotas - Reakcijos greitis - Individų skaičius - Genų dažnis, genotipai ir - Fenotipų tankis - Dinamika - Intrapopuliacija - Amžiaus sudėties polimorfizmas - Lytinė sudėtis - Genetinė vienybė

Populiacijos ypatybės

Organizmų ryšiai populiacijose

10 skaidrė

Populiacijos ypatumai: 1. Vienos populiacijos individams būdingas maksimalus požymių panašumas dėl didelės galimybės kirsti populiacijos viduje ir vienodo atrankos spaudimo. 2. Populiacijos yra genetiškai įvairios Dėl nuolat atsirandančio paveldimo kintamumo 3. Tos pačios rūšies populiacijos skiriasi viena nuo kitos tam tikrų požymių pasireiškimo dažniu Skirtingomis egzistavimo sąlygomis skirtingiems požymiams taikoma natūrali atranka 4. Kiekviena populiacija charakterizuojama. pagal savo specifinį genų rinkinį – genų fondą

11 skaidrė

5. Vyksta populiacijų kova už būvį. 6. Veikia natūrali atranka, kurios dėka išgyvena ir palikuonių palieka tik individai, turintys tam tikromis sąlygomis naudingų pokyčių. 7. Arealo srityse, kuriose ribojasi skirtingos tos pačios rūšies populiacijos, tarp jų vyksta genų mainai, užtikrinantys genetinę rūšies vienovę 8. Ryšys tarp populiacijų prisideda prie didesnio rūšies kintamumo ir geresnio prisitaikymo prie gyvenimo. sąlygos 9. Dėl santykinės genetinės izoliacijos kiekviena populiacija vystosi nepriklausomai nuo kitų tos pačios rūšies populiacijų. Būdama elementariu evoliucijos vienetu

12 skaidrė

Geografinis ekologinis vietinis pradinis miškas Maskvos srityje Kryžsnapiai gyvena Graužikai graužikų šeimoje ir Urale eglynų šlaituose ir dugno bei pušų daubų miške

Gyventojų tipai

13 skaidrė

Ar individas gali būti evoliucijos vienetas? 2. Ar rūšis gali būti evoliucijos vienetas? Kodėl populiacija laikoma evoliucijos vienetu? Paaiškinkite. Atsakykite į testo klausimus:

Atsakykite į pateiktus klausimus:

14 skaidrė

Dydis Skaičius Amžius Asmenų formos ir seksualinė egzistavimo sudėtis

Populiacijos skirtingi tipai skirtis

15 skaidrė

Autogaminės populiacijos Alogaminės populiacijos Šių populiacijų individai Šių populiacijų individams būdingas savaiminis apvaisinimas ir kryžminis apdulkinimas. Ištyrė danų botanikas 1908 m. V. Johansenas J. Hardy ir V. Weinbergas nustatė modelį, vadinamą Hardy-Weinbergo įstatymu.

Požymių paveldėjimo modeliai

16 skaidrė

Idealioje populiacijoje alelių ir genotipų dažnis yra pastovus. Su sąlyga: - individų skaičius populiacijoje yra pakankamai didelis; - poravimasis (panmiksija) vyksta atsitiktinai; - nėra mutacijos proceso; - nevyksta genų mainai (genų dreifas, genų srautas, gyvybės bangos) su kitomis populiacijomis; - nėra natūralios atrankos (t. y. skirtingų genotipų individai yra vienodai vaisingi ir gyvybingi).

Hardy-Weinbergo įstatymas

17 skaidrė

Tarkime, kad populiacijoje AA ir aa genotipus turintys individai kryžminasi laisvai. F1 palikuonių genotipas - Aa įvyks F2 skilimas -1AA: 2Aa:1aa Pažymime: dominuojančio alelio dažnį - p recesyvinio alelio dažnį - g2 Tada šių alelių dažnis F1 bus: P Aa . Ahh

Hardy Weinbergo dėsnio taikymo algoritmas

18 skaidrė

P - dominuojančio alelio dažnis g - recesyvinio alelio dažnis p2 - homozigotinis dominuojantis genotipas 2pq - heterozigotinis genotipas q2 - homozigotinis recesyvinis genotipas. Visų trijų genotipų atsiradimo suma yra AA, Aa, aa = 1, tada kiekvieno genotipo pasireiškimo dažnis bus toks: 1AA: 2Aa: aa 0,25: 0,50: 0,25

Paskyrimas

19 skaidrė

Naudodami Hardy-Weinbergo dėsnį, galite apskaičiuoti bet kurio dominuojančio ir recesyvinio geno, taip pat įvairių genotipų, populiacijos pasireiškimo dažnį, naudodami formules:

20 skaidrė

Tikslas: Išsiaiškinti visų galimų genotipų, suformuotų iš skirtingų šių alelinių genų kombinacijų, dažnį. Įranga: maišeliai kamuoliukų (60 baltų ir 40 raudonų), trys indai. Darbo eiga: 1. Raudoni rutuliukai modeliuoja dominuojantį geną A, balti rutuliukai – recesyvinį geną A. 2. Vienu metu iš maišelio ištraukite 2 rutulius. 3. Užsirašykite, kokie kamuoliukų deriniai pagal spalvą yra stebimi. 4. Suskaičiuokite kiekvienos kombinacijos skaičių: kiek kartų buvo ištraukti du raudoni rutuliai? Kiek kartų yra raudoni ir balti rutuliai? Kiek kartų buvo ištraukti du baltieji? Užsirašykite gautus skaičius. 5. Apibendrinkite savo duomenis: kokia tikimybė nupiešti abu raudonus rutulius? Abu balti? Balta ir raudona? 6. Remdamiesi gautais skaičiais, nustatykite AA, Aa ir aa genotipų dažnį šioje modelio populiacijoje. 7. Ar jūsų duomenys telpa į Hardy-Weinberg formulę P2(AA) + 2 pq(Aa) + q2(aa) =1? 8. Apibendrinkite išvadas visai klasei. Ar jie atitinka Hardy-Weinbergo įstatymą? Remdamiesi savo darbo rezultatais, padarykite išvadą.

Praktinis darbas: „Hardy-Weinbergo įstatymo modeliavimas (darbas atliekamas grupėse)

21 skaidrė

1.Suformuluoti gyventojų pusiausvyros būklės dėsnį. 2. Kokiomis sąlygomis laikomasi Hardy-Weinbergo įstatymo? 3. Kodėl Hardy-Weinberg dėsnio pasireiškimą galima aptikti tik esant be galo dideliam populiacijos dydžiui?

Pagalvokim!

2 skaidrė

Pagalvokime 2

3 skaidrė

Probleminis klausimas:

Ar populiacija ar rūšis yra elementarus evoliucijos vienetas? 3

4 skaidrė

Rūšis Porūšis

Populiacijų paketas Bandos pasididžiavimas (banda) (šeima) 4

5 skaidrė

Gyventojų terminas buvo įvestas 1903 m. Johansenas

Paskirti genetiškai nevienalytę tos pačios rūšies individų grupę, priešingai nei vienalytei grynai linijai 5

6 skaidrė

Peržiūrėkite šiuos populiacijos apibrėžimus:

7 skaidrė

Pasinaudokite turima medžiaga, kad suformuluotų sąvoką – populiacija

Gyventojų skaičius (iš lot. Poрulos – žmonės, gyventojai) – 7

8 skaidrė

Populiacijos ypatybės

10 skaidrė

11 skaidrė

12 skaidrė

Gyventojų tipai

Geografinis ekologinis vietinis pradinis miškas Maskvos srityje Skersnapiai gyvena - Graužikų šeimos graužikai ir Urale eglių šlaituose ir dugno bei pušų daubų miške 12

13 skaidrė

Atsakykite į pateiktus klausimus:

Ar individas gali būti evoliucijos vienetas? 2. Ar rūšis gali būti evoliucijos vienetas? Kodėl populiacija laikoma evoliucijos vienetu? Paaiškinkite. Atsakykite į testo klausimus: 13

14 skaidrė

Skirtingų rūšių populiacijos skiriasi

Dydžiai Skaičiai Amžius Asmenų formos ir seksualinė egzistavimo sudėtis 14

15 skaidrė

Požymių paveldėjimo modeliai

Autogaminės populiacijos Allogaminės populiacijos Šių populiacijų individai Šių populiacijų individams būdingas savaiminis apvaisinimas ir kryžminis apdulkinimas. Ištyrė danų botanikas 1908 m. V. Johansenas J. Hardy ir V. Weinbergas nustatė modelį, vadinamą Hardy-Weinbergo įstatymu 15 .

16 skaidrė

Hardy-Weinbergo įstatymas

17 skaidrė

Hardy Weinbergo dėsnio taikymo algoritmas

18 skaidrė

Paskyrimas

19 skaidrė

Naudodami Hardy-Weinbergo dėsnį, galite apskaičiuoti bet kurio dominuojančio ir recesyvinio geno, taip pat įvairių genotipų, populiacijos pasireiškimo dažnį, naudodami formules:

20 skaidrė

Praktinis darbas: „Hardy-Weinberg dėsnio modeliavimas (darbas atliekamas grupėse)

Tikslas: Išsiaiškinti visų galimų genotipų, suformuotų iš skirtingų šių alelinių genų kombinacijų, dažnį. Įranga: maišeliai kamuoliukų (60 baltų ir 40 raudonų), trys indai. Darbo eiga: 1. Raudoni rutuliukai modeliuoja dominuojantį geną A, balti rutuliukai – recesyvinį geną A. 2. Vienu metu iš maišelio ištraukite 2 rutulius. 3. Užsirašykite, kokie kamuoliukų deriniai pagal spalvą yra stebimi. 4. Suskaičiuokite kiekvienos kombinacijos skaičių: kiek kartų buvo ištraukti du raudoni rutuliai? Kiek kartų yra raudoni ir balti rutuliai? Kiek kartų buvo ištraukti du baltieji? Užsirašykite gautus skaičius. 5. Apibendrinkite savo duomenis: kokia tikimybė nupiešti abu raudonus rutulius? Abu balti? Balta ir raudona? 6. Remdamiesi gautais skaičiais, nustatykite AA, Aa ir aa genotipų dažnį šioje modelio populiacijoje. 7. Ar jūsų duomenys telpa į Hardy-Weinberg formulę P2(AA) + 2 pq(Aa) + q2(aa) =1? 8. Apibendrinkite visos klasės rezultatus. Ar jie atitinka Hardy-Weinbergo įstatymą? Remdamiesi savo darbo rezultatais, padarykite išvadą. 20

21 skaidrė

Pagalvokim!

Peržiūrėkite visas skaidres

Pristatymo aprašymas atskiromis skaidrėmis:

1 skaidrė

Skaidrės aprašymas:

Tema: „Populiacijos genetika“ Tikslai: tyrimas genetinis pagrindas populiacijų struktūra ir raida. Išmokite spręsti problemas, susijusias su populiacijų genofondu.

2 skaidrė

Skaidrės aprašymas:

Populiacija – tai tos pačios rūšies individų visuma ilgas laikas gyvenantys tam tikroje teritorijoje, laisvai kryžmintis tarpusavyje, turintys bendrą kilmę, tam tikrą genetinę struktūrą ir vienokiu ar kitokiu laipsniu izoliuoti nuo kitų tokių tam tikros rūšies individų populiacijų. Populiacija yra ne tik rūšies vienetas, jos egzistavimo forma, bet ir evoliucijos vienetas. Populiacijos ypatybės

3 skaidrė

Skaidrės aprašymas:

Elementarioji evoliucinė medžiaga – mutacijos (?). Elementarus evoliucinis vienetas yra populiacija. (Pagal Lamarcką? Pagal Darviną?) Mikroevoliuciniai procesai, kurių kulminacija yra speciacija, yra pagrįsti genetinėmis transformacijomis populiacijose. Speciali genetikos šaka užsiima populiacijų genetinės struktūros ir dinamikos tyrimais – populiacijos genetika. Populiacijos ypatybės

4 skaidrė

Skaidrės aprašymas:

Genetiniu požiūriu populiacija yra atvira sistema, o rūšis – uždara. Apskritai, specifikacijos procesas yra susijęs su genetine transformacija atvira sistemaį genetiškai uždarą. Kiekviena populiacija turi specifinį genų fondą ir genetinę struktūrą. Populiacijos genofondas – tai visų populiacijos individų genotipų visuma. Genetinė populiacijos struktūra suprantama kaip skirtingų genotipų ir alelių santykis joje. Populiacijos ypatybės

5 skaidrė

Skaidrės aprašymas:

Viena iš pagrindinių populiacijos genetikos sąvokų yra genotipo dažnis ir alelių dažnis. Genotipo (arba alelio) dažnis suprantamas kaip jo dalis, padalinta iš bendro genotipų (ar alelių) skaičiaus populiacijoje. Genotipo arba alelio dažnis išreiškiamas procentais arba vieneto dalimi. Taigi, jei genas turi dvi alelio formas ir recesyvinio alelio a dalis yra ¾ (arba 75%), tada dominuojančio alelio A dalis bus lygi ¼ (arba 25%) viso alelių skaičiaus. šis genas populiacijoje. Populiacijos ypatybės

6 skaidrė

Skaidrės aprašymas:

Populiacijos ypatybės Savidulkių ir kryžmadulkių augalų populiacijos labai skiriasi viena nuo kitos. Pirmąjį populiacijos genetinės struktūros tyrimą 1903 m. ėmėsi V. Johannsenas. Tyrimo objektais buvo pasirinktos savidulkių augalų populiacijos. Kelias kartas tyrinėjęs pupelių sėklų masę, jis atrado, kad savidulkių populiacija susideda iš genotipiškai nevienalyčių grupių, vadinamųjų grynųjų linijų, atstovaujamų homozigotinių individų.

7 skaidrė

Skaidrės aprašymas:

Populiacijos ypatumai Be to, iš kartos į kartą tokioje populiacijoje išlaikomas vienodas homozigotinių dominuojančių ir homozigotinių recesyvinių genotipų santykis. Jų dažnis didėja kiekvienoje kartoje, o heterozigotinių genotipų dažnis mažės. Taigi savidulkių augalų populiacijose stebimas homozigotizacijos, arba skilimo į skirtingų genotipų linijas, procesas.

8 skaidrė

Skaidrės aprašymas:

Hardy-Weinbergo dėsnis Dauguma augalų ir gyvūnų populiacijose dauginasi lytiškai per laisvą poravimąsi, o tai užtikrina vienodą lytinių ląstelių atsiradimo tikimybę. Lygus lytinių ląstelių atsiradimas laisvo kirtimo metu vadinamas panmiksija, o tokia populiacija vadinama panmiktine. 1908 metais anglų matematikas G. Hardy ir vokiečių gydytojas N. Weinbergas savarankiškai suformulavo dėsnį, reglamentuojantį homozigotų ir heterozigotų pasiskirstymą panmiktinėje populiacijoje, ir išreiškė jį algebrinės formulės forma.

9 skaidrė

Skaidrės aprašymas:

Hardy-Weinbergo dėsnis Lytinių ląstelių, turinčių dominuojantį alelį A, atsiradimo dažnis žymimas p, o lytinių ląstelių su recesyviniu aleliu a – q. Šių alelių dažnis populiacijoje išreiškiamas formule p + q = 1 (arba 100%). Kadangi panmiktinėje populiacijoje lytinių ląstelių atsiranda vienodai, galima nustatyti ir genotipo dažnį. Hardy ir Weinberg, apibendrindami duomenis apie genotipų, susidarančių dėl vienodai tikėtino lytinių ląstelių atsiradimo, dažnį, išvedė genotipų dažnio panmiktinėje populiacijoje formulę: AA + 2Aa + aa = 1 P2 + 2pq + q2 = 1

10 skaidrės

Skaidrės aprašymas:

Hardy-Weinbergo dėsnis Naudojant šias formules, galima apskaičiuoti alelių ir genotipų dažnius konkrečioje panmiktinėje populiacijoje. Tačiau šiam įstatymui taikomos šios sąlygos: Neribotas populiacijos dydis, užtikrinantis laisvą asmenų kirtimą tarpusavyje; Visi genotipai yra vienodai gyvybingi, vaisingi ir nėra atrenkami; Pirmyn ir atgal mutacijos vyksta vienodai dažnai arba yra tokios retos, kad jų galima nepaisyti; Į populiaciją nėra nutekėjimo ar naujų genotipų antplūdžio.

11 skaidrė

Skaidrės aprašymas:

Hardy-Weinbergo dėsnis Realiose egzistuojančiose populiacijose šios sąlygos negali būti įvykdytos, todėl įstatymas galioja tik idealiai populiacijai. Nepaisant to, Hardy-Weinbergo dėsnis yra kai kurių genetinių reiškinių, vykstančių natūraliose populiacijose, analizės pagrindas. Pavyzdžiui, jei žinoma, kad fenilketonurija pasireiškia 1:10 000 dažniu ir yra paveldima autosominiu recesyviniu būdu, galite apskaičiuoti heterozigotų ir homozigotų dažnį dominuojančiam požymiui.

12 skaidrė

Skaidrės aprašymas:

Hardy-Weinbergo dėsnis Pacientų, sergančių fenilketonurija, genotipas yra q2(aa) = 0,0001. Taigi q = 0,01. p = 1 - 0,01 = 0,99. Heterozigotų atsiradimo dažnis yra 2pq, lygus 2 x 0,99 x 0,01 ≈ 0,02 arba ≈ 2%. Dominuojančių ir recesyvinių požymių homozigotų atsiradimo dažnis: AA = p2 = 0,992 = 0,9801 ≈ 98%, aa = q2 = 0,012 = 0,0001 = 0,01%.

13 skaidrė

Skaidrės aprašymas:

Hardy-Weinberg dėsnis Populiacijos genetinę struktūrą keičiantys veiksniai: Panmiktinėje populiacijoje genotipų ir alelių pusiausvyros keitimas vyksta veikiant nuolat veikiantiems veiksniams, kurie apima: 1. Mutacijos procesą; 2. Gyventojų bangos; 3. Izoliacija; 4. Natūrali atranka; 5. Genetinis dreifas ir kt. Būtent dėl šių reiškinių atsiranda elementarus evoliucinis reiškinys – populiacijos genetinės sudėties pokytis, kuris yra pradinis specifikacijos proceso etapas.

14 skaidrė

Skaidrės aprašymas:

Hardy-Weinbergo dėsnio problema: Genas populiacijoje turi dvi alelines formas, o recesyvinio alelio a dalis yra ¾ (arba 75%). Koks kiekvieno genotipo pasireiškimo dažnis šioje populiacijoje?

15 skaidrė

Skaidrės aprašymas:

Populiacija: populiacija – tai tos pačios rūšies individų, ilgą laiką gyvenančių tam tikroje teritorijoje, laisvai tarpusavyje besikryžiuojančių, turinčių bendrą kilmę, tam tikrą genetinę struktūrą ir vienokiu ar kitokiu laipsniu izoliuotų nuo kitų. tokios tam tikros rūšies individų kolekcijos. Populiacijos genofondas: populiacijos genofondas – tai visų populiacijos individų genotipų visuma. Elementarioji evoliucinė medžiaga: mutacijos. Elementarus evoliucinis vienetas: populiacija. Elementarus evoliucijos reiškinys: populiacijos genofondo pokytis. Genetinė populiacijos struktūra: Genetinė populiacijos struktūra suprantama kaip skirtingų genotipų ir alelių santykis joje. Ideali populiacija: populiacija, kurioje tenkinamos 4 sąlygos: Neribotai didelis populiacijos dydis, užtikrinantis laisvą individų kryžminimą tarpusavyje; Mutacijų nėra arba tiesioginės ir atvirkštinės mutacijos vyksta vienodai dažnai arba yra tokios retos, kad jų galima nepaisyti; Nėra migracijos arba nėra naujų genotipų nutekėjimo ar antplūdžio į populiaciją. Nėra pasirinkimo; Apibendrinkime:

16 skaidrė

Skaidrės aprašymas:

Kodėl populiacija yra atvira struktūra, o rūšis – uždara? Kryžminimasis tarp skirtingų populiacijų individų yra įmanomas, bet tarp skirtingų rūšių individų – ne. Kodėl žirniams netaikomas Hardy-Weinbergo įstatymas? Žirniai yra savidulkės. Savidulkių augalų populiacijose stebimas homozigotizacijos procesas arba skilimas į skirtingų genotipų linijas. Kuri populiacija vadinama panmiktine? Populiacija, kurioje lytinių ląstelių atsiradimo tikimybė yra vienoda laisvo kryžminimo metu (panmiksija). Apibendrinkime:

17 skaidrė

Skaidrės aprašymas:

Hardy-Weinbergo teisės problema: Umnako saloje 1824 metais buvo nužudyta sidabrinių lapių – 40 (BB), pilkųjų lapių – 95 (Bb), raudonųjų lapių – 51 (bb). Nustatyti genotipų dažnius, alelių dažnius, palyginti pastebėtus ryšius su teoriniais. Padalinkime kiekvieno genotipo individų skaičių iš bendro skaičiaus ir gaukime tokius genotipo dažnius: BB: 40/186 = 0,215; Bb: 95/186 = 0,511; bb: 51/186 = 0,274. Nustatykime alelių dažnius. Kadangi kiekvienas individas turėjo du alelius (tokius pačius arba skirtingus), bendras alelių skaičius yra lygus dvigubam individų skaičiui imtyje: p(B) = (2BB + Bb)/2(BB + Bb + bb) = (2 x 40 + 95) /2 (40 + 95 + 51) = 0,470. g = 1 - p = 0,530. Numatomas genotipo santykis turėtų būti: BB = 0,4702 = 0,221; Bb = 2 x 0,470 x 0,530 = 0,498 ir bb = 0,5302 = 0,281. Jei šias vertes padauginsime iš imtyje esančių individų skaičiaus, pamatysime, kad pusiausvyroje turėtų būti 0,221 x 186 = 41 juodoji lapė, 0,498 x 186 = 93 pilkosios lapės ir 0,281 x 186 = 52 raudonosios lapės. gyventojų.

18 skaidrė

Skaidrės aprašymas:

Hardy-Weinbergo įstatymo problema: Nušagako pusiasalyje 1824 m. buvo nužudyta 1 sidabrinė lapė (BB), 7 pilkoji lapė (Bb) ir 121 raudonoji lapė (bb). Nustatyti genotipų dažnius, alelių dažnius, palyginti pastebėtus ryšius su teoriniais. Padalinkime kiekvieno genotipo individų skaičių iš bendro skaičiaus (129) ir gaukime tokius genotipo dažnius: BB: 1/129 = 0,0078; Bb: 7/129 = 0,054; bb: 121/129 = 0,938. Nustatykime alelių dažnius. Kadangi kiekvienas individas turėjo du alelius (tokius pačius arba skirtingus), bendras alelių skaičius yra lygus dvigubam individų skaičiui imtyje: p(B) = (2BB + Bb)/2(BB + Bb + bb) = (2 x 1 + 7) /2 (1 + 7 + 121) = 0,0349. g = 1- p = 0,9651. Numatomas genotipo santykis turėtų būti: BB = 0,03492 = 0,0012; Bb = 2 x 0,0349 x 0,9651 = 0,0674 ir bb = 0,96512 = 0,9314. Jei šias vertes padauginsime iš imtyje esančių asmenų skaičiaus, pamatysime, kad esant pusiausvyrai populiacijoje turėtų būti 0,0012 x 129 = 0,15 juodaodžių; 0,0674 x 129 = 9 pilkosios lapės ir 0,9314 x 129 = 120 raudonųjų lapių.

19 skaidrė

Skaidrės aprašymas:

Hardy-Weinbergo teisės problema: 1824 m. Umnako saloje gyveno 40 sidabrinių lapių (BB), 95 pilkosios lapės (Bb), 51 raudonoji lapė (bb). Tarkime, kad raudonosios lapės mirė dėl epidemijos. Nustatykite likusių šios ir kitos kartos lapių genotipo dažnius ir alelių dažnius. Padalinkime kiekvieno genotipo individų skaičių iš bendro skaičiaus ir gaukime tokius genotipo dažnius: BB: 40/135 = 0,2963; Bb: 95/135 = 0,7037. Nustatykime alelių dažnius. Kadangi kiekvienas individas turėjo du alelius (vienodus arba skirtingus), bendras alelių skaičius yra lygus dvigubam individų skaičiui imtyje: p(B) = (2BB + Bb)/2(BB + Bb) = (2) x 40 + 95) / 2 (40 + 95) = 0,648. g = 1 - p = 0,352. Kitoje kartoje genotipo santykis turėtų būti: BB = 0,6482 = 0,42; Bb = 2 x 0,648 x 0,352 = 0,456; bb = 0,3522 = 0,124. Bus nustatyta nauja populiacijos pusiausvyros būsena.

Zylių populiacijos. Populiacijos dinamiką lemiantys veiksniai. Biotinis (reprodukcinis) potencialas. Ptarmigan išgyvenimo diagrama. Populiacijos dinamikos tipai. Populiacijos dydžio pasikeitimas. Mirtingumas. Svyravimus lemiantys veiksniai. Monovoltinės įtampos tipai. Gyventojų sąveikos teorija. Logistinis gyventojų skaičiaus augimo modelis. Išgyvenimo lentelės. Eksponentinio populiacijos augimo lygtis.

„Gyventojų dinamikos tipai“ – Rodiklis. Schema. Išgyvenimo diagramos. Profesorius G. A. Viktorovas. Masinis nerštas. Gyvūnų dalis. Du tipiški variantai. Vaisingumo ir išgyvenamumo lentelės. reglamentas. Biotinio potencialo dydis. Intensyvumas. Ilgalaikiai dinaminiai ciklai. Mirtingumo sumažėjimas. Populiacijos dinamika. Masinis netikrų vikšrų vystymasis. Populiacijos dinamika. Gyvūninių organizmų populiacijų dinamika. Aplinkos faktoriai.

„Populiacijos tyrimas“ - vaisingumas - galimybė padidinti skaičių. Gyventojų struktūra. Demekologijos samprata. Gyventojų samprata. WWF. Populiacija yra elementari tos pačios rūšies individų grupė. Išgyvenimo kreivės. Grupinis efektas. Tarprūšiniai ryšiai populiacijoje. Tarprūšiniai ryšiai populiacijoje. Erdviniai gyventojų pasiskirstymai. Seksualinė struktūra – asmenų santykis pagal lytį. Elementarioji (mikropopuliacija).

„Gyventojų skaičiaus rodikliai“ – gyventojų bangos. Tos pačios rūšies individų kolekcija. Logistikos augimas. Specifinis gimstamumas. Eksponentinis augimas. Populiacijos. Išgyvenimo kreivės. Populiacijos dydžio kitimo greitis. Kiekybiniai rodikliai gyventojų. Struktūros rodikliai. Gyventojų skaičiaus augimo dinamika. Statiniai rodikliai. Išgyvenimas. Dinaminiai rodikliai. Aplinkos veiksnių įtaka. Išgyvenimas.

„Gyventojų genetika“ – genetiniai procesai. Genetinė populiacija. Problemos sprendimas. Genotipo dažnių skaičiavimas. Mutacijos slėgis. Padarykime proporciją. Genotipas. Šablonas. Hardy-Weinbergo įstatymas. Panmiksijos sąlygos. Alelių dažnio skaičiavimas. Tikras serialas. Teoriniai dažniai. Sprendimas tipinės užduotys. Mutacijų poveikis. Alelių dažnio heterozigotuose skaičiavimas. Gene. Keisti per kartą. Aa heterozigotai. Gyventojų skaičius mažėja.

„Populiacijos charakteristikos“ – porūšis. Šablonas. Įvairių rūšių populiacijos. Populiacija arba rūšis. Gyventojų pusiausvyros būklės įstatymas. Įstatymo taikymo algoritmas. Apskaičiuokite bet kurio dominuojančio ir recesyvinio geno atsiradimo populiacijoje dažnį. Gyventojų skaičius. Atskiras asmuo. Gyventojų apibrėžimai. Dominuojančio alelio dažnis. Kova už būvį. Pagalvokime apie tai. Populiacijų tipai. Alelių dažniai. Terminas. Populiacijos ypatybės.