Генетика популяцій презентації. Презентація на тему Населення

Показники популяції: Генофонд - сукупність
генів популяції
Показники
популяції:
чисельність;
щільність – чисельність популяції,
що припадає на одиницю площі;
народжуваність;
смертність;
вікова структура;
розподіл у просторі;
крива зростання і т.д.

популяційна генетика

Населення – одиниця еволюції

СТЕ (синтетична теорія еволюції) =

дарвінізм + генетика

Дарвінізм та СТЕ

Чарлз Дарвін
(1809-1882)
С.С. Четвериків
(1880-1959)

Теорія Дарвіна
Результат
еволюції
Одиниця
еволюції
СТЕ
1.Підвищення пристосованості до умов середовища
2.Збільшення різноманіття організмів
Вид
Населення
Чинники
еволюції
Спадковість,
мінливість, боротьба за
існування
Мутаційна та комбінативна
мінливість, популяційні
хвилі, дрейф генів, ізоляція
Рухомі
сили
Природний відбір(Е.О.)
як результат боротьби за
існування
Природний відбір (Е.О.),
накопичує випадкові
мутації

Частоти алелів

У людини частота
домінантного алелю,
визначального
нормальну пігментацію
шкіри, волосся та очей, дорівнює
99%.
Рецесивний аллель,
детермінуючий
відсутність пігментації -
так званий
альбінізм, - зустрічається
із частотою 1%.

Частота
домінантного
алеля (p)
0.99
+
Частота
рецесивного
алеля (g)
=1
+
0.01
=1
p+g=1

Частоти окремих алелів у
генофонді дозволяють обчислювати
генетичні зміни в даній
популяції та визначати частоту
генотипів.
«У нескінченно великій популяції
з особин, що вільно схрещуються
без мутацій,
виборчої міграції
організмів із різними генотипами
Математична залежність
іміж
тиску
природного відбору
частотами алелів та генотипів у
популяціях
була встановлена в 1908
м.
початкові
частоти
незалежно один від одного англійською
домінантного
та рецесивного
алелей
математиком Дж. Харді
та німецькою
лікарем В. Вайнбергом. Ця
зберігаються постійними
залежність отримала назву закон
Хардіїз
- Вайнберга
(Рівновага
Харді
покоління
у покоління».
Godfrey Hardy,
- Вайнберга).
Wilhelm Weinberg

Закон Харді-Вайнберга

частоти домінантного та рецесивного алелів у даній
популяції залишатимуться постійними з покоління в
покоління за наявності певних умов:
1) розміри популяції великі;
2) спарювання відбувається випадковим чином;
3) нових мутацій не виникає;
4) все генотипи однаково плідні, тобто. відбору не
відбувається;
5) покоління не перекриваються;
6) немає ні еміграції, ні імміграції, тобто.
відсутній обмін генами з іншими популяціями.

Будь-які зміни частоти алелів
мають бути обумовлені порушенням
одного або кількох перерахованих
вище за умови.
Всі ці порушення здатні викликати
еволюційна зміна.
Ці зміни та їх швидкість можна
вивчити та виміряти за допомогою рівняння
Харді - Вайнберг.

Якщо є два організми, один гомозиготний
за домінантним алелем A, а інший – за
рецесивному алелю a, то всі їхні нащадки будуть
гетерозиготними
P
G1
AA
A A
aa
a a
F1
Aa Aa
Aa Aa

Якщо наявність домінантного алелю A позначити
символом p, а рецесивного алелю a – символом q, то
картину схрещування між особинами F1, що виникають
при цьому генотипи та їх частоти можна уявити
наступним чином:
F1
Aa
G2
A a
p q
F2
AA
p
2
2Aa
2pq
Aa
A a
p q
aa
q
2

Гамети самки
Гамети самця
А(р)
А(р)
а (g)
АА
(р · р)
а (g)
Аа
(р·g)
Аа
аа
(р·g)
(gg)
Геометричне подання закону Харді-Вайнберга

Частоти алелів

p q 1
p – частота домінантного алелю;
q – частота рецесивного алелю.

Частоти генотипів

2
2
p 2 pq q 1
p2 – домінантні гомозиготи;
2pq - гетерозиготи;
q2 – рецесивні гомозиготи.

Завдання

Визначити частоту народження гена
альбінізму у людей, якщо одна людина з
10000 - Альбінос, тобто. частота
альбінотичного генотипу становить 1
на 10 000.

Рішення

Оскільки аллель
альбінізму рецесивний,
альбінос має бути
гомозиготним по
рецесивного гена, тобто. на
мові теорії ймовірності
1
q
0,0001
10000
Тоді
q 0,0001 0,01
2

Оскільки,

А якщо
p q 1 p 1 q 1 0,01 0,99
p 0,99і
, то
q 0,01
2 pq 2 0,99 0,01 0,0198
Іншими словами, приблизно 2% (1,98% Аа + 0,01% аа)
індивідуумів у цій популяції несуть алель альбінізму
або в гетерозиготному або в гомозиготному стані.
Відповідь: …

Деякі спадкові метаболічні дефекти та частоти рецесивних гомозиготних та гетерозиготних генотипів

Гетерозиготних особин, нормальних за фенотипом, але з рецесивним геном, який у гомозиготному стані може викликати порушення.

Гетерозиготних особин, нормальних за
фенотипу, але які володіють рецесивним геном,
який у гомозиготному стані може викликати
порушення метаболізму називають носіями.
Існування в популяції несприятливих
алелей у складі гетерозиготних генотипів
називають генетичним вантажем.
Як показують обчислення з використанням
рівняння Харді - Вайнберга, частота
носіїв у популяції завжди вище, ніж можна
було б очікувати на підставі фенотипного
прояви цього дефекту.

Серповидноклітинна анемія

частота алеля
сірчаноклітинності
Здорові червоні кров'яні
тільцедопід мікроскопом
Вмирає
статевозрілості
виглядають як увігнута лінза.
Така форма40%
дозволяє їм
«протискуватися» через вузькі капіляри,
що відгалужуються від
10-20%
Гетерозиготи
стійкі
до
малярії!
артерій. Нездорові кров'яні тільця схожі на півмісяць
4%
або мають форму «човники». Вони менш пружні,
що часто
призводить до застою крові у капілярах.

ФАКТОРИ, ЩО ВИКЛИКАЮТЬ ЗМІНИ В ПОПУЛЯЦІЯХ

(елементарні еволюційні
фактори)

МУТАЦІЙНИЙ ПРОЦЕС

Мутаційний процес,
змінюючи частоту одного алелі
по відношенню до іншого,
надає на генофонд
популяції пряма дія.
За рахунок мутантних алелів
відбувається формування
резерву спадкової
мінливості.
Завдяки мутаційному
процесу підтримується
високий рівень
спадкового розмаїття
природних популяцій.
Сукупність алелів,
що виникають у результаті
мутацій, складає
елементарний еволюційний
матеріал.
С. С. Четверіков

Невипадкове схрещування (статевий відбір)

ПОПУЛЯЦІЙНІ ХВИЛІ

-
-
-
спалаху чисельності,
періодичні або
неперіодичні
значні зміни
числа особин у популяції.
Причини:
періодичність активності
Сонця;
природні катастрофи;
кількість корму/ погодні
умови;
діяльність людини
і т.п.

Тема популяційних хвиль у мистецтві

Дрейф генів

випадкова ненаправлена зміна частот
генів у популяції.
Ефект пляшкового
шийка
Ефект засновника

«Тільки весняні води наринуть, і без того вони сотнями гинуть…» Некрасов

Виживають лише
небагато особин, і
пристосованість не
грає ролі, швидше
випадок (в особі д.Мазая)

Антропологи вважають, що перші
сучасні люди пережили ефект
пляшкового шийка близько 100 000
років тому, і пояснюють цим
генетична схожість людей між
собою.
Навіть у представників кланів
горили, що мешкають в одному
африканському лісі, більше
генетичних варіантів, ніж у всіх
людських істот на планеті.

Ефект засновника – інша причина дрейфу генів. При цьому кілька особин (або навіть одна, але вагітна) заселяють нове місце

Британський підвид
благородного оленя
(Cervus elaphus scoticus)
сформувався протягом
8000 років від часу
утворення протоки
Ламанш. Коли ж
кілька пар виду
інтродукували в
Нову Зеландію, то за
кілька десятиліть
ці олені успішно
освоїли нові
місцеперебування та сталі
сильніше відрізнятися від
своєю батьківською
популяції, ніж
британський олень від
материкової раси.
Ось він – благородний олень із Нової Зеландії

Приклад ефекту засновника у людини:

Секта менонітів у Пенсільванії, США
налічує зараз близько 8 000 осіб,
все - нащадки трьох подружніх пар,
емігрували в 1770 році. 13% із них
страждають рідкісною формою карликовості з
багатопалістю. Мабуть, один із предків
був гетерозиготним носієм цієї
мутації.

Частота алелю В за системою груп крові АВ0 у популяціях людей

ІЗОЛЯЦІЯ

- виникнення будь-яких бар'єрів,
перешкоджають схрещуванню особин
ВИДИ
1) географічна
ІЗОЛЯЦІЇ
2) екологічна
3) репродуктивна
(біологічна)

Американський бізон, або буффало
(Bison bison)
Зубр, або європейський бізон
(Bison bonasus)
Географічна ізоляція
спостерігається при поділі
вихідного ареалу виду
різними природними
бар'єрами

БЛИЗКІ ВИДИ РАЙСЬКИХ СОРОК
Чорногорла астрапія
Чудова астрапія
Астрапія принцеси Стефанії
Райські сороки живуть у
тропічних лісах Нової
Гвінея. Кожен із п'яти
видів мешкає на своєму
гірському хребті,
відокремленому від
інших савана.
Морфологічні
відмінності між видами
настільки суттєві,
що спочатку вони були
описані як
окремих пологів.

екологічна ізоляція

спостерігається при розбіжності місць проживання
популяцій одного виду або кількох близьких
видів
лісовий коник
луговий коник

Приклад екологічної ізоляції.
Озеро Тана (Ефіопія) заселено комплексом
близькоспоріднених видів риб-барбусів.
Оскільки інших видів риб в озері дуже
мало, то барбуси освоїли всі доступні
екологічні ніші
Форма, що харчується змішаною їжею
Хижак
Видобуває комах, планктон та мальків риб біля поверхні води.

Ще приклад екологічної ізоляції: Бур'ян велике брязкальце: виникли 2 раси за термінами цвітіння – до і після косовиці. У рас квітки різного отт

Ще приклад екологічної
ізоляції: Бур'ян велике брязкальце:
виникли 2 раси за термінами цвітіння
- До і після косовиці. У рас квітки
різного відтінку.

Припливно-відливна смуга тропічних морів населена
безліччю вабливих крабів. Самці цих ракоподібних
здійснюють своєю величезною клешнею складні манливі рухи,
відлякуючи конкурентів і водночас підманюючи самку. Один з
видів - Uca tetragonon мешкає в нижній частині літоралі (частини
берега, що затоплюється під час припливу), серед уламків черепашок,
уламків відмерлих коралів; його можна зустріти і на піщаних
та мулистих ґрунтах. Другий краб - Uca perplexa мешкає у верхній
частини літоралі і зустрічається лише на мулистих ґрунтах.

Види репродуктивної ізоляції

Репродуктивна
a)
b)
c)
d)
(біологічна)
–
етологічна - відмінності у поведінці;
тимчасове існування
- Різні терміни розмноження;
морфологічна
- Відмінності
у розмірах,
біологічних
бар'єрів,
пропорціях та структурі організмів та окремих
органів; перешкоджають
генетична - відмінності спадкового
міжпопуляційному
апарату, що призводять до несумісності
статевих клітин.
схрещування

Ізоляція у людини

Ті ж механізми, що й у природі,
Плюс різні соціальні бар'єри,
наприклад, станові, релігійні або
майнові (про що створено багато
художніх творів – «Ромео та
Джульєтта», «Анна Кареніна», «Юнона та
Може» та ін.
В наш час ізолюючі бар'єри
швидко руйнуються.

Таким чином, у ході мікроеволюції:

У популяціях накопичуються відмінності,
які дозволяють пристосовуватися до
різним умовам
Виникає дивергенція
Згодом можуть виникнути нові
види
Згодом види стають пологами,
сімействами тощо.

Слайд 1

Урок на тему: Населення. Генетичний склад популяцій

Мета: Розширити та поглибити знання про популяцію як обов'язкової та структурної одиниці виду. Підготувала Урманова А.Х.

Слайд 2

Давайте подумаємо

Слайд 3

Населення чи вид –елементарна одиниця еволюції?

Проблемне питання:

Слайд 4

Популяції Стая Стадо Прайд (табун) (родина)

Вид Підвид

Слайд 5

Для позначення неоднорідної в генетичному відношенні групи особин одного виду на відміну однорідної чистої лінії

Термін населення був введений в 1903 році В. Йогансеном

Слайд 6

Сукупність особин одного виду, що займають відокремлену територію в межах ареалу виду, що вільно схрещуються один з одним тією чи іншою мірою ізольованих від інших популяцій даного виду. Будь-яка, здатна у самовідтворення сукупність особин одного виду, більш менш ізольована у просторі та часу від інших аналогічних сукупностей одного і того ж виду. Сукупність особин одного виду, які мають загальний генофонд і займають певну територію. Сукупність особин одного виду, протягом тривалого часу що населяє певний простір, і всередині якої здійснюється, певною мірою панміксія (схрещування) і відокремлена від інших сукупностей тим чи іншим ступенем ізоляції.

Проаналізуйте такі визначення популяції:

Слайд 7

Населення (від латів. Porulos – народ, населення) -

Використовуйте наявний матеріал для формулювання поняття – населення

Слайд 8

Екологічні: Еволюційно - генетичні: - Ареал - Норма реакції - Чисельність особин - Частота генів, генотипів та - Щільність фенотипів - Динаміка - Внутрішньопопуляційний - Віковий склад поліморфізм - Статевий склад - Генетична єдність

Характеристики популяції

Взаємини організмів у популяціях

Слайд 10

Особливості популяції: 1. Особини однієї популяції характеризуються максимальною схожістю ознак Внаслідок високої можливості схрещування всередині популяції та однаковим тиском відбору. 2. Популяції генетично різноманітні Внаслідок постійної спадкової мінливості 3. Популяції одного виду відрізняються один від одного частотою народження тих чи інших ознак У різних умовах існування природного відбору піддаються різні ознаки 4. Кожна популяція характеризується своїм специфічним набором генів - генофон

Слайд 11

5. У популяціях йде боротьба існування. 6. Чинний природний відбір Завдяки якому виживають і залишають потомство лише особини з корисними в умовах змінами. 7. В зонах ареалу, де межують різні популяції одного виду, відбувається обмін генами між ними. Забезпечує генетичну єдність виду популяцій того ж виду Як елементарна одиниця еволюції

Слайд 12

Географічні Екологічні Локальні Елементарні Ліс у Підмосков'ї Клести обита- Гризуни на Сім'я гризунів і на Уралі ють у ялиновому схилах і дні та сосновому яру лісу

Типи популяцій

Слайд 13

Чи може окрема особина бути одиницею еволюції? 2. Чи може бути одиницею еволюції? Чому населення вважають одиницею еволюції? Поясніть. Дайте відповідь на запитання тестового завдання:

Дайте відповідь на поставлені питання:

Слайд 14

Розмірами Чисельністю Віковим Формами особин та статевим спільним складом існування

Населення різних видіввідрізняються

Слайд 15

Автогамних популяціях Аллогамних популяціях Особям цих популяцій Особям цих популяцій властиво самооплодо- властиво роздільноповертання лость і перехреснозапилюваність Вивчав датський ботанік Встановили в 1908 В. Йогансен Дж. Харді-В.

Закономірності успадкування ознак

Слайд 16

В ідеальній популяції частоти алелів та генотипів постійні. За умови: - чисельність особин популяції досить велика; - спарювання (панміксія) відбувається випадковим чином; - Мутаційний процес відсутній; - Відсутня обмін генами (дрейф генів, потік генів, хвилі життя) з іншими популяціями; - природний відбір відсутній (тобто особини з різними генотипами однаково плідні та життєздатні).

Закон Харді-Вайнберга

Слайд 17

Припустимо, що у популяції вільно схрещуються особини з генотипами АА і аа. F1 генотип потомства - Аа F2 відбудеться розщеплення -1АА: 2Аа:1аа Позначимо: частоту домінантного алелю - p частоту рецесивного алелю - g2 То частота цих алелів F1 буде: Р Аа. Аа

Алгоритм застосування Закону Харді Вайнберга

Слайд 18

Р – частота домінантного алелю g – частота рецесивного алелю p2 – гомозиготний домінантний генотип 2pq – гетерозиготний генотип q2 – гомозиготний рецесивний генотип. Сума народження всіх трьох генотипів - АА, Аа, аа = 1, то частота народження кожного генотипу буде наступною: 1АА: 2Аа: аа 0,25: 0,50: 0.25

Позначення

Слайд 19

Використовуючи закон Харді-Вайнберга, можна обчислити частоту народження в популяції будь-якого домінантного і рецесивного гена, а також різних генотипів, користуючись формулами:

Слайд 20

Ціль: з'ясувати частоту всіх можливих генотипів, що утворюються різним поєднанням даних алельних генів. Обладнання: мішечки з кульками (60 білих та 40 червоних), три судини. 1. Червоні кульки моделюють домінантний ген А, білі - рецесивний ген а. 2. Витягуйте з мішечка по 2 кульки одночасно. 3. Записуйте які комбінації кульок за кольором спостерігаються. 4. Підрахуйте число кожної комбінації: скільки разів витягли дві червоні кульки? Скільки разів - червона та біла кульки? Скільки разів витягли два білі? Запишіть отримані цифри. 5. Узагальніть ваші дані: яка ймовірність витягнути обидві червоні кульки? Обидва білі? Білий та червоний? 6. За отриманими вами цифрами визначте частоту генотипів АА, Аа і аа даної модельної популяції. 7. Чи вкладаються ваші дані у формулу Харді-Вайнберга P2(АА) + 2 pq(Аа) + q2(аа) =1? 8. Узагальніть дані всього класу. Чи узгоджуються вони із законом Харді-Вайнберга? Зробіть висновок щодо результатів роботи.

Практична робота: «Моделювання закону Харді-Вайнберга (робота виконується в групах)

Слайд 21

1.Сформулюйте закон про стан популяційної рівноваги. 2. За яких умов дотримується закон Харді-Вайнберга? 3.Чому прояв закону Харді-Вайнберга можна виявити лише за нескінченно великої чисельності популяції?

Давайте подумаємо!

Слайд 2

Давайте подумаємо 2

Слайд 3

Проблемне питання:

Населення чи вид –елементарна одиниця еволюції? 3

Слайд 4

ВидПідвид

Популяції Стая Стадо Прайд (табун) (родина) 4

Слайд 5

Термін населення був введений в 1903 році. Йогансеном

Для позначення неоднорідної в генетичному відношенні групи особин одного виду на відміну однорідної чистої лінії 5

Слайд 6

Проаналізуйте такі визначення популяції:

Слайд 7

Використовуйте наявний матеріал для формулювання поняття – населення

Населення (від латів. Porulos – народ, населення) - 7

Слайд 8

Характеристики популяції

Слайд 10

Особливості популяції: 1. Особини однієї популяції характеризуються максимальною схожістю ознак Внаслідок високої можливості схрещування всередині популяції та однаковим тиском відбору. 2. Популяції генетично різноманітні Внаслідок безперервно виникає спадкової мінливості 3. Популяції одного виду відрізняються один від одного частотою народження тих чи інших ознак У різних умовах існування природного відбору піддаються різні ознаки 4. Кожна популяція характеризується своїм специфічним набором генів - гено

Слайд 11

Слайд 12

Типи популяцій

Географічні Екологічні Локальні Елементарні Ліс у Підмосков'ї Клести обита- Гризуни на Сім'я гризунів і на Уралі ють у ялиновому схилах і дні та сосновому яру лісі 12

Слайд 13

Дайте відповідь на поставлені питання:

Слайд 14

Населення різних видів різняться

Розмірами Чисельністю Віковим Формами особин та статевим спільним складом існування 14

Слайд 15

Закономірності успадкування ознак

Слайд 16

Закон Харді-Вайнберга

Слайд 17

Алгоритм застосування Закону Харді Вайнберга

Слайд 18

Позначення

Р – частота домінантного алелю g – частота рецесивного алелю p2 – гомозиготний домінантний генотип 2pq – гетерозиготний генотип q2 – гомозиготний рецесивний генотип. Сума народження всіх трьох генотипів - АА, Аа, аа =1, то частота народження кожного генотипу буде наступною: 1АА: 2Аа: аа 0,25: 0,50: 0.25 18

Слайд 19

Слайд 20

Практична робота: «Моделювання закону Харді-Вайнберга (робота виконується в групах)

Слайд 21

Давайте подумаємо!

Переглянути всі слайди

Опис презентації з окремих слайдів:

1 слайд

Опис слайду:

Тема: «Генетика популяцій» Завдання: Вивчити генетичні основиструктури та еволюції популяцій. Навчитися вирішувати завдання, пов'язані з генофондом популяцій.

2 слайд

Опис слайду:

Населення - це сукупність особин одного виду, довгий часщо мешкають на певній території, вільно схрещуються один з одним, мають загальне походження, певну генетичну структуру і тією чи іншою мірою ізольованих від інших таких сукупностей особин даного виду. Населення як одиниця виду, форма його існування, а й одиниця еволюції. Характеристика популяції

3 слайд

Опис слайду:

Елементарний еволюційний матеріал - мутації (?). Елементарна еволюційна одиниця – населення. (За Ламарком? По Дарвіну?) В основі мікроеволюційних процесів, що завершуються видоутворенням, лежать генетичні перетворення в популяціях. Вивченням генетичної структури та динаміки популяцій займається особливий розділ генетики – популяційна генетика. Характеристика популяції

4 слайд

Опис слайду:

З генетичної погляду, населення є відкритої системою, а вид - закритою. У загальній формі процес видоутворення зводиться до генетично перетворення відкритої системиу генетично закриту. Кожна популяція має певний генофонд та генетичну структуру. Генофондом популяції називають сукупність генотипів всіх особин популяції. Під генетичною структурою популяції розуміють співвідношення у ній різних генотипів та алелей. Характеристика популяції

5 слайд

Опис слайду:

Одними з основних понять популяційної генетики є частота генотипу та частота алелю. Під частотою генотипу (або алелі) розуміють його частку, віднесену до загальної кількості генотипів (або алелів) у популяції. Частота генотипу, або алелі, виражається або у відсотках, або у частках одиниці. Так, якщо ген має дві алельні форми і частка рецесивного алелю а становить ¾ (або 75%), то частка домінантного алелю А дорівнюватиме ¼ (або 25%) загального числа алелей даного гена в популяції. Характеристика популяції

6 слайд

Опис слайду:

Характеристика популяції Популяції рослин, що самозапиляються і перехреснозапиляються, істотно відрізняються один від одного. Вперше дослідження генетичної структури популяції було зроблено В. Йоганнсеном в 1903 р. В якості об'єктів дослідження були обрані популяції рослин, що самозапиляються. Досліджуючи протягом кількох поколінь масу насіння у квасолі, він виявив, що у самозапилювачів популяція складається з генотипно різнорідних груп, про чистих ліній, представлених гомозиготними особинами.

7 слайд

Опис слайду:

Характеристика популяції Причому з покоління до покоління у такій популяції зберігається рівне співвідношення гомозиготних домінантних та гомозиготних рецесивних генотипів. Їхня частота в кожному поколінні збільшується, тоді як частота гетерозиготних генотипів зменшуватиметься. Таким чином, у популяціях рослин, що самозапиляються, спостерігається процес гомозиготизації, або розкладання на лінії з різними генотипами.

8 слайд

Опис слайду:

Закон Харді-Вайнберга Більшість рослин і тварин у популяціях розмножуються статевим шляхом при вільному схрещуванні, що забезпечує рівноймовірне народження гамет. Рівноймовірну зустрічальність гамет при вільному схрещуванні називають панміксією, а таку популяцію – панміктичною. У 1908 р. англійський математик Г. Харді та німецький лікар Н. Вайнберг незалежно один від одного сформулювали закон, якому підпорядковується розподіл гомозигот та гетерозигот у панміктичній популяції, і висловили його у вигляді алгебраїчної формули.

9 слайд

Опис слайду:

Закон Харді-Вайнберга Частоту народження гамет з домінантним алелем А позначають p, а частоту народження гамет з рецесивним алелем а - q. Частоти цих алелів у популяції виражаються формулою p + q = 1 (або 100%). Оскільки панміктичної популяції встречаемость гамет рівноймовірна, можна визначити частоти генотипів. Харді і Вайнберг, підсумовуючи дані про частоту генотипів, що утворюються в результаті рівноймовірної народження гамет, вивели формулу частоти генотипів в панміктичній популяції: АА + 2Аа + аа = 1 P2 + 2pq + q2 = 1

10 слайд

Опис слайду:

Закон Харді-Вайнберга Користуючись цими формулами, можна розрахувати частоти алелів та генотипів у конкретній панміктичній популяції. Проте дію цього закону виконується за дотримання таких умов: Необмежено велика чисельність популяції, що забезпечує вільне схрещування особин один з одним; Всі генотипи однаково життєздатні, плідні і не піддаються добору; Прямі та зворотні мутації виникають з однаковою частотою або настільки рідко, що їх можна знехтувати; Відтік чи приплив нових генотипів у популяцію відсутня.

11 слайд

Опис слайду:

Закон Харді-Вайнберга У реально існуючих популяціях виконання цих умов неможливе, тому закон справедливий лише для ідеальної популяції. Попри це, закон Харді-Вайнберга є основою аналізу деяких генетичних явищ, які у природних популяціях. Наприклад, якщо відомо, що фенілкетонурія зустрічається з частотою 1:10000 і успадковується за аутосомно-рецесивним типом, можна порахувати частоту народження гетерозигот і гомозигот за домінантною ознакою.

12 слайд

Опис слайду:

Закон Харді-Вайнберга Хворі на фенілкетонурію мають генотип q2(аа) = 0,0001. Звідси q = 0,01. p = 1 – 0,01 = 0,99. Частота народження гетерозигот дорівнює 2pq, дорівнює 2 х 0,99 х 0,01 ≈ 0,02 або ≈ 2%. Частота народження гомозигот за домінантною та рецесивною ознаками: АА = p2 = 0,992 = 0,9801 ≈ 98%, аа = q2 = 0,012 = 0,0001 = 0,01%.

13 слайд

Опис слайду:

Закон Харді-Вайнберга Фактори, що змінюють генетичну структуру популяції: Зміна рівноваги генотипів і алелів у панміктичній популяції відбувається під впливом факторів, що постійно діють, до яких належать: 1. Мутаційний процес; 2. Популяційні хвилі; 3. Ізоляція; 4. Природний відбір; 5. Дрейф генів та інші. Саме завдяки цим явищам виникає елементарне еволюційне явище - зміна генетичного складу популяції, що є початковим етапом видоутворення.

14 слайд

Опис слайду:

Закон Харді-Вайнберга Завдання: Ген у популяції має дві алельні форми та частка рецесивного алелю а становить ¾ (або 75%). Яка частота народження кожного генотипу в даній популяції?

15 слайд

Опис слайду:

Популяція: Популяція - це сукупність особин одного виду, що тривалий час мешкають на певній території, що вільно схрещуються один з одним, мають загальне походження, певну генетичну структуру і тією чи іншою мірою ізольованих від інших таких сукупностей особин даного виду. Генофонд популяції: Генофонд популяції називають сукупність генотипів всіх особин популяції. Елементарний еволюційний матеріал: Мутації. Елементарна еволюційна одиниця: Населення. Елементарне еволюційне явище: Зміна генофонду популяції. Генетична структура популяції: Під генетичною структурою популяції розуміють співвідношення у ній різних генотипів та алелів. Ідеальна популяція: Населення, в якій виконуються 4 умови: Необмежено велика чисельність популяції, що забезпечує вільне схрещування особин один з одним; Немає мутацій, або прямі та зворотні мутації виникають з однаковою частотою або настільки рідко, що їх можна знехтувати; Немає міграцій, чи відтік чи приплив нових генотипів у популяцію відсутня. Нема відбору; Підведемо підсумки:

16 слайд

Опис слайду:

Чому населення – відкрита структура, а вид – закрита? Схрещування між особинами різних популяцій можливе, між особинами різних видів – немає. Чому закон Харді-Вайнберга не застосовується для гороху? Горох – самозапилювач. У популяціях рослин, що самозапиляються, спостерігається процес гомозиготизації, або розкладання на лінії з різними генотипами. Яка населення називається панмиктической? Населення, у якій забезпечується рівноймовірна встречаемость гамет при вільному схрещуванні (панміксія). Підведемо підсумки:

17 слайд

Опис слайду:

Закон Харді-Вайнберга Завдання: На острові Умнак в 1824 видобуто чорнобурих - 40 лисиць (ВВ), сіводушек - 95 (Вb), червоних лисиць 51 (bb). Визначте частоти генотипів, частоти алелів, порівняйте співвідношення з теоретичними. Розділимо чисельність особин з кожним генотипом на загальну чисельність та отримаємо такі частоти генотипів: ВР: 40/186 = 0,215; Bb: 95/186 = 0,511; bb: 51/186 = 0,274. Визначимо частоти алелів. Оскільки кожна особина мала два алелі (однакових або різних), то загальна кількість алелів дорівнює подвоєному числу особин у вибірці: р(В) = (2ВВ + Вb)/2(ВВ + Вb + bb) = (2 х 40 + 95) / 2 (40 + 95 + 51) = 0,470. g = 1 – p = 0,530. Очікуване співвідношення генотипів має бути: ВР = 0,4702 = 0,221; Вb = 2 х 0,470 х 0,530 = 0,498 та bb = 0,5302 = 0,281. Якщо ми помножимо ці значення на число особин у вибірці, ми отримаємо, що при стані рівноваги в популяції повинні бути 0,221 х 186 = 41 чорних, 0,498 х 186 = 93 сівень і 0,281 х 186 = 52 червоних лисиці.

18 слайд

Опис слайду:

Закон Харді-Вайнберга Завдання: На півострові Нушагак в 1824 видобуто чорнобурих - 1 лисиць (ВВ), сіводушек - 7 (Вb), червоних лисиць 121 (bb). Визначте частоти генотипів, частоти алелів, порівняйте співвідношення з теоретичними. Розділимо чисельність особин з кожним генотипом на загальну чисельність (129) та отримаємо такі частоти генотипів: ВР: 1/129 = 0,0078; Bb: 7/129 = 0,054; bb: 121/129 = 0,938. Визначимо частоти алелів. Оскільки кожна особина мала два алелі (однакових або різних), то загальна кількість алелів дорівнює подвоєному числу особин у вибірці: р(В) = (2ВВ + Вb)/2(ВВ + Вb + bb) = (2 х 1 + 7) / 2 (1 + 7 + 121) = 0,0349. g = 1 - p = 0,9651. Очікуване співвідношення генотипів має бути: ВР = 0,03492 = 0,0012; Вb = 2 х 0,0349 х 0,9651 = 0,0674 та bb = 0,96512 = 0,9314. Якщо ми помножимо ці значення число особин у вибірці, отримаємо, що з стані рівноваги у популяції повинні бути 0,0012 х 129 = 0,15 чорних; 0,0674 х 129 = 9 сіводушок і 0,9314 х 129 = 120 червоних лисиць.

19 слайд

Опис слайду:

Закон Харді-Вайнберга Завдання: На острові Умнак в 1824 р. жили 40 чорнобурих лисиць (ВВ), 95 сіводушек (Вb), 51 червона лисиця (bb). Припустимо, що внаслідок епідемії загинули червоні лисиці. Визначте частоти генотипів і частоти алелів у лисиць, що залишилися, в цьому і наступному поколінні лисиць. Розділимо чисельність особин з кожним генотипом на загальну чисельність та отримаємо такі частоти генотипів: ВР: 40/135 = 0,2963; Bb: 95/135 = 0,7037. Визначимо частоти алелів. Оскільки кожна особина мала два алелі (однакових або різних), то загальна кількість алелів дорівнює подвоєному числу особин у вибірці: р(В) = (2ВВ + Вb)/2(ВВ + Вb) = (2 х 40 + 95)/2 (40 + 95) = 0,648. g = 1 – p = 0,352. У наступному поколінні співвідношення генотипів має бути: ВР = 0,6482 = 0,42; Вb = 2 х 0,648 х 0,352 = 0,456; bb = 0,3522 = 0,124. Встановиться новий стан рівноваги популяції.

Популяції синиці. Чинники, що визначають динаміку чисельності. Біотичний (репродуктивний) потенціал. Таблиця виживання куріпки. Типи динаміки чисельності популяцій. Зміна чисельності населення. Смертність. Чинники, що визначають коливання. Моновольтинні види. Теорія взаємодії популяцій. Логістична модель зростання чисельності популяції. Таблиці виживання. Рівняння експонентного зростання чисельності популяції.

"Типи динаміки популяції" - Показник. Схема. Графіки виживання. Професор Р. А. Вікторов. Масовий нерест. Частка тварин. Два типові варіанти. Таблиці плодючості та виживання. Регулювання. Розмір біотичного потенціалу. Інтенсивність. Багаторічні цикли динаміки. Зниження смертності. Динаміка чисельності популяції. Масовий розвиток хибногусениць. Динаміка популяцій. Динаміка популяцій тваринних організмів. Чинники довкілля.

"Вивчення популяції" - Народжуваність - здатність до збільшення чисельності. Структура населення. Концепція демекології. Поняття про населення. WWF. Населення - елементарне угруповання особин одного виду. Криві виживання. Ефект групи. Внутрішньовидові взаємини у популяції. Міжвидові взаємини у популяції. Просторові підрозділи популяції. Статева структура - співвідношення особин за статтю. Елементарна (мікропопуляція).

"Показники популяції" - Популяційні хвилі. Сукупність особин одного виду. Логістичний зростання. Питома народжуваність. Експонентне зростання. Населення. Криві виживання. Швидкість зміни чисельності населення. Кількісні показникипопуляції. Показники структури. Динаміка зростання чисельності популяцій. Статичні показники. Виживання. Динамічні показники. Вплив екологічних факторів. Виживання.

"Популяційна генетика" - Генетичні процеси. Генетична населення. Рішення завдання. Розрахунок частот народження генотипів. Мутаційний тиск. Складаємо пропорцію. генотип. Закономірність. Закон Харді-Вайнберг. Умови панміксії. Розрахунок частоти алелів. Фактичний ряд. Теоретичні частоти. Рішення типових завдань. Вплив мутацій. Розрахунок частоти алелів у гетерозигот. Ген. Зміни за покоління. Aa гетерозигот. Населення скорочується.

"Характеристики популяції" - Підвид. Закономірність. Населення різних видів. Населення чи вид. Закон про стан популяційної рівноваги. Алгоритм застосування закону. Обчислити частоту народження в популяції будь-якого домінантного і рецесивного гена. Населення. Окрема особина. Визначення популяції. Частота домінантного алелю. Боротьба існування. Давайте подумаємо. Типи популяцій. Частоти алелів. Термін. Популяції.