Главная страница
qrcode

генетика кр. Хромосомная теория наследственности


Скачать 44.37 Kb.
НазваниеХромосомная теория наследственности
Дата08.06.2019
Размер44.37 Kb.
Формат файлаdocx
Имя файлагенетика кр.docx
ТипДокументы
#76192
Каталог

Хромосомная теория наследственности.

Томас Морган. В 1902 году 2 исследования Саттон и Бовери независимо друг от друга предположили, что гены расположены в хромосомах.
Эта идея положила начало хромосомный теории наследственности.

Основные положения:

1.Ген - это участок хромосомы.
2.Аллельные гены занимают аналогичные локусы гомологичных хромосом.
3.Между гомологичными хромосома ми возможен обмен генами(кроссинговер)
4.Частота кроссинговера определяется расстоянием между генами.
5.За единице расстояния между гена и принята 1 Морганида, т. е расстояние при котором кроссинговера идёт в 1% случаев.

Учёными, кроме факторов независимого наследования признаков выявлено множество случаев, когда признаки передаются целыми группами.
Поскольку в клетке имеется большое число генов, а число хромосом ограничено, то очевидно, что в каждой хромосоме имеется большое кол-во генов, связанных между собой и наследуемых группами.
Гены, расположенные в одной хромосоме, представляют собой группу сцепленных генов(группу сцепления).
Гены одной группы сцепления наследуются независимо от генов принадлежащих к другим группам сцепления.

Томас Морган впервые установил, что материальной основной сцепления является хромосома.
Она представляет собой отдельную материальную и функциональную единицу, при редукционном делении клетки и, следовательно, все гены, находящиеся в одной хромосоме, будут связаны между собой субстрактом хромосомы, её организацией и поведением в мейозе.

Пример сцепления Моргана.
При наличии полного сцепления по 2ум парам генов, среди гибридов выявляется только 2 класса особей, как при моногибридном скрещивании.

Наряду с полным сцепление Томас Морган обнаружил и неполное сцепление.

Гибриды полно поколения были скрещены с чернотелыми с зачаточнокрылыми самцами. В следующем поколении F2 у большинство а особей(83%) наблюдалось прежнее сочетание признаков, а именно серые с зачаточными-41,5%,черные с нормальными - 41,5%. А у 17% особей наблюдались новые сочетания черные с зачаточными-8,5%,серые с норм-8,5%.Сцепленное наследование было нарушено.

Ещё в 1909г учёный Янсенс, изучал мейоз у земноводных обнаружил в профазу1 перекрест хромосом.

И высказал предположение, что хромосомы в мейозе способны взаимно обмениваться участками.

Т. Морган развил это представление в идею об обмене генами при конъюгации гомологичный хромосом, а неполное сцепление было обьяснено им как результат такого обмена и названо - кроссинговером.

Частоту кроссинговера выражают отношением числа особей, у которых обнаруживается кроссинговера, к общему числу особей в потомстве анализурующего скрещивания и вычисляют в процентах.
Морган предположил, что частота кроссинговера показывает относительное расстояние между генами : чем дальше стоят друг от друга гены, тем чаще происходит кроссинговер.

Т. Морган выдвинул гипотезу линейного расположения генов в хромосоме.

Самки мухи дрозофилы гетерозиготны по трём генам сцепленным, скрещены с гомозиготным самцом.
В потомстве было 1160 некроссоверных мух, 43-кроссоверные с признаками перекрёста между генами w и b и 15 мкх с признаками кроссинговера между генами y и w.

Если гены А, В и С расположены в одной хромосоме в указанном порядке, то расстояние AВ+ВС=АС
Генетическая карта хромосомы - это схема относительного расположения генов, находящихся в одной группе сцепления (хромосоме)

В такой карте указывают группу сцепления(номер хромосомы), место центромеры, название генов (по первым буквам англ. названия признаков), их локусы и расстояния между ними.

Генетика пола.

Пол организма зависит от взаимодействия наследственной основы полученной им от родителей и влияния условий внешней среды, в которой он развивается.

Механизм детерминации пола.

Детерминация (определение) пола может происходить на разных фазах цикла размножения.

Типы детерминации:

1.Прогамный- пол зиготы может предопределяться ещё в процессе созревания женских гамет-яйцеклеток. (Н-р, коловратки, первичные кольчатцы, тля)

Яйцеклетки этих организмов в результате неравномерного распределения цитоплазмы в процессе овогенеза становятся различными по размеру . Из крупных развиваются самки, из мелких - самцы.

2. Сингамный- пол организма определяется при оплодотворении. (Н-р, млекопитающие, рыбы, двукрылые насекомые, двудонные растения)

3. Эпигамный- детерминация пола происходит после оплодотворении под влиянием внешних условий. ( Н-р, морской червь, "бонелия" - из оплодотворенного яйца выходит свободноплавающая личинка, которая оседает и прикрепляется ко дну и в этом случае формируются самки либо личинка прикрепляется к хоботку половозрелой самки - то образуются самцы)

Учёными было отмечено , что соотношение полов у животных близко 1:1

Данное соотношение совпадает с расщеплением аллелей при анализирующем скрещивании.

Если пол наследуется по такому же принципу, то можно предположить, что один пол должен быть гомозиготным, а другой гетерозиготным. Такая догадка впервые была высказана Менделем.

Позднее цитологи ,изучая мейоз у некоторых насекомых обнаружили явление неравномерного распределения хромосом. У самцов клона наблюдали одних сперматоцитах 2ого порядка 7 хромосом, а в других-6.Следовательно, одна хромосома оказалась не парной, её назвали Х-хромосомой, а все остальные назвали аутосомами. У самца клона 13 хромосом, у самок-14.
Муж 12+Х=13
жен 12+ХХ=14

У КРС - 60 хромосом.
МУЖ 58+ХУ=ХУ
ЖЕН 58+ХХ=Х

Мужской пол-2 сорта гамет(гетерогаметы)
Женский пол - 1 сорт гамет(гомогаметы)

Исследования показали, что гетерогаметность по мужскому полу присуща млекопитающим, рыбам, двукрылым насекомым, двудольным растениям.
Птицы, бабочки, ретилии- муж ХХ, жен ХУ

Наследование признаков сцепленных с полом.

Половые хромосомы также как аутосомы несут в себе гены, контролирующих те или иные признаки. Такие признаки называют сцепленными с полом.
В процессе исследования было установлено, что У-хромосома гетерогенного пола в отличие от Х- хромосомы почти не содержит генов, то есть наследственно инертна. Поэтому гены находящиеся в X-хромосоме не имеют своих аллельных партнеров в У-хромосоме,следовательно, рецессивные гены Х-хромосомы могут проявляться, тк им не противостоят доминантные аллели в У-хромосоме.

Явление сцепленного с полом наследования было впервые открыто Морганом в опытах на дрозофиле.

Нормальный цвет глаз тёмно-красный, но встречаются и белоглазые формы.

Гены, определяющие цвет глаз локализованы в X- хромосоме.

А-красный цвет глаз.

а -белый цв. гл

P XX(AA) ×XY(a)

F1:XX(Aa) ;XY(A) ;XX(Aa) ;XY(A)

P XX(Aa) ×XY(A)

F2:XX(AA) ;XY(A) ;XX(Aa) ;XY(a)

При скрещивании гомозиготных красноглазых самок с белоглазым самцом в F1 все потомство оказывается красно глазами, а в F2 происходит расщепление в соотношении 3 кр: 1 бел при этом белоглазые бывают только самцы.

A-красные

а-белые

P:XX(Aa) ×XY(A)

F1:Xx(Aa); XY(a) ;XX(Aa) ;XY(a)

P:XX(Aa) ×XY(a)

F2:XX(Aa) ;XY(A) ;XX(aa) ;XY(a)

В следующем рецептурном скрещивании, когда самка гомозиготная по гену бел. глаз спаривается с красн глаз. самцом, то расщепление уже в F1 соотношение 1:1.

При этом белоглазые только самцы, а красноглазые только самки. В F2 появляются мухи с обоими признаками в соотношении 1:1 как среди самок и среди самцов.
Описываемый тип наследуемости оказался закономерным для всех организмов в отношении признаков сцепл. с полом. Половые хромосомы гомогаметного материнского организма передаются как сыновьям, так и дочерям. А единственная Х-хромосома гетерогаметного мужского пола передается только дочерям.

Гены, находящиеся в Y хромосоме передаются по мужским линиям- голандрический тип.

N-зд

n-гем

P:XX(Nn) ×XY(n)

F1:XX(NN) ;XY(N) ;XX(Nn) ;XY(n)

Существует признаки, гены которых могут находиться в аутосомах(полов хром) обоих плов, но проявляются лишь у одного из них такие признаки называются ограниченными полом. (продуктивность животных).

Существует признаки, характер доминирования которых будет зависеть от пола. Такие признаки называются зависимыми от пола( развитие рогов у овец)

Изменчивость и ее классификация.

Фенотипическая наследственность- изменяется фенотип без изменения генотипа при этом структура генотипа не затрагивается .Пределы определяются нормой реакции. Нормы реакции определены генотипом .

Генотипическая наследственность – изменение фенотипа в следствии изменения генотипа .Бывает комбинативная и мутационная .

Структура генов не меняется при комбинативной ,но возникают новые сочетания, что приводит к появлению организмов с другим генотипом и фенотипом .
Возможности комбинативной изменчивости ограничены корреляционной взаимосвязью между признаками.
Соединяя в 1 породе высокую молочную продуктивность с высоким мясным качеством нельзя.
Высокая молочность связана с интенсивным обменом веществ .А высокие мясные качества с низким обменом веществ.

Мутационная изменчивость характеризуется внезапный появлением у единичного организма каких - либо новых признаков, особенностей, которых не было у родителей.

Изменение генетического материала.

Обладает следующими свойствами:

-возникают внезапно, скочкообразно
-передаются из поколения в поколение
-не направлены(не определены)
- под действием одного и того же фактора у одинаковых особей могут мутировать разные гены.
-могут возникать повторно.

Классифицируют:

1)По причинам, вызвавшим мутации
-спонтанные
-индуцированные

Когда мутации возникают под влиянием природных факторов внешней среды или в результате нормальных физиологических и биохимических изменений в организме относятся к спонтанным.

Искусственные мутации - индуцированные.

2)По месту возникновения мутации бывают:
-соматические
-генеративные

Соматические происходят в соматических клетках и проявляются мозаично. Они передаются по наследству при вегетативном размножении и не наследуются при половом.
Генеративные происходят в половых клетках передаются по наследству и выявляются фенотипически у потомков.

3)По исходу для организма мутации:
-отрицательные(летальные, полулетальные)
-нейтральные (морщинистость семян у гороха, веснушки у человека)
-положительные (повышают приспособленность и жизнестойкость организма ;полиплоидность растений широко используется человеком в искусс. отборе)

4)По характеру изменения генетического материала :
-геномные(изменяется число хромосом)
-хромосомные (изменяется структура хромосом)
-генные (изменяется участок ДНК в пределах генов)

Геномные бывают 2ух типов:
Полиплоидия - изменения числа хромосом кратно их гаплоидному числу(3n,4n,5n)
Гетероплоидия- изменение генома некратное гаплоидному числу(2n+1,2n-1)
Полиплоидия делится:
-автоплоидия(кратное увеличение числа хромосом одного вида)
-аллоплоидия

Автоплоидия выгодна для растений .С увеличением числа хромосом в ядре его объем увелич, следовательно ,увелич кол-во плазмы ,увелич общие размеры клеток. Размер растений увелич ,удлиняется срок развития растений. Однолетние растения могут могут становится многолетними .Повышается морозоустройчивость.
На ряду с положительными св-ми характерно нарушение плодовитости .

Триплоиды- бесплодны, Тетраплоиды-частично бесплодны.
Это связано с нарушением нормального хода мейоза, в частности с нарушением попарной конъюгации хромосом.
У полиплоидных форм наблюдается усложнение наследственности ,следовательно ,усложнение хар-ра расщепления во F2 поколении(тетраплоиды 35:1)


Аллоплоидия –
полиплоидяи ,возникшая при скрещивании разных видов .(Гибридная полиплоидия)
Позволяет преодолеть бесплодие отдаленных гибридов.(Тетраплоид редьки и капусты)
У животных полиплоидия, как правило, приводит к летальному исходу или глубоким изменениям.

У высших животных полиплоидия встречается в отдаленных органах и тканях, обеспечивая их более интенсивный рост и жизнедеятельность (Мышечная ткань, нервная ткань, клетки печени)
Гетероплоидия всегда имеет отрицательные последствия и у растений и у животных.
Трисомики(2n+1) , моносомики(2n-1), тетрасомики (2n+2), пентасомики (2n-2).
Чаще всего встречаются по мелким парам хромосов Различная окраска геоцинтов.
Хромосомные мутации возникают вследствие нарушений при делении клеток или в результате физических воздействий:

- внутрихромосомные (нехватки, делеции, дупликации и инверсии)
- межхромосомные (фрагментации и транслокации)
Нехватки (хромосомы утрачивают большие или маленькие конечные участки. В гомозиготном состоянии летали гетерозиготном- жизнеспособны)
Делеции( потеря хромосомой среднего участка)
Дупликации( удвоение какого-либо участка хромосомы менее опасны. Например:Изменение формы глаза у дрозофилы)
Инверсии( поворот участка хромосомы на 180 градусов) 
При этом баланс генов не изменяется, фенотипически не проявляется, снижается плодовитость.
Транслокации (обмен участками между гомологичными хромосомами) Изменяются группы сцепления генов, в гомозиготном- летальны, например тутовый шелкопряд - положит результат.
Фрагментация ( распадение хромосомы на части).

Генные (точковые) мутации.
В них происходит изменение синтезируемого белка. 
4 способа возникновения:
- путем вставки нуклеотида
- путём выпадение нуклеотида
- замена пары оснований в составе одного. ( может изменятся триплет, например, существование гемоглобина нескольких типов)
Разные гены мутируют с различной частотой.
5) По направлению мутации:
- прямые (от дикого типа к измененному)
- обратные( от изменённого к дикому)

Иммуногенетика. Группы крови

Иммунология - наука о защитных свойствах организма.
Иммунитет- система защиты организма от всего генетически- чужеродного.
В основу иммуно-генетических методов положено определение реакции клеточных элементов иммунной системы на всё генетически- чужеродное.
В животноводстве иммуногенетику используют для характеристики генофонда, для характеристики генетической структуры породы, а также для определения достоверности происхождения потомства.
Иммуногенетика основана на специфическом взаимодействие антигенов и антител.
Антитела(аглютенины) это белки сыворотки крови и других биологических жидкостей, которые синтезируются в объем на введение антигена и обладают способностью специфически с ним взаимодействовать.
Существует 5 классов антител:
1.Gamie
Все они различаются по строению.
Появление антител в крови свидетельствует о сопротивлении организма, а уровень антител служит мерой напряженности иммунитета.
Антитела:
-естественные (немногочисленные)
- иммунные( получают посредством иммунизации животных)
Антитела могут бороться с антигенами несколькими путями.
1. Антитела склеивают антигены, соответственно те не могут передвигаться и поглощаются макрофагами- реакция агглютинации.
2. Антитела в клетках антигенов могут образовывать Дыры. В результате содержимое антигена выливается, вытекает и он погибает- реакция гемолиза.
3. Антитела блокируют антигены. Клетки иммунной системы их уничтожают- реакция преципитации.
По происхождению антитела:
-
нормальные(в любом организме как результат бытовой иммунизации)
-инфекционные(накопляется в организме в период болезни,инфекции)
-постинфекционные(обнаруживаются после перенесенного заболевания)
поствакционные(обнаруживаются помле искусств вакцинации)

Антигены(агглютиногены)-любые простые или сложные в-ва ,которые попадают в организм , в основом находятся мембранах эритроцитов ,кроме того антигенами мб полипептиды,полисахариды, нуклеин кислоты.
При попадании в организм они вызывают иммунную реакцию и способны специфично взаимодействовать с продуктами этой реакции ( с антителами)
Антигены:
-сильные(они вызывают выраженный иммунный ответ)
-слабые (более пассивные иммунные реакции)
Антигены обладают св-ми:
1.Антигенность-способность выражать развитие иммунного ответа .
2.Специфичность –антигены имеют специфические участки (эпитопы) с помощью которых иммунная система распознает этот антиген .


По генетическому отношению (длнор-реципиент)различают:
-аутоантигены( они происходят из ткани собственного организма)
- изоантигены (они происходят из генетические идентичного донора)
- аллаантигены (они происходят из неродственного донора того же вида)
- ксеноантигены (происходят от донора другого вида)

Иммунологические (иммуногенетические) методы
применяются для:
- оценки состояния иммунной системы человека
- определение состава и характеристики тканей человека( например, определения группы крови, резус-фактора)
- диагностики инфекционных болезней и резистентности (устойчивости) к ним
- идентификации бактерий и вирусов
- выявление в-в , обладающих антигенными свойствами (например, гормоны, ферменты, яды)
- выявление иммунопатологического состояния(аллергия)
В основе иммунологических методов лежат серологические реакции, для постановки которых используют сыворотку, которое содержит антитела.
Процесс взаимодействия антигена и антитела протекает в 2 фазы: 
1. специфическая фаза (комплементарное соединение антигена с антителом, несколько секунд или минут)
2.неспецифическая фаза (характеризуется внешними признаками образование иммунных комплексов) ,от нескольких минут.

Группы крови.

У человека :
-первой из систем групп крови была открыта система А-В-О
За группы крови отвечает аутосомный Ген I, который имеет 3 аллельные состояния:
IA, IB, I0
В организме человека могут попасть только 2 гена из 3:
Iгр:I0I0- эритроциты не имеют антигенов , в плазме содержится антитела альфа и B. 
IIгр:I0IA, IAIA- эритроциты имеют антигены А, в платной содержатся антитела В
IIIгр:I0IB, IBIB- эритроциты имеют антигены, антитела Альфа
I'гр:IAIB- эритроциты имеют антигены А, В, антитела отсутствуют
Резус фактор
- это антиген, который находится на поверхности эритроцитов.
Этот антиген был обнаружен у человека с помощью сыворотки кролика иммунизированного эритроцитами обезьяны вида макака- резус.
Насчитывается 6 основных антигенов резус-фактора Rh.
Около 85% людей имеют этот резус-фактор - резус-фактор положительный, 15% людей не имеют- резус фактор отрицательный. 
Rh+Rh+ ×Rh-Rh-
F1 Rh+Rh-

Rh+Rh- ×Rh-Rh-
F1 Rh+Rh-, Rh+Rh-, Rh-Rh-, Rh-Rh-
У животных в процессе беременности антитела через плаценту не попадают в кровь и не наблюдается конфликт. Эти антитела накапливаются в молозеве высокой концентрации.
Если в первые 36 часов по кормить молозевом с антителами жеребёнок умрёт.

Группы крови животных.

К настоящему времени в эритроцитах КРС выявление около 100 факторов антигена в крови. 
У лошадей выявлено 8 антигенов, у свиней - 80, у кур- 60 .
При изучении группы крови у животных была установлена важная закономерность. Потомки могут наследовать только те факторы крови, которые есть у их родителей. У потока не обязательно должны быть все факторы, имеющиеся у родителей:
Если у потомков присутствует один фактор, которого отсутствует у обоих родителей, значит по происхождению он не их потомок. На этом основана оценка достоверности. 
Наследование факторов крови групп каждого вида животного контролируется несколькими генами.
Факторы крови могут наследоваться по одиночке и целыми группами и комплексами(от 2 до 8 антигенов) 
Системы групп крови по генетической структуре подразделяют на простые, которые включают не более 2 антигенов, и на сложные - больше 2 антигенов. 
Однофакторные системы группа крови:I,L,M,N',T' 
Первая аллель отвечает за присутствие антигена, вторая за его отсутствие. 
Двухфакторная: F, R', S'
Каждый антиген представляет свою группу крови. 
Многофакторная система(S) :A, B, C, S
Все системы обладают многообразием групп крови и большинство из них состоит из нескольких факторов и наследуются как единое целое. 
Система A отключает 4 фактора
Система S-5 факторов

Наследование количественных признаков у сельскохозяйственных животных

.
Две группы признаков:
1. Качественные признаки. (Окраска шерстяного покрова, форма ушей, форма гребня, комолость и рогатость). Взаимоисключающие друг друга признаки, то есть альтернативные. Они наследуются по законам Менделя. Они развиваются либо при слабом влиянии внешней среды или вообще от неё не зависят следовательно они зависят от генотипа. Их фенотип 100% соответствует их генотипу.
2. Количественные признаки. Признаки, которые можно посчитать и выразить в цифрах. Удой, яйценоскость, убойная масса, жирномолочность, белковомолочность, выход шерсти. Это сложные признаки, так как они наследуются по принципу аддитивной полимерии, а также по типу сверхдоминирования.
Гены, обуславливающие развитие количественных признаков часто обладают плейотропным действием. 
Большей степени находится под влиянием факторов внешней среды, например кормление. Уход, содержание, микроклимат, температура, освещенность - у птиц.
Эти признаки находятся под влиянием нервной и гормональной системы, а также пищеварительной и кровеносной систем. 
Имеет сложный характер наследования, который обуславливает большую изменчивость этих признаков со всеми переходами между крайними значениями. При этом самым многочисленным оказывается средний тип 1:4:6:4:1.
Четкого расщепления в F2 мы не увидим. Для количественного признака очень трудно определить генотип по его фенотипу. Необходимо учитывать фенотип предков и потомков. Выделяют общую фенотипическую изменчивость, то есть фенотипическое разнообразие, определяемое как наследственными, так и не наследственными факторами.
Фенотипическую изменчивость разделяют на две доли: паратипическая и генотипическая. 
Генотипическая изменчивость - это та доля фенотипической изменчивости, которая возникла под действием наследственных факторов. Именно эта доля больше всего интересует селекционеров.
В конце 40х годов 20 века американским ученым Лашем было введено понятие наследуемости признака, впервые предложил метод её вычисления.

Наследуемость - это доля общей фенотипической изменчивости признака, которая зависит от генотипа и обусловлена генетическими различиями. (Доля участия генотипа в формировании фенотипа.) 
Им же был введён коэффициент наследуемости h^2, он определяется как отношение генетической изменчивости к общей фенотипической от 0 до 1 или от 0 до 100%.

Существуют разные способы вычисления коэффициента наследуемости:
1. По Райту. Наиболее простой способ, основанный на изучении корреляции между признаками родственных животных (мать-дочь). h^2=2r
r - корреляция ( взаимосвязь между признаками). 
2. h^2 равен удвоенному коэффициенту регрессии R. 
h^2 = 2R.
3. Вычисление h^2 дисперсионным методом. Дисперсия между матерью и дочерью, вычисляют 3 дисперсии: 1. общая дисперсия(Cy)
2. факториальная дисперсия (Cx) 
3. остаточная дисперсия (Cz) 
Cy = Cx - Cz

Факториальную дисперсию называют межгрупповой (внутри популяционной). Она отражает различие между отдельными группами особей в пределах популяции.
Остаточную дисперсию называют внутригрупповой или индивидуальной. Она отражает различие между особями в пределах одной группы. h^2 = Cx/Cy
Величина наследуемости будет специфично для каждой группы животных.
Причины:
1. Зависит от степени генетического разнообразия особей стада ( В садах с высоким генетическим разнообразие будет наблюдаться более высокий коэффициент наследуемости признака) 
2. Зависит от характера самого признака. Разные признаки передаются потомству в различной степени. Более полно передаются морфологические признаки, значительно слабее передаются продуктивные признаки. ( количественные признаки - слабее). 
3. Зависит от условий внешней среды. В благоприятных условиях среды выше h^2.
4. Зависит от уровня продуктивности животных в стаде. В стадах с высоким уровнем продуктивности лучше условия кормления и содержание, это позволяет животным более полно проявить свой потенциал продуктивности следовательно наследуемость выше.
Понятие о популяции.Классификация популяций.

Популяция -это совокупность особей одного вида, обитающих в определенном ареале а, свободно скрещивающихся и получающих плодовитое потомство. Классификация популяций.
Различают типы популяции:
1. Генетическая или панмиктическая. Для неё характерно свободное спаривание особей, отсутствие избирательности при подборе животных .
2 . Гетерогенная популяция. Искусственно созданная группа животных на базе разных пород или линий одного вида животных.
3. Замкнутая популяция. Группа особей, спаривающихся только друг с другом. 
4. Исходная популяция. Исходный селекционный материал, с которым ведётся целенаправленная племенная работа.
5. Контрольная популяция. Специальная группа животных, предназначенная для оценки селекционного прогресса.
6. Идеальная популяция (реально несуществующая популяция, используется для решения вопросов популяционной генетики и теоретической селекции, как математическая модель)
Каждая популяция характеризуется определенным соотношением частот генов и частот генотипов. 


Свойства генетической популяции формируется под воздействием факторов среды, наследственности, изменчивости и отбора. В результате взаимодействия этих факторов популяциях происходит изменения, которые обеспечивают процесс её развития.
В искусственных популяциях животных микроэволюция будет идти за счёт факторов: кормления, содержания, отбор, подбор животных.
В популяции генетическая структура определяется концентрация генов (или аллелей) и чистотой гомозиготных и гетерозиготных генотипов.
Генетическая популяция - это сложная биологическая система, которая обладает двумя свойствами: динамичность и постоянство.
Генетические популяции непрерывно подвергаются влиянию факторов, способных вывести её из генетического равновесия (частота генов и генотипов в ряде поколений не меняется)
Факторы:
1. разные типы скрещивания и размножения
2. Отбор (естественный или искусственный)
3. Мутационный процесс
4. Меняющиеся факторы среды
5. Миграция особей
6. Дрейф генов
Для для изучения генетическую структуру популяции используют следующие основные методы:
1. Метод генетического анализа (при этом изучает фенотипы родителей и потомства и выявляют характер наследования отдельных признаков)
2. Метод цитогенетического анализа кариотипа особей популяции( выявляют хромосомные аномалии, влияющие на прогрес популяции)
( особенно важен этот метод при проведении селекционных работ)
3. Математический метод или биометрический.
( Этот метод позволяет определить степень влияния генетических факторов на фенотипическое проявление признака. Кроме того, он позволяет моделировать генетические процессы происходящие в популяции в ряде поколений и определить их перспективу)
4. Эколого- физиологический метод (Он позволяет установить влияние факторов среды на состояние популяции и степень реализации генетического потенциала признаков)
В 1908 году был разработан закон примерного соотношение генов:
Закон Харди-Вайнберга (Английский математик Харди и немецкий врач вайнберг опубликовали математический анализ частот аллелей и генотипов по группам крови системы АВО у человека ( Независимо друг от друга))
- в больших популяциях где спаривание происходит случайно и где частота одного из аллелей равна Р (аллель А), а другая равна Q(аллель A) и сумма частот p + q=1, то потом стало трех генотипов будет находиться в состоянии генетического равновесия выражающегося формулой:
(pa+qa) ^2=paa^2+qaa^2
Например :в стаде местных кур c гребнем на каждые 100 родившихся цыплят приходится 9 листовидной формы гребня. 
Таким образом, частота или доля особей в потомстве qa= 0,09 а частота гена корень из 0,09 равна 0.3
Следовательно, частота гена розовидного гена pа=1 -0,3 = 0,7
Доля гетерозиготных особей составляет 2(0,7*0,3)=0,42
Таким образом, 42 цыплёнка из каждых 100, это носители Гена листовидной формы гребня(0,7^2+2(0,7*0,3)+0,3^2=1
Закон харди-вайнберга может проявиться в чистом виде в следующих случаях:
1. Если популяция достаточно многочисленна
2. Если в популяции происходит свободное спаривание особи любого генотипа
3. Если не происходит удаление и введение генов популяцию
4. Если отсутствует влияние отбора
5. Если не наблюдается мутации, миграции и случайного дрейфа генов
Закон позволяет определить количество и соотношение некоторых генов популяции, позволяет прогнозировать направление изменение свойств популяции. 
Основным методом для определения нарушения генного равновесие в популяции служит сравнение фактических существующей генетической структуры, которая выявляют по фенотипу животных с теоретической структурой, которая определяет по формуле Харди-Вайнберга.

Особенно этот метод удобен в отношении признаков, которые наследуются кодоминантно. 
- факторы влияющие на генетическую структуру популяции:

( популяция способна сохранять структуру в ряде поколений, тем самым формируя генетический гомеостаз, т.е. постоянство, в тоже время она может менять свою структуру под влиянием внешних и внутренних факторов, тем самым обладая генетической пластичностью. Именно эти два процесса обеспечивает генетическую динамику.) 
1) генная и хромосомная мутации ( способствует увеличению числа гетерозиготных особей, которые приспосабливаются к условиям обитания). 

Генные мутации приводят к изменению доминантной формы аллеля в рецессивную (прямая мутация) или рецессивной в доминантную ( обратная мутация). 
В естественных популяциях генные мутации возникают с частотой 10^-5. Не оказывают большого влияния на частоту генов в популяции.
В больших популяциях мутантный рецессивный ген дольше сохраняется в гетерозиготном состоянии. В малых популяциях он быстрее переходит в гомозиготное состояние и подвергается воздействию отбора. 
Хромосомные мутации еще больше увеличивают генетическую изменчивость в популяции точка частота генных и хромосомных мутаций зависит от влияния отбора, силы его давления и направления. 
Мутационный процесс ведет к образованию в популяциях генетического полиморфизма, то есть разнообразия частот аллелей. 
2. Миграция особей. Способствует созданию потока генов в конкретную популяцию за счёт особей из других популяций.

3. Способ размножения. Свободное оспаривание приводит популяцию в состоянии химического равновесия по частоте генов и генотипов.

4. Дрейф генов.
Оказывает влияние на изменение генных частот и приводит к изменению генетической изменчивости. 
Будет определяться численностью популяции. Чем меньше популяция, тем больше вероятность случайных изменений концентрации отдельных генов. 

5. Отбор (естественный и искусственный). 
Отбор приводит к повышению концентрации одних генов и понижению концентрации других генов.

Изменение структуры популяции под действием отбора зависит от типа наследования, зависит от пенетрантности гена ( фенотипическое проявление гена), зависит от типа отбора (ест. и иск.)
Естественный отбор способствует выживанию и сохранению тех особей, которые наиболее приспособленны, тем самым ограждая популяцию от действия вредных мутаций и сохраняя её структуру. Под действием искусственного отбора происходит давление на частоту генов, таким образом могут получаться сдвиги генных частот у потомства последующих поколений.
Генетический груз популяции - это распространение скрытых рецессивных генов. 
1) служит скрытым источником генетической изменчивости. 
2) может ухудшать приспособленность особей в результате действия вредных аллелей. 
Мутационный генетический груз - возникает от мутирования доминантного аллеля в рецессивный.
Сбалансированный генетический груз - обусловлен накоплением и сохранением генотипов в гетерозиготном состоянии.

 
перейти в каталог файлов


связь с админом