Чтение онлайн

Эволюция генов и геномов. Геномика. Роль горизонтального переноса. Генные семейства. Дивергенция генов. Эволюция генома человека.

Ассортативность – избирательное скрещивание: генотип влияет на выбор брачного партнера, т. е. особи с определенными генотипами спариваются чаще, чем при случайной вероятности.

Генофонд – совокупность аллелей всех населяющих популяцию особей.

Гетерозиготность популяции – средняя частота особей, гетерозиготных по определенным локусам.

Дрейф генов – случайные изменения частот аллелей в популяции.

Инбридинг – скрещивание между родственными особями.

Канализация развития – ограниченность выбора возможных направлений развития в ходе онтогенеза (термин К. Уоддингтона).

Мутационный процесс – процесс образования новых генетических вариантов.

Отбор – дифференциальное воспроизведение генотипов.

Панмиксия – свободное скрещивание: вероятность образования брачной пары не зависит от их генотипа.

Полиморфизм популяции – явление, когда большинство локусов особей популяции характеризуются множественными аллелями.

Полиморфность – количественное выражение полиморфизма популяции, показывающее долю полиморфных локусов.

Популяция – изолированная группа особей одного вида, связанная общностью территории и происхождения.

Поток генов – обмен генами между разными популяциями.

Предпочтение брачных партнеров редкого типа – частотно-зависимый отбор в пользу более редкого генотипа.

Частотно-зависимый отбор – зависимость вероятности скрещивания от частоты генотипа.

Элементарные эволюционные факторы – процессы, изменяющие частоту аллелей в популяциях.

Для обозначения частот аллелей в популяционной генетике используются специальные символы: р – частота аллеля А; q – частота аллеля а; тогда p + q = 1.

Для расчета частот генотипов применяют формулу квадрата двучлена:

где p2 – частота генотипа АА; 2pq – частота генотипа Аа; q2 – частота генотипа аа.

При множественном аллелизме частоты генотипов определяются возведением в квадрат многочлена из частот аллелей. Например, имеются три аллеля а1, а2, а3.

Их частоты соответственно: p, q, r. Тогда p + q + r = 1.

Для расчета частот генотипов:

где p2 – частота генотипа а1 а1; q2 – частота генотипа а2 а2; r2 – частота генотипа а3 а3; 2pq – частота генотипа а1 а2; 2pr – частота генотипа а1 а3; 2rq – частота генотипа а2 а3.

Сумма частот генотипов, как и сумма частот аллелей, всегда будет равна 1, т. е. (p + q)2 = (p + q + r)2 =… = 1.

Если число аллелей одного локуса обозначить k, то число возможных генотипов (N) можно рассчитать по специальной формуле:

Необходимое число поколений (t) для изменения частоты аллеля (от q1 до q2) рассчитывается по формуле:

1. Почему теорию эволюции называют «философией биологии»? Покажите ее взаимосвязь с другими разделами биологии.

2. Одна из наиболее известных и популярных книг о сложных вопросах эволюционной биологии написана австралийскими иммунологами (Э. Стил с соавт.) и называется «Что, если Ламарк прав?». Прочитайте и проанализируйте эту или подобную научную книгу. Напишите небольшой реферат.

3. Роль «горизонтального переноса» вызывает споры эволюционистов с первых дней своего открытия. Рассмотрите сущность этого спора.

1. Как строились взаимоотношения генетики и дарвинизма в начале XX в.?

2. В чем состоит значение популяционной генетики для дарвинизма?

13. Какое определение и какие характеристики имеет понятие популяции?

14. В чем суть балансовой теории Ф. Добжанского?

15. Как определяет частоту аллелей в популяции закон Харди-Вайнберга?

16. Как рассчитывается частота генотипов в популяции?

17. Какие виды скрещиваний выделяют в популяционной генетике?

18. Какие процессы определяют динамику популяций?

19. Почему естественный отбор – это важнейший фактор эволюции?

10. Какие существуют виды естественного отбора?

11. Что представляет собой частотно-зависимый отбор?

12. Какие проблемы можно выделить в эволюционной генетике?

13. Какие взгляды отстаивают сторонники теории группового отбора и концепции саморегуляции?

14. Как характеризует взаимоотношения эволюции и онтогенеза концепция канализации развития?

15. Чем характеризуется современный этап развития эволюционной биологии?

16. Почему геномика стала одним из ведущих направлений современной науки?

17. Почему горизонтальный перенос вызывает в настоящее время так много дискуссий в эволюционной биологии?

18. Как происходит возникновение новых генов путем дупликации?

19. Какие версии существуют относительно роли псевдогенов и межгенной ДНК?