Skip to main content
LibreTexts - Ukrayinska

5.19: Популяційна генетика

  1. Last updated
  2. Save as PDF
  • Page ID
    2000

    • \( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)

    Джинси проти генів. У чому різниця?

    Вдосталь. Один у вас є на все життя, інший просто триває кілька років. Один є основою для передачі рис з одного покоління в інше. Деякі джинси ви часто міняєте. Але що відбувається, коли ви змінюєте частоту гена? По суті, еволюція - це зміна частот генів всередині популяції.

    Гени в популяціях

    Дарвін знав, що для еволюції потрібні спадкові варіації. Однак він нічого не знав про закони генетики Менделя. Закони Менделя були знову відкриті на початку 1900-х років. Тільки тоді вчені змогли повністю зрозуміти процес еволюції. Тепер ми знаємо, що варіації рис є спадковими. Ці варіації визначаються різними алелями. Ми також знаємо, що еволюція обумовлена зміною алелів з часом. Скільки часу? Це залежить від масштабів еволюції.

    • Мікроеволюція відбувається протягом відносно короткого періоду часу в межах популяції або виду. Гранти спостерігали цей рівень еволюції у в'юрках Дарвіна (див. Концепцію «Біогеографія»).
    • Макроеволюція відбувається за геологічний час вище рівня виду. Запис викопних копалин відображає цей рівень еволюції. Це є результатом мікроеволюції, що відбувається протягом багатьох поколінь.

    Пам'ятайте, що індивіди не еволюціонують. Їх гени з часом не змінюються. Одиницею еволюції є населення. Популяція складається з організмів одного виду, які мешкають в одній місцевості. З точки зору еволюції чисельність населення вважається відносно замкнутою групою. Це означає, що більшість спаровування відбувається всередині популяції. Наука, яка фокусується на еволюції в популяціях, - це популяційна генетика. Це поєднання еволюційної теорії та генетики Менделя.

    Генофонд

    Генетичний склад індивіда - це генотип індивіда. Популяція складається з безлічі генотипів. В цілому вони складають генофонд популяції. Генофонд складається з усіх генів всіх членів популяції. Для кожного гена генофонд включає в себе всі різні алелі для гена, які існують в популяції. Для даного гена популяція характеризується частотою різних алелів в генофонді.

    Частоти алелів

    Частота алелів - це те, як часто алель виникає в генофонді відносно інших алелів для цього гена. Подивіться на приклад в таблиці нижче. Населення в таблиці налічує 100 членів. У статево розмножується виду кожен член популяції має по дві копії кожного гена. Тому загальна кількість копій кожного гена в генофонді становить 200. Ген у прикладі існує в генофонді в двох формах, алелі А і а. Знаючи генотипи кожного члена популяції, ми можемо підрахувати кількість алелів кожного типу в генофонді. У таблиці показано, як це робиться.

    Генотип Кількість особин у популяції з цим генотипом Кількість алелів А, внесених до генофонду цим генотипом Кількість алелів a, внесених до генофонду цим генотипом
    АА 50 50 × 2 = 100 50 × 0 = 0
    Аа 40 40 × 1 = 40 40 × 1 = 40
    аа 10 10 × 0 = 0 10 × 2 = 20
    Підсумки 100 140 60

    Нехай буква р позначає частоту алеля А. Нехай буква q позначає частоту алель а. Ми можемо обчислити p і q наступним чином:

    • p = кількість алелей А/загальна кількість алелей = 140/200 = 0,7
    • q = кількість алелелів/загальна кількість алелей = 60/200 = 0,3
    • Зверніть увагу, що р + q = 1.

    Еволюція відбувається в популяції, коли частоти алелів змінюються з часом. Що призводить до зміни частот алелів? На це питання відповіли Годфрі Харді та Вільгельм Вайнберг у 1908 році (див. Концепцію теореми Гарді-Вайнберга).

    Резюме

    • Мікроеволюція відбувається протягом короткого періоду часу у популяції або виду. Макроеволюція відбувається протягом геологічного часу вище рівня виду.
    • Населення - одиниця еволюції.
    • Генофонд популяції складається з усіх генів усіх членів популяції.
    • Для даного гена популяція характеризується частотою різних алелів в генофонді.

    Дізнатися більше

    Використовуйте цей ресурс, щоб відповісти на наступні питання.

    1. Як визначається еволюція в цьому ресурсі?
    2. Як макроеволюція пов'язана з мікроеволюцією?
    3. Як впроваджуються генетичні зміни?
    4. Що таке генетичний дрейф?

    Рецензія

    1. Порівняйте мікроеволюцію з макроеволюцією.
    2. Чому популяції, а не індивіди, є одиницями еволюції?
    3. Що таке генофонд?
    4. Припустимо, що популяція з 50 особин має такі числа генотипів для гена з двома алелями, B і b: BB = 30, Bb = 10, і bb = 10. Обчисліть частоти двох алелей в генофонді популяції.