Основы популяционной генетики



жүктеу 0.84 Mb.
бет1/12
Дата01.01.2019
өлшемі0.84 Mb.
түріУчебно-методическое пособие
  1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   12


ГОУ ВПО «Кемеровский государственный университет»

Кафедра генетики

ОСНОВЫ ПОПУЛЯЦИОННОЙ ГЕНЕТИКИ
Учебно-методическое пособие


Кемерово

2004

Составитель: М. В. Ульянова, ассистент кафедры генетики


Основы популяционной генетики: учебно-методическое пособие. / ГОУ ВПО «Кемеровский госуниверситет»; сост. М. В. Ульянова – Кемерово, 2004. – 54 с.


Настоящее пособие содержит краткий теоретический курс генетики популяций, с акцентом на популяционную генетику человека. В конце каждого раздела приведены задачи, решение которых способствует усвоению теоретического материала и развитию навыков практического анализа генетических процессов в популяциях.

Учебно-методическое пособие предназначено для студентов биологического факультета специализации «Клеточная биология» очной и очно-заочной форм обучения.




Утверждено на заседании

методической комиссией

биологического факультета.

Председатель комиссии:

Ковригина Л. Н.
«____»________________2004 г.





Рассмотрено на заседании

кафедры генетики

биологического факультета.

Заведующий кафедрой:

Дружинин В. Г.
«____»_______________2004 г.



ВВЕДЕНИЕ

Одно из фундаментальных свойств жизни – ее естественная дифференциация на соподчиненные уровни. Особое значение популяционного уровня для существования и развития жизни на Земле состоит в том, что через него осуществляется как генетическая преемственность поколений, так и регуляция таких биологически важных свойств, как плодовитость, численность, устойчивость к заболеваниям и др. Все эти параметры непосредственно определяются особенностями популяционных генофондов, т. е. той совокупной наследственной информацией, которая устойчиво передается от родителей потомкам.

Знание популяционной генетики необходимо студентам для ясного представления о происходящих в популяциях генетических процессах, которые обеспечивают в свою очередь биологическую эволюцию видов. Целью спецкурса является изучение наследственности и изменчивости организмов на популяционном уровне.

Пособие содержит пять параграфов (разделов), посвященных основным теоретическим вопросам генетики популяций. Рассматриваются особенности генетического анализа на уровне популяций (параграф 1), подробно разбирается закон Харди-Вайнберга, его применение в современных популяционных исследованиях (параграф 2). Среди факторов, влияющих на динамику популяции (параграф 3), особое внимание уделено естественному отбору (параграф 4). В конце каждого раздела приведены задачи, решение которых способствует усвоению и закреплению теоретического материала, кроме того, расширяет кругозор решающего, поскольку задачи составлены на основе анализа реальных популяций.

После завершения курса студент должен уметь:


  • рассчитывать частоты генов и генотипов в популяции;

  • применять закон Харди-Вайнберга;

  • рассчитывать гетерозиготность и полиморфность популяции

  • рассчитывать изменение частоты аллеля за поколение при разных типах естественного отбора.

  • определять коэффициент инбридинга.

Специальный курс рассчитан на один семестр, включает 38 лекционных часов и 15 часов самостоятельной работы, поскольку базируется на математических методах и предполагает знание приемов высшей алгебры и аппарата математической статистики.

§ 1. ГЕНЕТИЧЕСКАЯ СТРУКТУРА ПОПУЛЯЦИЙ

1.1. Популяция и генофонд.

1.2. Особенности генетического анализа на уровне популяций.

1.3. Генетическая изменчивость, частоты генов и генотипов.

1.4. Генетический полиморфизм.

1.1. Популяция и генофонд


Генетика в целом занимается изучением генетической конституции организмов и механизмов передачи наследственной информации от одного поколения к другому.  Популяционная генетика отвечает на вопросы о том, как реализуются законы Менделя на уровне популяций, как влияют на генетическую структуру популяций такие факторы, как мутационный процесс, отбор, миграции, случайные изменения генных частот.

Задачи популяционной генетики:



  • анализ дискретной мутационной изменчивости;

  • изучение эпидемиологии наследственных болезней;

  • планирование мероприятий по предупреждению неблагоприятного воздействия на генетический аппарат факторов окружающей среды;

  • обоснование тенденций биологической эволюции человечества в связи с различными изменениями окружающей среды.

В общебиологическом смысле понятие  «популяция» определяется как совокупность особей определенного вида, в течение достаточно длительного времени (большого числа поколений) населяющих определенное пространство, внутри которого практически осуществляется та или иная степень панмиксии. В генетике человека популяцией можно назвать группу людей, занимающих одну территорию и свободно вступающих в брак.

Границами, разделяющими людей от вступления в брак, могут быть географические, социальные, религиозные и т. д. Крупные популяции человека, как правило, состоят не из одной, а из нескольких антропологических групп, отличающихся по происхождению, и расселены они на большой территории. В строгом смысле их нельзя назвать менделеевскими популяциями, которые обладают неким общим генетическим фондом. В генетическом смысле определяющим является не пространственная близость, а родственные связи между членами популяции.

Исследования в области популяционной генетики человека можно условно разделить на две группы:


  • описание популяций и их генетического состава;

  • анализ причин изменения генофонда человека.

Эти два подхода тесно взаимосвязаны. Разработка конкретных гипотез и планирование исследований для их проверки невозможны без наличия данных об основах популяционной структуры.

Отдельно взятый организм не может служить единицей процесса эволюции, потому что его генотип остается неизменным на протяжении всей его жизни, время которой ограничено. А популяция представляет собой непрерывный ряд поколений. Кроме того, генетическая структура популяции может изменяться от поколения к поколению. Механизм биологической наследственности обеспечивает непрерывность существования популяций во времени. Таким образом, именно популяция (а не отдельный организм) является элементарной единицей эволюционного процесса.

Пространственное распределение особей отдельных видов почти никогда не бывает равномерным. Группа особей одного вида, существующая совместно на одной территории называется локальной популяцией. Границы между локальными популяциями могут быть размытыми, и они довольно тесно связаны друг с другом.

Совокупность генотипов всех особей популяции называется  генофондом. Генофонд популяции из N диплоидных организмов состоит из 2N гаплоидных геномов (генетический состав клетки), т. е. он содержит по 2N генов каждого локуса и N пар гомологичных хромосом. Каждый геном содержит всю генетическую информацию, полученную организмом от родителей. За исключением половых хромосом и сцепленных с полом генов, которые представлены в каждом гетерогаметном организме в одном экземпляре.

Генетическая структура популяций определяется системой воспроизведения и факторами, изменяющими частоты генов. Следовательно, для генетической характеристики популяции необходимо знать в ней коэффициент инбридинга и частоты интересующих нас генов и генотипов.

Механизмы, определяющие генетическую структуру популяций, разделяются на две группы:



  • поддерживающие равновесие;

  • нарушающие равновесие.

Диалектическое взаимодействие между этими механизмами определяет стабильность популяции.

Каталог: Content -> userfiles -> files
files -> На активность ферментов влияют факторы
files -> Лекция «Онтогенетический уровень организации живого. Закономерности онтогенеза и эмбриогенеза»
files -> Занятие Иммунохимические методы, основанные на принципе преципитации. Иммуноэлектрофорез белков
files -> Программа курса «Методика преподавания математики» делит его на две части: «Общая методика»
files -> Вопросы для подготовки к семинару 2: Строение бактериальной хромосомы


Достарыңызбен бөлісу:
  1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   12


©kzref.org 2019
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет