Харди - Вайнберг формуласы бойынша популяция ішіндегі геннің, аллельдің жиілігін анықтау

Жұмыс түрі: Материал
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 21 бет
Таңдаулыға:

Қазақстан Республикасының білім және ғылым министрлігі
Сәкен Сейфуллин атындағы Қазақ агротехникалық университеті

Есенеев А.Ж.

Популяциялық генетика. Гендердің жиілігі, популяциядағы аллельдер, популяция түрлері, панмиксикалық популяция туралы түсінік қалыптастыру. Харди-Вайнберг формуласы бойынша популяция ішіндегі геннің, аллельдің жиілігін анықтау

ОҚУ ПРАКТИКАСЫ

Мамандығы B070100 - Биотехнология

Нур-Султан 2022
Қазақстан Республикасының білім және ғылым министрлігі
Сәкен Сейфуллин атындағы Қазақ агротехникалық университеті

Қорғауға жіберілді
___________ кафедрасының
Меңгерушісі ___________ Бегенова А. Б.

"Молекулалық генетика және генетикалық инженерия"
пәні бойынша

ОҚУ ПРАКТИКАСЫ

Тақырыбы: Популяциялық генетика. Гендердің жиілігі, популяциядағы аллельдер, популяция түрлері, панмиксикалық популяция туралы түсінік қалыптастыру. Харди-Вайнберг формуласы бойынша популяция ішіндегі геннің, аллельдің жиілігін анықтау

Мамандығы: 5B070100 - Биотехнология

Орындады: Есенеев А.Ж.
Тексерді: Ш.Б Абилова
б.ғ.м аға оқытушы

Нұр-Сұлтан 2022
Мазмұны:

1. Кіріспе
2. Негізгі бөлімі
* Популяция және оның генетикалық құрылымы
* Популяциялық генетика.
* Гендердің жиілігі
* Популяциядағы аллельдер
* Популяция түрлері
* Панмиксикалық популяция туралы түсінік қалыптастыру.
* Харди-Вайнберг формуласы бойынша популяция ішіндегі геннің, аллельдің жиілігін анықтау
3. Қорытынды
4. Қолданылған әдебиеттер мен сілтемелер

Кіріспе:
Табиғатта жеке дарақтарды белгілі бір топтарға біріктіретін әр түрлі әсер факторларына негізделген түрлер ішінде түрлі популяция типтері болуы мүмкін. Организмдердің белгілі бір сәйкес емес тіршілік ету ортасында таралуы әр түрлі экологиялық популяцияларды құрайды. Көптеген жабайы жануарлар түрлерінің жынысы бойынша ағзаларды топтастыру еркек немесе ұрғашы болып бөлек популяциясын жасайды; көпшілігінде түрлердің жасына қарай бөлінуі белгілі, нәтижесінде жас ерекшелігі бойынша жеке дарақтартды топтастыру қалыптасады.
Көрсетілген топтастырулардан және қолданыстағы факторлардан басқа, генетикалық популяциялар және олардың генетикалық заңдылықтары мен құрылымдары қалыптасады.
Генетикалық аспектіде популяция - бұл бір-бірімен қиылысатын бір түрдің дарақтарының уақыт-кеңістіктік тобы. Генетикалық уақыт-кеңістік популяция - организмдердің популяциясын сипаттайтын негізгі генетикалық объект. Әр популяцияда тамақтану, таңдау және климаттық жағдайларға байланысты микроэволюция процесі жүреді.
Популяцияларды табиғи популяциялар, олар табиғи сұрыптаудың және популяцияның әсерінен қалыптасады,жасанды популяция,олар жасанды іріктеу процесінде қалыптасады. Әр популяцияда белгілі бір генетикалық құрылым және генофонд бар. Генофонд - бұл барлық гендердің жиынтығы. Генетикалық құрылым популяциядағы әр геннің (немесе оның аллельдерінің) шоғырлануымен, генотиптердің сипатымен және оның таралу жиілігімен анықталады. Тұқым қуалайтын өзгергіштікті арттыру көзі мутациялық процесс болып табылады. Оның барысы жаңа аллельдердің пайда болуы популяцияда бұрын болмаған жаңа фенотиптер мен генотиптердің пайда болуына ықпал етеді. Әр түрлі локустардың гендерінің бір-бірімен әрекеттесуі де популяцияның генетикалық өзгергіштігіне әсер етеді. Ол гендердің коадаптациясы деп аталады.
Әр популяцияның панмиктикалық генетикалық құрылымы ол қандай да бір фактор оны тепе-теңдік күйінен шығарғанға дейін бірқатар ұрпақтарда сақталады. Бастапқы генетикалық құрылымды сақтау, яғни бірқатар ұрпақтардағы аллельдер мен генотиптердің жиілігі генетикалық тепе-теңдік деп аталады және панмиктикалық популяцияларға тән. Популяция бір локус бойынша тепе-тең және басқалар бойынша тепе-тең емес күйде болуы мүмкін.
Табиғи және жасанды популяцияларда панмиктикалық жағдай жоқ, өйткені әрдайым гендік тепе-теңдікті бұзатын факторлар бар, сондықтан "панмиктикалық популяция " ұғымы теориялық маңызға ие және модель ретінде қызмет етеді.
Біз, генетикалық ұғымымыздың терең де толық болуы үшін, тұқым қуалаушылық пен өзгергіштіктің органикалық дүниенің эволюциялық даму процесінде қандай рөл атқаратындығын білуіміз керек.
Систематиктердің айтуынша қазіргі кезде жануарлардың 2 миллиондай, ал өсімдіктердің 500 мыңдай түрі белгілі. Осыншама түрлердің пайда болуы және сақталуы тұқым қуалаушылық пен өзгергіштіктің заңдылықтарына байланысты екені сөзсіз. Тірі организмнің өзін қоршаған сыртқы ортаға бейімделуі барысында табиғи жолмен сұрыпталу арқылы жаңа түрлердің пайда болатындығы туралы тұңғыш рет түсінік берген адам Ч. Дарвин. Ол эволюцияның механизмін құрайтын басты үш процестің, атап айтқанда, тұқым қуалаушылықтың, өзгергіштіктің және сұрыптаудың болатындығын анықтады. Бұл үш процесті К.А.Тимирязев эволюцияның шешуші факторлары деп атаған.
Түр пайда болу барысында, эволюция факторларының тигізетін әсерлерін түсіну үшін, сол түрлердің дамуына негіз болып есептелетін популяцияның генетикалық заңдылықтарын білу қажет.

ПОПУЛЯЦИЯ ЖӘНЕ ОНЫҢ ГЕНЕТИКАЛЫҚ ҚҰРЫЛЫМЫ
Популяция (латынша populus - тұрғын) терминін 1903 жылы В.Иогансен енгізді. Өсімдіктердің де, жануарлардың да зерзатына бірдей қолданылатын осы заманғы популяция терминін былай тұжырымдауға болады: қандай болса да саны көп үрім-бұтақ ішінде көбею жолымен ұрпақ қалдырған, бір немесе бірнеше биоценоздарды белгілі аумағында жалпы тетік қорды иеленген бір түр дарақтарының жиынтығы. Жалпы популяция дегеніміз - бұл түр және эволюцияның қарапайым өлшем бірлігі. Популяция құрамы бір текті болмайды. Популяция құрайтын дарақтардың бірінен-бірінің жынысы, жасы, сыртқы ерекшеліктері және гендер құрамы бойынша айырмашылықтары болады. Бұл айырмашылықтар популяция құрылымы ұғымында ескеріледі. Экономикалық географияның оқыту жүйесінен жыныс және тұрғындардың жасына байланысты құрылымы, оның тығыздығы, өсімі және өсім жылдамдығы сияқты демографиялық ұғымдары сендерге бұрыннан белгілі. Табиғи популяциялар үшін де ұқсас ұғымдар көп.
Түрді белгілі бір ареалға тараған, шығу тегі бірдей, сыртқы орта жағдайларына бейімделуі де ұқсас органзмдердің тарихи қалыптасқан жиынтығы деп қарастыруға болады. Бір түрге жататын организмдердің өзіне тән генотипі және фенотипі бар. Кейбір түрлердің таралу ареалы кең, оған бірнеше географиялық нәсілдер (раса) немесе түр тармақтары енеді, оларды политипті дейді. Ал енді біреулерінің ареалы шектеулі болып келеді де географиялық нәсілдер құрай алмайды, ондай түрлерді монотипті деп атайды. Түрді құрайтын особьтар өзгермейтін біртекті масса емес. Белгілі бір түрге жататын әрбір организмнің сол түрге тән жалпы қасиеттерімен қатар өзіндік жеке генотиптік ерекшеліктері де болады. Түр организмдердің біртүтас жиынтығы бола отырып, жекелеген популяцияларға бөлінеді.
Популяция деп өмір сүру ортасы бір және оған бейімделу қабілеті де бірдей, бір-бірімен будандасып, ұрпақ бере алатын бір түрге жататын дарақтарды атайды. Қолдан сұрыптау жолымен алынатын жануарлар тұқымдары мен өсімдіктер сорттары да жекелеген популяцияға жатады. Популяцияның қалыптасу процесі және оның динамикасы микроэволюция болып есептеледі.
Популяцияның генетикалық құрылымын анықтау селекционерлерден басталады деуге болады. Себебі олар қандай болмасын бір сорт не тұқым шығару үшін будандастыратын ата-ана жұбын таңдап алумен қатар, бірнеше буын бойы олардың ұрпақтарын зерттейді. Бірақ популяцияны генетикалық тұрғыда зерттеудің ғылыми негізі тұқым қуалаушылықтың заңдылықтары, яғни Мендель заңдары ашылғаннан кейін салынды.
Популяция құрлымын ең алғаш статистикалық және генетикалық әдістер қолдана отырып зерттеген дат генетигі В.Иоганнсен. Оның 1903 жылы Популяциядағы және таза линиялардағы тұқым қуалау деген еңбегі жарық көрді.
Иоганнсен популяцияны зерттеу үшін объект ретінде өздігінен тозаңданатын өсімдіктерді алды, себебі олардан таза линияарды бөліп шығару оңай. Ол бұршақ тұқымдарының салмағын өлшеп, оған талдау жасаған. Сонда олардың салмағы 150-750 мг аралығында болған. Содан кейін салмағы 250-350 мг тұқымдар бір бөлек, 550-750 мг салмағы бар тұқымдар бір бөлек себілген. Олардан өсіп шыққан өсімдіктердің тұқымдары қайтадан өлшенген. Бір сортқа жататын бұршақтан іріктеліп алынған ауыр және жеңіл салмақты тұқымдардан өсіп шыққан өсімдіктер тұқымдарының да салмағы жөнінен айырмашылығы болған, яғни ауыр салмақты тұқымдардан өсіп шыққан өсімдіктердің дәндері орта есеппен 518,7 мг ал жеңілдері 343,4 мг тартқан. Сонда бұл тәжірибенің нәтижесі бұршақтың сорт 180 популяциясының генетикалық жағынан әртекті особьтардан тұратындығын және оның әрқайсысы таза линиялардың бастамасы бола алатындығын көрсетеді.
Өздігінен ұрықтану жағдайында әрбір жеке организм жаңа бір түр тармағының немесе түрдің және сол сияқты сорт немесе тұқымның шығар көзі бола алады. Мысалы, бидайдың жаңа сортының популяция ішінен сұрыпталып алынған бір ғана дәннен шығуы мүмкін. Айқас тозаңданатын организмдердің популяциясы генотиптері әртүрлі дарақтардың еркін будандасуы негізінде қалыптасады. Ондай популяцияны панмиксиялық популяция деп атайды.
Айқас тозаңданудың өздігінен тозаңданудан айырмашылығы сұрыптау және сүрыпталған формаларды будандастыру жолымен бастапқы популяциядан өзгеше белгілері бар линиялар алуға болады. Бұл олардың гетерогенді екендігіне байланысты нәрсе. Панмиксиялық популяцияның генетикалық ерекшеліктерін білудің бір жолы - жекелеген гендер бойынша гомозиготалы және гетерозиготалы дарақтардың таралу сипатын зерттеу. Мысалы, қандай болмасын бір популяцияда бір геннің әртүрлі аллельдері бойынша, айталық, АА және аа гомозиготалы формаларды сан жағынан бірдей десек, бұндай панмиксиялық популяция тең мөлшерде А және а гендері бар аталық және аналық гаметалар түзе алады. Осындай гендерді алып жүретін дарақтар будандасқанда мынадай комбинация шығады:

Сонда Ғ1-де доминантты гомозиготаның пайда болу жиілігі - 0,25-ке, гетерозигота - 0,5-ке, рецессивті гомозигота - 0,25-ке тең. Ал келесі буында гамета түзілгенде қайтадан доминантты аллелі бар гаметаның мөлшері 0,5-ке тең болады, себебі 0,25 гетерозигота Аадан келеді. Ал енді рецессивті (а) аллелі бар гаметаның мөлшері де 0,5-ке тең. Себебі 0,25 рецессивті гомозигота аа-дан, ал 0,25 гетерозиготадан беріледі. Сөйтіп, бұл мысалдан еркін будандасу жағдайында эр буын сайын доминантты және рецессивті гендері бар гаметалардың мөлшері бірдей деңгейде, яғни 0,5 А жэне 0,5 а болып отыратындығы байқалды. Бірақ кейде популяциядағы гомозиготалар санының тең болмайтындығы да кездеседі. Мысалы, қара бидайда сабағының түктілігін анықтайтын А жэне түгінің жоқтығын анықтайтын а аллельдері бар. Егер қара бидайдың бір популяциясында түгі бар өсімдіктер түгі жоқ өсімдіктерге қарағанда төрт есе көп болып келсе (4 АА : Іаа), бұл жағдайда гаметалардың арақатынасы 0,5 А : 0,5 а емес 0,8 А : 0,2 а болып келеді. Будандасудың нәтижесінде олардан мынандай комбинация түзеді: ... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.