Популяция және оның генетикалық құрылымы

Пән: Социология, Демография
Жұмыс түрі: Материал
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 7 бет
Таңдаулыға:

ҚАЗАҚСТАН РЕСПУБЛИКАСЫНЫҢ ҒЫЛЫМ ЖӘНЕ БІЛІМ МИНИСТРЛІГІ

СЕМЕЙ ҚАЛАСЫНЫҢ ШӘКӘРІМ АТЫНДАҒЫ МЕМЛЕКЕТТІК УНИВЕРСИТЕТІ

МӨЖ №1

Тақырыбы: Популяция және оның генетикалық құрылымы.

Панмиксиялық популяциялардағы тепетеңдік.

Орындаған: Жұманиязова Ә. Ж.

Тексерген: а. ш. ғ. к., доцент м. а. Садыкова Р. А.

Семей 2015ж.

Популяция және оның генетикалық құрылымы.

Популяция дегеніміз- белгілі бір географиялық аумақта тіршілік етуге бейімделген, генетикалық шығу тегі бір, бір түрге жататын даралар жиынтығы. Популяция латын тілінен аударғанда «попилус»-«халық, топ»деген мағынаны білдіреді.

Әрбір жеке түрдің өзіне тән таралу аймағы болады. Олардың сол аймақтағы тобы, сан мөлшері әр түрлі болуы мүмкін. Популяциялық сан мөлшерінің аз немесе көп болуы түрдің шығу тегіне, тариыхына, ареалдың көлеміне, т. б. көптеген себептерге байланысты.

Ағзалардың популяцияларын жан-жақты зерттеуші экологтар С. С. Шварц, А. М. Гиляров, А. В. Яблоков, т. б. өздерінің еңбектерінде популяцияға қазіргі тұрғыдан анықтама береді. Мәселен, С. С. Шварц(1969ж. ) популяция дегеніміз «Орта жағдайларының өзгерісіне ұзақ уақыт бойы өзінің тұрақты санын ұстап тұратын бір түрге жататын ағзалардың элементар топтары» деп анықтама береді.

Ал А. В. Яблоклв өзінің еңбегінде «белгілі бір аумақты мекендейтін бір түрге жататын ағзалардың эволюциялық даму жолы ұқсас топтары» дейді.
А. М. Гиляров өзінің әріптестерінің идеяларын дамыта келіп, популяцияға біршама жаңа көзқарасты анықтама беруге тырысты.
Популяция-белгілі бір аумақты мекендейтін шығу тегі бір, ұзақ жылдар бойы табиғаттағы санын тұрақты ұстап келе жатқан бір түрге жататын ағзалар жиынтығы. Популяция ішінде үнемі тіршілік үшін күрес, басқа туыстық топтармен мүмкіндігінше шектелген формалар тіршілік етеді. Олар бір-бірінен жергілікті, экологиялық, географиялық популяциялар деп бөлінеді. Популяцияларды осылайша жіктеу Н. П. Наумов жүйесіне негізделеді.
Популяция-биологиялық бірлік ретінде өзінің белгілі құрылымы, қасиеті және атқаратын фуекциялары арқылы ерекшеленді. Популяция құрылымы ондағы даралар санымен және кеңістікте таралуымен сипатталады. Ал популяцияның функциясы басқа биологиялық жүйелермен ұқсас келеді. Популяцияға тән қасиеттерге өсу, даму, көбею, орта жағдайларының өзгерісіне бейімділігі, генетикалық шығу тегі, экологиялық жағдайлары жатады.
Элементар (жергілікті) популяция-табиғаты бірдей кішігірім аумақтарды мекендейтін бір түрге жататын даралар жиынтығы. Элементер популяциялардың табиғаттағы саны, даму эволюциясы мен ұзақтығы биоценоздың күрделі немесе қарапайымдылығына, бірегейлігіне байланысты болады.
Табиғатта жергелікті популяциялардың араласып кетуі бір-бірінің арасындағы шекараны жойып, түрлердің ұсақтап кетуіне әкеліп соғады.
Экологиялық популяция-жергілікті популяциялардың жиынтығы негізінде қалыптасады. Олар негізінде түр ішіндегі топтар болғандықтан белгілі бір биоценозда тіршілік етуге бейімделген. Мәселен, кәдімгі ақ тиін көптеген ормандарда кең тарал, ан. Сондықтан олардың «қарағайлық», «шыршалық» немесе т. б. экологиялық популяциялары көптеп кездеседін. Олар бір-бірімен жиі араласатындықтан генетикалық алмасулар элментар популяцияларға қарағанда баяу жүреді.

Географиялық популяция- географиялық жағдайлары бірдей аумақты қамтитын, даралар топтарын құрайтын экологиялық популяциялардан тұрады.

Панмиксиялық популяциялардағы тепетеңдік.

Гендегі аллельдер жиілігін және фенотиптік көріну заңдылығын сипаттаған бір-бірінен тәуелсіз Харди және Вайнберг 1908 жылы. Сол уақытта популяциялық генетика қалыптаспаған еді. С. С. Четвериков жұмыстары Drosophila melanogaster табиғи популяцияда рецессивті мутациямен көрінуі және сонымен қатар популяциялық-генетикалық зерттеулер дамуына көмектесті. Популяциялық генетиканың теориялық және математикалық аппараттың негізін салушы ағылшын биологы Рональда Фишера (1890-1962) және Джона Холдейна (1892-1964), сонымен қатар америкалық ғалым Сьюэла Райта (1889-1998) . Популяцияның генетикалық құрылымы Әрбір популяцияның жеке генетикалық құрылымы бар.

Популяциядағы генетикалық құрылым аллельдердің өзара қатынасымен, табиғи сұрыпталу және қарапайым эволюциялық факторлармен (мутациялық процесс, популяциялық толқындар, микрация, изоляция т. б. ) анықталады.

Популяцияның генетикалық құрылымын сипаттау үшін «аллелофонд» және «генофонд» ұғымы қолданылады. Аллелофонд. Популяции аллелофонды - популяциядағы аллельдер жиынтығы. Егер бір геннің екі аллельі қарастырылса: А және а, онда аллелофонд құрылымын pA + qa = 1 теңдігі қарастырады. Мұндағы, pA - А аллелінің жиілігі, qa - а аллеьінің жиілігі.

Популяциядағы аллелофонд құрылымы ұзақ уақыт бойы қалса онда оны стационарлы деп атайды. Генофонд деп генотиптердің жиынтығы. Генетикалық құрылымы популяциядағы әрбір геннің концентрациясымен анықталады және генотиптің жиілігі мен таралуы. Гаплоидты хромосомалар жиынтығы бір толық геннің жиынтығын құрайды немесе бір геном. Қалыпты жағдайда осындай екі ген жиынтығы диплоидты фазаның құрылуына бастау береді. Егер популяцияда А дарабасы саналатын болса, онда қалыпты диплоиды хромосома күйінде геном саны популяцияда 2N құрайды.

Популяцияның генетикалық құрылымы әрбір локустың аллельдер жиілігімен, гомозиготалық және гетерозиготаның жиілігі болып саналады. Популяциядағы аллельдер мен генотиптер жиілігі организм ұрпағы және әрбір белгілі бір уақыт өлшемі заңдылыққа бағынады. 1908ж бір-бірінен тәуелсіз ағылшын математигі Г. Харди және неміс дәрігері В. Вайнберг аллеьдер мен генотиптер жиілігін адамның қан топтарына АВО жүйесіне математикалық анализ жасап, алғаш рет панмиксиялық популяциядағы генетикалық өлшемдерін тұжырдады. Харди-Вайнберг заңдылығы, гендік тепе-теңдік және оны анықтау әдістері. Харди-Вайнберг теңдеуі - панмиксиялық популяциядағы генотиптік құрамы тұрақты математикалық заңдылық. Егер бір локустың екі аллелін А және а деп белгілесек, онда үрпақта пайда болатын мүмкін генотиптер жиілігі (АА, Аа, аа) генотиптегі р және q мүмкіндігі бином формуласы бойынша: (pА + qa) 2=p2AA + 2pAqa + q2aa. Әрқашан p + q=1 және p2 + 2pq+q2 = l теңдігі орындалады. Бұл теориялық нәтижені Пеннет торшасы арқылы жүзеге асыруға болады. Харди-Вайнберг заңдылығының мәні популяциядағы еркін шағылысу кезінде генетикалық құрылымы бірқалыпты тұрақты сақталады, тұрақты генотиптер жиілігі биномның орналасуында коэффициент жиілігін көрсетеді. Бастапқы генетикалық құрылымның ұрпақта сақталуы және соның кейінгі ұрпақта сақталуы популяцияның генетикалық тепе-теңдігі деп аталадвы. Харди-Вайнберг теңдеуі екі аллель үшін: абцисс осимен р және q аллель жиілігі көрсетілген, ал ордината оси бойынша генотип жиілігі. Әрбір кисық сызық үш мүмкін генотиптің біреуіне сәйкес келеді. Харди-Вайнберг теңдеуі - популяциялық генетиканың заңы - популяциядағы кең көлемдегі шексіз сұрыптау орындалмайтын, мутациялық процесс, гендер дрейфі болмайды, барлық шағылысу кездейсоқ - қандай ген болса да генотип жиілігі ұрпақтан-ұрпаққа сақталып беріліп отырады және сына теңдік орындалады: . Мұндағы - бір аллельдің гомозигота бөлігі; - сол аллельдің жиілігі; - альтернативті аллельдердің гомозигота бөлігі; - сәйкес аллельдің жиілігі; - гетерозигота бөлігі. Харди-Вайнберг теңдеуі көбіне тұқым қуалайтын аурулардың рецессивті гендерін тасымалдау үшін қолданылады. Мысалы, популяциядағы фенилкетонурия кездесу жиілігі 1:1. Фенилкетонурия аутосомды-рецессивті тұқым қуалау типіне жататыны белгілі, фенилкетонуриямен ауыратындардың генотипі аа, q2 = 0, 0001 болады. Бұдан: q = 0, 01; p = 1 - 0, 01 = 0, 99. Рецессивті генді тасымалдаушы Аа генотип болып табылады, гетерозиготалы болғаны. Гетерозиготаның (2pq) кездесу жиілігі 2 · 0, 99 · 0, 01 ≈ 0, 02 құрайды. Қорыта келгенде, белгілі популяцияда шамамен 2% халық - фенилкетонурия генін тасымалдаушы. Сонымен қатар гомозиготаның доминантты (АА) жағдайын кездесу жиілігін есеп табуға болады: p2 = 0, 992, 98% кішкене төмен. Көпшілік зерттелген популяциядарда көптеген ауытқулар Харди-Вайнберг заңдылығына кедергі келтірмейді. Бұл дегеніміз: Табиғи популяцияның көлемі өте үлкен. Аналық және аталық гаметалар тепе-тең; аталық, аналықтар өздерінің аллельдерін ұрпағына теңдей дәрежеде береді. Мутация айтарлықтай аз болады; Табиғи сұрыпталу көптеген аллельдер жиілігіне кедергі келтірмейді. Популяцияда жеткілікті деңгейде бір-бірінен изолирленген.

Харди мен Вайнбергтің заңдылығы тек қана иделаьды, панмиксиялық популяцияға сәйкес келеді. Бұл заңдылық генетикалық түзілудің динамикасын табиғи популяцияға және эволюциялық процесті анықтауға мүмкіндік береді. Табиғи популяцияның генетикалық құрылымы ұрпақтан-ұрпаққа тасымалдануындағы өзгерістер келесі факторларға байланысты: панмиксияның бұзылысы, гендер дрейфі, мутациялық процесс, миграция. Әрбір панмиксиялық популяцияның генетикалық құрылымы кездейсоқ фактордың әсерінен тепе-теңдік күйі бұзылмағанша келесі ұрпаққа дейін сақталады. Генетикалық ен құрылымы, яғни аллельдер мен генотиптер жиілігі ұрпақтарда сақталуы генетикалық тепе-теңдік деп аталады.

... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.