Генетико-автоматические процессы в популяции

Сохранение даже относительного постоянства частоты генов в популяции возможно при допущении, что они не мутируют. Однако мутации составляют первичный источник наследственной изменчивости в эволюции, и хотя каждый ген спонтанно мутирует довольно редко, общее количество различных мутаций может быть большим, поскольку число генов бесконечно велико. Если аллель А мутирует с определенной частотой в а, то очевидно, что в генофонде постепенно в ряду поколений частота аллели А будет уменьшаться на число измененных генов, а частота аллели а возрастает на эту же величину. Это естественно приводит к нарушению равновесия в популяции, к изменению её генетического состава. В каждом поколении генофонд может пополнятся значительным числом мутаций как одного определенного локуса, так и разных. Этот процесс называют мутационнымдавлением. Это давление играет важную роль в генетической динамике популяций. А так как изменение гена может происходит в прямом и обратном направлениях и с разной скоростью, то частота аллелей разных генов в популяции будет изменяться в зависимости от мутационного давления, т.е. соотношения прямых и обратных мутаций. Особенно существенно это давление оказывается в отношении высокомутабильных генов.

1. Роль инбридинга в динамике популяции. Генетические факторы изоляции. Наследственный полиморфизм популяции

В популяции имеются адаптивные механизмы, обеспечивающиеся её существование. В основе существования панмиктической популяции как единой системы лежат в первую очередь генетические механизмы, осуществляющиеся благодаря свободному скрещиванию разнополых особей и постоянному обмену наследственной информацией между особями популяции.

Процессы, обеспечивающие способность популяции сохранять свою генетическую структуру в ответ на воздействие факторов внешней среды назвали генетическимгомеостазом. В основе существования генетического гомеостаза на уровне популяции лежат механизмы, обеспечивающие её способность приспособительно поддерживать свой генетический состав. К этим механизмам относятся: 1. поддерживание равновесия в панмиктической популяции по генетическим частотам в соответствии с законом Гарди-Вайнберга. 2. поддержание гетерозиготности и полморфизма. 3. поддержание определенного темпа и направления мутационного процесса.

Адаптационным генетическим механизмом, направленным на обеспечение целостности популяции как единой системы, является наличие в ней наследственного полиморфизма. Полиморфизмом популяции называют существование в ней целого ряда форм, определяемых генетической изменчивости и воспроизводящихся при размножении. Если генетические различия сопровождаются фенотипическими различиями и гетерозиготы имеют адаптивное преимущество в популяции при отборе в пользу гетерозигот, создается сбалансированный полиморфизм. Сбалансированным полиморфизмом называют воспроизведение в популяции из поколения в поколение классов особей, различающихся генетически и фенотипически. Его еще называют гетерозиготным внутрипопуляционным полиморфизмом. Итак, генетический внутрипопуляционный полиморфизм – это те случаи, когда в пределах популяции, не подразделенной изоляционными барьерами, встречаются в заметных концентрациях две или несколько форм, и эти формы в течение биологически достаточного длительного времени (многих поколений) находятся друг с другом в состоянии динамического равновесия.

Вопросы для самоконтроля: 1.Генетическое равновесие в панмиктической менделевской популяции и его теоретический расчет в соответствии с законом Гарди-Вайнберга.

2.Роль инбридинга в динамике популяции.

3. Генетические факторы изоляции.

4. Наследственный полиморфизм популяции

Рекомендуемая литература: М.Е. Лобашев и др.«Генетика с основами селекции». М., МГУ, 1978год. 425стр.

С.Г. Инге-Вечтомов «Генетика с основами селекции». Москва «Высшая школа». 1989год, 590стр.

Р.Г. Заяц. и др. «Общая и медецинская генетика». Ростов- на- Дону. «Феникс». 2002год. 315стр.