Причины изменения генофонда популяций

Размещено на http://www.allbest.ru/

Государственное бюджетное образовательное учреждение среднего

профессионального образования Нижегородской области

"Нижегородский медицинский базовый колледж".

Реферат

на тему:

"Причины изменения генофонда популяций"

Выполнил: Даниелян Тереза

Проверил: Кузяева А.М.

Нижний Новгород

Введение

Согласно известному правилу Харди-Вайнберга, частоты генов в популяции в течение определенного времени достигают равновесия и далее их соотношение в генофонде популяции остается неизменным. Однако это возможно лишь при условии, что вообще отсутствует какой-либо отбор или миграции особей с определенными свойствами, а скрещивание между особями происходит случайно (абсолютная панмиксия). Кроме того, численность такой популяции должна быть бесконечно большой. Очевидно, что в природе эти условия выполнимы лишь в определенной степени, а это означает, что генофонд природной популяции не может быть абсолютно стабильным.

Обладая специфическим генофондом, находящимся под контролем естественного отбора, популяции играют важнейшую роль в эволюционных преобразованиях вида. Все процессы, ведущие к изменениям вида, начинаются на уровне видовых популяций и являются направленными процессами преобразований популяционного генофонда.

Генофонд может обогащаться за счет прибытия мигрантов из других популяций, а также за счет мутаций. Концентрации тех или иных аллелей могут меняться в результате воздействия внешних условий, приводящих к гибели или снижению плодовитости особей с тем или иным генотипом, т.е. в результате отбора. Правда, при прекращении отбора в случае сохранения гетерозиготности восстанавливаются прежние частоты генов. Генофонд, популяции может быть обеднен при регулярной утечке обладающих определенными свойствами мигрантов.

Другая причина обеднения генофонда связана с так называемым дрейфом генов при малой численности популяции.

Определения

Для того, чтобы понимать, о чем идет речь, надо знать определения.

Генофонд - это совокупность генотипов всех особей популяции.

Популяция - это группа одновидовых организмов, занимающих определенный участок территории внутри ареала, свободно скрещивающихся между собой и частично или полностью изолированных от других популяций. популяция генофонд мутация

Мутационный процесс - источник наследственной изменчивости.

Генетическое равновесие в популяциях.

Частота встречаемости различных аллелей в популяции определяется частотой мутаций, давлением отбора, а иногда и обменом наследственной информации с другими популяциями в результате миграций особей. При относительном постоянстве условий и высокой численности популяции все указанные процессы приводят к состоянию относительного равновесия. В результате генофонд таких популяций становится сбалансированным, в нем устанавливается генетическое равновесие, или постоянство частот встречаемости различных аллелей.

Причины нарушения генетического равновесия.

Приведенные ранее пример с действием инсектицидов говорит о том, что действие естественного отбора приводит к направленным изменениям генофонда популяции - повышению частот "полезных" генов. Происходят микроэволюционные изменения. Однако изменения генофонда могут носить и ненаправленный, случайный характер. Чаще всего они связаны с колебаниями численности природных популяций или с пространственным обособлением части организмов данной популяции.

Изменения генофонда могут быть направленными и ненаправленными, случайные изменения могут происходить вследствие разных причин. Одной из существенных причин, ведущих к изменению частот аллелей и генотипов в популяциях, служит поток генов, или миграция особей (семян, спор, пыльцы). Чем выше интенсивность миграции и чем больше разница в частотах аллелей, тем больше ее воз- действие на популяционное равновесие и генотипические частоты. Нечасто популяции представляют собой совершенно закрытые системы. Обычно между ними происходит обмен генами, величина которого зависит от пространственной близости и других причин.

Прекращение потока генов из популяции в популяцию может быть результатом различных событий и иметь неодинаковые эволюционные последствия. В таких случаях имеют место полирующие механизмы, связанные с резким ограничением или полным прекращением скрещивания с представителями разных популяций и видов.

Примером изолирующего барьера может служить изоляция, низанная с изменениями в ландшафте: образование преград в виде рек, горных хребтов, лесных массивов и т. Д. В результате свободное скрещивание сухопутных особей затрудняется из-за водных барьеров, а особей, обитающих в воде, - из-за барьеров суши. Возвышенности изолируют равнинные участки, а равнины - горные популяции.

Резкие колебания численности популяций, чем бы они ни были вызваны, изменяют частоту аллелей в генофонде популяций. При создании неблагоприятных условий и сокращении численности популяции из-за гибели особей может происходить утрата некоторых генов, особенно редких. В целом, чем меньше численность популяции, тем выше вероятность потери редких генов, тем большее влияние оказывают на состав; генофонда случайные факторы. Периодические колебания численности свойственны почти всем организмам. Эти колебания изменяют частоту генов в популяциях, возникающих на смену друг другу.

Примером являются некоторые насекомые; только малое их количество выживает после зимы. Эта малая доля дает начало новой летней популяции, ее генофонд часто отличается от генофонда популяции, существовавшей год назад.

Случайное, ненаправленное изменение частот аллелей в малых популяциях Н.П. Дубинин и Д.Д. Ромашов назвали генетико-автоматическими процессами. Независимо от них американец С. Райт и англичанин Р. Фишер назвали это явление генетическим дрейфом.

Дрейф генов.

В основу концепции дрейфа генов положены представления о случайном характере распределения частот генов и непредставительности (не презентативности) малых выборок.

Дрейф генов может иметь место и в природе при существенном сокращении численности популяций по любым причинам: от неблагоприятной погоды, эпизоотии, применения инсектицидов, или любых других защитных мероприятий. Возрождающаяся после таких воздействий популяция имеет уже несколько иной генофонд, причем изменения популяции направляются отбором в сторону наибольшей устойчивости к этим неблагоприятным воздействиям. Аналогичная потеря богатства генофонда, вызванная дрейфом генов, имеет место в природе при заселении новой территории незначительным количеством мигрантов. Однако если поток мигрантов продолжается, происходит встречное обогащение генофонда.

Заключение

Таким образом, действие случайных факторов обедняет и изменяет генофонд малой популяции по сравнению с его исходным состоянием. Это явление называется дрейфом генов. В результате дрейфа генов может сложиться жизнеспособная популяция со своеобразным генофондом, во многом случайным, поскольку отбор в данном случае не играл ведущей роли. По мере увеличения численности особей вновь восстановится действие естественного отбора, который будет распространяться уже на новый генофонд, приводя к его направленным изменениям. Совокупность всех этих процессов может привести к обособлению нового вида.

Направленные изменения генофонда происходят вследствие естественного отбора. Естественный отбор приводит к последовательному возрастанию частот одних генов (полезных в данных условиях) и к снижению других. Вследствие естественного отбора в генофонде популяций закрепляются полезные гены, т. е. благоприятствующие выживанию особей в данных условиях среды. Их доля возрастает, и общий состав генофонда меняется. Изменения генофонда под действием естественного отбора должны приводить и к изменениям фенотипов, особенностей внешнего строения организмов, их поведения и образа жизни, а в конечном итоге - к лучшей приспособленности популяции к данным условиям внешней среды.

Список литературы

1. http://knu.znate.ru/

2. http://www.vitadez.ru/

3. http://biologiya.net/

4. https://ru.wikipedia.org

5. http://medbiol.ru/

Размещено на Allbest.ru