Популяционная генетика

1. Популяции

2. Популяция

• Группы особей одного вида,
длительно существующие в
определенной части ареала
(местообитание вида в природе) и
генетически обособленные от
других групп, называются
популяциями.
Популяция – это форма
существования вида в
природе, его структурная
единица.

3.

• Существование вида в
форме популяций –
следствие неоднородности
условий среды.
• Ирбис держится в
высокогорьях (обычно выше 2
тыс. м), часто у границы вечного
снега и только на зиму спускается
в пояс хвойных лесов. Основная
пища – горные копытные (гл.
образом козлы).

4. Характеристики популяций:

• 1. численность;
• 2. плотность населения;
• 3. динамика численности
(смертность/рождаемость);
• 4. возрастная структура;
• 5. половой состав;
• 6. пространственная структура;
• 7. функциональная структура.

5. Генофонд популяции

Важная особенность популяции – большое
генотипическое сходство составляющих ее особей и, как
следствие, некоторое различие их по сравнению с
соседними популяциями. Это объясняется тем, что
возможность свободного скрещивания (панмиксия)
между особями одной популяции намного превосходит
вероятность скрещивания между особями разных
популяций.
Таким образом, на протяжении всего своего
существования каждая популяция накапливает свой
уникальный набор генов, возникшие в ней мутации
консервируются и в совокупности могут сказаться на
видообразовательных процессах.
Совокупность генов, которые имеются у особей
данной популяции, называется генофондом.
Эволюцию можно трактовать как направленное
изменение генофонда популяции. Генофонд может быть
описан при помощи частот генотипов (АА, Аа и аа) или
частот аллелей (А и а).

6. Факторы, влияющие на частоту аллелей и генотипов в популяции:

Мутации;
Миграции особей;
Освоение новых территорий;
Хищничество;
Вредители;
Эпидемии;
Кормовая база;
Стихийные бедствия;
Популяционные волны;
Дрейф генов;
Естественный отбор
Ненаправленное
действие
Направленное
действие

7. Популяционные волны

• Регулярные колебания численности популяций, связанные с
периодическими изменениями интенсивности факторов среды,
называются популяционными волнами.
Популяционные
волны
Спад численности
Увеличение численности
Способствуют
выживанию сильнейших
Способствуют
появлению новых мутаций
Утрачиваются некоторые аллели,
остальные «просачиваются» через
«бутылочное горлышко»
Увеличивается разнообразие
– новый материал для е.о.

8. Дрейф генов (генетико-автоматические процессы)

• Следствием популяционных волн в ряде случаев может быть
дрейф генов.
• Изменение частот генов в популяции в ряду поколений под
действием случайных факторов (т.е. независимо от естественного
отбора), приводящее, как правило, к снижению наследственной
изменчивости популяции получило название дрейфа генов.
• Наиболее отчетливо дрейф генов проявляется при резком
сокращении численности популяции в результате стихийных
бедствий, массового распространения вредителей и эпидемий.
• Дрейф генов сопровождается увеличением численности гомозигот
(в результате близкородственных скрещиваний), возрастанию
генетической однородности популяции. Кроме того, в результате
дрейфа генов разные популяции одного вида, изолированные друг
от друга, могут утратить свое первоначально генетическое
сходство.

9. Эффект «бутылочного горлышка»

АА
Аа
аа

10. Эпидемии

• С тех пор, как первый европеец
ступил на американскую землю
12 октября 1492 года,
индейская цивилизация была
обречена. По
приблизительным оценкам, от
живших до 1500 года 15 млн.
американских индейцев к 1900
году их осталось около 300 тыс.
• Подавляющая часть индейцев, вероятнее всего потеряли свои жизни
в период с 1500 по 1700 годы вследствие массовых эпидемий, не
имея иммунитета против европейских зараз (в частности оспы, в
меньшей степени ветрянки, кори и чумы).

11. Влияние кормовой базы на генофонд популяции

Динамика численности популяции северного оленя на о.Сент-Пол
• В 1911 г. на остров Сент-Пол у
побережья Аляски было
завезено 25 северных оленей.
• В 1920 г. там обитало уже
300 оленей;
• В 1924 г. – 190;
• В 1930 г. – 650;
• В 1935 г. – 1000;
• В 1938 г. – 2000;
• В 1958 г. – осталось всего 8
оленей.

12.

• Домашнее задание § 54-56