Слайд 1
1-Классификация полиморфизма
2-Генетический полиморфизм популяций человека
З-Генетический груз
4-Генетические аспекты предрасположенности к заболеваниям
5-Структура
человеческих популяций
Полиморфизм человеческих популяций.
Генетический груз. Популяционная структура человечества
Слайд 2Естественный отбор может приводить к одному из 3-х закономерных явлений
-
стабилизировать генофонд популяции
- приводить к образованию новых видов
- поддерживать
генетический полиморфизм
Полиморфизм – это сосуществование внутри единой панмиксной популяции двух или более резко различающихся фенотипов
Слайд 3Типы полиморфизма
Генный полиморфизм ( ген представлен в популяции более чем
одним аллелем)
Хромосомный полиморфизм ( возникает в тех случаях когда имеются
различия по отдельным хромосомам между индивидуумами одного вида – результат хромосомных аберраций - при условии, что эти изменения не имеют патологических последствий)
Переходный полиморфизм ( возникает в популяции в то время, когда происходит замещение аллеля бывшего некогда обычным, другим аллелем, который придает обладателю этого аллеля более высокую приспособленность: гаптоглобины Hp1f -> Hp2fs )
Сбалансированный = балансированный полиморфизм (возникает в том случае, когда ни один из генотипов не получает преимущества, в этом случае естественный отбор благоприятствует генетическому разнообразию в популяции)
Слайд 4Географическое распределение генов Нр1 и Нр2FS (гаптоглобин)
Слайд 5Полиморфизм
Термин «полиморфизм» можно относить к любому фенотипическому признаку:
-
морфологическому;
- физиологическому;
- биохимическому;
- этологическому …
при условии, что признак контролируется генами.
Генетической основой полиморфизма является одновременное сосуществование в популяции аллелей или последовательностей генов
Слайд 6
Adalia bipunctata
черные морфы
красные морфы
Наличие полиморфизма в популяции носит
приспособительный характер
Слайд 7Гель-электрофорез ( ограничения в изучении полиморфизма, имевшиеся до 60-х годов
ХХ в были частично устранены после работ Хабби и Левонтина,
1966 г)
Слайд 8Электрофореграмма гемоглобинов
Слайд 9Генетичесий груз
это часть наследственной изменчивости популяции, которая определяет появление
менее приспособленных особей, подвергающихся избирательной гибели в процессе естественного отбора
Слайд 10Типы генетического груза
Мутационный – это побочный продукт мутационного процесса, который,
как правило порождает вредные мутации. Они должны быть удалены стабилизирующим
отбором.
Сегрегационный – существует в популяциях, которые используют превосходство гетерозигот, выщепляются гомозиготы – это плата за дизруптивный отбор.
Субституционный – возникает в популяциях, когда происходит замещение старого аллеля новым, превосходящим его аллелем (взаимодействует с движущим отбором).
Слайд 11Генетические основы группы крови системы АВ0
Слайд 12Частота аллелей гена J в трех популяциях человека.
Почти во
всех популяциях коренных обитателей З.Европы высокая частота аллеля JA и
низкая (менее 10%) частота аллеля JB. В Ц. Азии высокая частота аллеля JB (20-30%)
Слайд 13Алкоголизм является «социально важным фенотипическим признаком».
Относительное влияние на развитие
алкоголизма истинных и приемных родителей
Слайд 15Активность алкогольдегидрогеназы (АДН) в пунктате печени человека. Все человеческие популяции
полиморфны в отношении изоферментов алкогольдегидрогеназы
Слайд 17Полигенные болезни наследственного предрасположения
наследственные болезни, которые возникают при наличии мутаций
и провоцирующем действии многих факторов = мультифакториальные болезни.
Наиболее распространенные, но
наименее изученные болезни:
-гипертоническая болезнь
-атеросклероз
-язвенная болезнь
-шизофрения
-эпилепсия
-бронхиальная астма
-глаукома
-рассеянный склероз
-сахарный диабет
-ИБС
Слайд 18Полигенный характер наследственного предрасположения устанавливают клинико-генеологическим и близнецовым методами
Слайд 19Список болезней с наследственным предрасположением
1. Болезни с/с системы (гипертоническая б.,
атеросклероз, ревматизм и др)
2. Психические б.(шизофрения, психозы (некоторые), олигорофрения)
3. Нервные
б. (эпилепсия (некоторые формы), паркинсонизм, миастения, мигрень)
4. Болени органов пищеварения (язвенная болезнь, цирроз печени (некоторые формы), хронический язвенный колит).
5. Нарушения обмена в-в и эндокринные болезни (подагра, диабет (некоторые формы),зоб,микседема (некоторые формы)).
6. Пороки развития (спинномозговая грыжа, гидроцефалия, вр. вывих бедра, конская стопа, косолапость, незаращение губы и неба, врожденные пороки сердца).
7. Б.органов дыхания(эмфизема легких, пневмосклероз, бр.астма)
8. Б.мочеполовой системы (семейный нефрит, поликистоз почек)
9. Глазные и ушные б.(глаукома,злокачественная миопатия, косоглазие, отосклероз)
10. Поражение скелета (сколиоз, спондилит)
12. Кожные б. (псориаз, экзема, нейродермит)
13. Заболевания крови (анемия, тромбоцитопения, полицитемия)
Слайд 20Демографическая структура популяции
-размер
-рождаемость
-смертность
-возрастная структура
-род занятий
-экономическое состояние
-географические и
климатические условия
Слайд 21Генетическая структура популяции
-система браков
-факторы изменяющие частоты генов
-частоты генов и генотипов
-коэффициент инбридинга
Слайд 22Изменения популяционной структуры человечества
1-увеличивается миграция населения
2-меняется система браков
-классовые сняты
-религиозные снимаются
-расовые снимаются
3-увеличивается численность населения Земли.
Слайд 23Рост населения Земли с начала нашей эры до 2100 года
Слайд 24Система браков имеет большое значение для человеческих популяций, но для
механизма эволюции она имеет меньшее значение
- Эволюция подразумевает замену
одного набора генов другим набором. В результате комбинативной изменчивости новые гены не возникают. Новые гены возникают только в результате мутаций. Генные мутации происходят с определенной частотой: для единичного локуса в среднем 1: 100 000 половых клеток ( событие крайне редкое), но для генома (50 000 – 200 000 генов) – событие обычное.
Фактически каждая половая клетка может нести мутацию по какому-нибудь гену.
Слайд 25Поток генов через промежуточную популяцию
JB 5-10%
JB 25-30%
JB 15-20%
Европа
Россия
Азия
Слайд 26Естественный отбор в человеческих популяциях
10-15% беременностей заканчивается спонтанным абортом от
2 до 6 месяцев
3% беременностей оканчивается рождением мертвого ребенка
2% погибает в период новорождения
3% не доживают до половой зрелости
20% не вступают в брак
10 % остаются бездетными
Слайд 27Отбор против гетерозигот (пример: аллели Rh)
Эритробластоз (разрушение эритроцитов) плода действует
губительно на детей – гетерозигот : рожденных от матерей Rh-
и отцов Rh+ .
Гетерозиготы хуже приспособлены и отбор идет против гетерозигот. В популяции уменьшается или вовсе исчезает один из аллелей, что ведет к гомозиготизации популяции. Пример: у жителей Памира ( в большинстве кишлаков) Rh- группа крови 3-5%, а в Европе примерно 15%.
Слайд 30Отбор в пользу гетерозигот (пример Hb S)
Hb A–гемоглобин взрослого человека
Hb
S–серповидноклеточный гемоглобин
Дают 3 генотипа: HbA HbA; HbA HbS; HbS HbS
Южная
Индия, Греция, Италия, различные африканские племена – встречаются группы людей с различными частотами аллеля HbS.
Частота аллеля HbS коррелирует с частотой малярии. Гетерозиготы более устойчивы к заражению малярийным плазмодием, чем доминантные гомозиготы. Рецессиные гомозиготы почти не способны к размножению – не доживают до половой зрелости.
Приспособленность :
HbA HbA – зависит от условий среды < 1 в районах неблагоприятных по малярии
HbS HbS = 0
HbA HbS = 1 в районах неблагоприятных по малярии
Когда приспособленность гетерозигот выше
приспособленности обеих гомозигот, то ни один из
генотипов не закрепляется в популяции в ущерб другому,
а оба аллеля сохраняются в популяции с
промежуточными частотами называемыми сбалансированным полиморфизмом
Слайд 31Дрейф генов
Атолл Пенгелан в Тихом океане
1927 г
1 000 человек
Эпидемия чумы
30 человек
2 000 г 2 000 человек
У 5% жителей ахроматопсия (цветовая слепота) аутосомно-рецессивный тип (рецессивные гомозиготы). Только один предок страдал ахроматопсией.
Эффект родоначальника –когда небольшая группа или один человек имеющий патологический ген передает его по наследству и частота патологического гена достигает высоких значений
Слайд 32Чем премитивнее степень экономического развития территории,
тем ниже качество здоровья населения.
Тенденция
прослеживается не только в исторической перспективе, но и при анализе
регионального здоровья населения России:
в Туве в 1999 г продолжительность жизни ниже, чем в Белгородской обл. на 12 лет
Слайд 33Люди приобрели правильное представление о связи между занимаемой территорией, прожиточным
минимумом и численностью популяции
Люди стремились ограничить рост численности либо
такими грубыми, но эффективными мерами как аборт, детоубийство, пожизненное вдовство, либо по средствам различных табу, запрещающих половые сношения в определенное время года.
Регуляция численности должна поддерживать оптимальную плотность, т.е. такую плотность, которая гарантирует уровень жизни, соответствующий технологии и ресурсам данного сообщества. «Оптимум» зависит от технического прогресса. Численность населения может меняться с изменением характера общественной организации и ростом производительных сил: во времена Римской империи – 200 млн. 2010 г ~ 7 млард человек.