Генетические основы эволюции

- ошибки последовательности расположения нуклеотидов
замена нуклеотида
сдвиг рамок считывания

и свойства организма наследственно обусловлены

возможность развития будущих признаков в опр. Диапазоне
Наследуется не признак, а

норма реакции особи на действие среды.

в зависимости от условий среды
характеризует долю участия среды в реализации

признака
определяет модификационную изменчивость вида
Чем шире норма реакции - тем больше влияние среды и тем меньше влияние генотипа в онтогенезе.

генотипа амплитуда изменений фенотипа не может выйти за генетически детерминированный

предел

листья под водой и в воздушной среде

особи
Изменчивость признака в пределах нормы реакции называется фенотипической
развивается как

вариант реализации нормы реакции в определенных условиях.

условиями.
Доля общей изменчивости, которая определяется генотипическими различиями по данному

признаку, характеризует наследуемость признака.

и колеблется от 60 до 70%.
Наследуемость общей молочная продуктивности

(величина удоя) не превышает 33%.

яйца значительна (60— 74%).
отбор в направлении увеличения яйценоскости обычно неэффективен
отбор

на повышенную массу яйца дает положительные результаты.

или свойству.
Изменения наследственного материала — мутации — представляют собой

элементарный эволюционный материал.

информации особи
генные
хромосомные
геномные
внеядерные обуславливается мутации ДНК в органеллах (пластидах

и митохондриях) или в цитоплазме клеток (плазмиды, вирусы и др.) - материнская наследственность

выпадения нуклеотидов
могут затрагивать любые признаки

инверсии
транслокации
нехватки
дупликации.

полиплоидия или гаплоидия
уменьшение или увеличение числа отдельных хромосом в геноме

(гетероплоидия).

одного поколения, несущих определенную мутацию по отношению к общему числу

гамет
Частоты близки для большинства организмов - от 1 из 100 000 до 1 из 10 000 000 000
Такое кол-во гамет несет вновь возникшую мутацию в определенном локусе.
Частота мута­ций неодинакова для разных генов (у отдельных лабильных генов растений она достигает 10¯²)

процентов (одноклеточные водоросли, низшие грибы, бактерии) до 25% (дрозофила) всех

гамет одного поколения.

попадает мутантный аллель
Один и тот же мутантный ген у разных

особей может обладать неодинаковым фенотипическим проявлением:
экспрессивность (выраженность степени развития признака) - в зависимости от условий, в которые он попадает
пенетрантность (частота проявления) аллеля, определяемой по проценту особей популяции из числа несущих данный аллель (у которых он проявился с любой экспрессивностью).

фасеток глаза у дрозофилы, в результате чего глаз представляет собой

вертикальную полоску фасеток.
Степень проявления зависит от температуры: чем ниже температура, при которой развивались личинки мутантных дрозофил, тем большее чис­ло фасеток остается в глазу.
У наездника Habrobracon hebetor известен ген Kidney со 100%-ной пенетрантностью, как леталь при 30 °С, и почти нулевой пенетрантностью при низкой температуре.

как леталь при 30 °С, и почти нулевой пенетрантностью при

низкой температуре.

мутациями.
вариации по средним значениям варьирующих признаков выражаются
качественно
количественно.
Мутации

могут происходить и в сторону увеличения, и в сторону уменьшения выраженности определенного признака или свойства. Они могут быть выражены резко (вплоть до летальности) или представлены незначительными отклонениями от исходной формы («малые» мутации).

двух популяций, имеющих одинаковые частоты встречаемости и спектры мутантных признаков
близко

расположенные, соседние популяции могут сильно генетически отличаться друг от друга, как и далеко расположенные
мутации и их комбинации первично определяют изменение генотипического состава популяции - возникновение элементарного эволюционного явления

гетерогенны - насыщены мутациями.
Генетическая гетерогенность любой популяции при отсутствии

давления внешних факторов - равновесие.

q,
частота альтернативного аллеля того же гена может быть определена

как 1 — q.
В потомстве свободно скрещивающихся особей должны быть следующие отношения таких аллелей: что при суммировании дает q²+2q×(1-q)+(1-q)², или [q+(1-q)]²

в популяции
Эти формы находятся в состоянии длительного равновесия
Соотношения

их таковы, что частоту редкой формы нельзя объяснить повторными мутациями.
Пример:
существование в популяции хомяков (Сricetus cricetus) Украины обычных и меланистических (черных) форм;
черной и красной форм у двуточечной божьей коровки;
трех форм цветков у примулы

Пример: численно равновесная экспериментальная популяция Drosophila melanogaster из мух -

мутация ebony (потемнение тела).
Через несколько поколений процент мух с мутацией ebony начал сокращаться и к 10-му поколению- на уровне около 10% — наступило состояние устойчивого полиморфизма.
Снижение числа мух с мутацией - выживали преимущественно гетерозиготы.
Гомозиготы в условиях разведения - менее жизнеспособны.
При расщеплении гетерозигот в потомстве - гомозиготные мутантные особи, гомозиготные, не несущие мутацию, и, наконец, гетерозиготные,
выживали по преимуществу гетерозиготы, и цикл повторялся снова.
Гетерозиготный полиморфизм - следствие менделевского расщепления

внутри популяции подвергаются отбору в разных экологических условиях.
красные и

черные формы двухточечных божьих коровок. В изученной популяции осенью на протяжении 10 лет черных форм было более 50% (от 50 до 70%), а весной — при выходе из зимовки (этот вид зимует большими скопления­ми в глубоких щелях между камня­ми)— от 30 до 45%. Красных форм осенью было меньше 50%, а весной — всегда больше. Красные лучше переносят зимой холод, а черные — интенсивнее размножаются летом.

время от времени проявляются у разных разновидностей, или видов.

Н. И. Вавилов сформулировал правило гомологических рядов в наследственной изменчивости.
И у мягкой, и у твердой пшеницы, и у ячменя существуют остистые, короткоостые, инфлянтные (вздутые) и безостые колосья
Если в генотипе одного из членов близких видов закодирована возможность образования признака, с высокой степенью вероятности можно предполагать нахождение подобного признака и у других видов данной группы.
Чем ближе между собой виды и роды, тем больше сходство в изменчивости их признаков.

категории: полной, неполной и лож­ной гомологии (Б. М. Медников). При

полной гомологии сходные признаки у близких видов возникают в результате действия одинаково измененного гена. Независимое возникновение одной и той же мутации происходит относи­тельно редко, поэтому полностью гомо­логичные гены обычно унаследованы от вида-родоначальника (например, группы крови одинаковы у человека и человекообразных обезьян). При не­полной гомологии один и тот же приз­нак возникает в результате разных мутаций одного и того же гена (напри­мер, широко распространенные в тропиках аномальные гемоглобины у чело­века, обеспечивающие носителям этих мутаций иммунитет к малярии). Лож­ная гомология определяется разными генами с одинаковым фенотипическим эффектом. Так как каждый приз­нак организма обусловливается дейст­вием целого ряда последовательно включающихся» генов, мутация в каждом из них может привести к обрыву этой цепи и изменению признака. Например, широкое распространение такого признака, как альбинизм (отсутствие пигмента в покровах),— следствие многостадийности синтеза мелани­нов и транспорта их в соответствую­щие ткани. Ложная гомология пере­годит в область таких явлений, как аналогия и конвергенция, обусловли­ваемых разными генетическими системами. Так, наукой XX в. были объясне­ны долгое время непонятные явления гомологической изменчивости, к которым привлек внимание Ч. Дарвин.

возложить вину за его исчезновение на человека, говорится в статье, опубликованной в журнале Nature Communications.
Китайский

речной дельфин, обитавший в бассейне реки Янцзы, — один из четырех известных пресноводных дельфинов. В последние десятилетия популяция этих животных стремительно сокращалась, и предпринятая в 2006 году научная экспедиция уже не нашла живых представителей этого вида. Китайский речной дельфин считается первым китообразным, вымершим в результате человеческой деятельности.
Гуан Ян (Guang Yang) из Педагогического университета Нанкина (Китай) и его коллеги расшифровали геном самца дельфина, тушка которого хранится замороженной в музее университета, и заново провели расшифровку еще трех дельфиньих геномов, чтобы выяснить, что привело к вымиранию этого вида.
Сравнив геномы дельфинов, ученые обнаружили, что скорость мутаций у них была замедленной, а количество изменений в геноме меньше, чем у любых других млекопитающих. Это указывает на то, что когда-то популяция прошла период сильного сокращения своей численности — так называемое "бутылочное горлышко".
Анализируя геномы дельфинов, ученые выяснили, что их популяция неуклонно сокращалась со 100 тысяч до 10 тысяч лет назад, во время последнего ледникового периода. Когда после этого началось потепление и уровень моря сильно поднялся, затопив долину реки Янцзы, численность дельфинов прошла свой минимум, а когда уровень моря опустился до современного и стабилизировался, начался быстрый рост популяции, достигшей своего максимума около тысячи лет назад.
Это говорит о том, что нынешнее резкое вымирание китайских речных дельфинов связано с влиянием человека на экологическую обстановку в реке Янцзы, а не с природными факторами, считают ученые.
РИА Новости http://ria.ru/warming_symptom/20131029/973500309.html#ixzz2rNn70GPL