КАТЕГОРИИ:
АстрономияБиологияГеографияДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника
|
Эволюция биосферыБиосфера появилась с зарождением первых живых организмов примерно 3,5 млрд. лет назад. В ходе развития жизни она изменялась. Этапы эволюции биосферы можно выделить с учетом характеристики типа экосистем. 1. Возникновение и развитие жизни в воде. Этап связан с существованием водных экосистем. Кислород в атмосфере отсутствовал. 2. Выход живых организмов на сушу, освоение наземно-воздушной среды и почвы и появление наземных экосистем. Это стало возможно благодаря появлению кислорода в атмосфере и озонового экрана. Произошло 2,5 млрд. лет назад. 3. Появление человека, превращение его в биосоциальное существо и возникновение антропоэкосистем произошло 1 млн. лет назад. 4. Переход биосферы под влиянием разумной деятельности человека в новое качественное состояние – в ноосферу. Вопрос 2 ГЕНЕТИКА ПОПУЛЯЦИЙ Популяция является формой существования любого вида. Популяция - это совокупность особей одного вида, достаточно длительное время существующая на одной территории, внутри которой осуществляется панмиксия и которая отделена от других таких же совокупностей той или иной степенью изоляции. Совокупность генотипов всех особей, составляющих данную популяцию, носит название генофонд. Существует ли закономерность в распределении генов и генотипов внутри генофонда? Да. Она была сформулирована в 1908 году одновременно двумя учеными: английским математиком Харди и немецким врачом Вайнбергом и получила название закона Харди-Вайнберга. Этот закон полностью справедлив только для идеальных популяций, т.е. популяций, отвечающих следующим требованиям: 1) бесконечно большая численность; 2) внутри популяции осуществляется панмиксия (свободное скрещивание); 3) отсутствуют мутации по данному гену; 4) отсутствует приток и отток генов; 5) отсутствует отбор по анализируемому признаку (признак нейтральный!). Природные популяции в большинстве своем приближаются к идеальным, поэтому данный закон находит применение. Закон Харди-Вайнберга имеет математическое и словесное выражения, причем в двух формулировках: I. Частоты встречаемости генов одной аллельной пары в популяции остаются постоянными из поколения в поколение. p + q = 1, где p – частота встречаемости доминантного аллеля (А), q – частота встречаемости рецессивного аллеля (a). II. Частоты встречаемости генотипов в одной аллельной паре в популяции остаются постоянными из поколения в поколение, а их распределение соответствует коэффициентам разложения бинома Ньютона 2-й степени. p2 + 2pq +q2 = 1 Эту формулу следует выводить с помощью генетических рассуждений. Допустим, что в генофонде популяции доминантный аллель А встречается с частотой р, а рецессивный аллель а с частотой q. Тогда в этой же популяции женские и мужские гаметы будут нести аллель А с частотой р, а аллель а с частотой q. При свободном скрещивании (панмиксии) происходит случайное слияние гамет и образуются самые разные их сочетания:
Запишем полученные генотипы в одну строку: p2AA + 2pqAa + q2aa = 1. Теперь докажем на конкретном примере, что частоты встречаемости генов одной аллельной пары из поколения в поколение не меняются. Допустим, что в некой популяции в данном поколении pA = 0,8, qa = 0,2. Тогда в следующем поколениибудет:
0,64 АА + 0,32 Аа + 0,04 аа = 1. При этом частота встречаемости аллельных геновв гаметах остается без изменений: А = 0,64+0,16 = 0,8; а = 0,04+0,16 = 0,2. Закон Харди-Вайнберга применим и для множественных аллелей. Так, для трех аллельных генов формулы будут следующие: (I) p + q + r = 1, (II) p2 + 2pq + 2pr + 2 qr + q2 + r2 = 1. Практическое значение закона Харди-Вайнберга состоит в том, что он позволяет рассчитать генетический состав популяции в данный момент и выявить тенденцию его изменения в будущем. Применение этого закона на практике показало, что популяции отличаются друг от друга по частоте встречаемости генов. Так, по генам группы крови в системе АВ0 различия между русскими и англичанами были следующие:
|