Шрифт:
Стент Г. Молекулярная генетика / Г. Стент, Р. Кэлинджер. – М., 1981.
Уотсон Дж. Рекомбинантные ДНК / Дж. Уотсон, Дж. Туз, Д. Курц. – М., 1986.
Тема 8. Генетические основы эволюции
Эволюция – что это? Теория? Система? Гипотеза? Нечто большее: общее условие, которому должны отныне удовлетворять, чтобы быть осмысленными и истинными, все теории, гипотезы, системы.
Начальный этап в развитии генетики можно охарактеризовать как период конфронтации со сторонниками дарвинизма. Генетики того времени выдвигали свои эволюционные теории (Г. де Фриз, У. Бэтсон, Ж. Лотси и др.), которые, в свою очередь, подвергались справедливой критике. Первый шаг к синтезу генетики и дарвинизма был сделан исследователями Дж. Харди (Англия) и В. Вайнбергом (Германия) в 1908 г. Закон, названный в дальнейшем их именем, заложил начало нового раздела – популяционной генетики.
Содержание темы
Популяционная генетика. Популяция и генофонд. Гетерозиготность популяций. Балансовая теория. Полиморфизм. Частота аллелей в популяции. Закон Харди – Вайнберга. Панмиксия. Ассортативность. Рецессивные аллели в популяции.
Синтетическая теория эволюции. Динамика популяций. Элементарные эволюционные факторы. Естественный отбор, виды отбора. Эволюционная экология.
Генетика и проблемы эволюционной теории. Теория «эгоистичного гена». Гипотеза группового отбора. Концепция саморегуляции популяции. Эволюция и онтогенез – канализация развития. Анализ механизмов микро– и макроэволюции. Эволюционная биология на пороге нового синтеза.
Эволюция генов и геномов. Геномика. Роль горизонтального переноса. Генные семейства. Дивергенция генов. Эволюция генома человека.
Основные понятия
Ассортативность – избирательное скрещивание: генотип влияет на выбор брачного партнера, т. е. особи с определенными генотипами спариваются чаще, чем при случайной вероятности.
Генофонд – совокупность аллелей всех населяющих популяцию особей.
Гетерозиготность популяции – средняя частота особей, гетерозиготных по определенным локусам.
Дрейф генов – случайные изменения частот аллелей в популяции.
Инбридинг – скрещивание между родственными особями.
Канализация развития – ограниченность выбора возможных направлений развития в ходе онтогенеза (термин К. Уоддингтона).
Мутационный процесс – процесс образования новых генетических вариантов.
Отбор – дифференциальное воспроизведение генотипов.
Панмиксия – свободное скрещивание: вероятность образования брачной пары не зависит от их генотипа.
Полиморфизм популяции – явление, когда большинство локусов особей популяции характеризуются множественными аллелями.
Полиморфность – количественное выражение полиморфизма популяции, показывающее долю полиморфных локусов.
Популяция – изолированная группа особей одного вида, связанная общностью территории и происхождения.
Поток генов – обмен генами между разными популяциями.
Предпочтение брачных партнеров редкого типа – частотно-зависимый отбор в пользу более редкого генотипа.
Частотно-зависимый отбор – зависимость вероятности скрещивания от частоты генотипа.
Элементарные эволюционные факторы – процессы, изменяющие частоту аллелей в популяциях.
Символика и расчеты частот в популяционной генетике
Для обозначения частот аллелей в популяционной генетике используются специальные символы: р – частота аллеля А; q – частота аллеля а; тогда p + q = 1.
Для расчета частот генотипов применяют формулу квадрата двучлена:
где p2 – частота генотипа АА; 2pq – частота генотипа Аа; q2 – частота генотипа аа.
При множественном аллелизме частоты генотипов определяются возведением в квадрат многочлена из частот аллелей. Например, имеются три аллеля а1, а2, а3.