Генетика человека с основами общей генетики

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.

Их частоты соответственно: p, q, r. Тогда p + q + r = 1.

Для расчета частот генотипов:

где p² – частота генотипа а₁ а₁; q² – частота генотипа а₂ а₂; r² – частота генотипа а₃ а₃; 2pq – частота генотипа а₁ а₂; 2pr – частота генотипа а₁ а₃; 2rq – частота генотипа а₂ а₃.

Сумма частот генотипов, как и сумма частот аллелей, всегда будет равна 1, т. е. (p + q)² = (p + q + r)² =… = 1.

Если число аллелей одного локуса обозначить k, то число возможных генотипов (N) можно рассчитать по специальной формуле:

Необходимое число поколений (t) для изменения частоты аллеля (от q₁ до q₂) рассчитывается по формуле:

Задание для самостоятельной работы

1. Почему теорию эволюции называют «философией биологии»? Покажите ее взаимосвязь с другими разделами биологии.

2. Одна из наиболее известных и популярных книг о сложных вопросах эволюционной биологии написана австралийскими иммунологами (Э. Стил с соавт.) и называется «Что, если Ламарк прав?». Прочитайте и проанализируйте эту или подобную научную книгу. Напишите небольшой реферат.

3. Роль «горизонтального переноса» вызывает споры эволюционистов с первых дней своего открытия. Рассмотрите сущность этого спора.

Контрольные вопросы

1. Как строились взаимоотношения генетики и дарвинизма в начале XX в.?

2. В чем состоит значение популяционной генетики для дарвинизма?

13. Какое определение и какие характеристики имеет понятие популяции?

14. В чем суть балансовой теории Ф. Добжанского?

15. Как определяет частоту аллелей в популяции закон Харди-Вайнберга?

16. Как рассчитывается частота генотипов в популяции?

17. Какие виды скрещиваний выделяют в популяционной генетике?

18. Какие процессы определяют динамику популяций?

19. Почему естественный отбор – это важнейший фактор эволюции?

10. Какие существуют виды естественного отбора?

11. Что представляет собой частотно-зависимый отбор?

12. Какие проблемы можно выделить в эволюционной генетике?

13. Какие взгляды отстаивают сторонники теории группового отбора и концепции саморегуляции?

14. Как характеризует взаимоотношения эволюции и онтогенеза концепция канализации развития?

15. Чем характеризуется современный этап развития эволюционной биологии?

16. Почему геномика стала одним из ведущих направлений современной науки?

17. Почему горизонтальный перенос вызывает в настоящее время так много дискуссий в эволюционной биологии?

18. Как происходит возникновение новых генов путем дупликации?

19. Какие версии существуют относительно роли псевдогенов и межгенной ДНК?

20. В чем заключается сущность гипотезы «эгоистичной ДНК»?

Литература

Грант В. Эволюция организмов / В. Грант. – М., 1980.

Кимура М. Молекулярная эволюция: теория нейтральности / М. Кимура. – М., 1985.

Колчинский Э. И. Неокатастрофизм и селекционизм: вечная дилемма или возможность синтеза? / Э. И. Колчинский. – СПб., 2002.

Маргелис Л. Роль симбиоза в эволюции клетки / Л. Маргелис. – М., 1983.

Назаров В. И. Эволюция не по Дарвину / В. И. Назаров. – М., 2005.

Оно С. Генетические основы прогрессивной эволюции / С. Оно. – М., 1973.

Ратнер В. А. Генетика, молекулярная кибернетика / В. А. Ратнер. – Новосибирск, 2002.

Рэфф Р. Эмбрионы, гены, эволюция / Р. Рэфф, Т. Кофмен. – М., 1986.

Чайковский Ю. В. Наука о развитии жизни / Ю. В. Чайковский. – М., 2006.

Тема 9. Проблема филогенетической детерминации поведения

Самодержавие народа – самое страшное самодержавие, ибо в нем зависит человек от темных инстинктов масс.

Н. А. Бердяев (1874–1948), русский философ