Koji je gen genskog populacije? Koncept i definicija

Stanovništvo je zbirka živih organizama jedne vrste koje su djelomično ili potpuno izolirane od svojih bližnjih ljudi. U ovom članku ćemo ispitati svoje glavno "bogatstvo", uzrok značajke. Naime, odgovaramo na pitanje o tome što je genski skup stanovništva. Mijenja li se i zašto? Utječe li ga pokretačka snaga evolucije? Zašto su gene baze populacija jedne vrste heterogene? Počnimo s tim definicija pojma.

Koji je gen genskog populacije?

Genski bazen, bazen gena (to je genski bazen) jedan je od osnovnih pojmova genetske populacije. Ona označava cijeli skup alela (varijacija istog gena) određene izolirane skupine živih organizama.

Saznajući što je genski skup populacije, čitatelj će postaviti pitanje: "Što za stanovništvo treba ta raznolikost alela?" To je neophodno za optimalniju prilagodbu okolišu. Danas je postotak opstanka veći za smeđe boje vrapaca, a sutra će se uvjeti promijeniti, a sijede ptice imat će veće šanse. Pojedinci će umrijeti, ali stanovništvo će živjeti zahvaljujući spašavanju gena.

Imajte na umu da je razmjena gena karakteristična ne samo za predstavnike jedne populacije već i za cijelu vrstu, budući da njihova izolacija nije apsolutna. Stoga možemo razgovarati o genskom bazenu ove vrste.

Porijeklo koncepta

Po prvi put je svijetu rekao što je genski skup populacije, 1928. sovjetski genetičar AS Serebrovsky. Bio je taj koji je formirao pojam ovog fenomena. I ime "genski bazen" odabralo mu je da naglasi da je bogatstvo varijacija gena najvrjednije za biološki svijet.

U Zapadnoj znanosti koncept se pojavio zbog FG Dolzhanskog. Zvuči na engleskom jeziku genskog bazena.

Vrste i značajke genskih bazena

Sve populacije, temeljene na temi našeg razgovora, mogu se podijeliti u dvije vrste:

• Monomorphic - postoji samo jedan alel gena.
• Polimorfno - promatrano u korijenu različite situacije. Genet ima nekoliko različitih varijacija.

Ako uzmemo u obzir vrstu koja ima više od jednog kromosoma, ukupni broj alela će premašiti broj organizama u skupini. U većini slučajeva, međutim, članovi populacije su veći od varijacija gena. S jakim inbreeding (prijelaz blisko srodnih organizama unutar jedne populacije) monomorphic grupe organizama sa samo jedan alel može se promatrati.

Pokazatelj volumena genskog bazena je učinkovita veličina populacije (N_e). Što je veći, veći je genski bazen. Ali koliko je korisno stanovništvo? Sve ovisi o uvjetima okoline. Ako se neprestano mijenjaju, postoji veća vjerojatnost u populaciji s bogatom bazom gena. Brže će se prilagoditi novom životu, nego u drugoj skupini potreban je alel kao posljedica mutacija.

Ali ako su uvjeti života prilično stabilni, tada postoji "plus" stanovništvo s manjim genskim bazenom - manja vjerojatnost da će biti pojedinac s "neuspjelim" genotipom, čija je vjerojatnost preživljavanja, reprodukcija potomaka vrlo mala.

Stanovništvo i evolucija

Promjena genskog populacija je promjena u genskom bazenu neke vrste. Uostalom, ona je ona, a ne pojedinačni pojedinac, to je jedinica evolucije. Stanovništvo je stabilna, holistička cjelina koja ima sljedeće karakteristike:

• Biti u relativnoj izolaciji, što ne dopušta slobodnu razmjenu nasljednih informacija s drugim skupinama ove vrste.
• Slobodno kretanje među sobom, pojedinci čine genski skup populacije (u razredu klase 11 "Genofond" ovo pitanje se detaljno raspravlja). Postoji stalna razmjena gena: postoje samo oni koji prolaze test prirodnom selekcijom. Oni su bogatstvo genskog bazena stanovništva.
• Postoji određeno područje već nekoliko godina. U to se vrijeme mijenja značajan broj generacija, što daje priliku za evolucijske procese.

Stanovništvo i evolucijske snage vožnje

Razmislite o utjecaju pokretačke sile evolucije na genski bazen stanovništva.

mutacije. U normalnim uvjetima, oni su vrlo rijetki. Oni su izazvani radioaktivnim, ultraljubičastim zračenjem, kemijskim komponentama i nizom drugih čimbenika. Štetne mutacije u nekim uvjetima mogu postati krajnje korisne kod drugih, pa je to vrlo vrijedan fenomen za genske baze stanovništva.

U ogromnoj količini su recesivni, stoga se pojavljuju u fenotipu samo u homozigotnom stanju. Ako mutacija dominira, tada se njezini znakovi mogu vidjeti već u prvoj generaciji.

"Valovi života" (valovi stanovništva). Značajne fluktuacije broja predstavnika stanovništva. Ponekad su razlozi za to prirodni (na primjer, povećanje broja insekata u proljeće i pad u jesen), ponekad uzrokovani prirodnim katastrofama.

"Valovi života" također utječu na promjenu genetskih populacija gena (u klasi 11, to se razmatra u biologiji), jer utječu na smjer i intenzitet prirodnog odabira.

Drift gena. Nasumična promjena u maloj populaciji frekvencija alela. Posljedica toga može biti nestanak recesivnih gena, povećanje broja homozigotnih pojedinaca, pojava rijetke vrste genetske varijacije. To je uzrokovano različitim čimbenicima - izolacija, valovi stanovništva, mutacije.

izolacija. Podijeljen je na zemljopisne (prisutnost bilo kakvih prostornih barijera) i biološki (ograničava ili uklanja mogućnost prelaska između pojedinaca iste vrste - različite sezone parenja, različitog ponašanja tijekom sezone parenja). Sprečavanje slobodnog križanja pojedinaca različitih populacija, izolacija otežava genetske razlike među njima.

Važno je napomenuti da izolacija ne pridonosi obogaćivanju genskog bazena s novim materijalom, pojavom drugih genotipova.

Svi ti čimbenici djeluju spontano. Ako kao rezultat njihovog izlaganja je došlo do promjene genetskog bazena populacije (u klasi u nastavnikom 11. razreda, objašnjava ovaj fenomen u detalje), to je čisto slučajna posljedica. Direktno djelovanje je samo jedna od pokretačkih sila evolucije - prirodna selekcija. On je onaj koji pridonosi opstanku najjačih, čuvajući njihove genotipove u općem bazenu stanovništva.

Odavde možemo podijeliti razloge promjene genetskog populacija gena u dvije grane - slučajne i usmjerene. Razmotrimo ih detaljnije.

Slučajni razlozi za promjenu baze gena

Dakle, što možemo razlikovati ovdje:

• Migracija dijela pojedinaca u drugo mjesto stanovanja. Njihov genski bazen više neće točno ponoviti "roditelj" jer genotipovi tih predstavnika ne uključuju cjelokupnu raznolikost alela. Rijetki se geni mogu širiti, mogu proći kvalitativno nove mutacije.
• Stanovništvo je podijeljeno prirodnom ili umjetnom preprekom. Ovdje genski bazeni također nakon nekog vremena postaju kvalitativno različiti, ne slični ni prvom ili međusobno.
• Činjenica prirodne katastrofe. Opći fond će biti formiran iz slučajno odabranih genotipova male skupine preživjelih. Istovremeno, neke mutacije mogu potpuno nestati, dok se druge mogu širiti.
• Nepovoljni uvjeti koji uzrokuju masovnu smrt pojedinaca. Neki geni su izgubljeni, uključujući rijetke, koji su možda uzrokovali manje životni život.
• Periodne fluktuacije stanovništvo. Na primjer, bazen populacije insekata u proljeće sastoji se od genotipova pojedinaca koji su uspjeli preživjeti zimu.

Stoga vidimo da je učinak slučajnih faktora na genski bazen negativan - oni ga osiromašuju. No, kao rezultat, javlja se vrlo održiva kvalitativno drugačija populacija sa svojim jedinstvenim genskim bazenom.

Usmjeren uzrok promjene baze gena

Ovdje ćemo pripisati samo jedan faktor - prirodni odabir. Pomaže povećati frekvencije najkorisnijih gena za određene uvjete i smanjiti nepotrebne, štetne za određenu lokaciju. Stoga obogaćuje genetski bazen, kao neku vrstu "sanitarista".

Prirodna selekcija mijenja fenotipove pojedinaca, njihovo ponašanje, izgled, način života. Svrha tih promjena je najveća sposobnost za određene uvjete života.

Uzroci razlika u populaciji

Iz svega navedenog, lako je izolirati uzroke razlike u genskim bazenima izoliranih populacija jedne vrste:

• Različiti uvjeti života. Nekim čimbenicima, pojedinci s jednim genotipom bolje su prilagođeni, nekima - s drugima.
• Različiti smjer mutageneze. Negdje postoji neka vrsta mutacije, negdje drugdje. U jednom je slučaju dominantan, au drugom je recesivan.
• Fenomen prijelaza - razmjena dijelova kromosoma.

Prije svega, razlika u genskim bazenima uzrokuje izolaciju. Neke se promjene akumuliraju, nasljeđuju, sve više i više udaljenih populacija jedne vrste vrste u sličnostima.

Je li genski skup populacije moguć?

Može li genske baze stanovništva ne biti hlapljive, mobilne? Teoretski da. To potvrđuju i poznati Hardy-Weinbergov zakon: nakon određenog razdoblja, frekvencije gena dostižu ravnotežu, a generalni fond ostaje nepromijenjen.

Međutim, za takvu stabilnost potrebno je ispuniti niz uvjeta:

• Odsutnost migracije pojedinaca s specifičnim genotipovima.
• Beskonačno velika populacija.
• Samo slučajno prijelaz.
• Postojanost životnih uvjeta.

Međutim, u stvarnom svijetu, poštivanje svih ovih uvjeta praktički je nemoguće, zašto se ne može izbjeći promjene u populacijskom genskom bazenu. Stabilnost se može stvoriti samo umjetno.

Shvatili smo razlog za razliku u genskim bazenima izoliranih populacija. Također je naučio što je genetsko sredstvo općenito, što uzrokuje (uključujući i pokretačke sile evolucije) koje utječu na njegovu promjenu.