70)Популяционная структура вида. Популяция: экологические и генетические характеристики. Правило Харди- Ваймберга: содержание и математическое выражение.

В природных условиях организмы одного вида заселяют реал неравномерно, отмечается чередование участков повышенной и пониженной концентрации особей. В результате вид распадается на группировки или популяции. Соответствующие зонам более плотного заселения. В репродуктивном процессе генофонд вида представлен генофондом популяции. Популяцией называют минимальную самовоспроизводяющуюся группу особей одного вида, населяющих определенную территорию достаточно долго. Экологически популяция характеризуется величиной, оцениваемой по занимаемой территории и численности особей с учетом возрастного и полового состава популяции. Величина популяции постоянно колеблется, что зависит от экологической ситуации. Возрастная структура популяций организмов разных видов варьирует в зависимости от продолжительности жизни, интенсивности размножения, возраста достижения половой зрелости. Половой состав популяций обуславливается эволюционно закрепленными механизмами формирование первичного, вторичного, третичного соотношения полов. Генетически популяция хар-ея ее генофондом, кот. представлен сов-тью аллелей, образующих генотипы орг-мов данной популяции. Генофонды природных популяций отличают: 1. Наследственное разнообразие связано с наличием в генофонде одновременно различных аллелей отдельных генов. 2. Генетическое единство популяций обуславливается достаточным уровнем панмиксии (вероятность случайных скрещиваний). Источником аллелей явл генофонд популяции. 3. Динамич равновесие долей особей с разными генотипами.Наследственное разнообразие закл-ся в присутствии в генофонде одновременно различных аллелей отдел генов. Генетич единство обуславл-ся достаточным уровнем панмиксии.

Закон Харди-Вайнберга описывает условие генетической стабильности популяций. Здесь перечислены условия, закономерно изменяющие генофонды популяций. 1908 Дж Харди и Г Вайнберг : «В популяции из бесконечно большого числа свободно скрещивающихся особей в отсутствие мутаций,избирательной миграции и давления естеств отбора первоначальные частоты аллелей сохр-ся из поколения в поколение.»

p^2 + 2pq + q^2 = 1 (где p^2 это частота встречаемости АА, 2pq – Аа, q^2 – аа).

71)Элементарные эволюционные факторы. Мутационный процесс и генетическая комбинаторика, популяционные волны. Изоляция, естественный отбор, их взаимодействие и влияние на генофонд популяции.

Это события и процессы, способствующие преодолению генетической инертности популяции, приводящие к изменению их генофондов, .это мутационный процесс, популяц волны, изоляция, естеств отбор.

Генные мутации приводят к возник-ю серий аллелей.Изменяя частотц одногот аллеля по отнош-ю к другому, он оказывает прямое дейст-е на генофонд попул. Сов-ть аллелей,возник. В рез-те мутаций,состав-ет исход. Элементарный эволюц. материал. Мутантные аллели присутствуют в гетрозиготах. Поэтому достиг-ся положител рез-т: 1)исключ-ся отрицат влияние мутантного аллеля на фенотипич проявление 2)сохр-ся нейтральные мутации 3)накапл-ся неблагоприят. Мутации,кот ведут к эффекту гетерозиса.

Популяционными волнами или «волнами жизни» называют периодические или апериодические колебания численности организмов в природных популяциях. Причины колебаний часто имеют экологическую природу. Отдельные «вспышки» численности оранизмов некоторых видов. Наблюдавшиеся в ряде регионов мира, были обусловлены деятельностью человека. Изменения генофондов популяций происходит как на подъеме, так и на спаде популяционных волны. При росте численности организмов наблюдается слияние ранее разобщенных популяций, и объединение их генофондов. На гребне нопуляции волны некот. группы особей выселяются за пределы ареала вида, оказываются в нетипичных условиях сущ-я и испытывают действие новых факторов естественного отбора. При спаде численности—распад крупных популяций. Это эффективный фактор в преодолении генетической инертности природных популяций. Ограничение панмиксии орг-мов называю изоляцией, она приводит к повышению доли близкородственных скрещиваний. Географическая изоляция заключается в пространственном разобщении популяций благодаря особенностям ландшафта в пределах ареала вида. Биология, изоляция возникает вследствие внутривидовых различий орг-мов и имеет несколько форм. Экологическая изоляция существует благодаря нюансам ритуала ухаживания, окраски, запахов, пения самок и самцов из разных популяций. Изоляция усиливает генотипические различия, создаваемые мутационным процессом и генетической комбинаторикой. Необходимой предпосылкой естественного отбора служит борьба за сущ-е. конкуренция за пишу,жизненное пространство, партнера для спаривания. Естественный отбор происходит на всех стадиях онтогенеза орг-мов и обеспечивает дифференциальное воспроизведение генотипов благодаря отбору аллелей, повышающие выживаемость и репродуктивную способность, накапливаются в ряду поколений, изменяя генетический состав популяций в биологически целесообразном направлении. В природных условиях естественный отбор осущ-ся исключ. по фенотипу. Отбор генотипов происходит вторично через отбор фенотипов, кот. отражает генетическую конституцию орг-мов.

72)Естесгвеный отбор. Его формы. Творческая роль. Естественный отбор происходит на всех стадиях онтогенеза орг-мов и обеснечи-т диф-ное воспроизведение генотипов. Благодаря отбору аллели, повышающие выживаемость и репродуктивную способность, накапливаются в ряду поколений, изменяя генетический состав популяций в биологически целесообразном направлении. В природных условиях есть отбор осущ-ся исключительно по фенотипу. Отбор генотипов происходит вторично через отбор фенотипов, котор отражают генетическую конституцию орг-мов.

1)движущий(способст сдвигу сред значения признака в сторону его усиления или расслаблению)

2)Стабилизирующий (направлен на поддержание популяций среднего значения признака)

3) дизруптивный (действует против срдних промежуточных форм)

Творч роль: мслючая генотипы с малой приспособленностью,сохраняя благоприятные генотипы, он преобразует картину генотипической изменчивости в биологически целесообразном направлении.

Результатом творческой роли отбора служит процесс ограниченной эволюции, идущей в целом по линии прогрессивного усложнения морфофизиологической организации, а в отдельных ветвях-по пути специализации.

73) Генетико-автоматич процессы.Дрейф генов.Адаптив характер эволюции. 1930-31 Дубинин и Райт показали что даже при отсутствии возмущающ факторов частота аллелей не сохр-ся,а изм-ся. Э о они назвали генетико-автоматич. Проц или дрейфом генов.

Дреф генов-измен-е частоты аллелей в генофонде в силу случайных причин. Это наз-ют ошибкой выборки.: чем меньше особей вступает в скрещ-е тем большим измен-ям подверг-ся частоты аллелей.

Значение: 1)в генофонде попул. Могут закрепл-сяили удаляются те гены независимо от их адаптивной ценности 2)он сущест-но изменяет генофонды малочислен популяций.

Адаптив хар-р:

Эволюция-адаптогенез. Адаптация-гармония организма с окр средой(в шир смысле), или появление специфич свойств у орг-ма,дающих ему преимущество в выживании и размножении в конкрет условиях среды(в узком смысле) В эволюц плане важна адаптация,которая распространяется!

Среду как эвол понятие делят на 3 части:

1)генотипич среда (хар-на целостность генотипа и индивид адаптации) 2)популяционно-видовая (проявл-ся во взаимодейст особей в пределах видов и попул на фонефакторов среды.хар-ны поппул и видовые адаптации) 3)биоценотическая (рез-т взаим-я разн видов.видовые адаптации).

74)Генетический полиморфизм популяций. Адаптивный и баланеированый полиморфизм .Генетический груз и его биолог сущьность. В природных популяциях большинство орг-мов высокогетерозиготны. Средний уровень гетерозиготности у рас-ий сост 17%, беспозвоночньгх-13.4%, позвоночньгх-6.6%. У человека этот показатель равен 6.7%. Столь высокий уровень гетерозиготности по наиболее редкой форме 1% наз полиморфизмом. Наследственный полиморфмизм создается мутациями и комбинативной изменчивостью. Он поддерживается естественным отбором и бывает адаптационным и балансированым. Адаптационный полиморфизм возникает, если в различных, но закономерно изменяющихся условиях жизни отбор благоприятствуют разным генотипам. Балансированный полиморфизм возникает, если отбор благоприятствует гетерозиготам в сравнении с рецессивными и доминантными гомозиготами. Он придает популяции ряд ценных св-в, что определяет его биологич значение. Генетически разнородная популяция осваивает более широкий спектр условий жизеи, используя среду обитания более полно. В ее генофонде накапливается большой объем резервной наследственной изменчивости. В результате она приобретает эволюционную гибкость и может изменяясь в том или ином направлении, компенсировать колебания среды в ходе исторического развития. В ген полиморфной популяции из поколения в поколения рождаются орг-мы генотипов, приспособленность кот неодинакова. В каждый момент времени жизнеспособность такой популяции ниже уровня, кот был бы достигнут при наличии в ней лишь наиболее удачных генотипов. Величину, на которую приспособленность реальной популяции отличается от приспособленности идеальной популяции из лучших генотипов, возможных при данном генофонде наз генетическим грузом. Он явл своеобразной платой за экологическую и эволюционную гибкость. Генетический груз-неизбежное следствие ген полиморфизма.

75)Видообразование.Пути видооб-ия. Видообразование заключается в разделении первоначально единого вида на два или более новых. Это связано с возникновением межпопуляционных изоляционных барьеров и углублением различий между генофондами популяций под действием естественного отбора вплоть до ген изоляции. Такой процесс, ведущий к увеличению кол-ва видов, наз дивергентным. Выделяют также филетическое видообразование. Оно заключается в постепенном превращении во время одного вида в другой. Этот способ наблюдается, если изменения условий захватывают весь ареал. Известны примеры видообразования путем гибридизации. Аллопатрическое вид-ие, препятствие к скрещиванию первично обусловлены пространственным разобщением популяции. Генетич изоляция развивается вторично. При симпатрическом вид-ии новый вид обр внутри ареала исходного вида. С самого начала изоляция явл генетической. Такое положение создается в результате полиплоидии в следствии нарушения норм хода мейоза, при крупных хромосомных перестройках или межвидовой гибридизации. Аллопатрическое вид-ие происходит медленно и дает виды, отличающиеся по морфофизиологическому критерию от вида-родоначальника. Симпатический путь относительно быстрый и дает виды, близкие к исходному по морфофизиологическим показателям. Симпатическое видообразование на основе полиплоидии хар-но для рас-ий. Так, разные виды пшеницы составляют ряд с набором14,28,42 хр-м. В клетках дикого хлопчатника 26хр, культурного-52. Культурная слива возникает путем гибридизации терна с алычой.

76)Популяционная структура чел-ва. Демы. Изоляты. Демографические и генетич хар-ки попяляций людей. В антропогенетике популяцией из Группу людей, занимающих общую территорию и свободно вступающих в брак. В формировании популяции людей гл роль играет не общность территории, а соц факторы. Размер, уровень рождаемости и смертности, возрастной состав, экономическое состояние, уклад жизни явл демографическими показателями популяции людей. Генетически они хар-ся генофондами. Демографические показатели оказывают серьезное воздействие на состояние генофондов чел популяций, гл обр через структуру браков. Большое значение в определении структуры браков имеет размер грунпы. Популяции из 1500-4000 человек наз ДЕМАМИ, популяции численностью до 1500 чел-к наз ИЗОЛЯТАМИ. Для демов и изолятов типичен относ низкий естественный прирост населения. Частота внутригрупповых браков в них составляет 80-90%,приток лиц из др групп сохр на уровне 1-2%.В большинстве по размеру популяциях распределение аллелей отдельный генов в генотипах индивидуумов последовательных поколений подчиняется з-ну Харди-Вайнберга. Клеточные и физико-хим механизмы наследственности и изменчивости универсальны для всех живых существ, включая чел-ка. Очевидна зависимость жизне-ти от особенностей генотипа индивидуума. Большую часть истории человечество было совокупностью более или менее изолированных в репродуктивном отношении групп. В отдельные исторические периоды происходили миграции значительных людских контингентов, сопровождающиеся объединением ранее разобщенных групп. Генофонды популяций людей испытывали ранее и продолжают испытывать в настоящее время действие элементарных эволюционных факторов. Социальность чел-­ка вносит в это действие опед специфику.

77)Люди как объект действия эволюционных факторов. Влияние мутационного процесса, миграции, изоляции, естественного отбора на ген конституцию людей. Мутационный процесс у чел-ка сходен с таковым у др орг-ов по всем основным показателям-средней частоте мутирования на локус или геном за поколение, генечико-физиологическим хар-ам мутации, наличию антимутациотнных барьеров. Это совпадение неслучайно. Основные хар-ки спонтанного мутагенеза формировались на начальных этапах эволюции жизни под действием таких постоянных фвкгоров, как УФЛ, тем-ра. В настоящее время давление мутационного процесса на генофонд человечества усиливается благодаря росту индуцированных мутаций. Их причиной нередко служат факторы, возникающие в связи с производительной деятельностью человека в условиях научно-технической революции. Мутагеннные факторы индуцируют мутации, как в половых, так и в соматических кл. В последнем случае результатом может быть состоять в повышении частоты опред заболеваний, прежде всего злокачественных опухолей. В отношении ИИ, в частности, это лейкозы. Далее идут рак молочной и щитовидной железы. ПОПУЛЯЦИОННЫЕ ВОЛНЫ На фоне общей тенденции к повышению численности людей имели место отдельные снижения этого показателя. Причиной снижения явилась эпидемия чумы с большой смертностью, кот в средние века распространилась на значительные территории. ИЗОЛЯЦИЯ .Специфическим для чел общества явл формы изоляции, зависящие от разнообразия культур, экономических укладов, религиозных и морально-этических уставок. Фактор изоляции оказывал влияние на генофонды популяций людей. Длительным проживанием в состоянии относ культурной и географической изоляции объясняют некоторые антропологические особенности представителей малых народностей: своеобразный рельеф ушной раковины бушменов. Сохранению высокого уровня ген изоляции 2 популяций, существующих на одной территории, способствуют отличия по физическим признакам или образу жизни. Между двумя ген различающимися популяциями, разделенными географическими, иногда вклиниваются др популяции, через кот и происходит обмен генами.

78)Специфика действия естественного отбора. Отбор против гетеро и гомозигот. Отбор и контротбор. Факторы контротбора в отношении серповидноклеточности эритроцитов. В процессе видообразования естественного отбора переводит случайную индивидуальную изменчивость в биологически полезную групповую популяционную, видовую. Стабилизирующая его форма сохраняет удачные комбинации аллелей от предшествующих этапов эволюции. Отбор поддерживает также состояние ген полиморфизма. Смена биол факторов исторического развития социальными привела к тому, что в человеческих популяциях отбор утратил функцию видооб-ия. За ним сохранились функции стабилизации генофонда и поддержания наследственного разнообразия. В пользу стабилизирующей формы отбора говорит, большая смертность среди недоношенных и переношенных новорожденных по сравнению с доношенными. Отрицательный отбор по одному локусу можно увидеть на примере системы группы крови"резус"Около 85%населения Европы имеет в эритроцитах антиген Rh и обр группу Rh-положительных индивидуумов. Остальные люди из Европ популяции лишены этого антигена и явл Rh-отрицат. Синтез антигена Rh контролируется дом аллелями D и происходти у лиц с генотипами DD и Dd. Резус-отриц люди явл рецессивными гомозиготам и(). При беременности -отриц жен Rh-полож плодом при нарушении целостности плаценты в родах Rh-полож эритроциты плода проникают в орг-м матери и иммунизируют его. При послед беременности Rh-пол плодом(Dd) анти-Rh-антитела проникают через плаценту в орг-м плода и разрушают его эритроциты. Развивается гемолитическая болезнь новорожденного. Ведущим ее симптомом явл тяжелая анемия .Под действием отбора находятся аллели, контролирующие синтез антигенов систем групп крови АВО. Об этом свидетел снижение против ожидаемого кол-ва детей в АВО-несовместимых браках жен О-группа с мужа В или АВ-гр. Особенность отбора по локусам группоспецифичных антигенов эритроцитов, таких как "резус" или АВО, заключается в том, что действует на уровне зиготы или ранних стадий эмбриогенеза. 3амечено, что в браках где мать и отец несовместимы по фактору"резус",число детей с гемолитической болезнью меньше ожидаемого. Отрицательный отбор действует в большинстве популяций людей по аллелям аномальных гемоглобинов. Его особая жестокость обуславливается тем, что он направлен против гомозигот. Ребенок, умирающий, н-р от серповидно-клеточной анемии, явл гомозиготным по аллелю S. Каждая такая смерть устраняет из генофонда популяции аллели одного вида. Это приводит к сравнительно быстрому снижению изменчивости по соотв локусу. Высокая частота аллелей таких аномальных гемоглобииов, как S,C,D,E,в некоторых районах планеты показывает действие естественного отбора, но поддержанию в чел популяциях состояния балансированного ген полиморфизма. Отриц отбор в отношении аллеля S перекрывается мощным пол отборпом гетерозигот HbHbА благодаря высокой жизне-ти последних в очагах тропической малярии. Таким обр, нормальные люди в 13 раз чаще, чем индивидуумы с аномальным генотипом. Устранение фактора контротбора приводит к снижению частоты аллеля серповидно-клеточности. Этой причиной, действующей на протяжении уже неск столетий наряду с метисацией, объясняют относ низкую частоту гетерозигот НЬНЬS среди североамериканских негров в сравнении с африканскими. Результатом наложения многочисленных и разнонаправленных векторов отбора явл формирование и поддержание генофондов популяций в состоянии, обеспечивающем возникновение в каждом поколении генотипов достаточной приспособленности с учетом местных условий.