31. Популяционные волны и их роль в эволюционном процессе (на любом примере).

Популяционные волны – С. С. Четвериков), называют периодические или непериодические колебания численности организмов в природных популяциях. Это явление распространяется на все виды живых организмов. Причины колебаний имеют экологическую природу.

1. Так, размеры популяций растительноядных организмов растут при снижении давления на них со стороны популяций хищников. В этом случае увеличение кормовых ресурсов способствует росту численности хищников, что, в свою очередь, интенсифицирует истребление жертвы

2. Известны вспышки численности организмов некоторых видов, которые были обусловлены деятельностью человека. В XIX—XX вв. это относится к популяциям кроликов в Австралии, воробьев в Северной Америке, канадской элодеи в Евразии. В настоящее время существенно возросли размеры популяций домовой мухи, находящей прекрасную кормовую базу в виде разлагающихся пищевых отбросов вблизи поселений человека.

3. На гребне популяционной волны некоторые группы особей выселяются за пределы ареала вида и оказываются в необычных условиях существования. В таком случае они испытывают действие новых факторов естественного отбора. Повышение концентрации особей в связи с ростом их численности усиливает внутривидовую борьбу за существование.

Роль:

1. распад крупных или мелких популяций

2. Преодоление генетической инертности некоторых популяций

3. Подготовка для естественного отбора некоторых популяций

4. При различной изоляции и тд. Возможно видообразование

Мутационный груз

1. Мутационный груз - это та доля общего генетического груза, которая возникает за счет мутаций. Однако, поскольку большинство мутаций носят вредный характер, то естественный отбор направлен против таких аллелей и частота их невелика. Они поддерживаются в популяциях в основном благодаря вновь возникающим мутациям и гетерозиготным носителям.

2. Генетический груз, возникающий при динамическом изменении частот генов в популяции в процессе замены одного аллеля другим, называется субстиционный (или переходным) грузом. Такое замещение аллелей обычно происходит в ответ на какое-либо изменение в условиях среды, когда ранее неблагоприятные аллели становятся благоприятными, и, наоборот, (примером может быть явление индустриального механизма бабочек в экологически неблагополучных районах). При этом частота одного аллеля уменьшается по мере увеличения частоты другого.

3. Сбалансированный (устойчивый) полиморфизм возникает, когда многие признаки поддерживаются на относительно постоянном уровне за счет уравновешивающего отбора. При этом благодаря сбалансированному (уравновешивающему) отбору, действующему в противоположных направлениях в популяциях сохраняются два или больше аллелей какого-либо локуса, а соответственно и разные генотип и фенотипы.

32. Популяционная структура вида. Понятие о популяции, ее характеристика. Закон Харди-Вайнберга - определение, математическое выражение.

Популяция – совокупность особей одного вида, занимающих обособленную территорию, свободно скрещивающихся между собой и в той или иной степени изолированных от других популяций данного вида. (Человек как биологический вид «человек разумный» представлен множеством популяций, живущих на разных материках и в разной степени изолированных друг от друга).

Закон Хайди – Вайнберга

-если численность особей в популяции велика и можно пренебречь и не учитывать случайные перестройки генов то геноитпы исходные остаются в поклении, не изменяя частоту встречаемости аллелей(АА Аа аа)

Условия:

1. Мутаций нет

2. Миграций нет

3. Ест отбора нет

Идеальная популяция – популяция, в которой не происходит обмен генетической информацией с другими популяциями, особи свободно скрещиваются между собою (панмиксия), не возникают мутации, нет влияния внешних факторов на определенные сочетания аллелей.

Идеальную (неизменяющуюся) популяцию описывает закон Харди-Вайнберга:

• Сумма частот аллелей одного гена – есть величина постоянная: p + q = 1 ; A + a =1

• Сумма частот аллелей по каждому генотипу есть величина постоянная: p² + 2pq + q² = 1 ; AA + 2Aa + aa = 1

Это уравнение показывает, что в мысленно идеальной популяции частоты аллелей и генотипов сохраняются на протяжении нескольких поколений, до тех пор, пока равновесие популяции не нарушится.

С помощью закона Х-В можно определить генотипическую характеристику естественной популяции определенный момент времени.

Идеальных популяций не существует. На распределение частот существенно может повлиять отсутствие панмикси

33. Роль мутаций в эволюции организма. Мутационный процесс как элементарный фактор эволюции. Мутации – внезапно возникающие наследственные изменения генотипа.

В результате мутаций появляются новые аллели. Так как мутации преимущественно рецессивны, они накапливаются в гетерозиготах. При свободном скрещивании 2х гетерозигот рецессивные аллели переходят в гомозиготное состояние с вероятностью 25% и подвергаются действию естественного отбора. Классификация: геномные хромосомные и генные.

В результате мутации (изменений генотипов) появляются новые свойства (признаки) у организмов. При существенном изменении условий существования те мутации, которые раньше были вредными, могут оказаться полезными. 

Виды мутаций :

1. Спонтанные / индуцированные

2. Полезные/ бесполезные

3. Соматические / генеративные

4. Ядерные/ цитоплазматические

ГЕНОМНЫЕ \ ГЕННЫЕ \ ХРОМОСОМНЫЕ – САМЫЕ ГЛАВНЫЕ

(синдром Дауна 21 XXX или XXY) \ (нонсценс мутация или остановка репрессии генов) \ синдром Шерешевского-Тернера)