37. Популяция как элементарная эволюционная единица. Основы популяционной генетики.

А)Популяция

— самая мелкая из групп особей, способная к эволюционному развитию, поэтому её называют элементарной единицей эволюции.

- это элементарная единица эволюции, поскольку в ней происходит постоянный обмен генами между составляющими ее особями с образованием новых комбинаций генов, а также обеспечивается преемственность генотипов в ряду поколений и изменение генофонда во времени.

Б) Популяционная генетика — это отрасль генетической науки, изучающая наследственность и изменчивость на популяционно-видовом уровне организации жизни. Она изучает закономерности изменения из поколения в поколение генетической структуры популяций и природу факторов, вызывающих эти изменения.

Основу популяционной генетики составляет закон генетической стабильности популяций, Харди –Вайнберга В соответствии с ним соотношение аллелей генов в генофонде популяции сохраняется неизменным в ряду поколений, если:

1) популяция достаточно велика и особи в ней свободно скрещиваются; 2) в популяции отсутствует мутационный процесс; 3) не происходит отбора в пользу или против какого-то определенного аллеля; 4) популяция изолирована от других популяций вида и между ними не происходит миграции особей.

38. Мутации как элементарный эволюционный материал. Классификация мутаций

М утации - внезапные, возникающие спонтанно или вызванные мутагенами наследуемые изменения генетического материала, приводящие к изменению тех или иных признаков организма

Виды:

Генные (представляет собой стойкое изменение последовательности ДНК, образующей ген.)

Хромосомные. (перестройки хромосом, изменение их строения. Отдельные участки хромосом могут теряться, удваиваться, менять свое положение (дупликации – удвоение генов, инверсии - поворот участка хромосомы на 180°, транслокации – перенос части хромосомы на другую хромосому, делеции – потеря участка хромосомы)

Геномные (Геномные мутации затрагивают не отдельные гены или части хромосомы, а весь геном клетки, в результате чего меняется количество хромосом. Данный вид мутаций возникает в следствие ошибок при расхождении хромосом в процессе мейоза.)

Цитоплазматические(изменения в ДНК митохондрий и пластид. Передаются только по женской линии).

39. Элементарные факторы эволюции: поставляющие эволюционный материал, усиливающие различия и направляющие действие эволюции.

Элементарные эволюционные факторы (ЭЭФ) — это процессы, которые изменяют генофонд популяции. К ним относят мутации, комбинативную изменчивость, дрейф генов и волны жизни (популяционные волны), а также изоляцию и естественный отбор.

Материалом для эволюции служат, как правило, мелкие дискретные изменения наследственности — мутации. Мутационный процесс, волны численности — факторы-поставщики материала для отбора — носят случайный и ненаправленный характер. Единственный направляющий фактор эволюции — естественный отбор, основанный на сохранении и накапливании случайных и мелких мутаций.

40. Естественный отбор как движущий и направляющий фактор эволюции. Предпосылки естественного отбора и его творческая роль.

Отбор можно рассматривать как механизм, действующий на двух связанных между собой уровнях — на уровне организма и на уровне аллелей. Отбор — это процесс, в результате которого организмы по своей морфологии, физиологии и поведению лучше адаптированные к данной среде, выживают и размножаются, а менее адаптированные либо гибнут, либо не могут оставить потомство. Первые передают свои благоприятные признаки следующему поколению, а вторые нет. Отбор зависит от существования в популяции фенотипической изменчивости и составляет часть механизма, обеспечивающего адаптированность вида к своей среде. При увеличении численности популяции некоторые факторы среды, такие как пища — для животных — и свет — для растений — становятся лимитирующими. Это приводит к конкуренции за ресурсы между членами популяции. Организмы, признаки которых дают им преимущество в конкуренции, легче овладевают этими ресурсами, выживают и оставляют потомство. Организмы, лишенные таких признаков, оказываются в невыгодном положении и могут погибнуть, прежде чем успеют произвести потомство. Совместное действие лимитирующих факторов среды и численности популяции создает давление отбора, интенсивность которого может быть различной. Таким образом, отбор — это процесс, определяющий, какие аллели будут переданы следующему поколению благодаря относительным преимуществам, которые они доставляют, экспрессируясь в фенотипе. Следовательно, давление отбора можно рассматривать как способ увеличения или уменьшения распространенности какого-либо аллеля в генофонде, и эти изменения частоты аллелей могут вести к эволюционному изменению. Крупные изменения в генотипе возникают результате распространения в генофонде мутантных аллелей. Степень отбора и его скорость зависят от характера мутантного аллеля и силы его влияния на данный фенотипический признак. Если аллель доминантен, то он проявляется в фенотипе чаще, и отбор начинает оказывать на него положительное или отрицательное давление быстрее. Если же аллель рецессивен и не проявляется в гетерозиготном состоянии, как это обычно для большинства мутаций, то он не подвергается отбору до тех пор, пока не появится в гомозиготном состоянии. Вероятность быстрого появления таких рецессивных гомозигот невелика, и новый аллель может исчезнуть из генофонда, прежде чем они возникнут. Рецессивный аллель, неблагоприятный в данной среде, может сохраниться в популяции и дождаться таких изменений среды, при которых он будет обладать преимуществом. Мутации, затрагивающие аллели, контролирующие важные функции, вероятнее всего окажутся летальными и будут немедленно элиминированы из популяции. Эволюционные изменения происходят обычно в результате постепенного появления мутантных аллелей, производящих небольшие прогрессивные изменения в фенотипических признаках. Существуют три типа отбора, происходящего в природных и искусственных популяциях: стабилизирующий, направленный и дизруптивный. Их легче всего объяснить, построив кривые нормального распределения для непрерывной фенотипической изменчивости, наблюдаемой в природных популяциях.