Аллели в популяции III

Альтернативные ДНК-последовательности одного и того же гена, кодирующие разные варианты белка, называются аллелями. Популяции, в которых индивиды содержат несколько аллелей одного гена, называются полиморфными по этому гену. Изоферменты — ферменты с одинаковой функцией, но с разной первичной структурой, которые проявляются в разных тканях организма. [c.197]

У диплоидного организма имеются две копии каждого гена однако для выживания и нормальной жизнедеятельности в большинстве случаев бывает достаточно одной копии. Мутация, нарушающая функцию жизненно важного гена, для гаплоидного организма легальна, но она может оказаться безвредной для диплоида, если затронута лишь одна из двух копий гена. Чаще всего в геномах диплоидных организмов содержится много таких рецессивных ле-талей. Однако половое размножение накладывает ограничение иа их количество. Если обе родительские особи несут рецессивную летальную мутацию в одном и том же гене, их потомок может унаследовать две мутантные копии этого гена и не получить ни одной нормальной такой организм погибнет, и вместе с ним будут утрачены мутантные копии гена. Чем больше распространен в популяции мутантный ген, тем быстрее он будет элиминироваться. В результате устанавливается равновесие между скоростью элиминации мутантного аллеля и скоростью его образования за счет новых мутаций. При равновесии мутантный аллель встречается в популяции достаточно редко (хотя и значительно чаще, чем это было бы у гаплоидного организма) подавляющее большинство особей будут действительно диплоидными по данному локусу-у них будут две функционирующие копии гена. Сходным образом обстоит дело и с теми рецессивными мутациями, которые просто вредны, но не легальны. [c.11]

Поскольку эта теория стимуляции представляла собой всего лишь констатацию наблюдений, что гетерозиготные организмы более жизнеспособны, а гомозиготные более слабы, то она вскоре была заменена другими, пытающимися дать более глубокое объяснение явлению гетерозиса. Наиболее важной из этих попыток была так называемая теория доминантности. Основное положение этой теории состоит в следующем вырождение при инбридинге вызывается тем, что в исходной популяции содержатся в гетерозиготном состояний многие рецессивные гены, оказывающие вредное влияние. Эти гены не оказывают воздействия до тех пор, пока инбридинг не переводит их в гомозиготное состояние. Название этой теории связано с тем, что она придает важное значение наличию у рецессивных генов, определяющих вредные признаки, доминантных аллелей, обусловливающих нормальное развитие. Так, в отношении мощности гетерозигота Аа полностью или почти полностью равноценна гомозиготе АА, тогда как гомозигота аа, наоборот, слабее гетерозиготы. Согласно этой теории, на жизнеспособность оказывают влияние многие подобные гены и вырождение при инбридинге обусловлено выщеплением гомозигот по вредным рецессивным генам, которое все более и более возрастает. [c.284]

В такой популяции индивидуум представляет собой в известном смысле минимальную единицу, но в анализах популяций можно сделать еще один шаг и оперировать с частотой гена. Это означает наличие определенной связи между частотами аллелей Л и а и между частотой индивидуумов с генотипами АА, Аа и аа. Эта связь выражена в простой, но очень важной формуле или закономерности, названной формулой Харди — Вейнберга по имени открывших ее ученых. Что касается пары аллелей А-а, то частота в популяции двух входящих в нее аллелей может изменяться от 100% А до 100% а. Если аллели Ana встречаются с одинаковой частотой, то частота каждого из них составляет 50%. [c.436]

В отношении групп крови системы А, В, О эти расчеты проводить трудно, поскольку они представляют собой случаи множественного аллелизма. Однако у человека известен также ряд других систем групп крови, из которых лучше всего изучены системы ММ и НЬ. Группы крови системы МЫ наследуются весьма просто они контролируются всего лишь одной парой генов, один из аллелей которой вызывает свойство М, а другой — свойство М мы обозначим эти аллели символами М VI N. Таким образом, в отношении этих признаков существуют три группы людей с конституцией ММ, MN и NN, частоты которых в популяции легко определить. Было найдено, что во всех популяциях, сбалансированных в отношении частоты этих трех категорий, она точно соответствовала формуле Харди — Вейнберга, т. е. частота гетерозигот целиком зависела от частоты обоих гомозиготных типов. [c.438]

Мутационное давление — определенная частота мутирования данного гена в популяции. Мутационное давление для определенного гена считается большим, если частота его мутирования, например от доминантного аллеля к рецессивному, высока. [c.459]

Для того чтобы завершить изложение нашей основной модели (6.51) чисто индуцированных шумом переходов, покажем, как ее можно использовать для описания полностью определенного механизма генетического отбора в популяционной динамике. Рассмотрим одну гаплоидную популяцию. Нас будет интересовать некий вполне конкретный локус в хромосоме, который мо-гут занимать две аллели А и а. Число особей в популяции, обладающих генотипами А и а, обозначим соответственно Ыа и Л а. Предполагается, что общее число особей в популяции М = = Л А + Л а поддерживается постоянным с помощью различных регуляторных механизмов пищевого ресурса, хищников и т. д. Кроме того, предполагается, что численность популяции N достаточно велика и внутренними статистическими флуктуациями можно пренебречь (при малой численности популяции эти флуктуации становятся существенными). [c.182]

Уравнение (6.78) описывает также изменения частоты аллели в диплоидной популяции в отсутствие доминантности, т. е. в том случае, когда свойства гетерозиготы Аа являются средним от соответствующих свойств гомозигот АА и аа [6.10, с. 148, 150]. Если скорости мутаций va и Юг равны, то уравнение (6.78) переходит в уравнение (6.57) при простом изменении масштаба времени. Интерпретируя результаты разд. 6.5.2 с генетической точки зрения, мы приходим к несколько неожиданным выводам. Даже если в среднем обе аллели одинаково пригодны (X = 0) (в детерминированной среде в этом случае никакого отбора не происходило бы), в случайной среде при условии > 4 следует ожидать преимущественно лишь одну из аллелей. Действительно, в случайной среде популяция будет находиться в каком-то одном из наиболее вероятных состояний Хт+ или Хт- = 1 — Хт+ — экстремумов стационарной плотности вероятности случайного процесса (6.78). Иначе говоря, несмотря на отсутствие систематического давления отбора в ансамбле популяций (при достаточно большой интенсивности флуктуаций среды) будут доминировать сравнительно бедные популяции. [c.185]

У высших растений удобным объектом для изучения межаллельных взаимодействий является локус S, определяющий признак самонесовместимости. Под самонесовместимостью понимают неспособность пыльцы отдельного растения произвести самооплодотворение, вследствие того, что либо пыльца не способна прорасти на рыльце, либо пыльцевые трубки, начав рост, прекращают его, не достигнув зародышевого мешка. Самонесовместимость - основной механизм, поддерживающий перекрестное размножение в популяциях растений. Этот широко распространенный признак обычно генетически контролируется одним, изредка двумя локусами. Для локуса S, характерны серии множественных аллелей, причем иногда число аллелей в популяции исчисляется десятками и даже сотнями [2 ], что делает его очень удобным для исследований межаллельного взаимодействия у высших растений. [c.81]

Данная формула представлена нами в виде полной гетерозиготы специально для того, чтобы подчеркнуть, что каждый ген в любой группе может находиться в двух состояниях доминантном и рецессивном (не исключаются и серии аллелей). Таким образом, в генотипе каждой конкретной особи может содержаться различное число доминантных и рецессивных генов, каждой из указанных групп. В зависимости от этого и будет определяться у различных особей интенсивность развития данного количественного признака. Совокупность особей с различными генетическими формулами будет составлять генотипическую структуру популяции по данному количественному признаку. [c.153]

Эти три источника генетической изменчивости и обеспечивают постоянную перетасовку генов, лежащую в основе непрерывной изменчивости. Среда оказывает воздействие на весь ряд получающихся таким образом фенотипов, и те из них, которые лучше всего адаптированы к данной среде, преуспевают. Это ведет к изменениям частот аллелей и генотипов в популяции (гл. 27). Однако эти источники изменчивости не порождают крупных изменений в генотипе, необходимых, согласно эволюционной теории, для возникновения новых видов. Такие изменения происходят в результате мутаций. [c.209]

Очевидно, что если p(t) О или pit) 1, то g(i) О, т. е. при элиминации одного из аллелей популяция стремится к хардиевому равновесию, несмотря на нарушение панмиксии. Это следует из устойчивости равновесия %, которое при р = 0 или р = 1 равно нулю. [c.184]

ПП в этом локусе нет если особь популяции гомозиготна по первому аллелЕ, то считается, что она имеет нулевую приспособленность приспособленность гетерозиготы и гомозиготы по по второму аллелю предполагалась одинаковой все к локусов считались независимыми, поэтому можио было пренебречь нерав-новесностью по сцеплению и считать общую приспособленность приспособленность по всем к локусам мультипликативной., [c.84]

Рассмотрим один из к локусов. Пусть х-частота аллеля а1 Тогда частота еля А2 будет равна (1-х). Можно показать, что средняя приспособленность популяции ш по да1шому локусу удовлетворяет условию [c.84]

Образование новых видов означает появление двух или более репродуктивно изолированных популяций из исходной. Виды дискретны в этом смысле. Рассмотрим, следуя работе Белинцева и Волькенштейна, простейшую модель. Допустим, что исходный, дикий тип характеризуется аллелью А, мутант — аллелью В. Возможные генотипы потомства АА, АВ, ВВ. Им свойственны [c.554]

Сцепление между локусом ABO и геном наследственного онихоартроза удалось обнаружить по двум причинам. Во-первых, каждый из основных аллелей системы ABO (I , 1 , 1°) можно точно идентифицировать при помощи простого лабораторного теста, так что генотипы всех исследуемых родителей и детей оказываются известными. Во-вторых, каждый аллель системы ABO встречается в популяции с высокой частотой, и вероятность того, что родители будут гетерозиготны, достаточно высока. В Великобритании, где были проведены первые работы по изучению сцепления ABO-NPS, частоты аллелей 1 , и 1° составляют примерно 0,66 0,28 и 0,06 соответственно. [c.450]

Для большинства локусов частота одного аллеля (>0,999) значительно превышает частоту другого (других) (<0,001). Вследствие этого в больших популяциях подавляюшее большинство (99,8%) особей оказываются гомозиготными по более часто встречающемуся аллелю, около 0,198% - гетерозиготными и 0,001% - гомозиготными по редкому аллелю. В подобных условиях практически невозможно установить сегрегацию аллелей данного локуса или его сцепление с другим локусом, поскольку большинство родителей будут гомозиготны по часто встречающемуся аллелю. Если же частоты двух аллелей данного локуса составляют 0,99 и 0,01, то гетерозиготными будут примерно 2% особей, и шансы обнаружить сегрегацию или сцепление возрастают, поскольку в популяции много особей, гетерозиготных по данному локусу (табл. 20.3). Таким образом, изучение сцепления у человека возможно только для локусов с часто встречающимися аллелями. Если два или больше аллелей данного локуса встречаются в популяции с частотой 0,01 и выше, то говорят, что [c.451]

Таблица 20.3. Частоты аллелей и генотипов в большой популяции со случайным скрешиванием

Предполжим, например, что какой-то участок хромосомы содержит три сайта, распознаваемых рестриктазой Шпй 1 (рис. 20.11, Б), при этом у всех индивидуумов сайты А и В интактны. Это означает, что в популяции нет альтернативных аллелей по этим сайтам, т. е. отсутствует полиморфизм. В отличие от этого в сайте 1 с высокой частотой встречается однонуклеотидная замена, в результате чего он становится устойчивым к расщеплению Я/ с 111. Таким образом, две хромосомы в популяции различаются по данному сайту одна из них расщепляется (+), а другая нет (-). [c.453]

Дикий тип (Wild type) Наиболее часто встречающийся в природной популяции фенотип с признаками, детерминируемыми нормальными (немутантными) аллелями. [c.548]

Частота аллеля (Alleli frequen y) Отношение встречаемости одного из аллелей данного локуса к сумме встречаемостей всех аллелей у достаточно большого числа индивидуумов в данной популяции. [c.564]

В большой популяции половое размвожевне способствует закреплению благоприятных аллелей [c.9]

Ход эволюции в значительной мере зависит от мутаций, которые изменяют существующие гены, образуя вместо них новые аллели (варианты) этих генов. Предположим, что у двух особей в некоторой популяции возникли благо-приятшле мутации, затрагивающие разные генетические локусы, а значит, и разные функции. У бесполого вида каждая из этих особей даст начало клону Мутантных потомков, и два новых клона будут конкурировать до тех пор, пока один из них не одержит верх. Один из благоприятных аллелей, появившихся благодаря мутациям, будет, таким образом, распространяться, тогда как другой в конце концов исчезнет. Обе мутации одновременно не могут быть полезны для представителей данного вида, если они не возникнут последовательно в одной и той же клеточной линии а пожольку благоприятные мутации редки, пройдет, как правило, много времени, прежде чем это случится. Напротив, у вида, размножающегося половым способом, новые полезные аллели, появившиеся благодаря мутациям в разных локусах у разных особей. [c.9]

Время от времени у всех организмов происходит спонтанное удвоение генов хромосома, содержащая одну копию гена G, в результате опшбки в репликации ДНК дает начало хромосоме, в которую входят уже две копии этого гена, расположенные одна за другой. Такие дупликации сами по себе не дают никаких преимуществ и встречаются, как правило, у очень немногих особей. Предположим, однако, что дупликация произошла в локусе, содержащем полезный мутантный аллель G, который с высокой частотой присутствует в популяции в связи с отбором в пользу гетерозигот и сосуществует в геноме с исходным аллелем G (рис. 14-7). Тогда велика вероятность того, что в диплоидной клетке, содержащей хромосому GG (несущую дупликацию), ее гомолог будет содержать аллель G, так что получится генотип GGjG. Затем в результате генетической рекомбинации в мейозе (см. ниже) могут образоваться гаметы с генотипом GG. В этих гаметах исходный ген G и мутантный G, расположенные один за другим, не будут уже двумя аллелями, конкурирующими за один и тот же локус теперь зто два отдельных гена, каждый из которых занимает собственный локус. Такая комбинация выгодна, и она станет быстро распространяться, пока наконец вся популяция не будет состоять из гомозигот GG /GG (см. рис. 14-7). Преимущество особей с таким генотипом состоит не только в обладании обоими генами-старым G и новым G, но и в том, что они могут передавать это преимущество всем своим потомкам. [c.13]

Мутантный аллель С быстро распространяется в популяции, так как гетерозиготное состояние дает некоторое преимущестао [c.14]

Разнообразие гликопротеинов МНС класса I имеет совершенно иную природу, нежели разнообразие антител. Хотя у вида в целом могут встречаться сотни различных гликопротеннов этого класса, данная особь наследует лишь по одному аллелю каждого локуса от каждого из родителей, и поэтому у нее могут быть максимум две разные формы каждого гликопротеина. В отличие от этого антитела представлены у отдельной особи миллионами различных вариантов. Значение разнообразия антител очевидно, однако огромный полиморфизм гликопротеннов МНС в популяциях позвоночных остается одной из многих загадок, связанных с МНС. [c.59]

В пользу этой ТОЧКИ зрения свидетельствует наблюдавшееся в нескольких случаях явление так называемого сверхдоминирования, ИЛИ моногибридного гетерозиса. Это явление состоит в том, что при данных условиях среды особи Аа превосходят по своим качествам как особей аа, так и особей АА. Однако объяснить это явление можно по-разному. Некоторые исследователи считают, что случаи сверхдоминирования подтверждают старую теорию стимуляции другие же полагают, что рецессивный аллель а оказывает стимулирующее влияние на доминантный аллель А. Согласно третьему объяснению, которое кажется более верным, доминантный аллель А более благоприятен в одной, чем в двух дозах. Подобные случаи должны нередко наблюдаться в популяциях перекрестнооплодотворяющихся форм, в которых гетерозиготы по определенным парам аллелей встречаются чаще, чем каждая из двух гомозиготных комбинаций. В этих случаях общая генотипическая среда, прошедшая через горнило естественного отбора, вероятно, благоприятствует гетерозиготам, в силу чего комбинация Аа становится более мощной, чем гомозиготы АА и аа. [c.293]

Мы ограничимся рассмотрением популяций с неперекрываю-щимися поколениями. Пусть Л/ — продолжительность жизни одного поколения. Нас интересуют вариации частот Х = Мк/М и (1 — Х) = Ыа/М двух аллелей в популяции от поколения к поколению. Эти частоты изменяются под влиянием двух факторов естественного отбора, благоприятствующего аллелям, наиболее приспособленным к окружающей среде, и мутаций, преобразующих одну разновидность аллелей в другую. Рассмотрим случай, когда оба процесса протекают медленно и изменения, вызывае- [c.182]

На эффективность работы по самоопылению большое значение оказывает генотипический состав популяции по генам, контролирующим самонесовместимость у свеклы. Наиболее характерной генетической особенностью локуса самонесовместимости является наличие серий множественных аллелей. Число аллелей в популяциях может исчисляться десятками,. Так как сорта свеклы не селектировались на аллельный [c.9]

Но так как в организме существует довольно много ферментов, низкая активность которых лимитирует различные стадии роста, то одновременное увеличение активности всех лимитирующих ферментов приведет к увеличению гибридной мощности самого растения, а это возможно лишь при одновременной полиплоидизации всех генов. Растение будет иметь оптимальную плоидность ядра, если в нем можно создать такие соотношения аллелей по всем ферментам, лимитирующим рост организма, которые позволили бы наилучшим образом приблизиться к максимуму активности в каждом отдельном случае. Тогда мы еще раз можем сказать, что оптимальная плоидность ядра будет различной в каждом конкретном случае, в зависимости от начального состава генофонда популяции. Поэтому неудивительно, что одни виды являются более мошными при переходе на тетраплоидный уровень, а другие на триплоидный [1]. [c.100]

По-видимому, в работе с ЦМС у ржи наиболее реальным является путь создания стерильных сортов-популяций. Обязательным условием здесь должно являться высокое разнообразие по аллелям генов 5 и Z у фертильного аналога — закрепителя стерильности с тем, чтобы обеспечить озерненность в поддерживаемом стерильном материале. Такой фертильный аналог — закрепитель стерильности необходимо синтезировать путем объединения значительной серии растений-закрепителей, разл,ичаю-щихся. между собой по аллелям генов S и Z. [c.30]

Внедрение межлинейной селекции с использованием систем несовместимости требует эффективных приемов вегетативного размножения сельско.хозяйственных растений, а также надежных методов ослабления реакции самонесовместимости для размножения самоопыленных линий, гомозиготных по разным аллелям гена несовместимости. Если удастся одни и те же гомозиготные по разным 5-аллелям линии после нескольких самоопылений превращать из самосовместимых в самонесовместимые, то селекционеры будут иметь совершенную систему для производства гетерозисных гибридов первого поколения. Использование самонесовместимости в практической работе не ограничивается получением гибридных семян знания несовместимости необходимы при закладке плодовых садов, при создании синтетических популяций и других работах с растениями, имеющими генетические системы несовместимости. . [c.51]

Альтруистическое поведение широко распространено среди приматов и варьирует от совместной защиты от врага (у мартышковых) через взаимный груминг (уход за шерстью) и тенденцию делиться пищей (у человекообразных обезьян) до готовности пожертвовать жизнью за семью, Бога, царя и отечество (у людей). Масштабы альтруизма, по-видимому, коррелируют с генетической близостью особей, т. е. он сильнее всего проявляется среди родичей — родителей и потомства, братьев и сестер (сибсов), обладающих относительно высоким процентом общих аллелей. Следовательно, адаптивным результатом такого поведения должно стать повышение в популяции частоты аллелей, общих для донора и реципиента альтруистических действий. Такое поведение называется отбором родичей и сохраняется в поколениях, поскольку способствует выживанию и размножению носителей генов альтруизма даже в том случае, когда эти особи играют роль чистых его реципиентов . [c.366]

Генная мутация может привести к тому, что в определенном локусе окажется несколько аллелей. Это увеличивает гетерозиготность данной популяции, делает более разнообразным ее генофонд и ведет к усилению внутрипопуляционной изменчивости. Перетасовка генов как результат кроссинговера, независимого распределения, случайного оплодотворения и мутаций может повысить непрерывную изменчивость, но ее эволюционная роль часто оказывается преходящей, так как возникающие при этом изменения могут быстро сгладиться. Что же касается генных мутаций, то некоторые из них увеличивают дискретную изменчивость, и это может оказать на популяцию более глубокое влияние. Большинство генных мутаций рецессивны по отношению к нормальному аллелю, который успешно вы- [c.213]

Генофонд слагается из всего разнообразия генов и аллелей, которые имеются в нонуляции, размножающейся половым путем. В каждой данной популяции состав генофонда может постоянно изменяться из поколения в поколение. Новые сочетания генов образуют уникальные генотипы, которые в своем физическом выражении, т. е. в форме фенотипов, подвергаются давлению со стороны факторов среды, что ведет к непрерывному отбору, определяющему, какие гены будут переданы следующему поколению. [c.314]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология