Дрейф генов

Изменение частот аллелей равно нулю, когда А = 0. Это условие выполняется при р = д. (Последнее справедливо лишь при одинаковой приспособленности обеих гомозигот. Если же их приспособленности различны, то различны и равновесные частоты аллелей.) Однако равновесие при этом неустойчиво. В том случае, когда д>р, значение положительно и д возрастает до тех пор, пока аллель А не будет элиминирован из популяции. Если же д<р, то значение Ад отрицательно и частота аллеля а будет продолжать уменьшаться, стремясь к нулю. Таким образом, если популяция вначале не находится точно в состоянии равновесия, она будет все больше удаляться от него до тех пор, пока аллель, частота которого исходно была ниже равновесной, не будет вытеснен из популяции. Если же популяция вначале находится в состоянии неустойчивого равновесия, то случайные отклонения от равновесия в результате дрейфа генов или каких-то других причин приведут к тому, что тот или иной аллель окажется вытесненным из популяции (рис. 24.7). [c.159]

Дрейф генов может вести к уменьшению изменчивости в пределах той или иной популяции, но он может также увеличить изменчивость в пределах вида в целом. В небольших изолированных популяциях могут возникать нетипичные для основной популяции признаки, которые в случае изменения среды могут создавать селективное преимущество. Таким образом, дрейф генов участвует в процессе видообразования (возникновения новых видов). [c.319]

Эволюцию на генетическом уровне можно рассматривать как двухступенчатый процесс. С одной стороны, возникают мутации и рекомбинации-процессы, обусловливающие генетическую изменчивость с другой стороны, наблюдается дрейф генов и естественный отбор-процессы, посредством которых генетические изменения передаются из поколения в поколение. [c.109]

Дрейф генов-процесс совершенно случайный он относится к особому классу явлений, называемых ошибками выборки. Общее правило состоит в том, что величина ошибки выборки всегда находится в обрат- [c.123]

Хороший пример подобной дифференциации представляют некоторые виды наземных моллюсков, населяющих долины на Гавайских островах. Эти долины расходятся радиально с вулканических вершин и резко отделены друг от друга. Оказалось, что в каждой долине обитает свой особый тип моллюсков, который можно отличить по некоторым определенным признакам от форм, обитающих в других долинах. Так как условия местообитания и климата во всех долинах практически одинаковы, то дифференцировка популяции моллюсков на разные расы в этом случае не представляет какой-либо наследственной адаптации. Эту дифференцировку следует рассматривать как результат так называемого дрейфа генов, т. е. случайного распределения генов. [c.123]

Было высказано предположение, что различия в частоте групп крови представляют собой следствие случайного распределения генов ( дрейфа генов , см. гл. XII) однако после того, как было обнаружено, что гены, определяющие группы крови, оказывают плейотропное действие на различные органы, стали считать, что различия в частоте групп крови скорее отражают приспособленность к разным условиям внешней среды и к разной генотипической среде. Основанием для подобного вывода служит то обстоятельство, что люди с некоторыми группами крови более других подвержены определенным заболеваниям. Так, люди, с группой крови А (система А, В, 0) склонны к заболеванию раком желудка, тогда как принадлежащие к группе О легче других заболевают язвой двенадцатиперстной кишки. Различия в группах крови связаны также с различиями в жизнеспособности, причем характер этого влияния у мужчин и женщин разный. Сходное влияние оказывают различия в группах крови и на способность к деторождению. [c.439]

Таблица 23.6. Эффект случайного дрейфа генов из одного поколения в другое

Дрейф генов, или генетико-автоматические процессы — изменение генетической конституции популяции, вызываемое случайными причинами, например малыми размерами популяции (поэтому дрейф генов не ведет к генотипическому приспособлению к среде). [c.455]

Точно так же, как некий аллель может исчезнуть из популяции, частота его может и повыситься чисто случайным образом. Случайный дрейф генов, как показывает само его название, непредсказуем. Небольшую популяцию он может привести к гибели, а может сделать ее даже лучше адаптированной к данной среде или усилить ее дивергенцию от родительской популяции. С течением времени под действием естественного отбора возможно образование из нее нового вида. Дрейф генов считают существенным фактором в возникновении новых видов в островных и других репродуктивно изолированных популяциях. [c.319]

Эти данные, по-видимому, отражают результаты дрейфа генов, происходящего в малых популяциях. [c.319]

Случайный дрейф генов [c.123]

Между примером с бросанием монеты и дрейфом генов существует важное различие. При бросании монеты вероятность выпадения орла остается равной 0,5 в любой серии бросаний независимо от того, сколько раз выпадал орел в предыдущих сериях. В популяциях, напротив, частота аллелей в данной выборке (т.е. в поколении) представляет собой вероятность появления этого аллеля в следующей выборке (поколении). Если, например, частота аллеля изменилась от 0,5 до 0,6, то вероятность того, что этот аллель появится в следующем поколении, равна 0,6. Таким образом, изменения частот аллелей как бы накапливаются в ряду поколений. Однако, поскольку случайные изменения частот аллелей происходят в любых направлениях, тенденция к повыше- [c.124]

Табл. 23.6 иллюстрирует эффект дрейфа генов от одного поколения к другому в двух случаях 1) когда р = д = 0,5 и 2) когда р = 0,3, а д = = 0,7. Для каждого случая рассматриваются три варианта эффективной численности популяции N = 5, 50 и 500. Реально наблюдаемая частота аллеля р укладывается в интервал р 2 стандартных отклонений с 95% вероятностью. В малых популяциях с эффективной численностью 5 особей этот интервал ожидаемых значений р в следующем поколении лежит между 0,18 и 0,82 чем больше численность популяции, тем уже интервал ожидаемых значений частоты аллеля в следующем поколении. Заметим, что ширина этого интервала убывает с ростом эффективной численности популяции как корень квадратный из отношения эффективной численности одной популяции к эффективной численности другой. [c.126]

Если популяция не слишком мала, то обусловленные дрейфом генов изменения частот аллелей, происходящие за одно поколение, также малы, однако, накапливаясь в ряду поколений, они могут стать весьма значительными. В том случае, когда на частоты аллелей в данном локусе не оказывают влияния никакие другие процессы (мутации, миграция или отбор), эволюция в конечном счете приведет к тому, что один из аллелей будет фиксирован, а все альтернативные аллели элиминированы. Если в популяции происходит только дрейф генов, то вероятность того, что данный аллель будет в конце концов фиксирован, в точности равна его исходной частоте. Предположим, например, что какой-то аллель в данный момент времени содержится в популяции с частотой 0,2, тогда с вероятностью 0,2 он когда-нибудь станет единственным аллелем данного локуса. Однако для этого может потребоваться очень продолжительное время, так как среднее число поколений, необходимых для фик- [c.128]

Предположим, что в популяции с эффективной численностью N в результате мутации возникает новый аллель. Поскольку в популяции содержится 2]У аллелей данного локуса, частота нового мутанта будет составлять 1/2 N. Этой же величине равна и вероятность фиксации нового аллеля, поскольку фиксация каждого из аллелей в популяции равновероятна. Копии мутантного аллеля могут со временем вытеснить все остальные аллели данного локуса (впрочем, то же самое может произойти и с копиями любого другого аллеля), однако можно показать, что это потребует в среднем 4ЛГ поколений, при условии, что дрейф генов-единственный эволюционный процесс, происходящий в популяции. Если эффективная численность популяции составляет 1 млн. особей, то процесс фиксации вновь возникшего аллеля потребует около 4 млн. поколений. [c.130]

Маловероятно, чтобы столь длительное время дрейф генов оставался единственным процессом, оказывающим влияние на частоты аллелей в популяции скорее всего, в популяции время от времени будут происходить мутации, отбор и миграции генов. Эти три процесса представляют собой детерминистические процессы эволюционных изменений. Пусть X обозначает скорость изменения частоты аллелей за одно поколение в результате мутаций (м), миграции (т) или отбора (я) при этом дрейф генов будет основным фактором, определяющим изменения частот аллелей, только в том случае, когда [c.130]

Предположим, например, что частота мутирования аллеля А в аллель а равна м = 10 (при этом миграция и отбор отсутствуют). В популяции из 100 размножающихся особей мутации будут оказывать слабое влияние на изменение частот аллелей по сравнению с дрейфом генов, поскольку при этом 4]Уи = 4-10 10 = 4-10" 1. В популяции же, состоящей из 1 млн. размножающихся организмов, напротив, мутации будут влиять на изменение частоты аллелей сильнее дрейфа генов, так как в этом случае 4Nu = 4 10 10 = 40 > 1. Если интенсивность миграции составляет 0,02 (т.е. 2 организма на сотню) в каждом поколении, а мутации и отбор отсутствуют, то частоты генов будут приближаться к их частотам в популяции, из которой происходит миграция (даже в малой популяции, насчитывающей всего около сотни особей), потому что при этом 4Nm = 4 100 0,02 = 8 > 1. [c.130]

Случайный дрейф генов Случайное скрещивание Эволюция [c.133]

Случайные изменения частот аллелей, подобные тем, которые обус-ломгеньГ эффектом основателя, возникают и в случае, если популяция в процессе эволюции проходит сквозь бутылочное горлышко . Когда климатические ш1иГ1сакие-то другие условия су шествования становятся неблагоприятными, численность популяции резко сокращается и возникает опасность полного ее вымирания. В дальнейшем такие популяции могут восстановить свою численность, однако вследствие дрейфа генов в то время, когда популяция проходит через бутылочное горлышко , в ней сушественно изменяются частоты аллелей, и эти изменения сохраняются на протяжении последующих поколений. В условиях существования первобытного общества многие племена неоднократно оказывались на грани полного вымирания. Некоторые из них, несомненно, вымирали, но большинство, пройдя стадию упадка, вероятно, восстанавливали свою численность, иногда с помощью мигрантов из других [c.131]

С математической точки зрения нейтральные аллели не обладают строго одинаковой приспособленностью, но различия в их приспособленностях столь малы, что изменения их частот происходят скорее в результате дрейфа генов, а не под действием естественного отбора. Допустим, что два аллеля, и А2, обладают приспособленностями, равными 1 и 1 —5, где я-положительное число, меньшее единицы. Такие два аллеля называются эффективно нейтральными тогда и только тогда, когда AN s , где эффективная численность популяции (гл. 23). [c.234]

Если изменения частот обусловлены исключительно дрейфом генов, то вероятность фиксации данного аллеля за данный промежуток времени совпадает с его частотой в начальный момент. Следовательно, мы можем заключить, что начальная частота Л, составляет р = 0,220 частота 2-q = 0,780. [c.297]

Генетический дрейф. См. Случайный дрейф генов. [c.305]

Случайный дрейф генов. Изменение частот генов в ряду поколений, происходящее в результате случайных флуктуаций. [c.315]

О дрейфе генов говорят в тех случаях, когда изменения частоты генов в популяциях бывают случайными и не зависят от естественного отбора. Случайный дрейф генов, или эффект Сьюэлла Райта (названный по имени американского генетика, который понял его эволюционное значение), может служить важным механизмом эволюционных изменений в небольших или изолированных популяциях. В небольшой популяции могут бьггь представлены не все гены, типичные для данного вида. Случайные события, например преждевременная гибель особи, бывшей единственным обладателем какого-то аллеля. [c.318]

Эта и две следующие главы посвящены процессам, приводящим к изменению частот аллелей и генотипов в популяции. В данной главе будут рассмотрены мутации, миграция и дрейф генов. Отбор и ассорта-тивное скрещивание будут обсуждаться в главах 24 и 25. Прежде чем переходить к изучению этих процессов, мы покажем, что наследствен-ность сама по себе J eJизмeняeJ Этот. дриниип известен [c.110]

Основное утверждение закона Харди—Вайнберга состоит в том, что в отсутствие элем ет эволюционных процессов, а имени.о мутаций, отбора, миграции и дрейфа генов, часи ты генов остаются неизменными из поколения в поколение. Этот закон утверждает также, что если скрещивание случайно, то частоты генотипов связаны с частотами генов простыми (квадратичными) соотношениями. Из закона Харди—Вайнберга вытекает следующий вывод если частоты аллелей у самцов и самок исходно одинаковы, то при случайном скрещивании равновесные частоты генотипов в любом локусе достигаются за одно поколение. Если частоты аллелей у двух полов исходно различны, то для аутосомных локусов они становятся одинаковы в следующем поколении, поскольку и самцы и самки получают половину своих генов от отца и половину-от матери. Таким образом, равновесные частоты генотипов достигаются в этом случае за два поколения. Однако в случае сцепленных с полом локусов равновесные частоты достигаются лишь постепенно (см. дополнение 23.1). Прежде чем переходить к рассмотрению закона Харди—Вайнберга, мы должны определить, что такое случайное скрещивание. [c.110]

Случайным дрейфом генов, или генетическим дрейфом, или просто дрейфом генов называется изменение частот аллелей в ряду поколений, вызываемое случайными причинами, например малочисленностью популяции. Предположим, что в данной популяции частоты двух аллелей, А и а, равны соответственно 0,40 и 0,60. Тогда в следующем поколении частота аллеля А может быть меньше (или больше) чем 0,40, просто потому, что в выборке гамет, образующих зиготы это1 о поколения, частота аллеля А в силу каких-то причин оказалась меньше (или больше), чем можно было бы ожидать. [c.123]

Кумулятивные эффекты, или эффекты накопления изменений в процессе случайного дрейфа генов, изображены на рис. 23.8. На нем представлены результаты эксперимента, произведенного Питером Бьюри с использованием 107 различных популяций, в каждой из которых на протяжении нескольких поколений отбиралось наугад по 8 самцов и 8 самок из потомства предыдущего поколения, так что эффективная численность популяции составляла примерно 16 особей, или 32 гена. Исходная частота двух исследовавшихся аллелей, bw и bw , равнялась 0,5 (все особи в нулевом поколении были гетерозиготны по этим двум аллелям). В первом поколении частоты аллелей распределялись вокруг среднего значения, равного 0,5, однако уже в первом поколении распределение было довольно широким. Частоты, полученные в первом поколении, были исходными для второго поколения и т.д. Фиксация аллеля впервые произошла в одной из популяций в четвертом поколении (частота аллеля bw в этой популяции достигла 1). Число популяций с фиксированными аллелями постепенно росло на протяжении 19 поколений, после чего эксперимент был прекращен. В 19-м поколении в 30 популяциях был фиксирован аллель few и в 28 популяциях-аллель bw . Если бы эксперимент продолжался дольше, то в конце концов аллели были бы фиксированы во всех популяциях, причем для обоих аллелей число популяций было бы примерно равным. [c.128]

Сравнительно недавним примером действия эффекта основателя в человеческой популяции может служить секта баптистов в Пенсильвании. Эта секта была основана 27 семьями, эмигрировавшими из Герма-нии в середине XVIII в. С тех пор они жили маленьким замкнутым сообществом, почти не заключая браков с окружающим населением. Эффект дрейфа генов может быть прослежен у них на нескольких локусах. Частота группы крови А (генотипы и I i) составляет 40-50% среди населения Германии и у американцев немецкого происхождения у сектантов же она достигает 60%, причем аллель близок к полному исчезновению (его частота равна 2,5%). Частота аллеля М в локусе, определяющем группы крови системы MN у немцев и американцев немецкого происхождения, составляет 54%, а у баптистов-65%. [c.132]

Популяция Drosophila melanogaster полиморфна по двум аллелям, Al и А2- От этой исходной популяции получена 1000 экспериментальных популяций, каждая из которых поддерживается путем отбора в каждом поколении случайным образом отбирают 10 самцов и 10 самок, потомство которых образует следующее поколение. Процедура повторяется в каждом поколении. По прошествии многих поколений оказалось, что в 220 популяциях фиксирован аллель А , а в 780-аллель А2- Оцените частоты аллелей в исходной популяции, предположив, что изменения частот были обусловлены только дрейфом генов. [c.135]

Под действием естественного отбора географически изолированные популяции приспосабливаются к местным условиям и возникает генетическая дифференциация. Определенную роль в становлении генетиче-ско1ГдйЭДЩ)енЦ1гации может играть и дрейф генов, в особенности когда популяции малы или происходят от небольшого числа особей. Если популяции остаются географически разделенными достаточно долго, то могут появиться зачатки репродуктивной изоляции, в частности в форме постзиготических РИМ. Такие популяции находятся на первой стадии процесса видообразования. [c.209]

Квантовое видообразование. Быстрое возникновение новых видов, обычно в малых изолятах как правило, важную роль при этом играют эффект основателя и случайный дрейф генов. Синоним сальтационное видообразование. [c.308]

Генетические исследования (1963) -- [ c.123 , c.439 , c.455 ]

Гены (1987) -- [ c.275 ]

Популяционная биология и эволюция (1982) -- [ c.125 , c.166 , c.188 , c.192 , c.258 ]

Методы исследований в иммунологии (1981) -- [ c.466 ]

Эволюционный процесс (1991) -- [ c.72 , c.160 ]

Эволюция организмов (1980) -- [ c.43 , c.126 , c.139 , c.205 , c.207 , c.293 , c.363 ]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология