Особливості генофонду людських спільнот. Закономірності розподілу алелів у популяціях
ПОПУЛЯЦІЯ ЛЮДИНИ (людське угруповання) — це відносно стабільна й відносно ізольована група особин виду Людина розумна, які мешкають на спільній території, вільно вступають у шлюб й мають спільний генофонд.
Популяції людини
За проживанням
Популяції міст
Популяції села
Популяції місцевості
За критерієм чисельності
Великі популяції
Людські раси
Малі популяції
Деми
Ізоляти
Морфофізіологічна (передбачає опис особливостей зовнішньої будови та життєвих функцій організмів популяцій)
Екологічна (стосується властивостей популяцій, що формуються у взаємовідносинах з умовами середовища)
Генетична (визначення особливостей її генетичної структури, тобто якісного складу генів, частоти алелів та частоти генотипів)
Основні характеристики популяції людини
Генофонд — сукупність усіх алелів, генів і генотипів однієї популяції організмів.
Властивості
Генетична однорідність
Генетична різнорідність
Цілісність
Відкритість
Динамічність
Особливості�генофонду�людських�популяцій
Зростає генетична різнорідність генотипів при збереженні загальної сукупності генів
Спостерігається залежність генофонду сучасної людини від генофонду її предків
Зростає генетичне обтяження (генетичний вантаж), тобто наявність серед рецесивних мутацій у генофонді шкідливих спадкових змін
Відмінності популяцій людини розумної від тваринних популяцій
Праця
Суспільний спосіб життя
Членороздільна мова
Абстрактне мислення
Наявність другої сигнальної системи
Чинники, що впливають на формування генофонду популяцій людини
Природний добір
Мутаційний процес
Популяційні хвилі
Дрейф генів
Ізоляція
Міграції
Порівняльна таблиця популяції людини і тварин
Ознаки | Популяція людини | Популяція тварин |
Які зв'язки відіграють визначальне значення? | Соціально-суспільні | Інстинктивні |
Що є умовою існування? | Вільне схрещування | Вільне схрещування |
Які особливості є переважаючими? | Соціальний спосіб життя | Зовнішнє середовище |
Які чинники відіграють вирішальне значення у формування? | Природний добір, мутаційний процес, дрейф генів | Природний добір, ізоляції, міграції |
Якими є особливості генофонду? | Генетична різнорідність | Генетична однорідність |
ГЕНЕТИКА ПОПУЛЯЦІЙ
наука, що вивчає генетичну структуру природних популяцій, а також генетичні процеси, що в них відбуваються. Основною метою досліджень популяційної генетики є пізнання законів, що пояснюють залежності між генотипами та фенотипами особин на популяційно-видовому рівні популяцій.
Поширення Людини розумної з Африки по світу (шляхи міграції й кількість років тому)
Закон генетичної рівноваги
Математичну залежність між частотами алелів і генотипів в ідеальній популяції встановили одночасно у 1908 р. і незалежно один від одного видатний англійський математик Дж. Харді (1877—1947) і німецький лікар В. Вайнберг (1862—1937). Ця закономірність відома як закон Харді — Вайнберга (закон генетичної рівноваги), який є основним законом генетики популяцій.
Дж. Харді (ліворуч) і В. Вайнберг
Частоти алелей і генотипів у популяції залишатимуться сталими з покоління в покоління за наявності певних умов.
Рівняння Харді — Вайнберга:
p (А) + q (а) = 1 (для визначення генетичної структури популяцій за частотою алелей);
р2 (АА) + 2pq (Аа) + q2 (аа) = 1 (для визначення генетичної структури популяцій за частотою генотипів).
У популяційній генетиці частоту домінантного алеля А позначають через р, частоту рецесивного алеля а — через q. За умови, що А i a — єдині алелі гена, р + q = 1 (або 100%). Формула (р + q)2= р2 + 2рq + q2 = 1 (або 100 %) є алгебраїчним виразом закону Харді — Вайнберга для двох алелів, де р — частота домінантного алеля А; q — частота рецесивного алеля а; р2 — частота домінантних гомозигот АА; 2pq — частота гетерозигот Аа; q2 — частота рецесивних гомозигот аа
Схема отримання алгебраїчного виразу закону Харді — Вайнберга
Популяція, в якій зберігається генетична рівновага, називається ідеальною популяцією. Умовами існування ідеальних популяцій є:
1) велика чисельність популяції;
2) вільне випадкове схрещування в популяції (панміксія);
3) відсутність мутацій;
4) відсутність добору за певною ознакою;
5) відсутність генного потоку, тобто міграцій генів із сусідніх популяцій.
Якщо порушується хоча б одна умова, то генетична структура популяції змінюється.
Закон гомологічних рядів спадкової мінливості
Генетично близькі види та роди характеризуються подібними рядами спадкової мінливості з такою правильністю, що вивчивши ряд форм у межах одного виду чи роду, можна передбачити наявність форм із подібними поєднаннями ознак у межах близьких видів чи родів.
М. І. Вавилов
М. І. Вавилов зазначав, що гомологічні ряди часто виходять за межі родів і навіть родин. Короткопалість відмічено у представників багатьох рядів ссавців: у великої рогатої худоби, овець, собак, людини. Альбінізм поширений у всіх людських расах і спостерігається в усіх класів хребетних тварин.
Отже, згідно із законом гомологічних рядів, вивчивши ряд форм у межах одного виду чи роду, можна передбачити наявність форм із подібними ознаками в межах близьких видів чи родів.