Презентація з біології для учнів 10 класу (рівень стандарту) "Генетика популяцій"

Популяційна генетика

Луїджі Лука Каваллі-Сфорца, італійський генетик сучасної популяційної генетикиузагальнив генетичну, археологічну, лінгвістичну інформацію, створив теорію походження рас й народів.праці «Історія і географія генів людини», «Гени, народи й мови»Для яких галузей мають значення дослідження генетики популяцій?

План. Генетика популяцій. Закон генетичної рівноваги. Закон гомологічних рядів спадкової мінливостіМикола Іванович Вавилов

Генетика популяцій{8799 B23 B-EC83-4686-B30 A-512413 B5 E67 A}вивчає генетичну структуру природних популяцій та генетичні процеси, що в них відбуваютьсязасновниками є Р. Фішер, Дж. Холдейн, С. Райт, С. С. Четвериков, С. М. Гершензон та ін. Основна мета досліджень – пізнання законів, що пояснюють залежності між генотипами та фенотипами особин на популяційно-видовому рівні популяцій. Сергій Сергійович. Четвериков. Сергій Михайлович. Гершензон. Джон Бердон Сандерсон Холдейн. Сьюел Райт. Рональд Фішер

Генетика популяцій{8799 B23 B-EC83-4686-B30 A-512413 B5 E67 A}має значення для розвитку еволюційної теорії;встановлено, що елементарною одиницею еволюції є популяція, а не окрема особина;природні популяції насичені різноманітними рецесивними мутаціями, які є «резервом спадкової мінливості»;{8799 B23 B-EC83-4686-B30 A-512413 B5 E67 A}методи дослідження генетичного складу популяцій використовують в антропології для вивчення історичного походження та становлення людини розумної;

Генетика популяцій{8799 B23 B-EC83-4686-B30 A-512413 B5 E67 A}має важливу в етології для досліджень поведінки організмів, важливим показником є рівень генетичного поліморфізму (високий у видів, у яких численні, дрібні та незахищені нащадки, низький характерний для видів з нечисленними, великими, захищеними нащадками);знання важливі у систематиці для розуміння еволюції споріднених груп;знання полегшують у пошуках вихідного матеріалу в селекції;в медицині необхідні для вивчення спадкових захворювань.

Закон генетичної рівноваги{8799 B23 B-EC83-4686-B30 A-512413 B5 E67 A}закон Харді-Вайнбергаматематична залежність між частотами алелів і генотипів в ідеальній популяціїчастоти алелей і генотипів у популяції залишатимуться сталими з покоління в покоління за наявності певних умов{8799 B23 B-EC83-4686-B30 A-512413 B5 E67 A}Гофрі Харолд Харді(1877-1947)англійський математик. Вільгельм Вайнберг(1862-1937)німецький лікар

Рівняння Харді-Вайнберга{8799 B23 B-EC83-4686-B30 A-512413 B5 E67 A}р(А) + q (а) = 1 для визначення генетичної структури популяцій за частотою алелейр2(АА) + рq (Аа) + q2 (аа)= 1для визначення генетичної структури популяцій за частотою генотипів. Алгебраїчний вираз закону Харді-Вайнберга(p + q)2 = p2 + 2pq +q2 =1 (1 або 100%){8799 B23 B-EC83-4686-B30 A-512413 B5 E67 A}р – частота домінантного алеля Аq – частота рецесивного алеля ар2 – частота домінантних гомозиготq2 – частота рецесивних гомозигот2pq – частота гетерозигот Аа{8799 B23 B-EC83-4686-B30 A-512413 B5 E67 A}A (p)а (q)A (p)AA (p2)Aa (pq)а (q)Aa (pq)aa (q2)Cхема отримання алгебраїчного виразу закону Харді-Вайнберга

Закон генетичної рівноваги{8799 B23 B-EC83-4686-B30 A-512413 B5 E67 A}дотримання відбувається за умов:велика чисельність популяції;усередині не відбувається вибіркового схрещування (кожна пара особин різної статі має однакову ймовірність залишити потомство) - панміксия;на популяцію не діють фактори добору за певними ознаками/ генами;відсутні мутації;відсутні генні потоки (міграції генів із сусідніх популяцій)Не всі популяції підпадають під ці критерії та у наявності тиску добору відбувається усунення носіїв небажаних генів Різке скорочення чисельності популяції може випадковим чином змінити співвідношення між носіями різних алелів (дрейф генів) тощо, що є важливими факторами еволюційного процесу

Закон генетичної рівноваги{8799 B23 B-EC83-4686-B30 A-512413 B5 E67 A}у природі ідеальні популяції не зустрічаються, існують реальні популяціїУ реальних популяціяхчисельність особин не буває нескінченно великою;вільне схрещування неабсолютне;відбуваються мутаційний процес, природний добір, міграціїЩо не зменшує цінності закону Харді-Вайберга, який визначає умови генетичної популяції рівноваги популяцій та умови, що її порушують

Закон гомологічних рядів спадкової мінливості{8799 B23 B-EC83-4686-B30 A-512413 B5 E67 A}створив вчення про імунітет рослин;створив вчення про центри походження культурних рослин;сформулював закон гомологічних рядів спадкової мінливості{C083 E6 E3-FA7 D-4 D7 B-A595-EF9225 AFEA82}М.І. Вавилов, академік АН СРСР, АН УРСР, російський, радянський генетик, селекціонер, ботанік, хімік, географу 1940 році заарештований за доносом, у 1943 році помер у в'язниці НКВС від абсолютного виснаження організмуприсвятив своє життя вивченню і удосконаленню сортів пшениці, зернових та інших хлібних культур, які годують населення всього світу. Академія Наук СРСР заснувала Премію (1965) і Золоту медаль імені Вавилова (1968){8799 B23 B-EC83-4686-B30 A-512413 B5 E67 A}Микола Іванович Вавилов (1887- 1943)

Закон гомологічних рядів спадкової мінливості{8799 B23 B-EC83-4686-B30 A-512413 B5 E67 A}Альбінізм поширений у всіх людських расах і в усіх класах хребетних тварин. Короткопалість зустрічається у багатьох представників рядів ссавців (овець, собак, корів, людини){C083 E6 E3-FA7 D-4 D7 B-A595-EF9225 AFEA82}М.І. Вавилов порівнюючи ознаки різних сортів культурних рослин і близьких до них диких видів, виявив спільні спадкові зміни (здійснив більше 110 експедицій по всьому світу)1920 рік – сформулював закон гомологічних рядів спадкової мінливостіГенетично близькі видів та роби 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 родівзазначив, що гомологічні ряди часто виходять за межі родів і навіть родин

Закон гомологічних рядів спадкової мінливості{C083 E6 E3-FA7 D-4 D7 B-A595-EF9225 AFEA82}основою гомологічних рядів є подібність фенотипів, що виникає як результат взаємодії однакових генів у генотипах особин різних популяційтеоретичною основою гомології рядів спадкової мінливості у близьких таксономічних груп є уявлення про єдність їх походження шляхом дивергенції під дією природного доборунеможливо розв’язати питання лікування й профілактики спадкових хвороб без дослідження на тваринах із спадковими аномаліями, які подібні до тих, що спостерігаються у людинибагато патологічних станів, що виявлено у тварин, можуть бути моделями спадкових хвороб людини

Закон гомологічних рядів спадкової мінливості{C083 E6 E3-FA7 D-4 D7 B-A595-EF9225 AFEA82}у собак спостерігається гемофілія, зчеплена за статтюдля вивчення м’язової дистрофії слугують миші, велика рогата худоба, конідля вивчення механізмів епілепсії хворобу вивчають на кролях, пацюках, мишахспадкова глухота існує у гвінейських свинок, мишей, собаквади будови обличчя людини, гомологічні «вовчій пащі» та «заячій губі», спостерігаються в лицьовому відділі черепа мишей, собак, свинейна спадкове ожиріння та цукровий діабет стражадають миші

Висновки. Дослідження генетики популяцій є актуальними й затребувані у багатьох галузях діяльності людини. Закон Харді-Вайнберга дає змогу визначити генетичну структуру популяції та тенденції зміни генотипів особин у популяціях під дією умов середовища. 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

Домашнє завдання. Опрацювати §40;стор. 154 - відповідати на питання усно; Переглядати презентацію на сайті "Дистанційне навчання"

Вправи на застосування закону Харді-Вайнберга{C083 E6 E3-FA7 D-4 D7 B-A595-EF9225 AFEA82}Вправа 1. В Європі на 20 тисяч населення припадає 1 людина з альбінізмом. Скільки відсотків людей є гетерозиготними носіями рецесивного алеля альбінізму?{C083 E6 E3-FA7 D-4 D7 B-A595-EF9225 AFEA82}Вправа 2. До складу популяції людей входять 9% гомозигот АА, 49% - гомозигот аа, 42% - гетерозигот. Визначте частоту алелів А і а в популяціїВправа 3. У популяції лисиць на певній території виявлено 9 991 рудих особин і 9 лисиць-альбіносів. Альбінізм кодується рецесивним алелем, а руде забарвлення – домінантним. Визначте генетичну структуру цієї популяції лисиць.

Біологія + хімія. Закон гомологічних рядів М.І. Вавилова порівнюють із Періодичним законом Д.І. Менделєєва. Що на вашу думку, може бути підставою для порівняння цих законів? Висловіть свої судження щодо практичного значення законів Вавилова і Менделеєва?

Дякую за увагу!