Populační genetika

Technology

12 hours ago

Author

Populační genetika je nauka o změnách zastoupení alel jednotlivých genů v populaci. Tyto změny mohou být důsledkem jak přirozeného výběru, tak genetického driftu. Oba tyto mechanismy zpravidla omezují genetickou variabilitu populace: mezi další aspekty měnící se různorodosti života, které populační genetika studuje, a které naopak variabilitu zvyšují, může patřit mutace, která v průběhu času vytváří nové alely, nebo tok genů, což je přenos dědičné informace z populace do populace. Takový tok může nastávat i mezi různými druhy.

Hlavní součástí práce populačního genetika je vytváření matematických modelů (jako je např. Wrightův-Fisherův model), které různým způsobem vystihují přírodní populace a následné zjišťování toho, nakolik se předpovězené výsledky kryjí se skutečností.

Základy populační genetiky byly vystavěny v první polovině dvacátého století a rozhodujícím způsobem přispěly k všeobecnému uznání Darwinovy evoluční teorie, jelikož ukázaly, jak jsou tyto myšlenky dobře slučitelné s mendelovskou genetikou. Spojením těchto myšlenek vznikla v současnosti všeobecně uznávaná Nová syntéza v evoluční teorii.

Základní pojmy

Populace je soubor jedinců jednoho druhu, kteří žijí na jednom místě v určitém čase. Z genetického hlediska je populace soubor jedinců spojených příbuzenskými vztahy (mají společné předky). +more Genofond populace je soubor všech alel (genů), které se v populaci vyskytují.

Dělení populací podle schopnosti rozmnožování

Autogamická populace - její členové se rozmnožují autogamií (samooplozením). Např. +more samosprašné rostliny, hermafrodité. Homozygotní jedinci (alely AA nebo aa) produkují homozygotní potomky. Heterozygotní jedinci (alely Aa) produkují podle 2. Mendelova zákona (o čistotě vloh a vyštěpování) 50 % heterozygotních, 25 % homozygotně dominantních a 25 % homozygotně recesivních potomků. V každé následující generaci se tak počet heterozygotů snižuje a následuje převaha homozygotů: tak se vytváří čisté linie. * Alogamická populace - její členové jsou gonochoristé či cizosprašné rostliny. * Panmiktická populace - její členové se rozmnožují panmixií, tj. zcela náhodným párováním, které udržuje stálý poměr mezi jedinci jednotlivých genotypů. Jen pro takovou populaci platí Hardy-Weinbergův zákon.

Hardy-Weinbergův zákon

Vyjadřuje rovnováhu mezi alelami v panmiktické populaci - tj. rovnováhu mezi homozygotně dominantními, homozygotně recesivními a heterozygotními jedinci v panmiktické populaci. +more p2+2pq+q2=1 p=A : p2=AA : q=a : q2=aa : pq=Aa : p+q=1 příklad:V panmiktické populaci sledujeme barvu očí. Hnědou barvu nese dominantní alela (A). V této populaci má 8 % lidí modré oči. Modrou barvu nese recesivní alela (a). Kolik lidí má v populaci hnědé oči a jsou heterozygoti.

řešení: q2=8%=0,08 q=0,28 p=1-0,28=0,72 2pq= 2x0,28x0,72=0,4=40% V této populaci má 40 % lidí hnědou barvu očí a jsou heterozygoté.