Sedmica 11 Flashcards
Populacijska genetika?
Prirodu i stepen genetičke raznolikosti u nekoj od populacija te odnos sa susjednom populacijom iste vrste proučava populacijska genetika, a to je nauka o nasljednim pojavama i procesima na nivou populacije.
Populacija je mješavina individua određene vrste sa nizom različitih genotipova koji egzistiraju unutar te vrste.
Razmnožavanje tih individua, tj njihova oplodnja, obavlja se samo u granicama populacije kao organizirane reprodukcijske cjeline.
Lokalna populacija je grupa jedinki iste vrste na određenom zajedničkom staništu, koje su se sposobne međusobno slobodno križati i stoga imaju zajednički genofond. To je lokalna prostorna i vremenska jedinica, koja može biti potpuno ili djelomično prostorno izolirana od sličnih grupa iste vrste.
Evolucijska genetika proučava nasljednost promjena genetičkog materijala tokom evolucije, te je u nju uključena i populacijska genetika.
Evolucija se pojednostavljeno može definirati kao neprekidno i dugoročno mijenjanje genetičkog sastava populacija.
Genetička varijabilnost?
Analiza fenotipskih svojstava na morfološkom ili molekularnom nivou među jedinkama iste populacije jedan je od najjednostavnijih načina određivanja genetičke varijabilnosti.
Genetička varijabilnost je prevladajući fenomen u biološkim sistemima.
Svakom selekcijom se smanjuje genetička varijabilnost, što je ipak štetno za populaciju.
Značaj polimorfizma i heterozigotnosti u genetičkoj strukturi populacije?
Polimorfizam podrazumjeva postojanje dvaju ili više alela u nekoj populaciji.
Polimorfizam je posljedica dvaju ili više genotipskih oblika u prirodnoj populaciji, u kojoj dolazi do međusobnog križanja jedinki.
Heterozigotnost označava prosječan udio heterozigotnih jedinki u populaciji i nešto je precizniji pokazatelj genetičke varijabilnosti. Heterozigotnošću populacije procjenjuje se vjerovatnost da će dva slučajno izabrana alela iz istog lokusa populaicje biti različita.
Genetička ravnoteža populacije/Hardy.Weinbergov zakon?
Populacijska genetika izučava frekvencije alela u populaciji i njezine promjene. Takve promjene mogu prouzročiti mutacije, genetički drift, tok gena i prirodna selekcija.
Genetički drift je slučajni proces s velikim i značajnim promjenama u malim izoliranim populacijama, te je vrlo čest u rubnim i malim izoliranim populacijama.
Hardy-Weinbergov zakon govori da alelna i genotipska učestalost iz generacije u generaciju ostaje ista ako nijedan od navedenih faktora (mutacija, tok gena, genetički drift, prirodna selekcija) ne djeluje u populaciji.
Sljedeće važno svojstvo Hardy-Weinbergovog zakona je da se ravnoteža u jednom lokusu postiže odmah nakon slučajne oplodnje.
Još jedna informacija o Hardy-Weinbergovom zakonu govori da rijetki aleli najčešće postoje u heterozigotnom stanju.
Hardy-Weinbergov zakon nam pomaže razumjeti zašto se frekvencija homozigota smanjuje kada je izolirana i razdvojena, što je nazvano Wahlundovim principom.
Panmiksija (slobodno križanje), inbriding (križanje u srodstvu) i outbriding?
Slobodno križanje je jedan od temeljnih uslova za održavanje genetičke ravnoteže u populaciji.
Panmiksija podrazumjeda da se, osim slobodnog križanja, pri kojem svaka jedinka ima podjednaku mogućnost da ostavi potomstvo, moraju ostvariti i još neki uslovi. U panmiktičnim populacijama je odnos spolova približno 1:1, a populacija mora biti dovoljno velika. Svaki genski alel ima podjednaku mogućnost da se prenese u sljedeću generaciju pa se genetička struktura i udio genskih alela i genotipova iz generacije u generaciju ne mijenja.
Veliko odstupanje od 1:1 odnosa postoji samo u umjetnim populacijama i pri umjetnoj oplodnji što može voditi do promjene genetičke strukture u cijeloj populaciji.
Da ne bi došli u poziciju da se pojavi genetički drift populacija mora imati minimalno 100 jedinki.
Ako jedinke koje se križaju pokazuju viši stepen srodnosti od prosječnog para, asortativno križanje je pozitivno (inbriding), a ako su jedinke na nižem nivou srodnosti, ostvaruje se negativno asortativno križanje (outbriding).
Heterozis?
Pod heterozisom, luksuriranjem ili hibridnom snagom podrazumjeva se pojava da hibridno potomstvo generacije F1 u jednome ili više svojstava pokazuje superiornost i izlazi iz opsega varijabilnosti roditelja.
Ako je generacija F1 bolja od boljeg roditelja, govorimo o pozitivnom heterozisu, a ako je slabija od slabijeg roditelja, govorimo o negativnom heterozisu.
Heterozis se izračunava u odnosu prema boljem roditelju ili roditeljskom prosjeku.
Genetički temelj evolucije?
Evolucija je postala mogućom zahvaljujući neovisnom djelovanju mutacije, rekombiniranja, toka gena ili migracije, genetičkog drifta i prirodne selekcije i usmjereno križanje.
Rekombiniranje u populacijskoj genetici?
Rekombiniranjem dolazi do preuređivanja dijelova DNK, što vodi do novih kombinacija gena u potomstvu, kao i do novih fenotipskih kombinacija koje su pod izravnom kontrolom rekombiniranih gena.
Faktori koji narušavaju genetičku ravnotežu populacija - Mutacije?
Mutacije koje nastaju u generativnim ćelijama prenose se u sljedeću generaciju, i to su generativne mutacije, dok one u somatskim ćelijama mogu biti prenesene samo vegetativno.
Faktori koji narušavaju genetičku ravnotežu populacija - Tok gena tj migracija?
Migracije predstavljaju prelazak određenih grupa, jedinki, iz jedne populacije u drugu, pri čemu se razlikuje imigracija ili ulazak određenih individua iz druge populacije od emigracije ili izlaska određenih individua iz populacije.
Ako imigranti u novoj populaciji uđu u reprodukcijske odnose s individuama koje su autohtone i ostave potomstvo, tada govorimo o slobodnom toku gena, tj o prenošenju genetičke informacije iz jedne populacije u drugu.
Faktori koji narušavaju genetičku ravnotežu populacija - Genetički drift?
Pojam označava slučajne i nagle promjene u učestalosti genskih alela do kojih obično dolazi pri naglom smanjenju brojnosti populacije, nastajanju nove populacije od malog broja jedinki, ili zbog nekih izolacijskih mehanizama. Djeluje u svim onim slučajevima kada u formiranju genskog fonda ne učestvuje kompletna populacija, nego njen dio.
Genetički drift se svodi na neuravnoteženo uključivanje gameta od kojih će nastati nova populacija.
Poseban je primjer općeg fenomena poznatog kao greška uzorka.
Bitnu ulogu u nastajanju genetičkog drifta ima i smanjenje brojnosti populacije. Ovako populacija u jednom od svojih razvojnih stadija prolazi kroz “usko grlo” tj bottleneck, što se ogleda u velikom padu brojnosti, vrlo često i na granici nestanka vrste.
Faktori koji narušavaju genetičku ravnotežu populacija - Efektivna veličina populacije?
Kako broj jedinki utiče na promjene učestalosti genskih alela u populaciji, ne ovisi samo o njihovom ukupnom broju nego, mnogo više, o broju jedinki koje mogu ostaviti potomstvo. Ovako je efektivna veličina populacije broj jedinki koje izravno sudjeluju u nastanku potomstva.
Efektivna veličina populacije razlikuje se od stvarne veličine, pogotovo ako je u pitanju odnos spolova koji odstupa od odnosa 1:1.
Prirodna selekcija u populacijskoj genetici?
Prirodnu selekciju ili odabiranje možemo zamisliti kao faktor koji mijenja genetičku strukturu populacije zbog djelovanja različitih reprodukcijskih sposobnosti roditelja.
Budući da su prirodni resursi ipak ograničeni, selekcioniraju se jedinke koje su uspješnije u borbi za opstanak, tj za životni prostor.
Dobra sposobnost u reprodukciji, te uspješno prenošenje nasljedne informacije na iduću generaciju, odnosno prenošenje određenog genotipa naziva se adaptivnom vrijednošću (w).
Reprodukcijska vitalnost označava postotak preživljavanja jedinki do spolne zrelosti, a plodnost je prosječan broj potomaka pojedine jedinke koje dosegnu spolnu zrelost.
Prirodna selekcija djeluje na fenotip, ali ne na genotip.
Stepen eliminiranja određenog genotipa iz populacije određen je koeficijentom selekcije.
Ako je selekcija usmjerena protiv dominantnog alela, mnogo je učinkovitija nego protiv recesivnih alela.
Prirodna selekcija može biti glavni mehanizam održavanja adaptibilnosti u populaciji, te može djelovati na kvalitativna svojstva koja su pod kontrolom jednog gena ili malg broja njih ali i na kvantitativna svojstva pod kontrolom većeg broja gena.
Vrste prirodnih selekcija?
Stabilna selekcija koja daje prednost intermedijarnim jedinkama.
Direktna selekcija koja daje prednost jednom od ekstremnih fenotipova tj genotipova.
Prelomna selekcija gdje prednost imaju individue s ekstremnim veličinama i sa većom adaptabilnošću od intermedijarnih individua.
Stabilna selekcija je tip selekcije koji je najčešći u populacijama u mirovanju.
Direktna selekcija je najvažnija u populacijama koje migriraju duž ekološkog gradijenta.
Životna sposobnost se naziva fitnes jedinke.
Umjetne selekcije su selekcije koje provodi čovjek radi postizanja željenih svojstava biljaka.
Selekcija u populaciji?
Selekcija dovodi do promjena u frekvenciji pojedinih alela, uz povećanje ili smanjenje njihove učestalosti iz generacije u generaciju.
Jedinke čiji genotip sadrži takve alele ili kombinacije alela bit će za određenu vrijednost u prednosti ili u gorem položaju od drugih jedinki iz iste populacije koje te alele nemaju.
Adaptivna vrijednost genotipa ovisi o njihovom relativnom udjelu u genetičkoj strukturi sljedeće generacije.
O uspjehu selekcije možemo zaključiti sljedeće:
- Selekcija je najuspješnija kada su genske frekvencije intermedijarne, a najmanje je uspješna kada je q velike ili male vrijednosti.
- Selekcija za ili protiv recesivnog gena krajnje je neefikasna kada je taj alel rijedak jer tada recesivni alel postoji samo u normalno vijabilnih heterozigota.
