Особенности развития популяционной генетики животных

Учебные материалы по биологии / Генетическая структура кошек в некоторых белорусских популяциях по генам, контролирующим окраску меха / Особенности развития популяционной генетики животных

Страница 2

Первое научное изучение популяции, совместившее в себе генетические и статистические методы, было предпринято датским физиологом растений и генетиком В. Иоганнсеном. Его классическая работа «О наследовании в популяциях и чистых линиях», опубликованная в 1903 году, положила начало генетическому изучению популяций [8].

Иоганнсен избрал обьектом исследования популяции не перекрестноопыляющиеся, а сомоопыляющиеся растения - ячмень, фасоль, горох. Методически это упрощало работу, поскольку каждую такую популяцию можно было легко разложить на группы потомков отдельных особей, то есть произвести выделение отдельных, «чистых», линий. «Чистой линией, - писал он, - я называю индивиды, которые происходят от одного самоопыляющегося индивида».

В результате своих исследований Иоганнсен пришел к следующим выводам: 1. «Отбор в популяции вызывает… больший или меньший сдвиг - в направлении отбора - того среднего признака, вокруг которого, флуктуируя варьируют соответствующие индивиды «и 2. «Внутри чистых линий регрессия (степень сходства признака потомства с материнским. - М.Л.) была… полной; отбор внутри чистых линий не вызывал никакого смещения типа» [9].При вегетативном размножении агамных организмов, не имеющих полового процесса или вторичного его утративших, объектом отбора популяции являются отдельные клоны. Генетическая дифференцированность таких клонов в популяции является очень низкой в силу невозможности осуществления скрещиваний между особями разных клонов, но такие популяции, все же существуют в природе и поддерживаются отбором на основе биотических отношений разных генотипов.

У перекрестнооплодотворяющихся организмов в природе популяция формируется на основе свободного скрещивания разнополых особей с разными генотипами, т.е. на основе панмиксии. При этом наследственная структура следующего поколения воспроизводится на основе разнообразных сочетаний различных гамет при оплодотворении. Отсюда вытекает, что численность особей с тем или иным генотипом в каждом поколении будет определяться частотой встречаемости разных гамет, произведенных генотипически различными родительскими организмами. Это значит, что признаки и свойства особей популяции находятся в динамическом количественном соотношении, существующем благодаря изменению генных частот, а также распределяются и реализуются на основании законов открытых Г. Менделем и Т. Морганом. Знания этого позволило вывести правила распространения генов в панмиктической популяции.

Сообщество свободноскрещивающихся генотипически разных организмов внутри вида называют панмиктической популяцией. Разнообразие генотипов панмиктической популяции - это результат мутационной и комбинативной изменчивости. Вновь возникшая мутация, чтобы стать достоянием популяции должна сохраниться и размножиться, то есть оказаться в составе генотипов целого ряда организмов. Любая мутация в популяции имеет свою судьбу.

Вследствие распространения большого количества разнообразных мутаций в популяции генотипы организмов оказываются насыщенными различными мутациями, которые чаще всего находятся в гетерозиготном состоянии.

Огромную насыщенность мутантными генами природных популяций и популяций культурных растений и домашних животных впервые показал С.С. Четвериков. При этом, отмечал он, в популяции встречаются мутации, различающиеся как по своей генетической природе, так и по своему фенотипическому проявлению [10].

Изучение генетики популяций ведется разными методами, основными из которых являются: метод генетического анализа, цитогенетический, эколого-физиологический и математический.

Первые два метода применяются при анализе наследования в популяции - для оценки концентрации мутации и частот мутирования. Эколого-физиологический метод оказывается необходимым для оценки действия абиотических и биотических факторов при определении приспособительной ценности фенотипов, относящихся генетически различным классам особей. Математический метод позволяет давать строгое количественное описание биологических процессов.

Одним из путей изучения генетики популяций является исследование характера и частоты распространения в ней особей, гомозиготных и гетерозиготных по отдельным генам.