Având în vedere: un albino (un tip de moștenire autosomal recesiv) reprezintă 10 000 de persoane cu pigmentare normală.
Găsiți: câți oameni reprezintă un transportator ascuns al genei albinismului.
Soluție: frecvența q 2 -retsessivnyh homozigoți (aa) este cunoscută din starea problemei: q 2 = 1 10000 = 0,0001, este necesar să se găsească frecvența purtătoare heterozigote X = 2pq. Cunoașterea q 2. puteți găsi frecvența alelei recesive q:
q = √q 2 = √0.0001 = 0,01
Acum, știind q, se poate găsi frecvența alelei dominante p
p = 1-q = 1-0,01 = 0,99
Cunoscând p și q, putem găsi frecvența purtătorilor heterozigoți X = 2 pq
X = 2pq = 20,99 • 0,01 = 0,0198 = 0,02 sau 2%.
Dacă 2 din 100 de persoane poartă albinismul genelor allelice, atunci 1 purtător cade pe 50 de persoane.
Astfel de calcule arată o frecvență extrem de ridicată a genelor recesive în populație, cu cazuri relativ rare de manifestare a bolilor ereditare în fenotip. Se crede că fiecare persoană are cel puțin 8 gene recesive extrem de nedorite, suprimate de alelele lor normale.
În Germania nazistă, au fost puse în aplicare programe "eugenice" (eugenia - știința îmbunătățirii rasei umane), bazate pe distrugerea fizică a persoanelor care suferă de boli ereditare. Inconsecvența unor astfel de modalități de îmbunătățire a rasei umane este clară din legea Hardy-Weinberg. Deoarece cele mai multe gene recesive nedorite ascunse în organismele heterozigote, chiar exterminarea totală a tuturor homozigoților recesive identificate este, practic, nu se schimba numărul de pacienți din generația următoare. Pentru îmbunătățirea totală a bazei genetice a națiunii, este necesar să distrugem toți oamenii care sunt acuzați să transporte o duzină de gene defecte.
Printre genele defecte se numără și cele letale. care în starea homozigotă recesivă duc la moartea posesorului lor, de exemplu, din formarea aderențelor interne ale plămânilor. Majoritatea avortului spontan se datorează genelor letale. Procentul acestor avorturi nu scade din același motiv ca și incidența bolilor ereditare.
Unele dintre genele defecte sunt determinate de un procent relativ stabil de persoane cu reacții atipice la medicamente.
Din fericire, majoritatea mutațiilor noi fac ca genele rănite să fie recesive la alelele dominante normale. Noi gene defecte recesive pentru o lungă perioadă de timp (multe generații) nu apar în populație. Cu toate acestea, în fiecare generație următoare, mutații vechi și noi sunt rezumate. Creșterea unei astfel de încărcări genetice, care se reînnoiește în mod intensiv în timpurile noastre (creșterea factorilor mutageni), conduce populația la degenerare.
Degenerarea genetică a oamenilor este exacerbată de slăbirea selecției naturale în legătură cu progresul medicinei moderne. O alternativă la acest proces poate fi doar intervențiile vizate în genom, dar ingineria genetică umană este încă în fază incipientă.
Adaptarea speciilor (microevoluția) este procesul de adaptare a populațiilor la condițiile schimbate de existență.
Noi combinații de gene care apar în primul rând pe baza variabilității combinative în reproducerea sexuală determină fenotipurile unice ale indivizilor individuali. Persoanele cu nereușite combinații de gene (în aceste condiții de habitat) și afișează corupt gene sunt eliminate (eliminate) din populație, dar este în conformitate cu legea Hardy-Weinberg, practic, nu reduce riscul acestor aceleași persoane în generația următoare.
Istoria cunoaște cazuri de degenerare a dinastiei faraonului egiptean datorită cercului îngust al persoanelor cărora li se permite să se căsătorească. Putem spune că faraonii au trăit într-o mică populație. În acest caz, căsătoriile strâns legate care duc la degenerare sunt inevitabile. Mecanismul unei astfel de degenerări este redus la o creștere a coeficientului de încrucișare.
Inbreeding sau o traversare strâns legată este în mod inevitabil însoțită de o scădere a viabilității populației - depresia inbred. În acest caz, majoritatea genelor devin homozigote, ceea ce evidențiază povara bolilor ereditare (Figura 1).
Figura 1. Mecanismul depresiei inbred.
tatăl-transportator sanatos mama-sănătos
genele defecte bce de gene defecte a
A # 9474; # 9474; A A # 9474; # 9474;
B # 9474; # 9474; bB # 9474; # 9474; B
C # 9474; # 9474; c C # 9474; # 9474;
D # 9474; # 9474; D # 9474; D # 9474; # 9474; D
E # 9474; # 9474; # 9474; E # 9474; # 9474; E
F # 9474; # 9474; F # 9472; # 9472; # 9472; # 9472; # 9488; # 9472; # 9472; # 9472; # 9472; # 9472; F # 9474; # 9474; F
G # 9474; # 9474; G # 9474; # 9474; G # 9474; # 9474;
genotipul posibil al copiilor (atât sănătoși
purtători de gene defecte-a, b, c, e, g)
# 9474; # 9474; # 9474; # 9474;
# 9474; b # 9474; B # 9474; b # 9474; B
# 9474; # 9474; # 9474; # 9474;
inbreeding * # 9472; # 9488; + # 9484; # 9472; * *
( "Incestul") # 9474; D # 9474; D # 9474; # 9474; # 9474; D # 9474; D
# 9474; # 9474; E # 9474; # 9474; # 9474; # 9474; E
# 9474; F # 9474; F # 9474; # 9474; # 9474; # 9474; # 9474; F # 9474; F
# 9474; G # 9474; # 9474; # 9474; b # 9474; b # 9474; # 9474; G # 9474;
# 9474; # 9474; # 9474; # 9474;
copil bolnav cu
genele defecte bb, cc, ee
în homozigot recesiv
Cu cât relația dintre oameni se mărită, cu atât este mai mare coeficientul de încrucișare și riscul nașterii copiilor bolnavi. O populație limitată și limitată mărește în mod inevitabil coeficientul mediu de încrucișare, ceea ce duce la o accelerare a ratelor de degenerare.
Cu o încrucișare îndepărtată, se observă imaginea opusă - heteroză - sau "forță hibridă". Cu heterozis, calitatea puilor este semnificativ îmbunătățită. Dacă părinții aparțin unor populații diferite, atunci au o încărcătură genetică care nu corespunde. Cu alte cuvinte, în prima populație, unele boli ereditare deviază, în al doilea - altele. În acest caz, alelele recesive defecte ale primei populații sunt diluate și mascate de genele dominante normale ale celei de-a doua populații.
Heterozis și inbreeding ulterioare sunt utilizate pe scară largă în munca de selecție cu plante și animale. Prima etapă se utilizează hibridizare (heterozis) pentru a obține descendenți de înaltă calitate și apoi transformate prin consangvinizare combinații de succes ale genelor în stare homozigotă. În acest caz, desigur, unele persoane se nasc cu boli ereditare și sunt sacrificate. Dintre acei indivizi care sunt „norocos“ (combinație de gene benefice au trecut în stare homozigotă, iar bolile ereditare nu a apărut), formează un nou tip de soi de plante sau de animale.
Procese similare se produc în orice populație reală. În același timp, în funcție de influența factorilor unui habitat specific, populațiile pierd diferite gene alelice și încep să difere semnificativ una de cealaltă. Treptat, diferențele devin un obstacol în calea trecerii libere a persoanelor de alte populații. Dacă are loc traversarea, descendența se dovedește a fi infertilă (muci și crânguri sunt hibrizi de cai și măgari, ligrele sunt hibrizi ai tigrilor și leilor). La nivel subcelular, acest lucru se manifestă prin imposibilitatea unei conjugări normale a cromozomilor omologi în gametogeneza hibrizilor. Încetarea trecerii libere cu apariția descendenților prolifici înseamnă formarea unei noi specii. Caii și măgarii ar putea avea într-adevăr strămoși obișnuiți, dar nu mai primitivi, ci cu un spectru mai larg de gene alelice.
În plus față de ipoteza variabilității combinative cu sacrificarea celor mai răsfățați indivizi, un alt "mecanism de adaptare a speciilor la condițiile de mediu în schimbare este" teoria evoluției ". Neo-darwinismul modern este o ipoteză optimistă. Se bazează pe noțiunile clasice de selectare a persoanelor care au noțiuni noi. adaptările utile care au apărut din cauza "mutațiilor pozitive". Mutațiile pozitive sunt considerate baza moleculară a schimbărilor progresive și a evoluției în general. Principala problemă a acestei ipoteze este contradicția cu matematica datorită probabilității extrem de scăzute de apariție accidentală a unor noi modificări benefice în genotip. Prevederile neo-darwinismului sunt semnificative numai cu presupunerea unui act de intervenție rezonabilă și deliberată în codul genetic.
De mult timp, cel mai important argument în favoarea evoluției rapide și rapide a fost faptul că "dependența" microorganismelor față de preparatele medicamentoase - sulfanilamide și antibiotice. Lederberg Experiența a demonstrat că nu este așa: pe un vas Petri cu mediu nutritiv care conține o doză letală de antibiotic, a făcut o tipărituri de timbre speciale mii de colonii de bacterii care nu au îndeplinit acest antibiotic și toate „must“ au fost uciși. Cu toate acestea, s-au găsit tulpini de bacterii care au fost rezistente la antibiotic și au dat naștere unei colonii de microorganisme. Cu un număr suficient de mare de tulpini în studiu, antibioticele sunt întotdeauna rezistente. Astfel, a fost dovedită preadaptarea microbilor la antibiotice. Scăderea treptată a eficienței noilor agenți antimicrobieni se explică prin selecția treptată a tulpinilor microbiene sensibile la antibiotice rezistente la extincție și extincție.
Experiența lui Lederberg a arătat inconsecvența dovezii ipotezei mutațiilor "pozitive" pe baza faptului că rezistența bacteriilor la acțiunea antibioticelor.
Organismele vii conțin cantități uriașe de informații complexe complexe, codificate în ADN. Este curios că prezența informațiilor codificate servește drept criteriu pentru a determina dacă semnalele provenite din spațiu au o sursă rezonabilă. ADN-ul este cel mai eficient sistem de stocare și recuperare a informațiilor din lume. Informațiile stocate în ADN includ "desene" ale tuturor enzimelor necesare pentru viață și "rețete" pentru crearea de organe complexe. Acestea includ sistemul delfinilor sonare și lilieci mecanism rotitor controlează mișcarea flagellum bacteriene, sau, să zicem, o enzimă vitală responsabilă pentru sinteza moleculelor ATP. Toate aceste structuri sunt mult mai complexe decât orice creație a mâinilor umane. Principiile de funcționare ale multora dintre ele au inspirat oamenii să creeze noi mecanisme: de exemplu, dispozitivul ochilor de lobster a constituit baza telescoapelor cu raze X. Astfel, există multe motive pentru a lua serios creația - modelul mondial; în plus, există toate motivele pentru a cunoaște studenții cu argumente împotriva teoriei evoluției.
În creșterea modernă, fenomenul de poliploidie este din ce în ce mai utilizat pentru a crește diversitatea materialului sursă. Poliploidia se referă la fenomenul unei creșteri multiple în setul de cromozomi din nucleele celulelor organismelor. Plantele, în care celulele somatice conțin un set dublu comun de cromozomi, se numesc diploide. Dacă un set de cromozomi se repetă mai mult de două ori în plante, ele sunt poliploide. Cele mai multe dintre speciile de grâu au 28 sau 42 de cromozomi și sunt poliploidia, deși cunoscute specii diploide cu 14 cromozomi (de exemplu, alac). Printre tipurile de tutun și cartof sunt speciile cu 24, 48 și 72 de cromozomi. Poliploidia - un fenomen destul de frecvent în natură, în special în plantele cu flori (cereale, solanacee, compozite, etc.). În exterior, poliploidele sunt de obicei mai puternice decât diploidele, cu tulpini rezistente, frunze mari, flori și semințe. Acest lucru se explică prin faptul că în celulele poliploide sunt mult mai mari decât în cazul diploidelor.
Există două tipuri principale de poliploide: auto-poliploide și alopoliploide. In autopolyploids inmultirea numarului de cromozomi caracteristice speciei (grâu, cartofi - autopolyploids). In allopolyploids rezumate in seturile genomului de cromozomi din diferite specii, ca allopolyploids sunt formate prin încrucișări interspecifice. Sa constatat că fenomenul allopolyploids găsit în natură, dar mai ales în mod artificial duce la dublarea numărului de cromozomi în hibrizi.
Figura 2. Metode de selecție a MF Ivanov pentru reproducerea porcului ucrainean de stepă albă.