Элементарные факторы эволюции.

Мутационный процесс, популяционные волны, изоляция, естественный отбор.

Мутации. Свойство популяции- генетическая гетерогенность (разные сочетания аллелей у разных организмов)- постоянное давление. Новые признаки возникают от: -точковых мутаций (разнообр в нуклеотидах), -регуляторых мутаций – такое изменение будет регулировать активность гена. Точковые мутации. 1) открытие нейтральных мутаций (которые никак не воздействуют на данный белок). 2)создание молекулярных часов-вопрос концепции: как можно связать число АК, замененных в организме, когда 2 орг-ма имели одного предка. Дивергенция: 1 предок, 2 потомка. Сравнивают белки потомков и смотрят сколько АК отличаются. Было установлено, что если подсчитать число замен вне зав-ти от места АК и способы изменения, белок похож на молекулярные часы. АК заменяется с определенной скоростью. Зная кол-во замен и представляя, сколько уходит на замену 1АК, можно рассчитать как давно произошла дивергенция. Оказалось, что у человека и Е.сoli сходство в ДНК 20%, с лососем 8%, с крысой 17%, с быков 30%, с макакой 65%, с шимпанзе 98%. В разных участках ДНК, как выяснилось замена нуклеотидов идет с разной скоростью. Активные центры белка будут медленнее эволюционировать. Изменения в ДНК: быстрее разнообр происходит в интронах-это и есть нейтральные мутации. Мутации в основном происходят в таких местах репликации и транскрипции. В триплете у третьего нуклеотида наивысшая вероятность вероятность мутации 64 варианта триплетов, 20 биогенных АК. Генетический код – 1 АК может кодироваться несколькими триплетами (фенилаланин). Если происходит эта нейтральная мутация в триплете, АК в таком случае не изменяется. Иногда у 1 АК в триплетах могут отличаться и вторые нуклеотиды, но в них с ↓ вероятностью происходят мутации. Если ↑ давление отора – ускоряется эволюция, большинство мутации-нейтральные. Нейтральные мутации могут иметь большое значение естественного отбора. Произошла мутация в интроне происходит изменение в структуре- рестриктаза не узнает и не вырезает –появление нового белка. Скорость морфологической и молекулярной эволюции различна, например млекопитающие эволюционируют быстрее, чем бесхвостые амфибии. Регуляторные мутации. Мутации в регуляторных генах, которые влияют на структурные гены (влияние на концентрацию и появление этого белка). Концепция молекулярных генов на растениях не работает. У них различаются скорость морфологической и молекулярной эволюции. Мутации у цветковых в 10 раз ↑, чем у голосеменных. Только точковые мутации не могут объяснить эволюцию и ее скорость. Точквые мутации могут обеспечить только маленькую скорость эволюции. Мобильные гены – гены, которые могут перемещаться по хромосоме. Главный момент- место, куда он попадет: 1)туда где есть такой же ген-регулятор 2)может попасть под ген-репрессор-белка не будет какое-то время→возможно достаточно быстро изменить жизнь клетки, переместить ген 3)попасть под ген активатор. Дупликация- неравный кроссинговер→образуются разные ДНК. Транслокация-перемещение участков ДНК (робинсоновская транслокация- соединение хромосом). Горизонтальный перенос генов- вирусы. Популяционные волны - волны жизни. 3 популяции с генотипами А1А1 А1А2, А1А1 А1А3, А1А1 А1А4. Периодически измен численности особей в популяции (биотич и абиотич). Фенотип в трех популяциях будет одинаковый. ↑численности-особям тесно и они распространяются. Приводит к перекрыванию ареалов- встреч-ся А1А2*А1А3→А2А3 естеств отбор начинает сравнивать А1 и А2 и сохраняет наилучший.

Изоляция – возникновение барьеров, которые ограничивали скрещивание (панмиксия). 1. Пространственная изоляция: а) возникновение каких-либо непроходимых барьеров (гора, река, шоссе); б) изоляция расстояния – определяется расстоянием, которое могут преодолеть особи для спаривании (у птиц чирков радиус – 1000 км) 2. Биологическая изоляция: а) докопуляционная – механизмы изолир. скрещ. на основание времени половой активности, разное время созревания половых продуктов (разное время зацветания у цветов, разное время нереста рыб). б) посткопуляционная – скрещивание между разными видами – неплодовитость межвидовых гибридов (характерно для животных).

Изоляция не создает новых генотипов => закрепляет генетич. Изменения; популяции попадают под разное давление отбора; сохранение специфичности генотипа. +Ест. отб.

Дата добавления: 2015-10-24