Genetika populací

Genetika vnímá populaci jako skupinu příbuzných i nepříbuzných jedinců, ve které se teoreticky mohou všichni jedinci vzájemně pářít. Geny v gametách všech jedinců populace vytváří genofond populace.

Genetická struktura populace

• Může být velice složitá

• Podle velikosti rozlišujeme populace velké (složené z několika set, tisíců jedinců, populace malé (složené z několika desítek jedinců)

• Uvedeme příklad:

  • sledujeme generaci sledujeme generaci P tvořenou pouze heterozygoty Aa

  • četnost alely A v populaci označíme písmenem p

  • četnost alely a označíme písmenem q

  • platí: p + q = 1

  • frekvence genotypu Aa = 100 %

  • frekvence alel A = a = 50 %

Panmiktické populace

• Dostatečně velké populace, ve kterých je stejná pravděpodobnost párování kterýchkoliv jedinců, kterýchkoliv genotypů, gamet

• Dochází k náhodnému výběru partnerů

• Frekvenci genů alelové dvojice Aa v této populaci zjistíme kombinačním čtvercem

• Frekvence genotypů
  • AA : Aa : aa = p2 : 2pq : q2
  • 25 % : 50 % : 25 % = 25 % : 50 % : 25 %

  • Je ve velké panmiktické populaci stálá- Hardy- Weinbergův zákon

  • genetická struktura se nemění, udržuje se rovnováha mezi homozygoty a heterozygoty

• V případě neúplné dominance zjistíme přímo z četnosti jednotlivých fenotypů také četnost genotypů

• V případě úplné dominance je fenotypový štěpný poměr 3 : 1, četnost AA a Aa zjistíme po výpočtu Hardy- Weinbergova zákona na základě zjištěné četnosti recesivních homozygotů aa = q2

Inbrední populace

• Populace je malá

• Omezený výběr partnerů- způsoby rozmnožování (hermafroditismus, samoopylení, příbuzenské páření zvířatinbreeding)

• V populaci se zmenšuje počet heterozygotů, stoupá počet homozygotů

• Populace se po několika generacích rozdělí na dvě čisté linie- homozygotně dominantní a homozygotně recesivní

• Heterozygoti teoreticky nikdy nevymizí

• V těchto populacích je zvýšená pravděpodobnost výskytu chorobných alel v homozygotní kombinaci aa

• Příklady inbreedingu

  • příbuzenské sňatky ve šlechtických rodech vedly ke zvýšení počtu výskytu dědičných chorob (hemofilie, hluchoněmost, slabomyslnost)

  • příbuzenské sňatky v izolovaných skupinách lidí (přírodní kmeny)

Vývoj genofondu v populacích

• V panmiktické populaci narušují rovnováhu

• Mutace

  • vvznikají nové alely s nízkou četností

  • nna změnu genofondu mají malý vliv

• Selekce

  • je podstatou je podstatou přírodního výběru- základem evoluce

  • uplatnění jedinců s výhodnými alelami, potlačení jedinců s nevýhodnými alelami

• Náhodný genetický posun (genetický drift)

  • nemohou se uplatnit všechny kombinace, malý počet potomků

  • výskyt některé alely se může snížit, vymizet

• Migrace

  • genofond rozšiřují nově imigrující jedinci (příchozí)

  • genofond populace snižují odcházející jedinci (emigrace)

Zdroje

• CHYBOVÁ, Jiřina. a kol. Biologie pro SZTŠ a SLTŠ. Praha: SZN, 1975. ISBN 07-065-75.
• JELÍNEK, Jan a Vladimír ZICHÁČEK. Biologie pro gymnázia. 3. vydání. Olomouc: Nakladatelství Olomouc, 1998. ISBN 80-7182-070-9.
• KINCL, Lubomír, Vlastimila CHALUPOVÁ a Vítězslav BIČÍK. Biologie. Olomouc: Rubico, 1997. ISBN 80-85839-14-8.
• NOVÁČEK, Jiří. Biologie. Praha: CREDIT, 1997. ISBN 80-902295-4-9.
• ONDOVÁ, Marie. Výukový materiál zpracovaný v rámci operačního programu Vzdělávání pro konkurenceschopnost. Šablona: III/2 Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT. Číslo: VY_32_INOVACE_2_1_09_Genetické zákonitosti v populacích.  Registrační číslo CZ.1.07/1. 5.00/34.0554. Zdroj: http://www.amoskadan.cz/images/stories/projekty/EUpenizeSkolam/32_2_1_Genetika/VY_32_INOVACE_2_1_09_Geneticke_zakonitosti_v_populacich.ppt

Přílohy