Генетична рівновага в популяції

Генетичне рівновагу в популяції змінюється через мутацій, які виходять в результаті раптового мутировання, траплялася з певною частотою в кожному поколінні. Виняток (елімінація), збереження або зростання випадків нових мутантних генів в популяції залежить від того, якою мірою їм сприяють або, навпаки, заважає природний відбір.

Аналізуючи історію мутацій в популяції, можна міркувати про їх адаптивне значення, яке дорівнює 1, якщо добір не видаляє її і не заважає підвищенню частоті. У більшості випадків ця цифра адаптивної цінності мутацій менше 1 і наближається до нуля, якщо мутанти абсолютно не можуть приносити потомство, тобто мутантний ген не передається наступному поколінню.

Коли адаптивна цінність мутації менше 1, відбір рано чи пізно усуває її з популяції. Однак завдяки спонтанному мутированию один і той же ген може виникати неодноразово, що компенсує його елімінацію, вироблену відбором. В результаті може бути досягнута рівновага, коли поява і зникнення мутантного гена збалансовано. Збалансоване стан домінантних і рецесивних генів досягається різними шляхами. Припустимо, що адаптивна цінність домінантною мутації дорівнює 0,5, тобто дикий тип розмножується удвічі швидше, ніж мутант, і частота мутацій дорівнює а. Тоді можна обчислити число мутантів, рівне в кожному поколінні F1, F2, F3, Fa, Fs а, а / 2, а / 4, а / 8, а / 16, а / 32 відповідно. Сума подібних показників наближається до 2. Оскільки в кожному поколінні половина мутантних генів елімінується, то за кожне покоління приплив мутантів 2а / 2 = і, тобто рівновагу популяції підтримується на рівні спонтанної частоти мутацій.

Дещо інша картина спостерігається при рецесивних мутацій, які не виявляються в гетерозиготному стані. Вони можуть накопичуватися до більш високого рівня, ніж шкідливі домінантні мутації. Так як загальна кількість генів в будь-якому організмі велике, то і кількість шкідливих рецесивних мутацій може досягати великих величин і виявитися значним генетичним вантажем, обтяжуючим популяцію.

При рецесивних мутацій ефективність відбору зменшується, при цьому знижується частота народження даних мутацій. Звідси випливає, що повністю виключити рецесивний ген, що рідко зустрічається в популяції, шляхом відбору майже неможливо. Це стосується тільки панміктіческой популяцій. Якщо схрещування в популяції не випадково, тобто певні групи особин схрещуються між собою частіше, ніж інші, порушується збалансованість генів. Той чи інший вид селективних схрещувань часто спостерігається у людини, в основі чого лежать соціальні, фізіологічні і психологічні чинники. Збалансованість генів порушується також і при скороченні розмірів популяції, що призводить до зменшення Панміксія і виникнення інбридингу.

...
ПОДІЛИТИСЯ: