Что такое генофонд популяции. Понятие о популяции. Генофонд Что такое генофонд популяции

Какого цвета должны быть глаза или кожа, какую реакцию вызывают те или иные виды пищи, какими должны быть рост, комплекция, длина пальцев, группа крови? Ответы на эти и многие другие вопросы находятся в хранилище информации, которое носит название генофонд.

Как кодируется и передается генетическая информация

Каждому биологическому виду присущ свой набор хромосом. У кошек насчитывается 19 пар хромосом, у клевера – 7, у бабочки – 190, у человека – 23 пары. Одна из них – это половые хромосомы, и хотя на самом деле за сохранность генетической информации, репродуктивную и рекомбинаторную функции отвечают остальные 22 пары хромосом, эта пара отвечает за эволюцию как таковую и несет ответственность за изменения, которые вносятся в генофонд.

Хромосомы в свою очередь представляют собой последовательность генов, разделенных между собой межгенным пространством, которое включает в себя регуляторные участки и отрезки ДНК, не содержащие в себе закодированную информацию. Гены располагаются в хромосомах неравномерно – есть участки богатые и бедные генами, но ученым не удалось узнать причины столь странного расположения наследственной информации. На сегодня в генофонд человека входят около 28 тысяч генов, это намного больше, чем у простых организмов.

Какую информацию несут в себе гены, входящие в генофонд? В хромосомах человека заложен огромный перечень информации: цвет глаз, тип кожи, форма и длина рук или ног, форма ногтей, группа крови, предрасположенность к болезням, пищевые привычки и т.д. Все это – внешние и внутренние характеристики, которые могут проявиться в этом, в следующем или через несколько поколений. Считается, что темперамент тоже относится к наследственной информации, входящей в генофонд, однако для современных ученых это остается спорным вопросом.

С возрастом и под воздействием неблагоприятных факторов гены могут изменяться, претерпевать так называемые поломки, и тогда у будущего потомства могут возникать хромосомные болезни – синдром Дауна, Шершевского-Тёрнера, Кляйнфертера и т.д. И чем старше родители, тем выше вероятность нарушений в организме будущего ребенка. Поэтому сегодня стал актуальным вопрос сохранения генофонда.

Геном, генотип и генофонд человека

В генетике существуют три понятия, связанных с передачей и сохранением генетической информации – геном, генотип и генофонд человека. В чем их сходства и различия?

Геном человека – это совокупность всех генов человеческого организма, присущих ему как биологическому виду Homo sapiens. Термин «геном» появился в 1920 году, его предложил Ганс Винклер для описания совокупности генов, свойственных биологическому виду. Сегодня, когда знания о ДНК претерпели серьезные изменения, под геномом человека подразумевается суммарная ДНК гаплоидного набора хромосом и каждого из внехромсомных генетических элементов, которые содержатся в отдельной клетке зародышевой линии многоклеточного организма.

Генотипом человека называют совокупность генов, которые присущи конкретному индивидууму, а не всему виду в целом или конкретной популяции, как в случае с генофондом человека. Если «геном» включает в себя понятие о некодирующих участках ДНК, то в понятие «генотип» оно не входит.

Генофонд – это термин, который впервые был предложен русским генетиком А.С. Себряковским в 1928 году. Сегодня под генофондом человека подразумевается совокупность генов общей популяции вида Homo sapiens. Она в свою очередь насчитывает примерно 6 млрд представителей, которые подразделяются на расы, нации, народы и народности и этнические группы.

Генофонду человека присущи:

• Неоднородность генотипов;
• Зависимость от генофонда предшественников;
• Генетическая целостность.

Кроме того, у нас имеется и так называемый генетический груз наследственных патологий, связанный с повышенной заболеваемостью и короткой продолжительностью жизни, что и обуславливает естественный отбор.

Изменение генофонда

Жизнедеятельность человека вносит изменения в качество среды обитания, причем большинство изменений носит негативный характер и приводит к сокращению продолжительности жизни и росту уровня заболеваемости. Некоторые из них не приводят к преждевременной смерти, но снижают качество жизни. Как бы то ни было, а ученые говорят о постепенном изменении генофонда на всей планете.

Формирование генофонда человека шло путем длительной эволюции, а его результатом стало приспособление человеческих популяций к сложившимся природным условиям. Несходство генофондов разных популяций обусловлено накоплением генов, которые позволяют их носителям лучше приспосабливаться к условиям окружающей среды. К примеру, обитатели низких широт обзавелись темным цветом кожи, а вместе с ним – устойчивостью к ультрафиолетовому излучению. Одновременно с этим идет процесс естественного изменения генофонда, связанный с мутациями и дрейфом генов, естественным отбором.

Всегда ли стоит рассматривать изменение генофонда как негативное явление? На самом деле дефекты, созданные на личном уровне, часто компенсируются особыми способностями, развитыми в ходе жизни, например, многие легендарные поэты, прорицатели и певцы древней Греции были слепыми, таковым, к примеру, считается Гомер. Поэтому вполне логично стремление людей сохранить генофонд в первозданном состоянии, таким, каким его задумала природа.

Но сегодня, хотя население земного шара постоянно растет, ученые с тревогой отмечают, что человек утрачивает природные качества и его генофонд при этом не улучшается. Проблема сохранения генофонда особенно остро ощущается в том, что многие современные женщины не могут зачать, выносить или вырастить ребенка. Все это приводит к мысли о том, насколько хрупка и сложна биологическая природа человека. Возможно, когда-нибудь ученые найдут способ борьбы с генетическими заболеваниями и отклонениями, приводящими к бесплодию. Но до той поры сохранение генофонда человечества остается для науки одной из важнейших современных задач.

Популяция (populus – от лат. народ. население) – одно из центральных понятий в биологии и обозначает совокупность особей одного вида, которая обладает общим генофондом и имеет общую территорию. Она является первой надорганизменной биологической системой. С экологических позиций четкого определения определение популяции еще не выработано. Наибольшее признание получила трактовка С.С. Шварца, популяция – группировка особей, которая является формой существования вида и способна самостоятельно развиваться неопределенно долгое время.

Основным свойством популяций, как и других биологических систем, является то, что они находятся в беспрерывном движении, постоянно изменяются. Это отражается на всех параметрах: продуктивности, устойчивости, структуре, распределении в пространстве. Популяциям присущи конкретные генетические и экологические признаки, отражающие способность систем поддерживать существование в постоянно меняющихся условиях: рост, развитие, устойчивость. Наука, объединяющая генетические, экологические и эволюционные подходы к изучению популяций, известна как популяционная биология.

Типы популяций . Популяции могут занимать разные по размеру площади и условия обитания в пределах местообитания одной популяции тоже могут быть не одинаковы. По этому признаку выделяют три типа популяций: элементарную, экологическую, географическую.

Элементарная (локальная) популяция – это совокупность особей одного вида, занимающих небольшой участок однородной площади. Между ними постоянно идет обмен генетической информацией.

Экологическая популяция – совокупность элементарных популяций, внутривидовые группировки, приуроченные к конкретным биоценозам. Растения одного вида в ценозе называются ценопопуляцией. Обмен генетической информацией между ними происходит достаточно часто.

Географическая популяция – совокупность экологических популяций, заселивших географически сходные районы. Географические популяции существуют автономно, ареалы их относительно изолированы, обмен генами происходит редко – у животных и птиц – во время миграций, у растений – при разносе пыльцы, семян и плодов. На этом уровне происходит формирование географических рас, разновидностей, выделяются подвиды.

Генофонд - понятие из популяционной генетики, описывающее совокупность всех генных вариаций (аллелей) определённой популяции. Популяция располагает всеми своими аллелями для оптимального приспособления к окружающей среде. Можно также говорить о едином генофонде вида, так как между разными популяциями вида происходит обмен генами.

Если во всей популяции существует лишь один аллель определённого гена, то популяция по отношению к вариантам этого гена называется мономорфной. При наличии нескольких разных вариантов гена в популяции она считается полиморфной.

Если у рассматриваемого вида имеется более чем один набор хромосом, то совокупное количество разных аллелей может превышать количество организмов. Однако в большинстве случаев количество аллелей всё же меньше. При сильном инбридинге часто возникают мономорфные популяции лишь с одним аллелем многих генов.

Одним из показателей объёма генофонда является эффективная величина популяции, сокращённо Ne. У популяции людей с диплоидным набором хромосом может иметься максимально в два раза больше аллелей одного гена, чем индивидов, то есть Ne <= 2 * N (величины популяции). Исключены при этом половые хромосомы. Аллели всей популяции в идеальном случае распределены по закону Харди-Вайнберга.

Более крупный генофонд с множеством разных вариантов отдельных генов ведёт к лучшему приспособлению потомства к меняющейся окружающей среде. Разнообразие аллелей позволяет приспособиться к изменениям значительно быстрее, если соответствующие аллели уже имеются в наличии, чем если они должны появиться вследствие мутации. Тем не менее, в неизменяющейся окружающей среде меньшее число аллелей может быть более выгодным, чтобы при половом размножении не возникало слишком много неблагоприятных комбинаций аллелей.

Термин «генофонд» употребляют не только по отношению к природным популяциям. Напр., говорят о генофонде какой-либо породы домашних животных, сорта культурного растения или о генофонде всех пород и сортов. Необходимость сохранения генофонда всех живых существ Земли вытекает из признания генетической уникальности, неповторимости биологических видов, каждый из которых есть результат длительной эволюции.

Изучение генофонда человечества важно для решения многих проблем антропологии и медицины.

Генофонд популяции, даже если она фенотипически однородна, - это гетерогенная смесь различных генотипов. Любые изменения генофонда касаются частот встречаемости разных аллелей, а значит, и генотипов. Снижение или повышение частоты встречаемости отдельных генотипов может быть вызвано гибелью особей в результате естественного колебания численности популяции, миграцией особей из одной популяции в другую, возникновением новых мутаций, их комбинацией при скрещивании. В силу действия названных процессов в популяции непрерывно одни генотипы возникают, другие исчезают, концентрация третьих меняется в ту или иную сторону. Генофонд популяции можно образно представить в виде "волнующейся поверхности моря, которая никогда не бывает безжизненно спокойной, даже в самый полный штиль".

Однако в популяции может сложиться ситуация, когда она будет испытывать более сильное и длительное давление со стороны каких-либо внешних факторов (например, частота возникновения мутаций резко возрастает). Это может привести к существенному и необратимому изменению генофонда на длительный период времени, т.е. к

Раздел очень прост в использовании. В предложенное поле достаточно ввести нужное слово, и мы вам выдадим список его значений. Хочется отметить, что наш сайт предоставляет данные из разных источников – энциклопедического, толкового, словообразовательного словарей. Также здесь можно познакомиться с примерами употребления введенного вами слова.

Значение слова генофонд

генофонд в словаре кроссвордиста

Словарь медицинских терминов

генофонд (син. генетический фонд)

совокупность генов вида или популяции с характерными для данной группы организмов частотами мутаций.

Новый толково-словообразовательный словарь русского языка, Т. Ф. Ефремова.

генофонд

м. Генетический состав популяции (группа организмов одного вида).

Энциклопедический словарь, 1998 г.

генофонд

ГЕНОФОНД (от ген и франц. fond - основание) совокупность генов, которые имеются у особей, составляющих данную популяцию. Подчеркивая необходимость сохранения всех ныне живущих видов, говорят также о генофонде Земли (биосферы). Разрабатываются методы сохранения генетических ресурсов биосферы, особенно генофонда растений и животных, имеющих практическое значение или находящихся под угрозой исчезновения.

Генофонд

Примеры употребления слова генофонд в литературе.

К счастью, ауты - отъявленные расисты, ревностно блюдущие свой генофонд , так что вам не придется сталкиваться с этим.

Для этого необходимо широко и неустанно знакомить все слои населения с законами ВЫСШЕЙ СОЦИОЛОГИИ и тем самым свести к минимуму угрозу загаживания генофонда наций через бездумные связи с мерзким бионегативом.

Как подсказывал его опыт, долго существующие сельские общины приходили к инбридингу - и в генофонде , и в идеях.

Уже со времен предысторической эры почти каждый эпизодический контакт был связан со значительным риском венерического заболевания, и эти болезни мощно устраняли из человеческого генофонда наследственное предрасположение к сексуальным излишествам в форме частой смены партнеров.

И это в то время, когда даже маленькие, но цивилизованные страны из последних сил отстаивали свою независимость, охраняли границы, дабы сохранить индивидуальность национального характера, свой неповторимый архетип и генофонд .

Такие особенности траурного маршрута соответствовали компонентам его генофонда , его сложному архетипу и непростой судьбе.

Господин Глущенков, видимо, тоже не решится отрицать присутствие значительной толики еврейского генофонда .

После внимательного всматривания в черты лица Елены Владимировны, ему почудилось, что у этой особы генофонд сильно отдает помесью монголоидной и европеоидной рас.

Выпускник Ленинградской корабелки и станет ее новой опорой в жизни, а таинственный замес, обозначаемый армяно-угро-финский генофонд , выведет благополучную семейку на уровень аж закордонных связей.

Современные плагиаторы от евгеники пустились собирать генофонд с натуральной помойки.

В ней произошло такое смешение народов, что дифференцировать базовый генофонд теперешним исследователям практически не возможно.

В таких связях не мог доминировать генофонд ослабленной матери, остались жизнеспособными лишь зиготы с преобладанием генетической информации сытых самцов.

Их можно похоронить только перевоплотив генофонд нации: скажем, основательно подселив в него немецкие хромосомы, или еврейские, или скандинавские.

Хотя, по совести говоря, плевать он хотел сейчас на нацию и ее генофонд , - ему бы добраться поскорее до ласкового тела любимой.

Ее элитный еврейский генофонд обеспечивал легкое переваривание пристебов вузовских педагогов Петербурга.

Изменения генофонда популяций

1. Каково содержание понятия «генофонд популяции»?
2. В чем источник изменений в генофонде?

Обладая специфическим генофондом, находящимся под контролем естественного отбора, популяции играют важнейшую роль в эволюционных преобразованиях вида. Все процессы, ведущие к изменениям вида, начинаются на уровне видовых популяций и являются направленными процессами преобразований популяционного генофонда.

Генетическое равновесие в популяциях.

Частота встречаемости различных аллелей в популяции определяется частотой мутаций , давлением отбора, а иногда и обменом наследственной информации с другими популяциями в результате миграций особей. При относительном постоянстве условий и высокой численности популяции все указанные процессы приводят к состоянию относительного равновесия. В результате генофонд таких популяций становится сбалансированным, в нем устанавливается генетическое равновесие, или постоянство частот встречаемости различных аллелей.

Причины нарушения генетического равновесия.

Приведенный ранее пример с действием инсектицидов говорит о том, что действие естественного отбора приводит к направленным изменениям генофонда популяции - повышению частот «полезных» генов. Происходят микроэволюционные изменения. Однако изменения генофонда могут носить и ненаправленный, случайный характер. Чаще всего они связаны с колебаниями численности природных популяций или с пространственным обособлением части организмов данной популяции.

Ненаправленные, случайные изменения генофонда могут происходить вследствие разных причин. Одна из них - миграции, т. е. перемещение части популяции в новое место обитания. Если небольшая часть популяции животных или растений поселяется на новом месте, генофонд вновь образованной популяции будет неизбежно меньше генофонда родительской популяции. В силу случайных причин частоты аллелей в новой популяции могут не совпадать с таковыми у исходной. Гены, до того редко встречающиеся, могут быстро распространяться (вследствие полового размножения) среди особей новой популяции. А ранее широко распространенные гены могут отсутствовать, если их не было в генотипах основателей нового поселения.

Сходные изменения могут наблюдаться в случаях, когда популяция разделяется на две неравные части естественными или искусственными барьерами. Например, на реке построена дамба, разделившая обитавшую там популяцию рыб на две части. Генофонд малой популяции, берущей начало от малого количества особей, может, опять же в силу случайных причин, отличаться от генофонда исходной по составу. Он будет нести в себе только те генотипы, которые случайно подобрались среди малого числа основателей новой популяции. Редкие аллели могут оказаться обычными в новой популяции, возникшей в результате ее обособления от исходной популяции.

Состав генофонда может меняться вследствие различных природных катастроф, когда выжившими остаются лишь немногие организмы (например, из-за наводнения, засухи или пожаров). В популяции, пережившей катастрофу, состоящей из особей, оставшихся в живых случайно, состав генофонда будет сформирован из случайно подобранных генотипов . Вслед за спадом численности начинается массовое размножение, начало которому дает немногочисленная группа. Генетический состав этой группы определит генетическую структуру всей популяции в период ее расцвета. При этом некоторые мутации могут совсем исчезнуть, а концентрация других - резко повысится. Набор генов, оставшихся у живых особей, может несколько отличаться от того, который существовал в популяции до катастрофы.

Резкие колебания численности популяций, чем бы они ни были вызваны, изменяют частоту аллелей в генофонде популяций. При создании неблагоприятных условий и сокращении численности популяции из-за гибели особей может происходить утрата некоторых генов, особенно редких, В целом чем меньше численность популяции, тем выше вероятность потери редких генов, тем большее влияние оказывают на состав генофонда случайные факторы.

Периодические колебания численности свойственны почти всем организмам. Эти колебания изменяют частоту генов в популяциях, возникающих на смену друг другу. Примером являются некоторые насекомые; только малое их количество выживает после зимы. Эта малая доля дает начало новой летней популяции, ее генофонд часто отличается от генофонда популяции, существовавшей год назад.

Таким образом, действие случайных факторов обедняет и изменяет генофонд малой популяции по сравнению с его исходным состоянием. Это явление называется дрейфом генов. В результате дрейфа генов может сложиться жизнеспособная популяция со своеобразным генофондом, во многом случайным, поскольку отбор в данном случае не играл ведущей роли. По мере увеличения численности особей вновь восстановится действие естественного отбора, который будет распространяться уже на новый генофонд, приводя к его направленным изменениям. Совокупность всех этих процессов может привести к обособлению нового вида.

Направленные изменения генофонда происходят вследствие естественного отбора. Естественный отбор приводит к последовательному возрастанию частот одних генов (полезных в данных условиях) и к снижению других. Вследствие естественного отбора в генофонде популяций закрепляются полезные гены, т. е. благоприятствующие выживанию особей в данных условиях среды. Их доля возрастает, и общий состав генофонда меняется. Изменения генофонда под действием естественного отбора должны приводить и к изменениям фенотипов, особенностей внешнего строения организмов, их поведения и образа жизни, а в конечном итоге - к лучшей приспособленности популяции к данным условиям внешней среды.

Генетическое равновесие. Случайные изменения состава генофонда. Дрейф генов. Направленные изменения генофонда.

1. При каких условиях возможно равновесие между различными аллелями популяционного генофонда?
2. Какими силами вызваны направленные изменения генофонда?
3. Какие факторы являются причиной нарушения генетического равновесия?
4. В чем причины различия генофондов изолированных популяций одного вида?
Обсудите, каким образом деятельность человека изменяет генофонд диких и домашних видов животных и растений.

Каменский А. А., Криксунов Е. В., Пасечник В. В. Биология 10 класс
Отправлено читателями с интернет-сайта

Содержание урока конспект уроку и опорный каркас презентация урока акселеративные методы и интерактивные технологии закрытые упражнения (только для использования учителями) оценивание Практика задачи и упражнения,самопроверка практикумы, лабораторные, кейсы уровень сложности задач: обычный, высокий, олимпиадный домашнее задание Иллюстрации иллюстрации: видеоклипы, аудио, фотографии, графики, таблицы, комикси, мультимедиа рефераты фишки для любознательных шпаргалки юмор, притчи, приколы, присказки, кроссворды, цитаты Дополнения внешнее независимое тестирование (ВНТ) учебники основные и дополнительные тематические праздники, слоганы статьи национальные особенности словарь терминов прочие Только для учителей