Что понимается под генофондом популяции

Понятие о популяции. Генофонд.

Популяция — совокупность особей одного вида, занимающих определенный ареал, свободно скрещивающихся друг с другом, имеющих общее происхождение, генетическую основу и в той или иной степени изолированных от других популяций данного вида.

Основные характеристики популяций:

1) численность – общее количество особей на выделяемой территории;

2) плотность популяции – среднее число особей на единицу площади или объема занимаемого популяцией пространства; плотность популяции можно выражать также через массу членов популяции в единице пространства;

3) рождаемость – число новых особей, появившихся за единицу времени в результате размножения;

4) смертность – показатель, отражающий количество погибших в популяции особей за определенный отрезок времени;

5) прирост популяции – разница между рождаемостью и смертностью; прирост может быть как положительным, так и отрицательным;

6) темп роста – средний прирост за единицу времени.

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.

Понятие о факторах эволюции.

Фенотипическая изменчивость. Её закономерности и причины. Ненаследственная изменчивость связана с изменением фенотипа и не затрагивает генотип. Любое изменение фенотипа организма – результат взаимодействия генотипа с условиями внешней среды: Фенотипические изменения, вызываемые известными факторами внешней среды, называют модификациями. Модификационная изменчивость отличается следующими особенностями:

• массовым характером изменений, затрагивающих большинство особей в популяции;

• адекватностью изменений воздействиям среды;

• кратковременностью большинства модификаций;

• модификации не наследуются.

Предел модификационной изменчивости, обусловленный генотипом, называют нормой реакции. Изменений самого генотипа не возникает. Модификации не передаются следующему поколению и исчезают после того, как прекратилось действие фактора, вызывающего их. Факторы внешней среды (свет, температура, влажность) оказывают влияние на функцию генов и развитие организма Например, цветок примулы имеет в комнатных условиях (18-20°С) краснуюокраску цветов. Если увеличить влажность и повысить температуру до 30-35°С, то действие генов, отвечающих за окраску, подавляется и цветы будут белыми. Если растение вернуть в прежние нормальные условия (18-20°С), то примула будет иметь красные цветы. Семена, собранные от белых и красных растений, дадут потомство в зависимости от условий среды. Количество эритроцитов в 1 мм3 увеличивается почти вдвое у альпинистов, поднимающихся на высоту 4 тыс. метров, но когда они возвращаются в долину, число эритроцитов становится нормальным. Это связано с влиянием концентрации кислорода в воздухе, его дефицита в высокогорной местности.

Наследуется не признак, а тип биохимической реакции на условия внешней среды. Возникновение модификации связано с воздействием условий среды на ферментативные реакции, протекающие в организме.

Признаки формируются под действием условий среды. Признаки бывают пластичными и непластичными. Степень выраженности пластичных признаков зависит от внешней среды. Для них характерна широкая норма реакции. Это количественные признаки (масса тела, окраска цветов). Количественные признаки можно измерить и построить вариационный ряд. Методы вариационной статистики позволяют изучить особенности изменчивости частей тела, органов и т.д. Непластические признаки остаются практически неизменными при любых условиях среды. Они характеризуются узкой нормой реакции (например, групп крови, окраска глаз).

Большинство модификаций имеет приспособительное значение для адаптации организма к изменяющимся условиям среды. Многие модификации, особенно те, которые вызваны физическими или химическими факторами, например, мутагенами, резко изменяют фенотип особи, вызывая уродства. Такие модификации называют морфозами.

Источник

ГЕНОФОНД

Полезное

Смотреть что такое «ГЕНОФОНД» в других словарях:

генофонд — генофонд … Орфографический словарь-справочник

ГЕНОФОНД — (от гены и франц. fond основание), совокупность всех генов данной популяции, группы популяций или вида в целом. Генофонд растительного и животного мира (за исключением генофонда опасных болезнетворных организмов) подлежит охране, которая должна… … Экологический словарь

ГЕНОФОНД — (от ген и французского 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… … Современная энциклопедия

Генофонд — 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 … Википедия

генофонд — 1) в генетике общий состав и число генов всех особей, составляющих популяцию, вид микроорганизмов или других живых существ; 2) в экологии вся совокупность видов живых существ либо в масштабах планеты, либо в ее отдельных регионах, экосистемах.… … Словарь микробиологии

Генофонд — (от ген и французского 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… … Иллюстрированный энциклопедический словарь

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… … Большой Энциклопедический словарь

ГЕНОФОНД — ГЕНОФОНД, все возможные гены и их различные АЛЛЕЛИ, которые существуют во всех представителях каждого конкретного вида в данный момент. Для видов, которые нужно сделать сильными и выживающими, генный фонд должен быть достаточно большим, чтобы… … Научно-технический энциклопедический словарь

генофонд — сущ., кол во синонимов: 1 • совокупность (29) Словарь синонимов ASIS. В.Н. Тришин. 2013 … Словарь синонимов

генофонд — генофонд. См. генный пул. (Источник: «Англо русский толковый словарь генетических терминов». Арефьев В.А., Лисовенко Л.А., Москва: Изд во ВНИРО, 1995 г.) … Молекулярная биология и генетика. Толковый словарь.

Источник

Что понимается под генофондом популяции

Подробное решение параграф § 23 по биологии для учащихся 9 класса, авторов Л. Н. Сухорукова, В. С. Кучменко 2011

• Почему виды существуют в форме популяций?

Ответ. Вид состоит из большого количества особей. Эти особи расселяются на определенной территории. Условия окружающей среды на этой территории могут сильно отличаться( могут встречаться участки вообще не подходящие для жизни вида, преграды, разделяющие популяции). К каждому конкретному сочетанию факторов окружающей среды нужны свои приспособления, поэтому популяции одного вида могут отличаться друг от друга. Если бы вид существовал в неделимой форме, то мог бы жить только на определенной небольшой территории и исчез бы при изменении условий окружающей среды. Таким образом, биологические виды существуют в форме популяций, потому что:

1)Это позволяет полнее использовать имеющиеся ресурсы (занять большую территорию и т. д.)

2) Это помогает виду лучше приспособиться к условиям окружающей среды

3) Это способствует независимому накоплению изменений внутри вида, что повышает биологическое разнообразие

4) Повышает вероятность выживания вида (если вдруг условия окружающей среды резко изменятся, то у какой-нибудь популяции может оказаться признак, который поможет виду выжить).

• Что характерно для мутационной изменчивости?

• Каковы причины комбинативной изменчивости?

Ответ. Комбинативная изменчивость основывается на возникновении новых комбинаций генов родителей. При комбинативной изменчивости в результате слияния родительских гамет возникают новые комбинации генов, однако сами гены и хромосомы остаются неизменными (пример: каждый новый организм является новый комбинацией генов родителей).

В результате комбинативной изменчивости возникают организмы, отличающиеся от своих родителей по генотипам и фенотипам. Некоторые комбинативные изменения могут быть вредны для отдельной особи. Для вида же комбинативные изменения, в целом, полезны, т. к. ведут к генотипическому и фенотипическому разнообразию. Это способствует выживанию видов и их эволюционному прогрессу.

Вопросы после § 23

• Почему популяцию считают единицей эволюции?

• Что понимается под генофондом популяции? Какое значение имеет его изменение?

Ответ. Показателем генетического состава всей популяции является генофонд. Генофонд — сумма всех генотипов, представленных в популяции.

Объяснением движущих сил эволюции является идея, что некоторые особи вида располагают свойствами, которые увеличивают их шансы выжить и оставить потомство. Если это так, то генетические свойства таких организмов («полезные гены или аллели») должны зацепляться в популяции (вместе с потомками организмов, которые ими располагают), меняя состав ее генофонда. В суровых климатических условиях, например, в популяциях должна возрастать доля генотипов, содержащих аллели, способствующих повышению теплоизоляции организмов, такие изменения делают популяцию более приспособленной конкретным условиям жизни. В иных случаях выживание организмов может определяться генами, кодирующими окраску животного (когда важное значение для выживания особей приобретает фактор маскировки), или синтез определенных видов ферментов, или характер поведения и т. д. иными словами, генофонд популяции с течением времени должен меняться в результате естественного отбора. Данное явление называют генным потоком. Оно обеспечивает генетическое единство вида.

• Какие факторы эволюции поставляют материал для естественного отбора?

Ответ. Важный эволюционный фактор- процесс возникновения мутаций. Он поставляет эволюционный материал – новые наследственные изменения. Из-за постоянного действия мутационного процесса и большого числа генов общее число мутантных аллелей у каждой особи достигает от нескольких процентов до десятков. В силу этого мутационный процесс ощутимо влияет на генофонд популяции. Его давление усиливается комбинативной изменчивостью и генным потоком.

• Какие факторы эволюции поставляют материал для естественного отбора?

Ответ. В эволюционном учении различают две стороны: учение о материале для эволюции и учение о ее факторах, ее движущей силе. Движущая сила эволюции естественный отбор. В основе наследования лежат неделимые и несмешиваемые факторы – гены. Именно через отбор и происходит направленное влияние условий жизни на наследственную изменчивость. Сама по себе наследственная изменчивость случайна. Под воздействием окружающей среды отбираются признаки, которые лучше других соответствуют условиям жизни. «

• В чем заключается эволюционная роль отбора?

Ответ. Естественный отбор играет творческую роль. Творческая роль естественного отбора, состоит в том, что, изменяя признаки в соответствии с изменениями условий среды — усиливая полезные и ослабляя признаки, утратившие приспособительное значение, естественный отбор преобразует организацию потомков по сравнению с предками, создавая новые виды.

• Чем отличается движущий отбор от стабилизирующего?

Ответ. Движущая форма естественного отбора приводит к закреплению новых приспособлений организма, которая соответствует изменившимся условиям окружающей среды.

• Какова роль изоляции как фактора эволюции?

Географическая (или пространственная) изоляция связана с разрывом единого ареала обитания вида на не сообщающиеся между собой части. В каждой изолированной популяции могут случайно возникать мутации. Вследствие популяционных волн и действия естественного отбора генотипический состав изолированных популяций различается все больше и больше. Причины, ведущие к возникновению географической изоляции, многочисленны: это наличие гор и рек, перешейков или проливов, истребление популяций в определенных районах и т. д.

Источник

Изменение генофонда популяций

Причины, значение и меры по сохранению генофонда

Изменение генофонда популяций – это сигнал о существенном изменении окружающей среды. Генетическое разнообразие обеспечивает правильное развитие популяции и делает ее устойчивой к неблагоприятным факторам окружающей среды и патогенам. Наблюдаемое в настоящее время истощение генофонда многих видов приводит их к уничтожению, которое человек не может предотвратить, несмотря на многочисленные усилия.

Причины изменения генофонда популяции

Есть много видов, генетическое разнообразие которых постоянно сокращается и которым угрожает исчезновение. К ним относятся, например, зубр, сапсан, гепард, арабский орикс, гигантская панда и горная горилла. Эти виды имеют истощенный генетический фонд, что связано с их значительной восприимчивостью к определенным заболеваниям и потерей способности адаптироваться к изменениям в условиях среды обитания, а зачастую и со снижением плодовитости.

Для справки! Гигантская панда очень неохотно размножается в неволе, а в дикой природе встречается редко. Кроме того, ее способность к оплодотворению длится всего 2-3 дня и происходит только один раз в год. Чтобы спасти вымирающий вид, ученые разводят этих животных.

Непосредственной причиной снижения генетического разнообразия является уменьшение количества особей в популяции. Гены передаются из поколения в поколение случайным образом. Чем больше количество особей имеет данный аллель, тем больше вероятность того, что он будет передан потомкам и закреплен в популяции.

Если, с другой стороны, конкретный аллель спорадически встречается в популяции, высока вероятность его исчезновения из генофонда. Следовательно, только достаточно большая популяция гарантирует передачу разнообразного генетического материала следующим поколениям. У большого количества особей также больше шансов на появление мутаций и получение новых аллелей генов, имеющих адаптивное значение.

В чем источник изменений в генофонде?

Важной причиной снижения генетического разнообразия является исчезновение местных подвидов или разновидностей диких организмов, а также появление все большего числа отобранных, генетически однородных разновидностей сельскохозяйственных культур и пород животных. С исчезновением диких разновидностей исчезают все уникальные аллели, которые были в их генотипе и обуславливали адаптацию к местным условиям окружающей среды.

Когда каспийский тигр вымер, все аллели, специфичные для этого подвида, не встречающиеся у других подвидов тигра, исчезли. В девятнадцатом веке вытеснение старых сортов картофеля новыми привело к потере гена, определяющего устойчивость этого растения к фитофторозу, что привело к исчезновению этого овоща и сильному голоду, опустошающему население Ирландии.

Изменение генофонда – величайшая угроза нормальному функционированию жизни

Каждый вид имеет свое место и выполняет определенную функцию в экосистеме. Если он умирает, экосистема становится менее стабильной. Живые организмы влияют друг на друга. Они связаны друг с другом, в том числе пищевыми отношениями, благодаря которым в природе происходит круговорот материи и поток энергии.

Зеленые растения осуществляют процесс фотосинтеза: из воды и углекислого газа под действием света образуются простые органические соединения, называемые продуцентами. Есть и потребители:

Организмы могут конкурировать за свет, пищу, жизненное пространство, воду, минеральные соли или партнера. Два вида могут тесно сосуществовать друг с другом, не причиняя друг другу вреда, от которого выигрывает каждая или только одна из сторон.

Например, одна из них может паразитировать на другой. В этом случае одна сторона выигрывает, а другой причиняется вред. Все организмы в процессе эволюции приспособились к условиям, в которых они живут. Зависимости создают сложную сеть связей.

Какое значение имеет изменение генофонда?

В настоящее время наблюдается резкое сокращение биоразнообразия, а вместе с ним и генофонда популяций. Потеря большего количества видов снижает шансы на выживание. Наиболее важными факторами, способствующими снижению биоразнообразия, являются:

Среды обитания, которые раньше представляли собой огромные пространства, были разделены барьерами в результате деятельности человека:

Следствием этого является истощение генофонда популяции, что может привести к ее исчезновению. Вслед за этим смена эволюционного направления развития – вот какое значение имеет изменение генофонда.

В настоящее время ежегодно вымирает от 5 000 до 50 000 видов растений и животных. Это в 100-1000 раз больше, чем процесс естественного вымирания без влияния человеческой цивилизации. Нужно помнить, что умирают крупные и впечатляющие виды, такие как рысь, тигр, жираф или ныне вымерший черный носорог, а также маленькие незаметные виды, которых, возможно, еще предстоит обнаружить и назвать.

Для справки! Согласно отчету WWF «Living Planet Report 2016», с 1970 по 2012 год популяция позвоночных сократилась на 58%! Результаты анализа публикаций и проведенных исследований насекомых за последние 40 лет впечатляют. Прогнозируется, что, если люди продолжат ухудшать окружающую среду, до 40% всех видов насекомых могут исчезнуть в течение следующих нескольких десятилетий.

Виды изменения генофонда:

Загрязнители воды, почвы и воздуха также влияют на живые организмы. Реакция на любые изменения в окружающей среде варьируется от вида к виду. Начиная от изменения скорости роста, размножения и заканчивая вымиранием наиболее уязвимых. Здесь также могут быть предприняты действия по сохранению генофонда популяций и биоразнообразия.

Меры по сохранению генофонда популяций

Чтобы предотвратить утрату биоразнообразия, принимаются активные меры защиты. Один из них заключается в восстановлении условий среды обитания для нормального функционирования экосистем, поддержки природных процессов, которые были нарушены, или восстановления популяции.

Остальные – обеспечивают связь между разделенными фрагментами среды обитания, создавая новые или соединяя нарушенные экологические коридоры. Поддержание этой взаимосвязанности всегда следует рассматривать в трех пространственных масштабах:

Некоторые меры, которые население может самостоятельно предпринять для защиты генофонда популяций:

Источник