Vypracovala: Mgr. J. Dolinská

 

 

Populačná genetika: študuje dedičnosť a premenlivosť v rámci populácie a medzi populáciami, vysvetľuje jej pôvod, popisuje faktory, ktoré ju v priebehu evolúcie ovplyvňujú. Populačná genetika určuje genetickú variabilitu prostredníctvom určenia genetickej štruktúry populácie. Tá spočíva v meraní frekvencie alel konkrétnych génov, ktoré tento rozdielny fenotyp determinujú.

 

Populácia: spoločenstvo organizmov jedného druhu časovo a priestorovo oddelené od iného druhu. Každá je genotypovo a fenotypovo polymorfná.

 

Genofond: súbor génov všetkých členov určitej populácie

 

Veľké populácie: rozhodujúci je počet jedincov, ktorí sú schopní žiť a rozmnožovať sa, väčšinou nad 100 členov

 

Malé populácie: produkujú malý počet gamét, ich genetický fond nie je schopný zabezpečiť vytvorenie reprezentatívnej vzorky génov

 

V populáciach môže prebiehať:

 

a) panmixia: voľné a náhodné kríženie jedincov spoločenstva medzi sebou na základe rovnakej pravdepodobnosti, pričom jedinci sú rovnako životaschopní.

- udržiava konštantný pomer genotypov v populácii, počet heterozygotov bude zachovaný aj v nasledujúcich generáciách

 

b) autogamia: samooplodnenie (splynutie samčej a samičej pohlavnej bunky toho istého jedinca), typické najmä pre rastliny. Po určitom čase sa z populácie stratia heterozygoty, a populácia sa rozpadne na 2 pôvodné homozygotné zložky (2 čisté línie).

 

c) inbríding: krajný prípad autogamie, kríženie medzi príbuznými jedincami, ktorí majú spoločného predka.

V ľudských spoločenstvách k nemu dochádza zvyčajne na stupni bratranec - sesternica (prvostupňoví). Inbríding však nevyhnutne nevyžaduje nutné spojenie blízkych príbuzných. V málo početných populáciách sa tiež vyskytuje istý stupeň inbrídingu, pretože ich členovia zdieľajú minulých alebo súčasných predkov.

 

Autogamia a inbríding znižujú genetickú heterogenitu populácie a prispievajú k homogenite!

Takáto zmena genotypových frekvencií je škodlivá pre jedinca, pretože sa v jeho genotype môžu prejaviť recesívne letálne alely (ktorých účinok bol predtým maskovaný dominantnými vitálnymi alelami). Zároveň však inbríding "ozdravuje" populáciu tým, že dochádza k rýchlejšej eliminácii letálnych alel, pretože homozygotné jedince sa nedostanú do reprodukčného veku.

 

Zmeny genotypu pri panmixii a autogamii

 

 

Genetická štruktúra populácie

- skúmame ju:

 

  1. z hľadiska početnosti alel - alelické frekvencie:

- predstavujú percentuálne zastúpenie určitej alely génu v populácii)

alela A → početnosť.................. p

alela a → početnosť.................. q

 

platí: p + q = 1

 

  1. z hľadiska genotypov - genotypové frekvencie

- predstavujú percentuálne zastúpenie konkrétneho genotypu v populácii

AA: dominantný homozygot → počet............................P

Aa: heterozygot → počet..............................................H

aa: recesívny homozygot → počet ................................Q

 

platí: P + H + Q = 1

potom: p = P + ½ H

q = Q + ½ H

 

 

Hardy – Weinbergov zákon alebo zákon o populačnej rovnováhe

- definovali ho: r. 1908 G. H. Hardy + W. Weinberg

- pre potreby populačnej genetiky bolo potrebné zaviesť zjednodušený matematický model, ktorý by umožnil kvantitatívne vyjadrenie genetickej variability

- vyjadruje vzťah medzi alelickými a genotypovými frekvenciami v populácii

- znenie: za predpokladu panmixie a rovnakej životaschopnosti všetkých jedincov populácie,  pri platnosti ostatných kritérií pravej populácie je ľubovoľné východiskové genetické zloženie populácie stále rovnaké, je teda v rovnováhe.

- platí pre pravé populácie

p2 (AA) + 2pq (Aa) + q2 = 1

 

Pravá populácia sa vyznačuje:

 

a) prebieha v nej panmixia

b) je nekonečne veľká a svoju veľkosť nemení

c) neprebiehajú v nej rušivé vplyvy (mutácie)

 

Pravá populácia v prírode neexistuje, je to modelová populácia!

 

Odchýlky od H-W rovnováhy

Porušenie H-W rovnováhy je dôsledkom pôsobenia faktorov, ktoré menia alelické a genotypové frekvencie v populácii. Okrem už spomínaných systémov kríženia (inbríding, homogamia) sú hlavnými a dôležitejšími dve skupiny činiteľov:

  1. systematické činitele

  • mutácie

  • migrácia

- selekcia

  1. stochastické činitele

- genetický drift

 

 

Použitá literatúra:

 

Ušaková, K. et al.: Biológia pre gymnázia 5. 1. vyd. Bratislava : SPN. 2003. 71 s. ISBN: 80-10-00039-6

Pančík, P., Marcišová, D.: Populačná genetika. [Online]. http://www.bioweb.genezis.eu/?cat=7&file=populacka