Successfully reported this slideshow.
We use your LinkedIn profile and activity data to personalize ads and to show you more relevant ads. You can change your ad preferences anytime.

Evolūcijas process

3,650 views

Published on

  • Login to see the comments

  • Be the first to like this

Evolūcijas process

  1. 1. Evolūcijas process
  2. 2. Evolūcija ģenētikas kontekstā
  3. 3. Kas rada mainību?
  4. 4. 1. Gēnu mutācijas• Galvenais mainības izraisītājs!• Var būt recesīvā vai dominantā formā!• Dominants fenotipiski izbaudās ja gēna allēles ir AA vai Aa• Recesīvais fenotipiski izpaušas tikai tad, ja gēna allēles ir aa Ja ļaundabīga mutācija
  5. 5. 2. Hromosomu mutācijas• Tad, kad nomainās veseli hromosomu fragmenti, vai pat nāk klāt vai nost vesela hromosoma;• Cilvēkam ir 46 hromosomas (2n – diploidāls hromosomu komplekts)• Daudzi augi ir poliploīdi, piemēram, 4n vai 5n. (rodas ražīgāki un lielāki augi)
  6. 6. Hromosomu pārveidnesDelēcija, Dublikācija, Inversija, Insercija, Translokācija
  7. 7. Hromosomu skaita izmaiņas Kādas atšķirības starp šiem kariotipiem?
  8. 8. 21. Hromosomas trisomija• Dauna sindroms
  9. 9. Cri du chat (cry of the cat), 5. hromosomas delēcija Raudāšānas skaņa atgādina kaķi!
  10. 10. XYY
  11. 11. 3. Rekombinācijas
  12. 12. Kā atklāt evolūciju?
  13. 13. Mainības izmaiņa laika periodājeb noteiktu alēļu sastopamības biežuma izmaiņa A=9, a=3 A= 17, a = 7 To aprēķina, pēc Hārdija-Veinberga vienādojuma!
  14. 14. Mainība saglabājas• Jebkura mainība populācijā saglabājas, jo lielāka populācija, jo lielāka kopējā mainība!• Visu populācijas mainību (gēnu kopu) sauc par populācijas genofondu!• Populācija genotipu ir pieņemts raksturot ar gēnu sastopamības biežumu jeb frekvenci!
  15. 15. Hārdija – Veinberga vienādojums• p2 + 2pq + q2 = 1 (tie ir vienīgie genotipi) – p2 = dominanto homozigotisko īpatņu % daudzums; – q2 = recesīvo homozigotisko īpatņu % daudzums; – 2pq = heterozikotisko īpatņu % daudzums• p + q = 1 (ir tikai divas alēles) – p = dominantās alēles sastopamības biežums; – q = recesīvās alēles sastopamības biežums;
  16. 16. Uzdevums• Pētnieks apsekojot iedzīvotājus, konstatējis, ka 16% cilvēku ir nepārtraukta matu līnija (recesīva pazīme).• Kāda ir recesīvās alēles frekvence jeb sastopamības biežums?• Dominantās alēles frekvence?• Cik % ir dominantu homozigotisku īpatņu?• Cik % ir recesīvu homozigotisku īpatņu?• Cik % ir heterozigotisku īpatņu?
  17. 17. Atrisinājums• Kāda ir recesīvās alēles frekvence jeb sastopamības biežums? q= 0,161/2 = 0,4• Dominantās alēles frekvence? p= 1 - 0,4 = 0,6• Cik % ir dominantu homozigotisku īpatņu? p2 = 0,6 x 0,6 = 0,36 = 36 %• Cik % ir recesīvu homozigotisku īpatņu? q2 = Tie paši 16 %• Cik % ir heterozigotisku īpatņu? 2 pq = 2 (0,6 x 0,4) = 0,48 = 48%
  18. 18. Uzdevums• 200 cilvēku populācijā 168 indivīdi ir ar brūnas krāsas matiem un pārējie ar blondiem matiem (blondi ir recesīva pazīme, brūni ir dominanta pazīme)• Aprēķināt: – Heterozigotu frekvenci, %! – Dominanto homozigotu frekvenci, %! – Recesīvo homozigotu frekvenci, %! – Kāda ir recesīvās alēles frekvence? – Kāda ir dominantās alēles frekvence?
  19. 19. Atrisinājums• Dominanto frekvence, % = Aa + AA = 168/200 = 0.84 = 84%• Heterozigotu frekvenci, %! 2pq = 2 (0.6 x 0.4) = 0.48 = 48 %• Dominanto homozigotu frekvenci, %! p2 = 0.6 x 0.6 = 0.36 = 36 %• Recesīvo homozigotu frekvenci, %! aa = 1-0.84 = 0.16 = 16% = q2• Kāda ir recesīvās alēles frekvence? q = 0.16 ½ = 0.4• Kāda ir dominantās alēles frekvence? p = 1 – q = 1 - 0.4 = 0.6
  20. 20. Mikroevolūcija• Nelielu pārmaiņu uzkrāšanās salīdzinoši nelielā laikā (divu vai vairāku paaudžu laikā)!
  21. 21. Kas rada evolūciju?
  22. 22. Gēnu mutācijas rašanās!
  23. 23. Mutāciju biežums• Cilvēkam = ~ 20 000 gēnu, 40 000 alēļu• Vienā gametā ( 4 X 104 alēles) x 10 (10-5 mutācijas vienam gēnam) = 2/5 mutācijas katrā cilvēka gametā;• Iedzīvotāju grupai – ASV dzīvo ~ 300 miljoni iedzīvotāju!• Mutāciju biežums vienā paaudzē (3 x 108) x (2/5 mutācijas katrā gametā) = 1,2 x 108 jaunu mutāciju katrā paaudzē• 120000000•
  24. 24. Kā tiek nodrošināta gēnu pieejamība?
  25. 25. Ja ir vairākas populācijas Elaphe obsoletaTiek nodoti gēni?
  26. 26. Gēnu plūsma• Gēnu apmaiņa starp populācijām – atkarīga no indivīdu migrāciju intensitātes!• Gēnu plūsma izlīdzina populāciju genofondu!• Novērš jaunu sugu veidošanos!• Gēnu plūsma samazina atšķirību starp populācijām, padarot to genofondus līdzīgākus!
  27. 27. Mēs partneri izvēlamies nejauši?
  28. 28. Nejauša pārošanās• Novērojama tad, ja īpatņi pārojas gadījuma rakstura pēc, nevis saskaņā ar to genotipiem vai fenotipiem.
  29. 29. Inbrīdings• Tā ir pārošanās ar tuvradniecīgiem īpatņiem, un nav nejauša, bet gan nerandomizēts pārošanās veids;• Tas notiek tad, kad izkliede ir tik neliela, ka tie nevar būt neradniecīgi;• Inbrīdings neizmaina alēļu sastopamības frekvenci, bet palielina homozigotu sastopamību visos gēnos – piemēram, palielina recesīvo pataloģiju
  30. 30. Asortatīvā pārošanās• Tad, kad indivīds izvēlas partneri pēc noteiktām pazīmēm!• Pēc šīs pazīmes pieaug homozigoti!
  31. 31. Gēnu dreifs
  32. 32. Gēnu dreifs• Varbūtība ar kādu gēns vai gēnu alēles tiek nodotas nākamajām paaudzēm!• Tā ir nejauša!• Jo ne visi indivīdi nodot gēnus!
  33. 33. Dibinātāja efekts• Gēnu dreifa piemērs, kad retās alēles sastopamības biežums ir lielāks populācijā, kas izolēta no kopējās populācijas. (Un sākas no maza indivīdu skaita)• Tāds piemērs būtu attiecināms uz Ādamu un Ievu!
  34. 34. Pensilvānijas amīši• Izolēta amīšu grupa, cēlusies 18. gs no vācu ieceļotājiem!• Katram 14 ir sastopama recesīvā alēle (normāli 1/1000), kas izraisa netipisku pundurainību un polidaktīliju!• Slimības recesīvā alele cēlusies no kāda pāra, tiem bija lielas ģimenes!
  35. 35. Pudeles kakla efekts
  36. 36. Pudeles kakla efekts• Indivīdu skaita kritiska samazināšanā populācijā, izmiršanas draudi!• Izdzīvojušie indivīdi visbiežāk ir nejauši izdzīvojušie!• Izdzīvojušie ir genofonds nākamajai populācijai!
  37. 37. Evolūcija dabiskās izlases ceļā• Lai notiktu ir nepieciešama: – Mainība (populācijas pārstāvji cits no cita atšķiras) – Iedzimtība (daudzas no šīm atšķirībām ir ģenētiski iedzimtas – Diferencēta spēja pielāgoties (dažas no šīm atšķirībām nosaka to, cik labi organisms ir pielāgojies noteiktiem vides apstākļiem – Diferencēta vairošanās (īpatņiem, kas labāk pielāgojušies noteiktiem vides apstākļiem, ir lielākas iespējas vairoties, un to auglīgie pēcnācēji veido lielāku daļu no nākamās paaudzes.
  38. 38. Izlases veidi (populācijā)• Lielākā daļa pazīmju, uz kurām iedarbojas dabiskā izlase un kas ir populācijā ir poligēnas – regulē vairāki gēni;• Šādām pazīmēm ir virkne fenotipu, un to izplatības biežumu raksturo zvanveida sadalījums jeb normālais sadalījums;• Katru pazīmi var ietekmēt trīs izlases veidi: – Virzošā izlase – Stabilizējoša izlase – Pārtrauktā izlase
  39. 39. Pazīme - iQ līmeniscilvēku populācijā
  40. 40. Virzošā izlase
  41. 41. Stabilizējošā izlase
  42. 42. Pārtrauktā izlase
  43. 43. Kas notiktu, ja no populācijas izvēlētos šos un tos izolētu?Idiokrātija
  44. 44. Kas ir suga?
  45. 45. Tā ir viena suga?
  46. 46. Un tā ir viena suga?
  47. 47. Un šie?
  48. 48. Suga ir:• Sugas īpatņi savā starpā krustojas un veido auglīgus pēcnācējus.• Tiem ir kopīgs genofonds!
  49. 49. Sugu veidošanās• Ir process, kurā no vienas sugas veidojas viena vai vairākas citas sugas, vai arī kāda suga pārveidojas par jaunu;• Sugu izveidošanās ir gala rezultāts genotipu alēļu un gēnu sastopamības biežuma pārmaiņām
  50. 50. Starpsugu hibridizācija• No divām sugām veidojas hibrīds (visbiežāk neauglīgs);
  51. 51. Ligers• Tēvs – lauva• Māte – tīģeris
  52. 52. Tigons• Tēvs – tīģeris;• Māte – lauva.
  53. 53. Mūlis+
  54. 54. Reproduktīvās izolācijas mehānisms• Lai nodalītos sugām tām jābūt izolētām;• Izolētības veidi: – Pirmskopulācijas izolētības mehānisms – Pēckopulācijas izolētības mehānisms
  55. 55. Pirmkopulācijas izlolētības mehānisms• Dzīves vietu izolācija;• Sezonālā izolācija;• Uzvedības izolācija;• Mehāniskā izolācija
  56. 56. Pēckopulācijas izlolētības mehānisms• Gametu izolācija – dzimumšūnas nesasniedz viens otru;• Zigotu bojāeja – apaugļošanās notiek, bet zigota neidzīvo;• Hibrīdu neauglība – Hibrīds izdzīvo, bet ir neauglīgs un nevairojas;• F2 pielāgotība – Hibrīdi ir auglīgi, bet F2 hibrīdi neauglīgi .
  57. 57. Kā rodas sugas?
  58. 58. Tad, kad ir reproduktīvā izolētība!
  59. 59. Ir divi galvenie modeļi!
  60. 60. Allopatriska sugu veidošanās• Ja populāciju atdalījis ģeogrāfisks šķērslis
  61. 61. Simpatriska sugu veidošanās• Tad, kad īpatņiem rodas ģenētiskas atšķirības, kas kavē krustošanos ar veco genotipu.
  62. 62. Biežāk sastopama ir allopatriskā sugu veidošanās
  63. 63. Citi modeļi
  64. 64. Adaptīvā radiācija• Process, kad rodas daudz sugu:• Kapēc?• Priekšnosacījumi: – Mātsugai ir plašs izplatības areāls – Rodas strauja izolācija un daudz meitpopulāciju – Meitpopulācijām vērojams dibinātāja efekts un dabiskā izlase.
  65. 65. Adaptīvā radiācija
  66. 66. Evolūcijas veidiDiverģence Konverģence Paralēlā evolūcija
  67. 67. Konverģence
  68. 68. Diverģence
  69. 69. Paralēlā evolūcija
  70. 70. Pēc nedēļas kontroldarbs par evolūcijas procesu

×