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하디 와인버그 종 분화 업데이트: |
하디-와인버그 원칙의 가정
하디-와인버그 원칙은 다음과 같은 것을 요구한다.:
마이그레이션 없음
돌연변이 없음
선택 없음
대규모 인구
짝짓기는 무작위입니다
하디-와인버그 원칙의 유용성
하디-와인버그는 어떤 실제 인구를 비교할 수 있습니다.
가정에서의 출발이 발생:하디-와인버그는 출발의 원인과 결과를 평가하기위한 기준점을 제공합니다.
유전적 표류: 유전자 주파수의 무작위 변화
유전자 드리프트는 모집단에서 유전자 주파수의 무작위 변화를 의미합니다.
이러한 일부 변화는”중립”입니다:대립 유전자가 인구의 생물학에 즉각적인 결과가 없을 때 대립 유전자 빈도의 변화. 예:동의어 코돈은 동일한 아미노산을 코딩하여 정확히 동일한 단백질을 만듭니다.
유전 적 표류의 예
인구 병목 현상. 일시적으로 매우 낮은 숫자로 감소 된 종은 유전 적 다양성을 잃습니다. 예시: 치타-홍적세 동안 낮은 인구;코끼리 물개-19 세기 동안 거의 멸종에 사냥.
설립자 효과. 소수의 개인에 의해 설립 된 인구는 특이한 유전자 빈도를 가지고 있습니다.
유전 적 표류의 중요성
설립자 효과는 새로운 적응의 기초가되는 특이한 유전자 빈도를 가진 새로운 인구를 시작할 수 있습니다.
병목 현상은 유전 적 다양성을 감소시킵니다.
중성 대립 유전자의 경우 모든 개체군과 종에서 유전 적 표류가 발생합니다. 결과적으로 분리 된 개체군(및 종)은 유전 적 차이를 축적합니다.
유전자 흐름
유전자 흐름은 한 개체군에서 다른 개체군으로의 개별 유기체의 이동 또는 단순히 배우자(예:꽃가루)의 이동을 의미합니다.
유전자 흐름은 인접한 개체군의 유전자 빈도를 더 가깝게 만듭니다. 유전자 흐름은 창시자 효과의 반대 효과가 있습니다:그것이 발생하면 유전 적 차이의 축적을 방지합니다.
유전자 흐름의 중요성
유전자 흐름이 발생하면 인접한 개체군이 서로 묶여 있습니다.
개체군이 별도의 종으로 간주 될만큼 충분히 분리 될 경우,중요한 유전자 흐름을 막는 장벽이 있어야합니다.
돌연변이
돌연변이는 유전 물질의 자발적인 변화입니다. 이러한 변화는 다음과 같습니다:
포인트 돌연변이:단일 염기쌍의 변화
프레임 이동 돌연변이:단일 추가 염기쌍의 삭제 또는 삽입(코돈=3 염기).
염색체 변화:중복,삭제,반전,전좌.
돌연변이의 중요성
돌연변이는 새로운 대립 유전자를 도입합니다. 일반적으로 새로운 대립 유전자는 해롭다. 일부 몇 가지,새로운 환경 맥락에서,도움이 될 판명. (어쩌면 바로!
일부 염색체 돌연변이(예:반전)는 새로운 염색체 배열과 조상 배열 사이의 재생산 장벽을 생성합니다.
비 무작위 짝짓기
하디-와인버그 원리는 무작위 짝짓기를 가정합니다: 유전자형에 관계없이 메이트 선택.
비 무작위 교배는 메이트 선택이 근본적인 유전자형 차이에 기초한 표현형 차이에 의해 영향을 받는다는 것을 의미한다.
비 무작위 교배의 예:성적 선택
일부 종에서는 수컷이 하렘을 획득하고 암컷을 독점합니다. (엘크,코끼리 물개,말,사자 등)일반적으로 그러한 종의 수컷은 암컷보다 훨씬 큽니다.
일부 종에서는 암컷이 더 매력적인 짝을 선택합니다. (공작새,우드덕,그림 날개 초파리 등)
비 무작위 짝짓기의 중요성.
성적 이형성(두 남녀 간의 눈에 띄는 차이)은 비 무작위 교배로 인한 것입니다. 이 과정은 성적 선택으로 알려진 자연 선택의 특별한 경우입니다.
성적 선택은 밀접하게 유사한 종들 사이의 번식에 대한 장벽 역할을 할 수 있습니다. 예:구애 의식.
고전력 가정에 대한 예외 요약.
유전 적 표류-무작위 변화(창시자 효과,병목 현상 및 중립 유전 적 표류).
유전자 흐름-대립 유전자의 이동.
돌연변이-새로운 유전 물질.
비 무작위 짝짓기–성적 선택 등
자연 선택-유전자 풀의 적응 변화.
하디-와인버그는 자연 인구 과정을 식별하는 데 도움이됩니다.
각 유형의 출발은 하디-와인버그 예측에서 특징적인 편차를 생성합니다.
예:선택은 새로 태어난 개인과 성인 생존자 사이에 예상되는 유전자 빈도의 변화를 일으킨다.
하디-와인버그는 인구 유전학 데이터를 테스트하는 데 사용되는 통계적”귀무 가설”입니다.
진화,자연 선택,유전 적 표류
진화는:여러 세대에 걸쳐 인구의 유전자 주파수의 변화.
자연선택은 하나의 과정이다:그것은 집단에 변화,적합성 차이,상속이 있을 때 발생한다.
유전 적 표류는:한 세대에서 다음 세대로 유전자 빈도의 무작위 변화.
진화의 결과가 될 수 있습니다….
환경이 바뀌면 자연 선택. 자연 선택은 적응 진화에 대한 책임이 있습니다.
유전자 빈도의 무작위 변화가 발생하면 유전 적 드리프트. 유전 적 표류는 적응 형 진화를 일으키지 않습니다. 중성 대립 유전자는 유전 적 표류 때문에 변합니다.
종은 무엇입니까?
같은 종에 속하는 개체는”유사”합니다(그러나 성적 이형 태성은 어떻습니까? 눈에 띄는 표현형 차이?, …
생물 종은 교배하고 비옥 한 자손을 생산할 가능성이있는 개체군 또는 개체군으로 정의됩니다.
종:공통 유전자 풀에 의해 함께 묶여
노새는 서로 다른 두 종의 개체 간의 교차에 의해 생성 된 견고한 개체입니다. 그러나 노새는 무균입니다-따라서 두 종은 교배에도 불구하고 분리 된 상태로 남아 있습니다.
동양과 서양의 메도우락은 거의 똑같지만,구애의 노래는 매우 다릅니다.
종은…
교배 따라서 공통의 유전자 풀을 나타내는 개인의 그룹.
두 개체군이 교배하는 것을(영구적으로)막는 생식 장벽이있는 경우,그들은 별도의 종에 속합니다.
철자에 대한 제쳐두고
종의 단수입니다….
종
종의 복수형이다…
종
유사한 종은 속(단수)으로 함께 그룹화됩니다. 복수형은 속:두 개 이상의 속입니다.
종 분화:두 개 이상의 종으로 종의 분할.
종 분화를 일으킬 수있는 다양한 메커니즘이 발견되었습니다-한 종(조상)을 두 개 이상의 종(자손)으로 나눕니다.
핵심은 생식 격리입니다. 메커니즘은 재생산 장벽을 도입합니다. 장벽은 선택에 의해 증가되거나 교배에 의해 지워질 수 있습니다. 시간이 말해 줄 것이다.
생식 장벽의 중요성
생식 장벽의 중요성은 두 개체군 간의 유전 적 격리를 유지한다는 것입니다. 이러한 장벽이 완료되면 개체군은 별개의 종을 나타냅니다.
장벽은 다양한 수단에 의해 발생할 수 있습니다. 예:지리적 격리,번식 격리가 완료 될 때까지 드리프트,돌연변이 또는 선택이 뒤 따릅니다.
종 분화 과정
많은 다른 메커니즘이 연구되었습니다.
두 가지 예
*동종 종 분화-지리적 분리를 기반으로 한 종 분화 및.
*배수성-염색체 메커니즘에 기초한 종 분화.
동종 종 분화
지리적 격리는 생식 격리를 가져올 수있는 메커니즘 중 하나입니다.
동종 종 분화는 지리적 격리 후(시간이 지남에 따라)따르는 종 분화를 의미합니다. 재생산에 대한 초기 장벽은 물리적 분리입니다. 충분한 시간(여러 세대)이 주어지면 분리를 영구적으로 만들기 위해 충분한 차이가 축적 될 수 있습니다.
동종 종 분화의 예
푸른 머리 래스(카리브해)와 무지개 래스(태평양)는 매우 유사합니다. 그들의 조상 공통 인구는 약 5 백만 년 전에 파나마의 지협의 성장에 의해 분열되었습니다.
이 동종 분리가 발생했기 때문에 두 종은 독립적으로 변했습니다.
모호한 예
동종 종 분화는 완료되기 전에 중단 될 수있는 과정입니다.
가능한 예:디어미스. 인터 마운틴 서부에는 4 개의 밀접한 관련 인구가 있습니다. 모든 4 는 어떤 점에서 구별되지만 교배,제외:아종 중 두 개는 겹치더라도 교배하지 않습니다.
이 종들은 같은 종의 개체군입니까?
두 인구(몬태나/아이다 호)는 겹치지 만 교배하지 않습니다. 따라서 그들은 다른 종이어야합니다.
이 두 개체군은 다른 두 개체군과 교배되어 유전자가 한 개체군에서 다른 개체군으로 흐를 수 있습니다.
답변:시간이 말해 줄 것이다. 더 많은 발산으로 종 분화가 발생할 것입니다. 더 많은 교배와 함께,그것은 발생하지 않습니다.
종분화:역동적인 과정
종분화는 역동적인 과정이다.
우리는 다음을 기대해야합니다:분기 할 가능성이있는 인구(예: 달팽이 피 238),말 과 당나귀),과정에있을 수있는 인구(디어 미스이).
생식 장벽-많은 유형. (241 쪽 참조).
번식에 대한 장벽은 짝짓기를 방해 할 수 있습니다:행동(구애 등).서식지(인구는 다른 서식지를 선택하고 결코 만나지 않음)등 이러한 장벽은 접합 전 장벽입니다. 수정 없음.
번식에 대한 장벽은 후속 생식 성공을 막을 수 있습니다:불임(잡종이 죽거나 불임)등. 이러한 장벽은 접합 후 장벽입니다.
배수성의 중요성
이배체 배우자(희귀)의 발생은 수정 후 배수체 개체를 생성 할 수 있습니다.
많은 식물(예:멘델의 완두콩)은 자웅 동체입니다.
배수체는 새로운 종을 일으킬 수 있습니다:부모와 자손 사이의 비 호환성 때문에 자손은 구별됩니다.
배수성:식물에서 종 분화의 일반적인 수단
식물에서 유전 적 격리를 개발하는 일반적인 수단은 배수성으로 알려져 있습니다.
대부분의 동물과 달리 많은 식물에서 여분의 염색체 세트는 파괴적이지 않습니다.
식물은 때때로(드물게)이배체 염색체 세트를 가진 배우자를 생산합니다. 수정 된 경우 결과는 배수체 식물입니다.
“플로 디”의 어휘.
반수체-염색체 반 세트
이배체-염색체 이중 세트(전형적인 성기의 규범)
삼중 체-염색체 3 세트(감수 분열 동안 염색체의 쌍이 불가능하기 때문에 일반적으로 무균).
사배체-4 세트의 염색체. (어떤 짝수 플로 디에 대한 감수 분열 확인.)
밀:배수성 및 종 분화의 경우.
현대 밀은 두 번의 연속적인 하이브리드 화의 결과입니다(그림 15.6 참조).
하이브리드 화 1:야생 밀을 가진 아인 콘 밀. 아인 콘 밀과 야생 밀은 각각 14 개의 염색체를 가졌습니다. 하이브리드(결국)는 28 개의 염색체를 가졌습니다:배수성.
두 번째 하이브리드 화는 현대 밀에서 염색체 번호를 42 로 가져 왔습니다
생물학으로 돌아 가기 102 강의 개요