|
Hardy Weinberg Spesiering Oppdatert: |
Forutsetninger For Hardy-Weinberg-prinsippet
Hardy-Weinberg-prinsippet krever at Det er:
ingen migrasjon
Ingen mutasjon
Ingen seleksjon
Stor populasjon
Parring er tilfeldig
Nytten Av Hardy-Weinberg-prinsippet
Hardy-Weinberg gir et teoretisk referansepunkt mot hvilke reelle populasjoner kan sammenlignes.
Avvik fra forutsetningene oppstår: Hardy-Weinberg gir et referansepunkt for å vurdere årsakene og konsekvensene av avgangene.
Genetisk drift: tilfeldige endringer i genfrekvenser
Genetisk drift betyr tilfeldig endring av genfrekvenser i en populasjon.
Noen slike endringer er «nøytrale»: endringer i allelfrekvenser når allelene ikke har noen umiddelbar konsekvens for befolkningens biologi. Eksempel: synonym kodoner kode for de samme aminosyrene og dermed gjøre nøyaktig samme protein.
Eksempler på genetisk drift
Befolkningsflaskehals. Arter midlertidig redusert til svært lavt antall mister genetisk mangfold. Eksempler: cheetahs-lav befolkning Under Pleistocen; elefantseler-jaktet til nær utryddelse i løpet av det 19. århundre.
Grunnlegger effekt. Populasjoner grunnlagt av bare noen få individer har uvanlige genfrekvenser.
Betydningen av genetisk drift
Grunnleggereffekten kan starte en ny populasjon med uvanlige genfrekvenser som blir grunnlaget for nye tilpasninger.
Flaskehals forårsaker redusert genetisk mangfold.
for nøytrale alleler forekommer genetisk drift i alle populasjoner og arter. Som en konsekvens akkumulerer separerte populasjoner (og arter) genetiske forskjeller.
genflyt
Genflyt betyr bevegelse av individuelle organismer fra en populasjon til en annen, eller bare bevegelse av gameter (f.eks. pollen).
genflyt bringer genfrekvensene til tilstøtende populasjoner nærmere sammen. Genflyt har motsatt effekt av grunnlegger-effekten: hvis det skjer, forhindrer det akkumulering av genetiske forskjeller.
Signifikans av genflyt
hvis det skjer, holder genflyten tilstøtende populasjoner bundet sammen.
hvis populasjoner skal skille seg nok til å bli betraktet som separate arter, må det være barrierer for å hindre noen signifikant genflyt.
Mutasjon
Mutasjoner er spontane endringer i det genetiske materialet. Disse endringene inkluderer:
Punktmutasjoner: endringer i et enkelt basepar i DNA
Rammeskiftmutasjoner: sletting eller innsetting av et enkelt ekstra basepar (kodon=3 baser).
Kromosomale endringer: duplisering, sletting, inversjon, translokasjon.
Signifikans av mutasjon
Mutasjoner introduserer nye alleler. Vanligvis er de nye allelene skadelige. Noen få, i en ny miljøsammenheng, viser seg å være gunstige. (Kanskje ikke med en gang!))
noen kromosomale mutasjoner (f. eks. inversjon) gir barrierer for reproduksjon mellom et nytt kromosomalt arrangement og forfedrenes arrangement.
Ikke-tilfeldig parring
Hardy-Weinberg-prinsippet forutsetter tilfeldig parring: mate utvalg uten hensyn til genotype.
Ikke-tilfeldig parring betyr at parring påvirkes av fenotypiske forskjeller basert på underliggende genotypiske forskjeller.
Eksempel på ikke-tilfeldig parring: Seksuell seleksjon
hos noen arter får hannene haremer og monopoliserer hunner. (Elg, elefantsel, hester, løver, etc.) Vanligvis er hannene av slike arter mye større enn hunnene.
i noen arter velger kvinner mer attraktive kamerater. (Påfugler, Woodducks, Bilde-vinge frukt fluer, etc.)
Betydningen av ikke-tilfeldig parring.
Kjønnsdimorfisme (iøynefallende forskjeller mellom de to kjønnene) skyldes ikke-tilfeldig parring. Prosessen er et spesielt tilfelle av naturlig utvalg kjent som seksuell seleksjon.
Seksuell seleksjon kan tjene som en barriere for reproduksjon mellom nært lignende arter. Eksempel: frieri ritualer.
Sammendrag av unntak Fra H / W forutsetninger.
Genetisk drift-tilfeldige endringer (grunnleggereffekt, flaskehals og nøytral genetisk drift).
genstrøm-bevegelse av alleler.
Mutasjon — nytt genetisk materiale.
Ikke-tilfeldig parring — seksuell seleksjon, etc.
Naturlig utvalg-adaptive endringer i genpoolen.
Hardy-Weinberg bidrar til å identifisere naturlige befolkningsprosesser.
Hver avgangstype produserer karakteristiske avvik fra Hardy-Weinberg-spådommer.
eksempel: seleksjon gir endringer i forventede genfrekvenser mellom nyfødte individer og voksne overlevende.
Hardy-Weinberg Er den statistiske «nullhypotesen» som brukes til å teste populasjonsgenetikkdata.
Evolusjon, naturlig utvalg, genetisk drift
Evolusjon er: endringer i genfrekvensene til en populasjon over flere generasjoner.
Naturlig utvalg er en prosess: som oppstår hvis en befolkning har variasjon, treningsforskjeller, arv.
Genetisk drift er: tilfeldige endringer i genfrekvens fra en generasjon til den neste.
Evolusjon kan være resultatet av….
Naturlig utvalg, hvis miljøet endres. Naturlig utvalg er ansvarlig for adaptiv evolusjon.
Genetisk drift, hvis tilfeldige endringer i genfrekvenser oppstår. Genetisk drift produserer ikke adaptiv evolusjon. Nøytral alleler endres på grunn av genetisk drift.
hva er en art?
Individer som tilhører samme art er » like «(men hva med kjønnsdimorfisme? iøynefallende fenotypiske forskjeller?, …)
en biologisk art er definert som en populasjon eller gruppe av populasjoner hvis medlemmer har potensial til å krysse og produsere fruktbare avkom.
Arter: bundet sammen av en felles genpool
Muldyr er robuste individer produsert av en krysning mellom individer fra to forskjellige arter: Hest x Esel. Men muldyr er sterile-derfor forblir de to artene skilt til tross for kryssing.
Østlige og vestlige meadowlark ser nesten det samme, men frieri sang er veldig annerledes-de ikke krysses.
en art er…
en gruppe individer som krysset og derfor representerer en felles genpool.
hvis det er reproduktive barrierer som hindrer (permanent) to populasjoner fra kryssing, tilhører de separate arter.
En side om stavemåte
entall av arter er….
Arter
flertallet av arter er…
Arter
Lignende arter er gruppert sammen som en slekt (entall). Flertallet er slægter: to eller flere slægter.
Spesiering: inndeling av en art i to eller flere arter.
en rekke mekanismer har blitt oppdaget som kan forårsake spesiering-oppdeling av en art (forfedre) i to eller flere arter (etterkommer).
nøkkelen er reproduktiv isolasjon. Mekanismer innfører barrierer for reproduksjon. Barrierene kan økes ved seleksjon, eller slettes ved kryssing. Tiden vil vise hvilken.
betydningen av reproduktive barrierer
betydningen av reproduktive barrierer er at de opprettholder genetisk isolasjon mellom to populasjoner. Hvis slike barrierer er fullført, representerer populasjonene forskjellige arter.
Barrierer kan oppstå på en rekke forskjellige måter. Eksempel: geografisk isolasjon etterfulgt av drift, mutasjon eller seleksjon til reproduktiv isolasjon er fullført.
prosessen med spesiering
Mange forskjellige mekanismer har blitt studert.
to eksempler
*Allopatrisk artsdannelse-artsdannelse basert på geografisk separasjon, og.
* Polyploidi-spesiering basert på en kromosommekanisme.
allopatrisk artsdannelse
Geografisk isolasjon er en av mekanismene som kan føre til reproduktiv isolasjon.
Allopatrisk artsdannelse betyr: artsdannelse som følger (over tid) etter geografisk isolasjon. Den første barrieren for reproduksjon er fysisk separasjon. Gitt tilstrekkelig tid (mange generasjoner) kan tilstrekkelige forskjeller akkumulere for å gjøre separasjon permanent.
Eksempel på allopatrisk artsdannelse
blåhodete leppefisk (Karibisk) og regnbue leppefisk (Stillehavet) er svært like. Deres forfedre vanlige befolkning ble delt av veksten Av Isthmus I Panama for ca 5 millioner år siden.
Siden denne allopatriske separasjonen skjedde, har de to artene endret seg uavhengig.
et tvetydig eksempel
allopatrisk artsdannelse er en prosess som kan avbrytes før ferdigstillelse.
Mulig eksempel: deermice. Det er 4 nært beslektede populasjoner i Intermountain vest. Alle 4 er forskjellige i noen henseender, men krysses, bortsett fra: to av underarter ikke krysses selv om de overlapper.
så er disse artene eller bare populasjoner av samme art?
to av befolkningen (I Montana/Idaho) overlapper, men krysser ikke. Derfor må de være forskjellige arter.
Begge disse krysses med de to andre populasjonene, slik at gener kan strømme fra den ene til den andre.
svaret: Tiden vil vise. Med mer divergens vil spesiering oppstå. Med mer interbreeding vil det ikke forekomme.
Artsdannelse: en dynamisk prosess
Artsdannelse er en dynamisk prosess-Det foregår mange steder i mange populasjoner, men det blir reversert mange steder ved kryssing.
vi bør forvente å se: populasjoner med potensial til å avvike (f. eks. Snegle p238), populasjoner som har divergerte hester og esler), populasjoner som kan v re i prosessen (deermice).
Reproduktive barrierer-mange typer. (se p241).
Barrierer for reproduksjon kan forhindre parring: atferdsmessig (frieri, etc.); habitat (populasjoner velger forskjellige habitater, og møtes aldri), etc. Slike barrierer er prezygotiske barrierer. Ingen befruktning.
Barrierer for reproduksjon kan forhindre etterfølgende reproduktiv suksess: sterilitet (hybrider dør eller er infertile), etc. Slike barrierer er postzygotiske barrierer.
Signifikans av polyploidi
forekomsten av diploide gameter (sjeldne) kan gi opphav til et polyploid individ etter befruktning.
Mange planter (F. Eks. Mendel ‘ s erter) er hermafroditiske.
Polyploidi kan gi opphav til en ny art: på grunn av inkompatibiliteten mellom foreldre og avkom, er avkom forskjellige.
Polyploidi: vanlige midler for artsdannelse i planter
et vanlig middel for å utvikle genetisk isolasjon i planter er kjent som polyploidi.
i motsetning til de fleste dyr er ekstra sett med kromosomer i mange planter ikke forstyrrende.
Planter produserer noen ganger (sjelden) gameter med et diploid sett med kromosomer. Hvis befruktet, er resultatet en polyploid plante.
Vokabular av «ploidi».
Haploid-halvt sett med kromosomer
Diploid-dobbelt sett med kromosomer (normen i typiske seksuelle organismer)
Triploid-3 sett med kromosomer (vanligvis sterile, fordi sammenkobling av kromosomer under meiose er umulig).
Tetraploid-4 sett med kromosomer. (Meiosis OK for noe jevnt tall ploidi.)
Hvete: et tilfelle av polyploidi og spesiering.
Moderne hvete er resultatet av to påfølgende hybridiseringer (se figur 15.6).
Hybridisering 1: Einkorn hvete med en vill hvete. Einkorn hvete og vill hvete hver hadde 14 kromosomer. Hybriden (til slutt) hadde 28 kromosomer: polyploidi.
den andre hybridiseringen brakte kromosomnummeret til 42 i moderne hvete
Tilbake Til Biologi 102 Forelesningsoversikt