Изменчивость, как материал для эволюции: от генов к признакам. Механизмы действия естественного отбора

Механизмы эволюции

Направление движения автомобилей

Направления эволюции позвоночных животных

Соревнования собак

Кастинг моделей

Череп ископаемой собаки
(мезолит, ~9,3 тыс. лет)

Череп волка

Череп современной собаки

Итоги селекции: черепа
волка и собаки одинакового веса

волк

собака

Примеры наследования «один ген – один признак»

Серповидно-клеточная анемия человека

Белые глаза у

A T G C C G T A A T G

T

1

2

Поко-ления

n1=10

n1=10

n2=20

n2=15

p2= 0.57 (доля)

p2= 0.43 (доля)

p1=0.50

p1=0.50

W1=

= 1.14

W2=

0.43

0.50

= 0.86

Вычисление относительной

Отбор это дифференциальное воспроизведение наследственных факторов («генов»)

a

b

c

a2+b2=c2

900

Теорема Пифагора

Относительные приспособленности воспроизводящихся элементов:

Условие необходимости действия отбора

Множество воспроизводящихся факторов («генов»)

Условие достаточности действия отбора

Дифференциальное воспроизведение

Дифференциальная

Поколения

Частоты элементов

Изменение частот воспроизводящихся факторов («генов») в череде поколений

Изменение частот генов и генотипов при отборе

Отбираемые генотипы

Элиминируемые генотипы

Гены

Генотипы

До отбора

После

И-5

Частоты мутаций в разных группах организмов

antennapedia

curly

vestigial

Морфологические мутации у Drosophila melanogaster

дикий тип

ultrabithorax

мутации окраски тела и глаз

Наследование рецессивных мутаций

Доминантная мутация

Рецессивная мутация

Гибрид

Родители

Потомки

И-6

МОРИТЕРИУМ

ДЕЙНОТЕРИУМ

АМЕБЕЛОДОН

ПЛАТИБЕЛОДОН

ГОМФОТЕРИУМ

По http://mammuthus.chat.ru/

Некоторые из предков слонов и мамонтов

КОЛУМБИЙСКИЙ МАМОНТ

Комбинативная генетическая изменчивость окраски

лошадей

собак

A1A1

A1A2

A2A2

A2

B1

C3

D4

A1

B2

C1

D1

Локусы

Аллели

Хромосомы

I

II

Аллели комбинируются в генотипы

Генотипы

1

2

Расщепление геноитипов при разном числе локусов

1 локус

2 локуса

Много локусов

Генотипы

Генотипы

Генотипы

И-1

Нормальное распределение признака возникает, если:
на него воздействует множество факторов;
воздействие

И-1

Соотношение между генетической и негенетической изменчивостью

И-1

Эффективность отбора

S- селекционный дифференциал
R – ответ на отбор

R
S

= h2

Наследуемость:
доля генетической

И-1

1

2

3

Сдвиг признаков при разных значениях наследуемости (h2)

генотипы

A1A1

A1A2

A2A2

значения признака

1

2

3

h2 = 1

1

2

3

A1A1

A1A1

A1A1

значения признака

2

M=2

M=2

h2

Структура фенотипической изменчивости

Генетическая

Негенетическая изменчивость

Аддитивная

Неаддитивная

Средовая

Онтогенетическая

Общая

Межгрупповая

Материнский эффект

Фенотипическая изменчивость

И-1

Появление новых признаков при отборе

Заочный спор Ч. Дарвина и Л.С. Берга
о роли естественного отбора

Абдоминальные щетинки на нижней стороне брюшка Drosophila mlanogaster

По http://flybase.org/reports/