Чарльз Дарвін: життя і наукова діяльність

популяцій на рівні, який є нижчим, ніж рівень насичення.

      Розвиваючись в  просторі і часі, популяції   використовують  гетерогенне

(неоднорідне) за своєю природою  середовище  кожна  по-своєму,  виходячи  із

власних біологічних потреб, сформованих у процесі еволюції. Тому  розміщення

особин  популяції  в  середовищі  рідко   буває   рівномірним.   Переважають

скупчення особин, тобто таке заселення  території, коли у певних її  частинах

щільність є значно вищою від  середнього показника. В такий  спосіб  популяція

вирішує свої стратегічні (можливе  розширення території за  рахунок  надлишку

особин і їх еміграції) та тактичні  (забезпечення  перемоги  в  конкурентній

боротьбі з особинами інших  популяцій) завдання.

      Розрізняють декілька  типів розміщення  популяцій:  поодиноке,  стадом,

зграєю, колонією, купою, лінією. Прикладом  поодинокого розміщення є  баобаб,

особина якого займає значну територію, формуючи власне середовище.  У  зграї

збираються олені, косулі, тури. Колоніями  живуть комахи  і  миші,  купами  —

терміти. Журавлі і лебеді шикуються  в ключі.

      Вертикальну  структуру   популяцій  можна  проілюструвати  на  прикладі

розміщення трьох видів дятлів, які "обслуговують" три яруси  соснового  лісу

—  верхній,  середній  і  нижній.  Домашні  миші   в   дерев'яному   будинку

поділяються на дві окремі популяції: одна живе на горищі, інша — в  підвалі,

не спілкуючись між собою.

ВИКОРИСТАНА ЛІТЕРАТУРА:

     1. Кучерявський В.П.  Екологія. Львів: Світ, 2000.

     2. Корсак К.В. Плахотник  О.В. Основи екології. К.: МАУП, 2000.

     3. Білявський Г.О.  Фурдуй Р.С. Основи екологічних  знань: Підручник.  –

        К.: Либідь, 1997.

     4.  Джигирей  В.С.  Екологія  та  охорона  навколишнього   природнього

        середовища. –  К.: 2000.

 

 

Генофонд — поняття з популяційної генетики, що описує сукупність всіх генних варіацій (алелей) певної популяції. Популяція володіє всіма своїми алелями для оптимального пристосування до умов навколишнього середовища.

Якщо до певного гену у всій популяції існує лише один алель, то популяція у відношенні до цього гену називається мономорфною. При наявності декількох різних версій гену в популяції, вона вважається поліморфною. При сильному інбрідінгу часто виникають мономорфні популяції лише з однією версією гену.

Одним із показників обсягу генофонду є ефективна величина популяції, скорочено . У популяції з диплоїдним набором хромосом може бути максимально в два рази більше алелей одного гена, ніж індивідів, тобто (чисельності популяції). При цьому не враховуються статеві хромосоми. Алелей всієї популяції в ідеальному випадку розподілені за законом Харді—Вайнберга.

Великий генофонд з безліччю різних варіантів  окремих генів веде до кращого пристосування потомства до мінливого навколишнього середовища. Різноманітність алелей дозволяє пристосуватися до змін значно швидше, якщо відповідні алелі вже є в наявності, ніж якщо вони повинні з'явитися внаслідок мутацій. Тем не менше, в незмінному навколишньому середовищі, менше число алелей може бути вигіднішим, оскільки при великій кількості алелей можуть виникати їх несприятливі комбінації.

Зміст

Введення

1 Знання основних засад

1.1 Введення  в популяційну генетику

1.2 Частота  (концентрація) генів і генотипів

2 Закон Харді-Вайнберга

2.1 Передумови  закону Харді-Вайнберга

2.2 Особи  вчених

2.3 Закон  Харді-Вайнберга

2.4 Основні  положення закону Харді-Вайнберга

2.5 Застосування  закону Харді-Вайнберга

3. Обмеження закону Харді-Вайнберга

3.1 Ідеальні  умови для закону

3.2 Частоти  алелів (Верн Грант)

3.3 Мутаційний  процес

Висновок

Список використаної літератури

Введення

Тема даної контрольної роботи передбачає вивчення закону Харді-Вайнберга і його обмежень в рамках такої дисципліни, як «психогенетика». Вивчення цього предмета важливо для базової освіти сучасного психолога. По-перше, психогенетические дослідження ведуться в основному психологами. Професійні генетики часто майже не обізнані про досягнення в цій галузі. Психогенетика за останні роки значно збагатила психологію безліччю фактів, що стосуються, зокрема, вивчення різних аспектів впливу середовища на хід розвитку. По-друге, і це, мабуть, головне, знайомство з психогенетикой допомагає у формуванні світогляду психолога. Психогенетика закладає основи методології вивчення людини як істоти біо-соціальної і дозволяє не тільки збагатити теоретичні основи психології, але і закласти фундамент для застосування знань з області психогенетики в практичній роботі психолога. Практичний психолог, працюючи з клієнтом або з групою, маніпулює різними засобами середовища, формуючи або коректуючи ті чи інші психологічні якості людини, тобто, висловлюючись мовою генетики, його поведінковий фенотип. Фенотип ж є результат взаємодії генотипу і середовища. Таким чином, працюючи з середовищем, психолог повинен враховувати і спадковість людини. Людина - це складна, самоорганізована, жива система, яка, на відміну від інших живих організмів, включена, крім біологічного, ще й у соціальний контекст. Це означає, що формування індивідуальності людини відбувається в контексті складних багаторівневих взаємодій.

Психогенетика є галуззю науки, що виникла на стику психології і генетики. Як частина психології психогенетика належить до більш широкої області - психології індивідуальних відмінностей (диференціальної психології), яка, у свою чергу, є частиною загальної психології. Одним із завдань диференціальної психології є вивчення походження індивідуальних відмінностей, а саме ролі біологічних і соціальних причин їх виникнення. Одним з напрямків досліджень у цій області є вивчення ролі спадкових і середовищних факторів у формуванні межиндивидуальной варіативності різних психологічних і психофізіологічних характеристик людини. Це і є основний предмет психогенетики.

Місце психогенетики  в генетиці позначити дещо складніше. Генетика як наука вивчає закономірності спадковості і мінливості. Класифікація областей генетики може здійснюватися за різними принципами. Наприклад, в основу може бути покладено об'єкт вивчення (генетика рослин, генетика мікроорганізмів, генетика людини і т.д.) або рівень вивчення (молекулярна генетика, цитогенетика, генетика популяцій і т.д.). Виділяють також певні напрямки всередині великих областей генетики, пов'язані з предметом вивчення та поставленими завданнями, наприклад, сільсько-господарська генетика, фармакогенетика, медична генетика та ін У цьому відношенні психогенетика є частиною генетики поведінки, що включає також генетику поведінки тварин і нейрогенетика. Психогенетика може бути віднесена до сфери компетенції біометричної генетики, оскільки в основному має справу з кількісними ознаками і використовує великий арсенал засобів математичної статистики, розроблений біометрики. Разом з тим всі ці класифікації досить умовні, оскільки існує взаємодія і взаємопроникнення окремих областей генетики.

Треба зазначити, однак, що в сучасній зарубіжній науковій літературі, яка  виходить переважно англійською мовою, термін "психогенетика" практично не вживається. Для позначення цієї наукової дисципліни зазвичай використовується назва "генетика поведінки людини". Деякий час назад, особливо в німецькомовній літературі, можна було зустріти й інші позначення. Наприклад, в 1969 р. вийшло керівництво з генетики людини під редакцією П.Є. Беккера, один із розділів якого називалася "Humangenetische Psychologie", що цілком припустимо перекласти на російську мову як "психогенетика". У 1982 р. була опублікована книга німецького психогенетика Ф. Вайса, в якій цікавить нас область знань прямо позначена як "психогенетика".

У вітчизняній психології для позначення дисципліни у вищій  школі міцно закріпилася назва "психогенетика". У науковій та навчальній літературі можна зустріти поряд з терміном "психогенетика" також і терміни "генетика поведінки" або "генетика поведінки людини", які часто вживаються як синоніми. У своїй передмові до підручника "Психогенетика" (1999) І.В. Равич-Щербо, один з провідних фахівців у цій галузі, засновник першої в нашій країні лабораторії психогенетики, вважає, що область знань, яку можна було б назвати психологічної генетикою, правильніше іменувати психогенетикой, а не генетикою поведінки людини, як це прийнято на Заході. Co тимчасова генетика поведінки людини охоплює надзвичайно широке коло проблем. Вона має справу з усіма рівнями вивчення спадковості, починаючи з молекулярного і закінчуючи популяцій, використовує в якості моделей експерименти з тваринами, займається проблемами спадковості не тільки нормальних психологічних характеристик, але і різних психічних захворювань і відхилень у поведінці, вивчає середовище розвитку і дія генів у процесі розвитку, намагається знайти і локалізувати на хромосомах головні гени, що керують поведінкою, і ще багато іншого.

Мета даної контрольної роботи - вивчення однієї з питань психогенетики: «У чому полягає закон Харді-Вайнберга і які його основні обмеження?», Що знайшло своє вираження у трьох розділах даної роботи.

1 Знання основних  засад психогенетики

1.1 Введення  в популяційну генетику

Еволюція, що йде на рівні  нижче виду (підвиди, популяції) і завершується видоутворенням, називається мікроеволюцією (еволюція популяцій під дією природного відбору). Мікроеволюційні явища і процеси нерідко відбуваються у відносно невеликі терміни і тому доступні для безпосереднього спостереження.

Еволюція на рівні систематичних одиниць вище виду, що протікає мільйони років і недоступна безпосередньому вивченню, називається макроеволюцією. Процесів макроеволюції ми безпосередньо не бачимо, але можемо спостерігати їх результати: сучасні організми і викопні рештки жили раніше істот.

Терміни «мікроеволюція» і «макроеволюція»  ввів в біологію російська генетик  Ю.А. Філіппченко в 1927 р. Ці два процеси єдині, макроеволюція є продовженням мікроеволюції. Головна заслуга у розробці популяційної генетики, а особливо її теоретичного та математичного аспектів, в ранньому періоді (1920-1940 рр..) Належить С.С. Четверикова, С. Райта, Р. Фішеру, Дж. Холдейна, А.С. Серебровського та Н.П. Дубініну.

На стику класичного дарвінізму і генетики народилося цілий напрям - популяційна генетика, що займається вивченням еволюційних процесів у популяціях.

У 20-і рр.. XX ст. між генетикою і еволюційною теорією Дарвіна виникла суперечність. Висловлювалися думки про те, що генетика скасувала нібито застарілий дарвінізм.

Наші вітчизняні вчені першими  зрозуміли значення порівняно дрібних  об'єднань особин, на які розпадається населення будь-якого виду, - популяцій.

У 1926 р. С.С. Четвериков (1880-1959) написав свою головну роботу «Про деякі моменти еволюційного процесу з точки зору сучасної генетики». Четвериков довів, що розширення знань про природу спадковості, навпаки, зміцнило і розвинуло дарвінізм. Вихід у світ його роботи дав початок синтетичної теорії еволюції, що об'єднала генетику і вчення Дарвіна, - еволюційної генетики. Популяційна генетика в першу чергу займається з'ясуванням механізмів мікроеволюції.

Головне початок, об'єднує особин в  одну популяцію, - наявна в них можливість вільно схрещуватися між собою - панміксія (від грец. Пан - все і міксіс - змішування). Панміксія - вільне, засноване на випадковому, рівноймовірної поєднанні всіх типів гамет, схрещування різностатевих особин і перехресно оплодотворяющих організмів, в межах популяції або інший внутрішньовидової групи організмів. Повна панміксія можлива лише в ідеальних, нескінченно великих популяціях. Можливість схрещування, доступність партнера всередині популяції при цьому обов'язково повинна бути вище, ніж можливість зустрітися двом особам протилежної статі з різних популяцій. Панміксія забезпечує можливість постійного обміну спад. В результаті формується єдиний генофонд популяції. Генофонд (від грец. Генос - народження і лат. Фонд - підстава, запас) - сукупність генів, які є у особин даної популяції (термін введений в біологію в 1928 р. А. С. Серебровський).

1.2 Частота  (концентрація) генів і генотипів

Найважливіша особливість єдиного  генофонду - його внутрішня неоднорідність. Генофонд (сукупність генів даної популяції, групи особин або виду) популяції може бути описаний або частотами генів, або частотами генотипів.

Ген - це спадковий фактор, функціонально  неподільна одиниця спадковості. Ділянка молекули ДНК (у деяких вірусів - РНК), який кодує первинну структуру поліпептиду (білка) або молекулу транспортної або рРНК, або взаємодіє з регуляторним білком.

Ген - (грец. Genos - походження) - характеристика уроджених властивостей, одиниця  спадкового матеріалу (генетичної інформації). Ділянка молекули ДНК (у вищих організмів) і РНК (у вірусів і фагів), що містить інформацію про первинну структуру одного білка. Сукупність усіх генів організму становить генотип. Кожен ген відповідає за синтез певного білка (поліпептидного ланцюга). Контролюючи його освіту, ген управляє всіма хімічними реакціями організму, а тому визначає його ознаки. На ДНК-матриці гена синтезується інформаційна РНК, яка потім сама служить матрицею для синтезу білка. Отже, ген є основою системи ДНК - РНК - білок. [5]

Найважливіша властивість гена - поєднання їх високої стійкості (незмінності в ряду поколінь) зі здатністю до спадкоємною змін - мутацій, службовцям основою мінливості організмів, яка дає матеріал для природного добору. Дискретне спадкування задатків було відкрито в 1865 році австрійським натуралістом р. Менделем (1822 - 1884). У 1909 р. Данська генетик Йогансен (1857 - 1927) назвав їх генами.

Припустимо, що нас цікавить який-небудь ген, локалізований в  аутосоме, наприклад ген А, що має  два алелі - А і а. При цьому алелізм - це парність гомологічних генів, що визначають різні фенотипічні ознаки у диплоїдних організмів. А аллель - це одне з можливих структурних станів гена. У певному локусі хромосоми представлений тільки один з алелів. У диплоїдних організмів ген буває представлений парою алелів, що розташовуються в гомологічних хромосомах. Потенційне число алелей в популяції необмежено.

Припустимо, що в популяції є N осіб, різняться по цій парі алелів. У популяції зустрічаються три можливих генотипу - АА; Аа; аа. Генотип - це сукупність алелів клітини або організму, генетична конституція. Генотип є характеристикою індивіда. Фенотип - сукупність всіх ознак особини в кожен конкретний момент її життя. Фенотип формується за участю генотипу під впливом умов середовища. Фенотип є окремий випадок реалізації генотипу в конкретних умовах.

Фенотип (грец. фено - являю + тип) - це сукупність всіх внутрішніх і зовнішніх ознак і властивостей особини, що сформувалися на базі генотипу в процесі її індивідуального розвитку (онтогенезу); служить одним з варіантів норми реакції організму на дію зовнішніх умов. При відносно одному і тому ж генотипі (абсолютного ідентичного генотипу, за винятком однояйцевих близнят, бути не може) в певних межах можливі незліченні варіанти фенотипів (наприклад, багато порід собак).