GENETYKA, A

EWOLUCJA

B. Jura

K. Wasak

Ciut historii

• 1859 K. Darwin O powstaniu

gatunków drogą doboru naturalnego

• 1866 G. Mendel Badania nad

mieszańcami roślin

• 1868 F. Miescher

----- wyizolowanie „nukleiny”

EWOLUCJA

• Zmiana DNA -> nowy gatunek
• Zmiany osobnicze -> zmiany w

populacji

Mechanizmy ewolucji:

• Rekombinacja i dziedziczenie
• Selekcja
• Mutacje
• Migracje
• Dryft genetyczny
• Zróżnicowana rozrodczość

Rekombinacja i

dziedziczenie

• Crossing-over – nowa kombinacja

genów

• Mejoza – losowe rozchodzenie się

chromosomów

• Różnorodność
• Nagła zmiana środowiska-

przeżywają geno- i fenotypy najlepiej
przystosowane

Selekcja

• Eliminacja

nieprzystosowanych/promocja
przystosowanych fenotypów

• naddominacja – preferowanie

heterozygot:

hemoglobina S – zarodziec malarii
mukowiscydoza- przecinkowiec

cholery

Salmonella

Selekcja c.d.

• Oporność bakterii na antybiotyki
• Oporność owadów na insektycydy

MUTACJE

• Mutacja – zmiana w strukturze/ilości DNA

przekazywana następnym pokoleniom

• Nielosowe:
- częstość: wysoka-> ”gen”mukowiscydozy
niska-> geny histonów
- miejsce: hot spots (p53 Liz132->Asp)
- odmienna wrażliwość na mutageny
- różna skuteczność naprawy DNA

MUTACJE c.d.

• Poliplodie:
- zwierzęta: rzadkie/zwykle

letalne

- rośliny: częste/pożądane
 Transpozony
 Powielanie tripletu -> np.

ch.Huntingtona

MIGRACJE

• Zjawisko przechodzenia osobników z jednej

populacji do innej o odmiennej częstości

określonych genów

• Umożliwia wymianę genów między

osobnikami z różnych populacji

• Prowadzi do zmian częstości występowania

niektórych alleli lub nawet – do pojawienia

się nowych alleli w puli genowej populacji!!

• dotyczą populacji izolowanych

geograficznie

• przykład:wpływ na częstość

występowania genu Fy

a

i Fy

b

,

determinującego syntezę polipeptydu,
określającego przynależność do grupy
krwi Duffy;

– w Afryce gen nie występuje, w Europie

spotykany u 60% osobników populacji

• migracje zachodzą współcześnie

• emigranci wnoszą swój fenotyp i

głownie genotyp

• krzyżując się z innymi płodzą

potomstwo, u którego wystąpi
HETEROZJA

HETEROZJA

– Zjawisko zwiększonej żywotności i bujności

mieszańców

– Przejawia się szybszym tempem wzrostu,

zwiększeniem rozmiarów organizmu,

przyspieszeniem dojrzewania, wyższą

płodnością, większą odpornością na choroby

zakaźne

– Wynika z korzystnego współdziałania różnych

alleli 1 genu

– Związana z heterozygotycznością i wystepuje

tylko w pierwszym pokoleniu

DRYFT (DRYF) GENETYCZNY

• Losowe zmiany częstości występowania alleli w

puli genowej populacji

• NIEPRZEWIDYWALNY!!!

• Ma znaczenie w niewielkich, izolowanych

populacjach, w których ze względu na małą

liczbę osobników zdarzenia losowe mogą

doprowadzić do całkowitej eliminacji niektórych

alleli lub do przewagi alleli mało wartościowych

DOBÓR WYBIÓRCZY
(ASSORTATIVE MATING)

• NIELOSOWE KOJARZENIE SIĘ OSOBNIKÓW

ZRÓŻNICOWANA ROZRODCZOŚĆ

• 50% NATĘPNEGO POKOLENIA JEST DZIEŁEM

TYLKO 10% LUDZI POPRZEDZAJĄCEGO
POKOLENIA

CHÓW WSOBNY(INBREEDING)

• inaczej kojarzenie krewniacze

• polega na kojarzeniu blisko

spokrewnionych osobników

• w naturalnych populacjach jest zwykle

wynikiem zmniejszenia obszaru

występowania zwierząt lub podziału

większych populacji na mniejsze,

izolowane

• często prowadzi do ujawnienia niekorzystnych alleli

recesywnych i zmniejszenia się różnorodności

genetycznej populacji

• jest metodą pozyskiwania tzw.czystych linii - osobników o

dużym stopniu homozygotyczności

• u ludzi rzadko

• ryzyko wystąpienia w małżeństwie krewniaczym choroby

uwarunkowanej przez recesywne geny autosomalne,nie

ujawniające się w fenotypie heterozygotycznych

rodziców, znacznie wzrasta

IZOLACJA

• Wszystkie mechanizmy zapobiegające krzyżowaniu

się osobników pomiędzy 2 grupami/gatunkami w

wyniku ich oddzielenia czynnikami:

– Geograficznymi
– Ekologicznymi
– Fizjologicznymi
– Morfologicznymi
– Genetycznymi
– Behawioralnymi

• Pozwala na utrzymanie utworzonych uprzednio w

grupie kombinacji genów

POWSTAWANIE NOWYCH

GATUNKÓW

Nowe geny w ewolucji gatunku

mogły powstać w wyniku duplikacji

lub poprzez nabywanie genów od

innych gatunków!!!

DZIĘKUJEMY ZA

UWAGĘ=)!