Skip to main content
Global

11.2: Utaratibu wa Mageuzi

  1. Last updated
  2. Save as PDF
  • Page ID
    173984

    • \( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)\(\newcommand{\AA}{\unicode[.8,0]{x212B}}\)

    Kanuni ya usawa wa Hardy-Weinberg inasema kuwa masafa ya allele katika idadi ya watu yatabaki mara kwa mara kwa kutokuwepo kwa sababu nne ambazo zinaweza kuzibadilisha. Sababu hizo ni uteuzi wa asili, mutation, drift maumbile, na uhamiaji (mtiririko wa jeni). Kwa kweli, tunajua wao ni pengine daima kuathiri idadi ya watu.

    Uchaguzi wa asili

    Uchaguzi wa asili tayari umejadiliwa. Aleles huelezwa katika phenotype. Kulingana na hali ya mazingira, phenotype inakubali faida au hasara kwa mtu binafsi na fenotype jamaa na fenotipu nyingine katika idadi ya watu. Ikiwa ni faida, basi mtu huyo atakuwa na watoto zaidi kuliko watu binafsi na fenotypes nyingine, na hii itamaanisha kwamba alele nyuma ya phenotype itakuwa na uwakilishi mkubwa katika kizazi kijacho. Ikiwa hali inabakia sawa, watoto hao, ambao hubeba allele sawa, watafaidika pia. Baada ya muda, allele itaongezeka kwa mzunguko katika idadi ya watu.

    Mabadiliko

    Mabadiliko ni chanzo cha aleli mpya katika idadi ya watu. Mabadiliko ni mabadiliko katika mlolongo wa DNA wa jeni. Mabadiliko yanaweza kubadilisha alele moja hadi nyingine, lakini athari halisi ni mabadiliko katika mzunguko. Mabadiliko katika mzunguko yanayotokana na mabadiliko ni madogo, hivyo athari yake juu ya mageuzi ni ndogo isipokuwa inapoingiliana na mojawapo ya mambo mengine, kama vile uteuzi. mutation inaweza kuzalisha allele kwamba ni kuchaguliwa dhidi, kuchaguliwa kwa, au kuchagua upande wowote. Mabadiliko mabaya yanaondolewa kutoka kwa idadi ya watu kwa uteuzi na kwa ujumla itapatikana tu katika masafa ya chini sana sawa na kiwango cha mabadiliko. Mabadiliko ya manufaa yataenea kwa njia ya idadi ya watu kupitia uteuzi, ingawa kuenea kwa awali ni polepole. Ikiwa au mabadiliko ni ya manufaa au ya hatari imedhamiriwa na ikiwa inasaidia kiumbe kuishi kwa ukomavu wa kijinsia na kuzaliana. Ikumbukwe kwamba mutation ni chanzo cha mwisho cha tofauti ya maumbile katika idadi ya watu-aleli mpya, na kwa hiyo, tofauti mpya za maumbile hutokea kwa njia ya mutation.

    maumbile drift

    Njia nyingine ya masafa ya allele ya idadi ya watu yanaweza kubadilika ni drift ya maumbile (Kielelezo\(\PageIndex{1}\)), ambayo ni tu athari ya nafasi. Drift ya maumbile ni muhimu zaidi kwa idadi ndogo. Drift itakuwa mbali kabisa katika idadi ya watu na watu wasio na kipimo, lakini, bila shaka, hakuna idadi ya watu ni hii kubwa. Drift ya maumbile hutokea kwa sababu aleli katika kizazi cha watoto ni sampuli ya random ya aleli katika kizazi cha wazazi. Aleles wanaweza au si kufanya hivyo katika kizazi kijacho kutokana na matukio nafasi ikiwa ni pamoja na vifo vya mtu binafsi, matukio yanayoathiri kutafuta mate, na hata matukio yanayoathiri ambayo gametes kuishia katika mbolea. Ikiwa mtu mmoja katika idadi ya watu kumi hutokea kufa kabla ya kuacha uzao wowote kwa kizazi kijacho, jeni zake zote-kumi ya kundi la jeni la idadi ya watu - zitapotea ghafla. Katika idadi ya watu 100, mtu mmoja huyo anawakilisha asilimia 1 tu ya pool ya jumla ya jeni; kwa hiyo, ina athari kidogo sana juu ya muundo wa maumbile ya idadi ya watu na haiwezekani kuondoa nakala zote za hata alele ya nadra kiasi.

    Fikiria idadi ya watu kumi, nusu na allele A na nusu na allele a (watu binafsi ni haploid). Katika idadi ya watu imara, kizazi kijacho pia kitakuwa na watu kumi. Kuchagua kizazi kwamba nasibu kwa flipping sarafu mara kumi na basi vichwa kuwa A na mikia kuwa. Haiwezekani kwamba kizazi kijacho kitakuwa na nusu ya kila allele. Huenda kuna sita ya moja na nne ya nyingine, au seti tofauti ya masafa. Hivyo, masafa ya allele yamebadilika na mageuzi yamefanyika. Sarafu haitafanya kazi tena kuchagua kizazi kijacho (kwa sababu tabia mbaya sio nusu moja kwa kila allele). frequency katika kila kizazi itakuwa drift juu na chini juu ya kile inajulikana kama kutembea random mpaka wakati mmoja ama wote A au wote waliochaguliwa na kwamba allele ni fasta kutoka hatua hiyo juu ya. Hii inaweza kuchukua muda mrefu sana kwa idadi kubwa ya watu. Kurahisisha hii sio kibaiolojia sana, lakini inaweza kuonyeshwa kuwa watu halisi wanaishi kwa njia hii. athari za drift juu ya masafa ni kubwa zaidi ndogo idadi ya watu ni. Athari yake pia ni kubwa juu ya allele yenye mzunguko mbali na nusu moja. Drift itaathiri kila allele, hata wale ambao wanachaguliwa kwa kawaida.

    UHUSIANO WA S

    Idadi ya watu ina sungura kumi. Tatu kati ya sungura hizi ni homozygous kubwa kwa allele A na kuwa kahawia kanzu rangi. Watano ni heterozygous na pia wana rangi ya kanzu kahawia. Mbili ni homozygous recessive na kuwa na rangi nyeupe kanzu. Mzunguko wa mji mkuu A allele, p, ni 0.5 na mzunguko wa allele ndogo, q, pia ni .5. Sungura tano tu, ikiwa ni pamoja na watu wawili wa homozygous na watatu wa heterozygous, huzalisha watoto. Tano ya watoto wanaosababisha ni homozygous kubwa, nne ni heterozygous, na moja ni homozygous recessive. Mzunguko wa aleli katika kizazi cha pili ni p=.7 na q=.3. Sungura mbili tu katika kizazi cha pili huzalisha watoto, na wote wawili ni homozygous kubwa. Matokeo yake, ndogo ndogo ya allele inapotea katika kizazi cha tatu, na sungura zote ni heterozygous kubwa na rangi ya kanzu ya kahawia.
    Kielelezo\(\PageIndex{1}\): Drift ya maumbile katika idadi ya watu inaweza kusababisha kuondoa allele kutoka kwa idadi ya watu kwa bahati. Katika kila kizazi, seti ya random ya watu huzalisha kuzalisha kizazi kijacho. Mzunguko wa aleli katika kizazi kijacho ni sawa na mzunguko wa aleli kati ya watu wanaozalisha.

    Je, unafikiri drift maumbile bila kutokea kwa haraka zaidi katika kisiwa au katika Bara?

    Drift maumbile pia inaweza kukuzwa na matukio ya asili au binadamu unasababishwa, kama vile maafa ambayo nasibu unaua sehemu kubwa ya idadi ya watu, ambayo inajulikana kama athari ya kikwazo kwamba matokeo katika sehemu kubwa ya genome ghafla kuwa kufutwa nje (Kielelezo\(\PageIndex{2}\)). In one fell swoop, the genetic structure of the survivors becomes the genetic structure of the entire population, which may be very different from the pre-disaster population. The disaster must be one that kills for reasons unrelated to the organism’s traits, such as a hurricane or lava flow. A mass killing caused by unusually cold temperatures at night, is likely to affect individuals differently depending on the alleles they possess that confer cold hardiness.

    Mchoro unaonyesha chupa nyembamba ya shingo iliyojaa marumaru nyekundu, machungwa, na ya kijani yametiwa hivyo marumaru yamimimina ndani ya kioo. Kwa sababu ya kizuizi, marumaru saba tu hutoroka, na haya yote ni machungwa na kijani. Marumaru katika chupa huwakilisha idadi ya awali, na marumaru katika kioo huwakilisha idadi ya watu wanaoishi. Kwa sababu ya athari ya vikwazo, idadi ya watu wanaoishi ni tofauti sana kuliko idadi ya awali.
    Kielelezo\(\PageIndex{2}\): Tukio la nafasi au janga linaweza kupunguza tofauti ya maumbile ndani ya idadi ya watu.

    Hali nyingine ambayo watu wanaweza uzoefu ushawishi mkubwa wa drift maumbile ni kama baadhi ya sehemu ya idadi ya watu majani kuanza idadi mpya katika eneo jipya, au kama idadi ya watu anapata kugawanywa na kizuizi kimwili ya aina fulani. Katika hali hii, watu hao hawana uwezekano wa kuwa mwakilishi wa idadi nzima ambayo husababisha athari ya mwanzilishi. Athari ya mwanzilishi hutokea wakati muundo wa maumbile unafanana na ule wa baba na mama waanzilishi wa idadi ya watu wapya. Athari ya mwanzilishi inaaminika kuwa imekuwa sababu muhimu katika historia ya maumbile ya wakazi wa Kiafrikaner wa walowezi wa Uholanzi nchini Afrika Kusini, kama inavyothibitishwa na mabadiliko ambayo ni ya kawaida kwa Waafrikaners lakini ni nadra katika wakazi wengine wengi. Hii ni uwezekano kutokana na idadi ya juu-kuliko-kawaida ya wakoloni mwanzilishi, ambao walikuwa sampuli ndogo ya idadi ya watu wa awali, kufanyika mabadiliko haya. Matokeo yake, idadi ya watu huonyesha matukio ya kawaida ya ugonjwa wa Huntington (HD) na anemia ya Fanconi (FA), ugonjwa wa maumbile unaojulikana kwa kusababisha uboho wa mfupa na upungufu wa kuzaliwa, na hata kansa. 1

    DHANA KATIKA HATUA

    Ziara tovuti hii kujifunza zaidi kuhusu drift maumbile na kuendesha uigaji wa mabadiliko allele unasababishwa na drift.

    Gene Flow

    Nguvu nyingine muhimu ya mabadiliko ni mtiririko wa jeni, au mtiririko wa aleli ndani na nje ya idadi ya watu kutokana na uhamiaji wa watu binafsi au gametes (Kielelezo\(\PageIndex{3}\)). Wakati baadhi ya watu ni imara, wengine hupata uzoefu zaidi. Mimea mingi, kwa mfano, hutuma mbegu zao mbali na pana, kwa upepo au katika vijiti vya wanyama; mbegu hizi zinaweza kuanzisha aleli za kawaida katika wakazi wa chanzo kwa idadi mpya ambayo ni nadra.

    Mchoro unaonyesha mtu binafsi kutoka kwa idadi ya mende wa kahawia wanaosafiri kuelekea idadi ya mende wa kijani.
    Kielelezo\(\PageIndex{3}\): Mtiririko wa jeni unaweza kutokea wakati mtu anaenda kutoka eneo moja la kijiografia hadi nyingine na kujiunga na idadi tofauti ya aina. Katika mfano ulioonyeshwa hapa, allele ya kahawia huletwa katika idadi ya kijani.

    Muhtasari

    Kuna mambo manne ambayo yanaweza kubadilisha masafa ya allele ya idadi ya watu. Uchaguzi wa asili hufanya kazi kwa kuchagua aleli zinazotoa sifa au tabia za manufaa, huku ukichagua dhidi ya wale kwa sifa mbaya. Mabadiliko yanaanzisha aleli mpya katika idadi ya watu. Drift maumbile inatokana na tukio la nafasi kwamba baadhi ya watu wana watoto zaidi kuliko wengine na matokeo katika mabadiliko katika masafa ya allele ambayo ni random katika mwelekeo. Watu wanapoondoka au kujiunga na idadi ya watu, masafa ya allele yanaweza kubadilika kutokana na mtiririko wa jeni.

    Sanaa Connections

    Kielelezo\(\PageIndex{1}\): Je, unafikiri drift maumbile bila kutokea kwa haraka zaidi katika kisiwa au katika Bara?

    Jibu

    Drift maumbile ni uwezekano wa kutokea kwa kasi zaidi katika kisiwa, ambapo idadi ndogo wanatarajiwa kutokea.

    faharasa

    athari ya kizuizi
    ukuzaji wa drift maumbile kutokana na matukio ya asili au majanga
    athari mwanzilishi
    ukuzaji wa drift ya maumbile katika idadi ndogo ya watu ambayo huhamia mbali na idadi kubwa ya mzazi, kubeba na seti isiyo ya kawaida ya aleli.
    mtiririko wa jeni
    mtiririko wa aleli ndani na nje ya idadi ya watu kutokana na uhamiaji wa watu binafsi au gametes

    Wachangiaji na Majina