Современная генетика. Том 3 - Айала Ф.
Скачать (прямая ссылка):
существовала определенная генетическая изменчивость по этому признаку.
Изменения, происходящие в популяции под действием искусственного отбора,
часто весьма впечатляющи. Например, яйценоскость кур породы "белый
леггорн" быда увеличена путем искусственного отбора со 125,6 яиц в год в
1933 г. до 249,6 в 1965 г. (рис. 22.6). Искусственный отбор можно вести в
противоположных направлениях. Так, в двух различных линиях кукурузы отбор
на высокое содержание белка в зерне привел к его повышению с 10,9 до
19,4%, а отбор в противоположном направлении-к снижению содержания белка
с тех же 10,9 до 4,9%. Ис-
Эволюция генетического материала
1933
1938
1943
1948 1953
Годы
1958
1963
1968
Рис. 22.6. Пример искусственного отбора. (По I. Lerner, W. Libby
Heredity, Evolution, and Society, 2nd ed., W.H. Freeman, San Francisco,
1976.) Отбор вели на яйценоскость у кур породы белый леггорн. Исходно
средняя яйценоскость породы составляла 125,6 яиц в год. За 32 года
яйценоскость
в результате отбора увеличилась до 249,6 яиц в год, т. е. почти вдвое.
Успешность отбора указывает на то, что с самого начала порода обладала
значительной генетической изменчивостью по этому признаку. Экономическое
значение увеличения яйценоскости вдвое очевидно.
кусственный отбор по множеству различных хозяйственно ценных признаков
успешно применяется при разведении домашних животных, например коров,
свиней, овец, кур, а также при выращивании кукурузы, пшеницы, риса и т.п.
Положительные результаты дали селекционные эксперименты на многих
организмах, в том числе на дрозофиле, у которой искусственный отбор
производился более чем по 50 различным признакам. Тот факт, что
искусственный отбор оказывался успешным практически во всех случаях, был
использован сторонниками балансовой модели как аргумент в пользу
существования в популяциях генетической изменчивости практически по
любому признаку, характеризующему организм.
Проблема оценки генетической изменчивости
Приведенные в предыдущем разделе данные свидетельствуют о том, что
генетическая изменчивость широко распространена в природных популяциях,
вследствие чего создаются достаточно благоприятные условия для
эволюционных изменений. Естественно, что следующим этапом должна быть
точная оценка генетической изменчивости популяций. Например, нам хотелось
бы знать: какова доля полиморфных (т.е. вариабельных) локусов в данной
популяции и какова доля гетерозиготных локусов у типичной для популяции
особи? Пытаясь ответить на эти вопросы, мы обнаруживаем, что
использование традиционных методов генетического анализа наталкивается на
серьезные методологические трудности.
22. Генетическая структура популяций 85
Рассмотрим, что именно следует нам предпринять, чтобы установить, какова
доля полиморфных генов в популяции. Мы не можем изучать в организме
каждый локус, так как мы даже не знаем, сколько всего локусов содержится
в генотипе организма. В любом случае это была бы невероятно трудоемкая
задача. Решение, следовательно, состоит в том, чтобы ограничиться какой-
то выборкой локусов. Если выборка случайна, т.е. не смещена и потому
вполне репрезентативна для популяции, то полученные при этом результаты
могут быть экстраполированы на популяцию в целом. Ситуация аналогична
выборочным опросам при установлении общественного мнения: достаточно,
например, опросить около 2000 избирателей, для того чтобы довольно точно
предсказать, сколько миллионов американцев проголосуют за того или иного
кандидата в президенты.
Чтобы оценить, сколь часты в популяции полиморфные локусы, нам надлежит
исследовать некоторое относительно небольшое число генов, _
представляющих собой несмещенную выборку из всей совокупности локусов.
Сделать это посредством традиционных генетических методов невозможно,
поскольку сам факт присутствия в генотипе особи какого-либо гена
устанавливается путем скрещивания особей, обладающих различными формами
определяемого этим геном признака. Зная, какую долю в популяции
составляют особи с различными фенотипами, мы можем лишь выяснить, один
или более генов участвуют в формировании данного признака. Следовательно,
с помощью таких методов можно обнаружить только гены, подверженные
изменчивости. Таким образом, мы не можем получить несмещенную выборку
генов данного генома, так как гены, изменчивость по которым не
выявляется, в выборку не попадают.
Выход из создавшегося положения стал возможным благодаря достижениям
молекулярной генетики. Известно, что генетическая информация,
закодированная в нуклеотидной последовательности ДНК структурных генов,
преобразуется в процессе трансляции в последовательность аминокислот,
образующих полипептиды. Мы можем отобрать для исследования набор белков,
ничего не зная заранее об их популяционной изменчивости. Такой набор
представляет собой несмещенную выборку из всех структурных генов данного
организма. Если окажется, что тот или иной белок одинаков у всех особей,
