Дрейф генов (также известный как аллельный дрейф или эффект Райта ) - это изменение частоты существующего варианта гена (аллель ) в популяции из-за случайного отбора.
Аналогия с шариками в банке
Процесс генетического дрейфа можно проиллюстрировать, используя 20 мраморных шариков в банке, чтобы представить 20 организмов в популяции. Считайте эту банку с шариками стартовой популяцией. Половина шариков в банке красная, а половина - синяя, причем каждый цвет соответствует разному аллелю одного гена в популяции. В каждом новом поколении организмы воспроизводятся случайным образом. Чтобы представить эту репродукцию, случайным образом выберите шарик из оригинальной банки и поместите новый шарик того же цвета в новую. Это «потомок» оригинального мрамора, то есть оригинальный мрамор остается в своей банке. Повторяйте этот процесс, пока во второй банке не будет 20 новых шариков. Во второй банке теперь будет 20 «потомков», или шариков разных цветов. Если во второй банке не содержится ровно 10 красных и 10 синих шариков, произошел случайный сдвиг частот аллелей.
Если этот процесс повторяется несколько раз, количество красных и синих шариков, собранных в каждом поколении, будет колебаться. Иногда в банке будет больше красных шариков, чем в «родительской» банке, а иногда больше синих. Это колебание аналогично генетическому дрейфу - изменению частоты аллелей в популяции в результате случайного изменения распределения аллелей от одного поколения к другому.
Возможно даже, что в каком-то одном поколении не были выбраны шарики определенного цвета, что означает, что они не имеют потомства. В этом примере, если красные шарики не выбраны, банка, представляющая новое поколение, содержит только голубые потомки. Если это произойдет, красный аллель будет навсегда потерян в популяции, а оставшийся синий аллель станет фиксированным: все будущие поколения будут полностью синими. В небольших популяциях фиксация может произойти всего за несколько поколений.
В этой модели каждая черная точка на мраморе означает, что он был выбран для копирования (воспроизведения) один раз. Существует фиксация в синем «аллеле» в пределах пяти поколений.
Принцип Харди – Вайнберга утверждает, что в достаточно больших популяциях частоты аллелей остаются постоянными от одного поколения к другому, если равновесие не нарушается селекцией.
Поскольку случайная выборка может удалить, но не заменить аллель, генетический дрейф ведет популяцию к генетической однородности с течением времени. Когда аллель достигает частоты 1 (100%), он считается «фиксированным» в популяции, а когда аллель достигает частоты 0 (0%), он теряется. Меньшие популяции достигают фиксации быстрее, тогда как в пределах бесконечной популяции фиксация не достигается. Как только аллель становится фиксированным, генетический дрейф останавливается, и частота аллелей не может измениться, если в популяцию не будет введен новый аллель посредством потока генов. Таким образом, даже несмотря на то, что генетический дрейф является случайным, бесцельным процессом, он действует, чтобы устранить генетические вариации с течением времени. Понимание процесса дрейфа генов приводить нас к пониманию методов формирования новых популяционных линий с селективными признаками в результате узкого отбора и изоляции секционером.
Узкое место в популяции (эффект бутылочного горлышка или эффект основателя)- это сокращение популяции до значительно меньшего размера за короткий период времени из-за какого-то события, например, отбора селекционера. Узкое место может привести к радикальным изменениям частот аллелей, совершенно независимо от условий.
Эффект основателя - это особый случай узкого места популяции, возникающий, когда небольшая группа в популяции отделяется от исходной популяции и формирует новую. Когда новообразованная колония мала, ее основатели могут сильно повлиять на генетический состав популяции в будущем.
Вывод: Селекционер использует эффект бутылочного горлышка (или эффект основателя) при основании новых линий с ярко выраженными селективными признаками. Длительное скрещивание и отбор особей внутри малой популяции уменьшает долю гетерозегот, а следовательно и неблагоприятних рецессивных носителей, и увеличивает долю гомозегот с доменантными признаками.
Продолжение темы:
Основы множественной генетики в селекции медоносных пчел. ПАТРИЛИНЕЙНОСТЬ, ИЛИ СКАЗКИ О СУПЕРСЕСТРАХ.
Автор статьи редактор сайта https://beekingdom.ru
