Evolutionary GeneticsBecause a gene

Evolutionary Genetics

Because a genetic population is described as the sum of gene (or allelic) frequencies for all the genes represented by that population, it follows that for evolution of a species to occur the gene frequencies of that population must undergo change. The Hardy-Weinberg Law described a population that exists in genetic equilibrium. Several factors can act to change fitness. Viability and fertility are traits that are associated with fitness and are directly related to the ability of an individual to survive long enough to reproduce. By altering the fitness of an individual, the mating distribution will change. The distribution will change because genotypes in the subsequent generation will not appear in direct relationship to the gene frequencies of that population prior to the change. Consequently the gene frequencies will change and the population will evolve.
The synthetic theory of evolution as described by Sewell Wright attempts to explain evolution in terms of changes in gene frequencies. This theory states that a species evolves when gene frequencies changes and the species moves it to a higher level of adaptation for a specific ecological niche. Several factors such as mutation of alleles and migration of individuals with those new alleles will create variation in the population. Selection will then chose the better adapted individuals, and the population will have evolved.

The classic example which supports this theory is that of the peppered moth in England. The moth can be either dark or light colored. Prior to the industrialization of central England, the light-colored allele was most prevalent. The light-colored moths would hide on the white-barked trees and avoid bird predation. But the pollution generated by the new industries stained the light-colored trees dark. Gradually the light-colored moth was attacked and that allele became much less prevalent. In its place, the dark-colored allele became the most predominant allele because moths that carried that allele could camouflage themselves on the stained trees and avoid being eaten by their bird predators. Clearly the population had evolved to a higher adaptive condition.

Because population changes require changes in gene frequencies, it is important to understand how these frequencies can change. The three primary methods of change are mutation, migration and selection. Each will be considered individually.

Mutation

Mutations are classified as beneficial, harmful or neutral. Harmful mutations will be lost if they reduce the fitness of the individual. If fitness is improved by a mutation, then frequencies of that allele will increase from generation to generation. The mutation could be a change in one allele to resemble one currently in the population, for example from a dominant to a recessive allele. Alternatively, the mutation could generate an entirely new allele. Most of these mutations though will be detrimental and lost. But if the environment changes, then the new mutant allele may be favored and eventually become the dominant alelle in that population. If the mutation is beneficial to the species as a whole, migration from the population in which it initially arose must occur for it to spread to other populations of the species.
The most basic type of mutation is the change in a single nucleotide in the gene. Mutations are generally deleterious and are selected against. But the genome of a species can undergo another type of change, gene duplication, which actually favors mutational events. If a single gene that is important undergoes a duplication, mutation in the duplicated copy would not necessarily reduce the fitness of the individual because it still would have a functioning copy of the original gene. With this adaptive constraint removed, further changes can occur that generate a new gene that has a similar function in the organism, but may function at a specific time in development, or in a unique location in the individual. This type of evolution generates multigene families. Many important genes such as hemoglobin and muscle genes in humans, and seed storage and photosynthetic genes in plants are organized as multigene families.

Migration

One of the assumptions of the Hardy-Weinberg Law is that the population is closed. But for many populations this is not the case. Human populations clearly are not closed. Migration will change gene frequencies by bringing in more copies of an allele already in the population or by bringing in a new allele that has arisen by mutation. Because mutations do not occur in every population, migration will be required for that allele to spread throughout that species. Migration, in a sociological context, implies the movement of individuals into new populations. In a genetic context, though, migration requires that this movement be coupled with the introduction of new alleles into the population. This will only occur after the migrant has successfully mated with an indiv

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

พันธุศาสตร์เชิงวิวัฒนาการเนื่องจากประชากรพันธุกรรมคืออธิบายว่าผลของยีน (หรือ allelic) ความถี่สำหรับยีนที่แสดง โดยประชากรที่ มันตามที่วิวัฒนาการของสายพันธุ์ความถี่ยีนของประชากรที่ต้องรับการเปลี่ยนแปลงเกิดขึ้น กฎหมายฮาร์ Weinberg อธิบายประชากรที่อยู่ในสมดุลทางพันธุกรรม ปัจจัยหลายอย่างสามารถดำเนินการเปลี่ยนแปลงการออกกำลังกาย ชีวิตและความอุดมสมบูรณ์มีลักษณะที่เกี่ยวข้องกับการออกกำลังกาย และเกี่ยวข้องโดยตรงกับความสามารถของแต่ละบุคคลเพื่อความอยู่รอดนานพอที่จะสร้าง ด้วยการเปลี่ยนการออกกำลังกายของแต่ละบุคคล การกระจายผสมพันธุ์จะเปลี่ยน การกระจายจะเปลี่ยนเนื่องจากการศึกษาจีโนไทป์ในรุ่นต่อมาจะไม่ปรากฏในความสัมพันธ์โดยตรงกับความถี่ของยีนประชากรที่ก่อนการเปลี่ยนแปลง ดังนั้น จะเปลี่ยนแปลงความถี่ยีน และจะพัฒนาประชากรสังเคราะห์ทฤษฎีวิวัฒนาการตามที่อธิบายไว้ โดย Sewell ไรท์พยายามอธิบายวิวัฒนาการในแง่ของการเปลี่ยนแปลงความถี่ยีน ทฤษฎีนี้ระบุว่า เป็นสายพันธุ์วิวัฒนาการเมื่อการเปลี่ยนแปลงความถี่ยีนและสายพันธุ์ย้ายไปช่องระบบนิเวศเฉพาะสำหรับการปรับตัวในระดับสูงขึ้น ปัจจัยหลายประการเช่นการกลายพันธุ์ของ alleles และโยกย้ายของบุคคลกับ alleles ใหม่เหล่านั้นจะสร้างความผันแปรในประชากร จะเลือกแล้วเลือกบุคคลที่ปรับตัวดีขึ้น และจะมีพัฒนาประชากรตัวอย่างคลาสสิกที่สนับสนุนทฤษฎีนี้เป็นที่ของมอดไทยในอังกฤษ มอดสีเข้ม หรืออ่อนก็ได้ ก่อนที่จะมาตีกลางอังกฤษ อัลนวลเป็นแพร่หลายมากที่สุด ผีเสื้อสีแสงจะซ่อนบนต้นไม้ขาวเห่า และหลีกเลี่ยงนกปล้นสะดม แต่มลพิษจากอุตสาหกรรมใหม่ย้อมต้นไม้แสงสีเข้ม ค่อย ๆ มอดนวลถูกโจมตี และอัลลีลที่เป็นที่แพร่หลายมากน้อย ในสถานที่ อัลสีเข้มกลายเป็น อัลลีลที่โดดเด่นมากที่สุด เพราะแมลงเม่าซึ่งอัลลีลที่สามารถพรางตัวเองบนต้นไม้ย้อม และหลีกเลี่ยงการถูกกิน โดยการล่านก ชัดเจนมีพัฒนาประชากรภาวะปรับตัวสูงขึ้นเนื่องจากต้องการเปลี่ยนแปลงของประชากรการเปลี่ยนแปลงความถี่ยีน มันจะต้องเข้าใจวิธีที่สามารถเปลี่ยนความถี่เหล่านี้ สามวิธีหลักของการเปลี่ยนแปลงจะกลายพันธุ์ การย้าย และเลือก แต่ละจะถือว่าเป็นรายบุคคลกลายพันธุ์Mutations are classified as beneficial, harmful or neutral. Harmful mutations will be lost if they reduce the fitness of the individual. If fitness is improved by a mutation, then frequencies of that allele will increase from generation to generation. The mutation could be a change in one allele to resemble one currently in the population, for example from a dominant to a recessive allele. Alternatively, the mutation could generate an entirely new allele. Most of these mutations though will be detrimental and lost. But if the environment changes, then the new mutant allele may be favored and eventually become the dominant alelle in that population. If the mutation is beneficial to the species as a whole, migration from the population in which it initially arose must occur for it to spread to other populations of the species.The most basic type of mutation is the change in a single nucleotide in the gene. Mutations are generally deleterious and are selected against. But the genome of a species can undergo another type of change, gene duplication, which actually favors mutational events. If a single gene that is important undergoes a duplication, mutation in the duplicated copy would not necessarily reduce the fitness of the individual because it still would have a functioning copy of the original gene. With this adaptive constraint removed, further changes can occur that generate a new gene that has a similar function in the organism, but may function at a specific time in development, or in a unique location in the individual. This type of evolution generates multigene families. Many important genes such as hemoglobin and muscle genes in humans, and seed storage and photosynthetic genes in plants are organized as multigene families.MigrationOne of the assumptions of the Hardy-Weinberg Law is that the population is closed. But for many populations this is not the case. Human populations clearly are not closed. Migration will change gene frequencies by bringing in more copies of an allele already in the population or by bringing in a new allele that has arisen by mutation. Because mutations do not occur in every population, migration will be required for that allele to spread throughout that species. Migration, in a sociological context, implies the movement of individuals into new populations. In a genetic context, though, migration requires that this movement be coupled with the introduction of new alleles into the population. This will only occur after the migrant has successfully mated with an indiv

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

พันธุศาสตร์วิวัฒนาการ

เพราะประชากรทางพันธุกรรมอธิบายว่าเป็นผลรวมของยีน (หรือ allelic) ความถี่ยีนทั้งหมดที่แสดงโดยประชากรนั้นก็ต่อว่าสำหรับการวิวัฒนาการของสายพันธุ์ที่จะเกิดขึ้นความถี่ของยีนของประชากรที่จะต้องได้รับการเปลี่ยนแปลง กฎหมาย Hardy-Weinberg อธิบายประชากรที่มีอยู่ในภาวะสมดุลทางพันธุกรรม มีหลายปัจจัยที่สามารถทำหน้าที่ในการเปลี่ยนการออกกำลังกาย ความมีชีวิตและความอุดมสมบูรณ์มีลักษณะที่เกี่ยวข้องกับการออกกำลังกายและมีความเกี่ยวข้องโดยตรงกับความสามารถของแต่ละบุคคลที่จะอยู่รอดนานพอที่จะทำซ้ำ โดยการเปลี่ยนการออกกำลังกายของแต่ละบุคคลการกระจายการผสมพันธุ์จะมีการเปลี่ยนแปลง การกระจายจะเปลี่ยนเพราะจีโนไทป์ในรุ่นที่ตามมาจะไม่ปรากฏในความสัมพันธ์โดยตรงกับความถี่ของยีนของประชากรว่าก่อนที่จะมีการเปลี่ยนแปลง ดังนั้นความถี่ยีนจะเปลี่ยนแปลงและประชากรที่จะมีวิวัฒนาการ.
ทฤษฎีสังเคราะห์ของวิวัฒนาการตามที่อธิบายไว้โดยซีเวลล์ไรท์พยายามที่จะอธิบายวิวัฒนาการในแง่ของการเปลี่ยนแปลงในความถี่ของยีน ทฤษฎีนี้กล่าวว่าเป็นสายพันธุ์วิวัฒนาการเมื่อมีการเปลี่ยนแปลงของยีนชนิดความถี่และย้ายไปยังระดับที่สูงขึ้นของการปรับตัวสำหรับช่องทางนิเวศวิทยาที่เฉพาะเจาะจง ปัจจัยหลายอย่างเช่นการกลายพันธุ์ของอัลลีลและการย้ายถิ่นของบุคคลที่มีอัลลีลใหม่เหล่านั้นจะสร้างการเปลี่ยนแปลงในประชากร เลือกแล้วจะเลือกบุคคลที่ดัดแปลงมาดีขึ้นและประชากรที่จะมีการพัฒนา.

ตัวอย่างคลาสสิกที่สนับสนุนทฤษฎีนี้เป็นที่ของมอดพริกไทยในประเทศอังกฤษ มอดสามารถเป็นได้ทั้งสีดำหรือสีอ่อน ก่อนที่จะมีการพัฒนาอุตสาหกรรมของภาคกลางอังกฤษอัลลีลสีอ่อนเป็นที่แพร่หลายมากที่สุด ผีเสื้อสีอ่อนจะซ่อนอยู่บนต้นไม้สีขาวเห่าและหลีกเลี่ยงการปล้นสะดมนก แต่มลพิษที่เกิดจากอุตสาหกรรมใหม่สีต้นไม้สีอ่อนสีเข้ม ค่อยๆมอดสีอ่อนถูกทำร้ายและอัลลีลที่กลายเป็นที่แพร่หลายมากน้อย ในสถานที่อัลลีลสีเข้มกลายเป็นอัลลีลที่โดดเด่นมากที่สุดเพราะแมลงเม่าที่ดำเนินการที่อัลลีลสามารถอำพรางตัวเองบนต้นไม้สีและหลีกเลี่ยงการถูกกินโดยนกล่าของพวกเขา เห็นได้ชัดว่ามีประชากรที่ได้พัฒนาให้อยู่ในสภาพที่ปรับตัวสูงขึ้น.

เนื่องจากการเปลี่ยนแปลงของประชากรต้องมีการเปลี่ยนแปลงความถี่ของยีนมันเป็นสิ่งสำคัญที่จะเข้าใจว่าความถี่เหล่านี้สามารถเปลี่ยน สามวิธีหลักของการเปลี่ยนแปลงมีการกลายพันธุ์, การย้ายถิ่นและการเลือก แต่ละคนจะได้รับการพิจารณาเป็นรายบุคคล.

กลายพันธุ์

กลายพันธุ์จะจัดเป็นประโยชน์ที่เป็นอันตรายหรือเป็นกลาง การกลายพันธุ์ที่เป็นอันตรายจะหายไปหากพวกเขาลดการออกกำลังกายของแต่ละบุคคล ถ้าออกกำลังกายจะดีขึ้นจากการกลายพันธุ์แล้วความถี่ของอัลลีลที่จะเพิ่มขึ้นจากรุ่นสู่รุ่น การกลายพันธุ์อาจจะมีการเปลี่ยนแปลงในหนึ่งอัลลีลจะมีลักษณะอย่างหนึ่งในปัจจุบันประชากรเช่นจากที่โดดเด่นให้กับอัลลีลด้อย อีกวิธีหนึ่งคือการกลายพันธุ์สามารถสร้างอัลลีลใหม่ทั้งหมด ส่วนใหญ่ของการกลายพันธุ์เหล่านี้แม้ว่าจะเป็นอันตรายและการสูญเสีย แต่หากมีการเปลี่ยนแปลงสภาพแวดล้อมแล้วกลายพันธุ์อัลลีลใหม่อาจได้รับการสนับสนุนและในที่สุดก็กลายเป็นที่โดดเด่นใน alelle ประชากรที่ หากกลายพันธุ์เป็นประโยชน์ต่อการขยายพันธุ์เป็นทั้งการย้ายถิ่นจากประชากรซึ่งในตอนแรกมันเกิดขึ้นจะต้องเกิดขึ้นให้มันแพร่กระจายไปยังดาวเคราะห์อื่นของสายพันธุ์.
ประเภทพื้นฐานที่สุดของการกลายพันธุ์คือการเปลี่ยนแปลงในเดี่ยวเบื่อหน่ายในยีน . การกลายพันธุ์โดยทั่วไปจะมีอันตรายและได้รับการคัดเลือกกับ แต่จีโนมของสายพันธุ์สามารถรับประเภทของการเปลี่ยนแปลงอีกซ้ำซ้อนยีนซึ่งอันที่จริงโปรดปรานเหตุการณ์ mutational ถ้ายีนเดียวที่มีความสำคัญผ่านการทำสำเนาการกลายพันธุ์ในการคัดลอกทำซ้ำจะไม่จำเป็นต้องลดการออกกำลังกายของแต่ละคนเพราะมันจะยังคงมีสำเนาการทำงานของยีนเดิม ด้วยเหตุนี้การ จำกัด การปรับตัวลบออกเปลี่ยนแปลงเพิ่มเติมสามารถเกิดขึ้นที่สร้างยีนใหม่ที่มีฟังก์ชั่นที่คล้ายกันในชีวิต แต่อาจทำงานในเวลาที่กำหนดในการพัฒนาหรือในสถานที่ที่ไม่ซ้ำกันในแต่ละบุคคล ประเภทของการวิวัฒนาการนี้จะสร้างครอบครัว multigene ยีนที่สำคัญหลายอย่างเช่นเลือดและกล้ามเนื้อยีนในมนุษย์และการเก็บรักษาเมล็ดพันธุ์และยีนสังเคราะห์แสงในพืชจะถูกจัดเป็นครอบครัว multigene.

การโยกย้าย

หนึ่งของสมมติฐานของกฎหมาย Hardy-Weinberg คือการที่มีประชากรที่ถูกปิด แต่สำหรับประชากรจำนวนมากนี้เป็นกรณีที่ไม่ ประชากรมนุษย์อย่างชัดเจนไม่ได้ปิด การโยกย้ายจะมีการเปลี่ยนแปลงความถี่ของยีนโดยนำสำเนาของอัลลีลอยู่แล้วในกลุ่มประชากรหรือโดยนำในอัลลีลใหม่ที่เกิดขึ้นจากการกลายพันธุ์ เพราะการกลายพันธุ์ที่ไม่ได้เกิดขึ้นในประชากรทุกการโยกย้ายจะต้องอัลลีลที่แผ่กระจายไปทั่วชนิดที่ การโยกย้ายในบริบททางสังคมวิทยาหมายถึงการเคลื่อนไหวของบุคคลที่เข้ามาในประชากรใหม่ ในบริบททางพันธุกรรม แต่การโยกย้ายต้องว่าการเคลื่อนไหวนี้ควบคู่ไปกับการเปิดตัวของอัลลีลใหม่เข้าสู่ประชากร นี้จะเกิดขึ้นหลังจากที่แรงงานข้ามชาติได้ประสบความสำเร็จในการผสมพันธุ์กับบุคคล