Решение: Гетерозиготность и дрейф генов
Средний уровень гетерозиготности отражает долю генов, которые находятся в гетерозиготном состоянии для данной популяции. Известно, что средний уровень гетерозиготности у европейцев существенно ниже, чем у коренных жителей Африки. Какой эволюционный фактор привёл к такому распределению гетерозиготности? Ответ поясните. Почему самые низкие значения гетерозиготности характерны для коренных американцев? При сравнении коренных американских и австралийских популяций они оказываются гомозиготны по разным генам. Как можно объяснить наблюдаемую закономерность?
Решение по шагам
5 шаговНаибольшее генетическое разнообразие и наиболее высокий уровень гетерозиготности наблюдаются в африканских популяциях, поскольку человек разумный возник в Африке и именно там существовала исходная популяция с наиболее полным набором аллелей.
При расселении людей из Африки новые популяции формировались небольшими группами переселенцев. Такие группы случайно уносили только часть генофонда исходной популяции. Это проявление эффекта основателя, являющегося формой дрейфа генов.
В последующих волнах расселения происходила последовательная потеря части аллелей. Поэтому по мере увеличения расстояния от Восточной Африки средний уровень гетерозиготности в популяциях в целом снижался.
Самые низкие значения гетерозиготности у коренных американцев объясняются тем, что их предки заселили Америку небольшими группами после прохождения через ограниченный участок расселения. Малая численность основателей усилила эффект основателя и дрейф генов, а последующая изоляция препятствовала пополнению генофонда мигрантами.
Коренные американские и австралийские популяции стали гомозиготными по разным генам, потому что состав аллелей в группах-основателях был случайным и различался. В каждой изолированной популяции дрейф генов независимо изменял частоты аллелей: одни аллели закреплялись, а другие утрачивались.
Распределение гетерозиготности объясняется последовательным расселением человека из Африки, эффектом основателя и дрейфом генов: чем дальше от исходной африканской популяции, тем меньше генетическое разнообразие. Минимальная гетерозиготность у коренных американцев связана с малой численностью предков-основателей, последующей изоляцией и дрейфом генов. Разная гомозиготность американских и австралийских популяций возникла из-за случайного различия наборов аллелей у основателей и независимого дрейфа генов.
Этот ответ получен в разборе, но не сверен с официальным ключом из банка — проверьте выкладки, прежде чем заучивать результат.
Где здесь ошибаются
Объяснять снижение гетерозиготности только естественным отбором.
Путать эффект основателя с направленной миграцией всех аллелей исходной популяции.
Не указывать роль малой численности групп-основателей и изоляции.
Считать, что одинаковая среда обязательно приводит к гомозиготности по одним и тем же генам.