Современная генетика. Том 3 - Айала Ф.
Скачать (прямая ссылка):
Vorontsov N. N., van Brink J. M" eds., 1980.
Animal Genetics and Evolution, Junk, The Hague.
White M. J. D., 1977. Models of Speciation,
W. H. Freeman, San Francisco.
254
Эволюция генетического материала
Whitt G. Evolution of isozyme loci and their differential regulation. In:
Evolution Today, ed. by G. G. E. Scudder and J. L. Reveal, Proceedings of
the Second International Congress on Systematic and Evolutionary Biology,
1981, pp. 271-289.
Wilson A. C., Maxson C. R., Sarich V. M. (1974). Two types of molecular
evolution: evidence from studies of interspecific hybridization,
Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 71, 2843-2847. Wozney J., Hanaman D., Tate V,
Boedtker H., Doty P. (1981). Structure of the pro a 2(1) collagen gene,
Nature, 294, 129-135.
Yeh W. K., Shih C" Ornston L N. (1982). Overlapping evolutionary
affinities revealed by comparison of amino acid compositions, Proc. Natl.
Acad. Sci. USA, 79, 3794-3797.
Ключевые слова и понятия
Анагенез
Вид
Видообразование Виды-двойники Генетическое расстояние Генетическое
сходство Географическое видообразование Гетерогаметное скрещивание
Гибридизация ДНК Гомогаметное скрещивание Гомологичные гены
Горизонтальный перенос генов Квантовое видообразование (быстрое
видообразование)
Кладогенез
Макроэволюция
Механизмы репродуктивной изоляции Микроэволюция Молекулярные часы
эволюции Ортологичные гены Паралогичные гены Теория нейтральности
молекулярной эволюции Термостабильность (Ts)
Филогения
Филогения аминокислотной последовательности белков
Задачи
26.1. Опыты по гибридизации ДНК показали, что различия в нуклеотидных
последовательностях между Drospphila melanogaster и D. simulans
составляет 3%, а между D. melanogaster и D. funebris-13% (см. рис. 26.5).
Нарисуйте наиболее правдоподобную схему филогении этих трех видов, указав
процент нуклеотидных замен на каждом этапе эволюции. Можете ли вы
определить, одинаковым ли было число нуклеотидных замен при эволюции
D. melanogaster и D. simulans от общего предка?
26.2. В соответствии с данными, приведенными в табл. 26.5, различия по
нуклеотидным последовательностям ДНК между человеком и зеленой мартышкой
составляет 9,6%; между человеком и обезьяной-капуцином-15,8%, а между
зеленой мартышкой и капуцином-16,5%. Реконструируйте филогению этих трех
видов и укажите вероятный процент нуклеотидных замен на каждом этапе
эволюции. Почему в этом случае оказывается возможным определить процент
нуклеотидных замен, происшедших при эволюции человека и зеленой мартышки
от их общего предка, тогда как при условиях, сформулированных в задаче 1,
нам не удалось это сделать?
26.3. Минимальное число нуклеотидных замен в гене, кодирующем цитохром с,
для четырех видов (табл. 26.7) И схема их филогении представлены ниже:
26. Видообразование и макроэволюция
255
Обезьяна Собака Тунец
Человек 1 13 31
Обезьяна 12 32
Собака 29
Рассчитайте минимальное число нуклеотидных замен в гене, кодирующем
цитохром с, по которым вид А отличается от человека и обезьяны, используя
1) данные, относящиеся лишь к человеку, обезьяне и собаке и 2) данные,
относящиеся к человеку, обезьяне и тунцу. Совпадают ли рассчитанные вами
результаты? Несоответствие полученных результатов-это обычная ситуация,
возникающая фактически всегда, когда задача "перегружена" (т.е. данных
больше, чем необходимо для ответа на поставленный вопрос) и эти данные не
вполне согласуются друг с другом. Эволюционисты справляются с этой
трудностью, определяя для каждой ветви филогенетического древа значение
числа нуклеотидных замен, при которых суммарное расхождение между
имеющимися данными и предполагаемым набором числа замен минимально. Для
нахождения такого "наилучшего решения" в случае, когда мы имеем дело даже
со сравнительно небольшим числом видов, необходима ЭВМ.
26.4. Сравните результаты, полученные в задаче 26.2, со значениями,
приведенными на рис. 26.6. В чем причина их несовпадения?
26.5. С начала этого века известно, что комар Anopheles maculipennis
служит переносчиком малярии. Ситуация непроста, поскольку A. maculipennis
обитает во многих местностях, где малярии нет. Об-
наружилось по меньшей мере шесть видов, описанных под общим названием А.
maculipennis, половозрелые формы которых морфологически тождественны. Не
все они способны переносить малярию. На одной и той же территории могут
обитать несколько видов, но одни из них живут в солоноватой воде, другие-
в проточной пресной, третьи-в стоячей пресной. Каков механизм
репродуктивной изоляции между ними?
26.6. Равное число самцов и самок двух близкородственных видов Drosophila
помещают вместе. Число скрещиваний разных типов оказалось следующим:
9 D. bifasciata х 6 D. bifasciata 229
9 D. imaii х S D. imaii 375
9 D. bifasciata x <S D. imaii 13
9 D. imaii x <5 D. bifasciata 9
Рассчитайте коэффициент половой изоляции Q между этими двумя видами по
формуле:
Q = Рц + р22 ~ 4l2 ~ <?21>
где ри и р22-частоты гомогамных скрещиваний двух типов (9АхсГАи9Вх х d
