ELEMENTY GENETYKI POPULACYJNEJ
Dobór naturalny
R - współczynnik reprodukcji netto. Liczba potomków (B) przypadających na jednego osobnika, którzy to potomkowie dożywają do kolejnej reprodukcji. (S)
S - prawdopodobieństwo przeżycia, B - liczba potomków
R = B x S
DOSTOSOWANIE
- bezwzględne (W) mierzy się np. tempem wzrostu liczebności danego genotypu (czyli jest to równa R)
- w analizie doboru znaczenie ma dostosowanie względne (w), mierzone w stosunku do genotypu o najwyższym dostosowaniu
AA Aa aa
R 1.5 1.0 0.5
W =R/ RMAX
(dostos.wzgledne)
s = 1- w
(wsp. doboru)
2. Model doboru: locus z dwoma allelami A i a o częstościach p i q
genotyp AA Aa aa
częstość p2 2pq q2
dostosowanie (względne) WAA WAa Waa
zmiany w wyniku doboru
dostosowanie średnie populacji
częstość allelu a w następnym pokoleniu:
interesują nas zmiany częstości alleli z pokolenia na pokolenie, częstość allelu po doborze wynosi
Szybkość zmiany częstości allelu zależy od wariancji częstości alleli i różnic w dostosowaniu między genotypami
3. Mutacje, presja mutacyjna
u= częstość mutacji/locus/pokolenie
q1 = q + (1-q) u
Δ q = (1-q)u
Przykład 1.
q = 0 (brak a);
p = (1-q) = 1
Populacja N = 108
mutacja A - a
μ - (częstość mutacji/locus/pokolenie)
μ ~ 10-6
tylko allele A = 2N = 2 x 108
Δq = μ
Zmiana A w a w każdym pokoleniu=
2Nμ = = 2x108 x 10-6 = 200 alleli A zmieni się w a
Przykład 2.
obecny również allel a: q = 0,3
(p = 0,7)
Liczba alleli A = 2N (1-q) = 2 x 108 x 0,7
Tempo mutacji u = 10 -6
a w każdym pokoleniu 2 x 10 8 x 0,7 x 10 -6 = 140 A będzie a
4. Migracje
q1 = frekwencja allelu po migracji
q0 = frekwencja allelu przed migracją
m = tempo migracji
qd = frekwencja allelu w populacji oryginalnej imigrantów
ZADANIA
1. Osobniki o genotypie DD dają średnio 10 potomków, Dd 8, a dd 4. (załóż prawdopodobieństwo przeżycia S = 1). Podaj wartości dostosowania i współczynniki doboru dla poszczególnych genotypów.
2. U pewnego gatunku owadów, których samice dają raz w życiu 20 osobników potomnych (w proporcji samice: samce = 0,5) występują dwa fenotypy: osobniki ciemne z genotypów AA i Aa oraz jasne homozygoty recesywne aa. Do czasu reprodukcji przeżywa tylko 10% osobników ciemnych i 3% osobników jasnych. A) Oblicz współczynnik reprodukcji netto, dostosowanie, oraz współczynnik doboru dla każdego z trzech genotypów. B) Oblicz średnie dostosowanie przy założeniu, ze częstość allelu recesywnego wynosi 70% a następnie oblicz zmianę w częstości tego allelu w wyniku doboru.
3. W populacji składającej się z miliona osobników, częstość allelu a wynosi 10%, zaś mutacja allelu A w allel a przebiega z częstością 10-4 na allel na pokolenie. Określ liczbę alleli A, które zmieniły się w allel a w jednym pokoleniu.
4. Częstość mutacji A w a (u) wynosi 10-4 zaś a w A (v) 10-5. Oblicz zmianę częstości allelu a w jednym pokoleniu jeśli częstość początkowa tego allelu wynosi 5%?
5. W populacji składającej się z 1000 osobników częstość pewnego genu wynosiła 80%. Ile wyniesie częstość tego genu, jeśli populację opuści 400 osobników, a na ich miejsce wejdzie 400 osobników, u których częstość tego genu wynosi 10%?
6. Dla powyższego przykładu oblicz częstość rozpatrywanego allelu po imigracji 400 osobników, ale bez emigracji z populacji 400 osobników tubylczych.
7. W populacji liczącej 10000 osobników częstość allelu D wynosiła 0,5. pewnego razu 30% osobników odeszło w poszukiwaniu lepszego jutra. Na ich miejsce przybyła taka sama liczba osobników z sąsiedniej populacji, w której częstość D wynosiła 10%. A) Wylicz nowa częstość allelu D w rozpatrywanej populacji.
O7_Genetyka dla BG. Genetyka populacyjna cz.II;