GENETYKA POPULACJI. Ćwiczenia 4 Biologia I MGR

Transkrypt

1 GEETYKA POPULACJI Ćwiczenia 4 Biologia I MGR

2 Ad. Ćwiczenia Liczba możliwych genotypów w locus wieloallelicznym Geny sprzężone z płcią Prawo Hardy ego-weinberga p +pq+q = p+q= m( m ) p P Q Q P p AA Aa wszystkich_ osobn. q R Q Q R q aa Aa wszystkich_ osobn.

3 Zadanie Oblicz liczbę możliwych genotypów - wiedząc, że w danym locus obserwujemy: allele a, a allele a, a, a3 Dla obu przykładów wypisz możliwe genotypy. Liczba możliwych genotypów = m( m ) m liczba alleli w locus

4 PRAWO HARDY EGO-WEIBERGA W populacji znajdującej się w stanie równowagi genetycznej częstość występowania genotypów zależy wyłącznie od częstości alleli i jest stała z pokolenia na pokolenie p = frakcja homozygot AA pq = frakcja heterozygotyczna Aa q = frakcja homozygot aa P AA =p Q Aa =pq R aa =q

5 MUSZKA OWOCÓWKA Drosophila melanogaster

6 Zadanie U muszek owocówek: szara barwa tułowia warunkowana jest dominującym allelem A, czarna barwa jest warunkowana allelem recesywnym a. Do słoika wpuszczono 0 szarych homozygotycznych drozofili oraz 90 czarnych. ) Oblicz częstość alleli wyznaczających barwę tułowia. ) Czy populacja jest w równowadze genetycznej? 3) Oblicz oczekiwany rozkład genotypów i fenotypów w pokoleniu F, przyjmując, że pokolenie Fbędzie miało taką samą liczebność jak pokolenie F0. ) 0,7; 0,3 ) Brak równowagi, bo frekwencja genotypów nie wynika z frekwencji alleli, brak heterozygot! 3) Szare: 73; czarne: 7

7 Zadanie 3 Populacja (F0) składa się z następujących liczb osobników o podanych genotypach : AA: 00, Aa: 00, aa: 00. Sprawdź: ) frekwencje alleli i genotypów w tej populacji, ) frekwencje alleli i genotypów w następnym pokoleniu (F), jeśli kojarzenie w F0 miało charakter losowy, 3) przybliżoną liczebność osobników o podanych genotypach w pokoleniu F, przyjmując, że populacja będzie miała taką samą liczebność jak w pokoleniu F0. ) 0,6; 0,4 ) 0,6; 0,4; 0,36; 0,48; 0,6 3) 80; 40; 80

8 HETEROZYGOTYCZOŚĆ OBSERWOWAA I OCZEKIWAA Heterozygotyczność oczekiwana (He) frekwencja heterozygot oszacowana dla frekwencji alleli danego locus w populacji w warunkach równowagi Hardy ego-weinberga. Heterozygotyczność obserwowana (Ho) rzeczywista frekwencja heterozygot występujących w populacji. He=Ho :stan równowagi genetycznej He=Ho : obecność procesów demograficznych, które zmieniają (zaburzają) frekwencje i rozkład alleli

9 Zadanie 4 Oblicz heterozygotyczność oczekiwaną dla populacji, w której q=0,3. Czy populacja rzeczywista o frekwencji alleli opisanej w punkcie powyżej jest w równowadze HW jeżeli w próbie liczącej 500 osobników obserwujemy 50 heterozygot? ) 0,4 ) ie

10 GEY SPRZĘŻOE Z PŁCIĄ geny zlokalizowane w chromosomach płci (np. geny odpowiedzialne za krzepliwość krwi, geny odpowiedzialne za prawidłowe widzenie barw) krzepliwość krwi gen jest zlokalizowany w chromosomie X H: allel dominujący, h: allel recesywny (odpowiedzialny za hemofilię) X H X H (zdrowa); X H X h (zdrowa, nosicielka); X h X h (chora) X H Y (zdrowy); X h Y (chory)

11 PRAWO HARDY EGO-WEIBERGA DLA GEÓW SPRZĘŻOYCH Z PŁCIĄ U samic częstość genotypów wyrażana jest klasycznym wzorem na prawo H-W p +pq+q = X H X H (zdrowa); X H X h (zdrowa, nosicielka); X h X h (chora) U samców częstość genotypów równa jest częstości alleli p+q= X H Y (zdrowy); X h Y (chory)

12 Zadanie 5 U ludzi gen hemofilii (h) jest zlokalizowany w chromosomie X i występuje z częstotliwością 0,03. Załóżmy, że w jednym z miast mieszka osób. Rozkład płci w tym mieście wynosi :. Ile osób jest nosicielami genu hemofilii? Ile osób choruje na tę chorobę. Kobiety nosicielki: 580 Kobiety chore: 90 Mężczyźni chorzy: 3000

13

14 Zadanie 6 Gen recesywny d powoduje daltonizm i występuje z częstością q = 0,08. Jaka jest frekwencja genotypów u kobiet i mężczyzn pod względem tej sprzężonej z płcią cechy? Kobiety: zdrowe: 0,8464 nosicielki: 0,47 chore: 0,0064 Mężczyźni: zdrowi: 0,9 chorzy: 0,08

15 KOTKA SZYLKRETOWA

16 Zadanie 7 Kolor sierści kotów jest uwarunkowany parą sprzężonych z płcią genów A i a. Samice homozygoty AA są czarne, heterozygoty Aa szylkretowe, a homozygoty aa rude. Samce mogą być tylko rude lub czarne Ile będzie kotów czarnych, rudych i szylkretowych w próbie liczącej 000 osobników w populacji, w której p=q. * Przyjmujemy równą liczbę samców i samic AA czarne, Aa szylkretowe, aa rude Czarne: 375; rude: 375, szylkretowe: 50

17 Zadanie 8 Kolor sierści kotów jest uwarunkowany parą sprzężonych z płcią genów A i a. Samice homozygoty AA są czarne, heterozygoty Aa szylkretowe, a homozygoty aa rude. Samce mogą być tylko rude lub czarne. Szylkretowa kocica urodziła kocięta, wśród których były rude kocice oraz dwa kocury jeden rudy, drugi czarny. Jakiego koloru był ojciec młodych. ) Odp. rudy

18 Ad. Ćwiczenia Podział populacji Łączenie subpopulacji q q q R R razem osobno p p p P P razem osobno

19 Zadanie 9 W pierwszym stadzie są wyłącznie kozy rogate, a w drugim jest 5% kóz bezrogich. Rogatość dominuje nad bezrożnością. Oblicz zróżnicowanie genetyczne w populacji kóz, która składa się z dwóch dużych losowo kojarzących się stad. Oblicz o ile spadnie homozygotyczność po połączeniu obu stad. Łączna utrata homozygotyczności: 0,5

20 Ad. Ćwiczenia 3 Efektywna wielkość populacji - liczebność idealnej, teoretycznej populacji, która traciłaby heterozygotyczność w tym samym tempie, w którym następuje utrata heterozygotyczności w rzeczywistej, badanej populacji e t T f m f m e 4 e F t t F F ) ( T t e e t T 4 k e V k V k k k A e

21 Zadanie 0 Oblicz średnią efektywną wielkość populacji rzeczywistej, która przeszła przez wąskie gardło w następujący sposób: 0 =340 =50 =40 3 =50 4 =350 Podczas obliczeń skorzystaj ze wzoru podanego obok: e=8,87

22 Zadanie Oblicz efektywne wielkości populacji oraz przyrosty inbredu na pokolenie dla populacji podanych poniżej. Porównaj i zinterpretuj otrzymane wyniki. Populacja Samice Samce Proporcja płci I 5 5 : II 48 4: I: 50;,00% II: 7,68; 6,50%

23 Zadanie W pewnym gatunku monogamicznym wariancja liczby potomstwa wynosi V k =,4. Oblicz proporcję efektywnej wielkości populacji do liczebności potomstwa. e V k 4 wielkość populacji potomnej (l. potomków) V k wariancja liczby potomków k średnia liczba potomków Odp.: 0,(7)

24 MARMOZETA ZŁOTA Leontopithecus rosalia _Leontopithecus_rosalia_0.jpg

25 e A Zadanie 3 U gatunku marmozeta złota wariancja liczby potomstwa wynosi V k =6,5. Oblicz proporcję efektywnej wielkości populacji do liczebności potomstwa, przy średniej liczbie potomstwa k=,06. k k Vk k A l. dorosłych osobn. w pok. poprzednim V k wariancja liczby potomków k średnia liczba potomków Odp.: 0,6