GENETYKA POPULACJI. Ćwiczenia 1 Biologia I MGR /

Podobne dokumenty
ZARZĄDZANIE POPULACJAMI ZWIERZĄT

ZARZĄDZANIE POPULACJAMI ZWIERZĄT 1. RÓWNOWAGA GENETYCZNA POPULACJI. Prowadzący: dr Wioleta Drobik Katedra Genetyki i Ogólnej Hodowli Zwierząt

Genetyka Populacji

GENETYKA POPULACJI. Fot. W. Wołkow

Bliskie Spotkanie z Biologią. Genetyka populacji

GENETYKA POPULACJI. Ćwiczenia 4 Biologia I MGR

GENETYCZNE PODSTAWY ZMIENNOŚCI ORGANIZMÓW ZASADY DZIEDZICZENIA CECH PODSTAWY GENETYKI POPULACYJNEJ

PORÓWNYWANIE POPULACJI POD WZGLĘDEM STRUKTURY

GENETYKA POPULACJI. Ćwiczenia 3 Biologia I MGR

1 Podstawowe pojęcia z zakresu genetyki. 2 Podstawowy model dziedziczenia

1 Genetykapopulacyjna

2. CZYNNIKI ZABURZAJĄCE RÓWNOWAGĘ GENETYCZNĄ

Ekologia molekularna. wykład 3

Zadania maturalne z biologii - 7

wykład dla studentów II roku biotechnologii Andrzej Wierzbicki

Genetyka ekologiczna i populacyjna W8

2. CZYNNIKI ZABURZAJĄCE RÓWNOWAGĘ GENETYCZNĄ

WSTĘP. Copyright 2011, Joanna Szyda

Modelowanie ewolucji. Dobór i dryf genetyczny

ZARZĄDZANIE POPULACJAMI ZWIERZĄT DRYF GENETYCZNY EFEKTYWNA WIELKOŚĆ POPULACJI PRZYROST INBREDU

Genetyka populacyjna

Ekologia molekularna. wykład 4

Podstawy genetyki populacji. Genetyka mendlowska i ewolucja

a) Zapisz genotyp tego mężczyzny... oraz zaznacz poniżej (A, B, C lub D), jaki procent gamet tego mężczyzny będzie miało genotyp ax b.

Genetyka populacyjna. Populacja

Biologia medyczna, lekarski Ćwiczenie ; Ćwiczenie 19

Konspekt do zajęć z przedmiotu Genetyka dla kierunku Położnictwo dr Anna Skorczyk-Werner Katedra i Zakład Genetyki Medycznej

wykład dla studentów II roku biotechnologii Andrzej Wierzbicki

Podstawy genetyki populacji. Genetyka mendlowska i ewolucja

Podstawy genetyki. ESPZiWP 2010

ocena dopuszczająca ocena dostateczna ocena dobra ocena bardzo dobra Dział VII. EKOLOGIA NAUKA O ŚRODOWISKU

Elementy teorii informacji w ewolucji

Genetyka populacyjna. Populacja

wykład dla studentów II roku biotechnologii Andrzej Wierzbicki

Podstawy genetyki populacji. Populacje o skończonej liczebności. Dryf. Modele wielogenowe.

Podstawy genetyki populacji. Genetyka mendlowska i ewolucja. Dobór i dryf.

Ewolucjonizm NEODARWINIZM. Dr Jacek Francikowski Uniwersyteckie Towarzystwo Naukowe Uniwersytet Śląski w Katowicach

Składniki jądrowego genomu człowieka

Zadania do cz. II (z frekwencji i prawa Hardy ego-weinberga)

NaCoBeZu klasa 8 Dział Temat nacobezu programu I. Genetyka 1. Czym jest genetyka? 2. Nośnik informacji genetycznej DNA 3. Podziały komórkowe

Podstawy genetyki populacji. Genetyka mendlowska i ewolucja.

Imię i nazwisko...kl...

Podstawy teorii ewolucji. Informacja i ewolucja

Dobór naturalny i dryf

Podstawy genetyki populacji. Genetyka mendlowska i ewolucja. Dobór i dryf.

Anna Szewczyk. Wydział Geodezji Górniczej i InŜynierii środowiska AGH

Napisz, który z przedstawionych schematycznie rodzajów replikacji (A, B czy C) ilustruje replikację semikonserwatywną. Wyjaśnij, na czym polega ten

Selekcja, dobór hodowlany. ESPZiWP

Zadania z genetyki. Jacek Grzebyta. 21.XII.2005 version Powered by Λ. L A TEX 4 Unicode

Biologia molekularna z genetyką

Podstawy genetyki populacji. Genetyka mendlowska i ewolucja

Podstawy teorii ewolucji. Informacja i ewolucja

Dobór naturalny. Ewolucjonizm i eugenika

Dziedziczenie cech sprzężonych, crossing-over i mapy chromosomów

Metabolizm i biochemia

Dryf genetyczny i jego wpływ na rozkłady próbek z populacji - modele matematyczne. Adam Bobrowski, IM PAN Katowice

Teoria ewolucji. Podstawowe pojęcia. Wspólne pochodzenie.

Strategie ewolucyjne zwiększające sukces reprodukcyjny krewnych kosztem własnego (Hamiliton, 1964) Dostosowanie łączne (inclusive fitness)

Wprowadzenie do genetyki medycznej i sądowej

Ekologia ogólna. wykład 4. Metody molekularne Genetyka populacji

Konkurs szkolny Mistrz genetyki etap II

GENETYKA. Genetyka. Dziedziczność przekazywanie cech rodziców potomstwu Zmienność występowanie różnic pomiędzy różnymi osobnikami tego samego gatunku

Ćwiczenie 3/4. Prawa Mendla: zadania, analiza rodowodów Sprzężenia i odległość genetyczna. Kariotypy i chromosomopatie. Prof. dr hab.

Ćwiczenie 16/17. Szacowanie częstości mutacji punktowych. Mutacje chromosomowe strukturalne. Mutacje chromosomowe liczbowe.

[ IMIĘ I NAZWISKO:. KLASA NR.. ] Zadania genetyczne

2. Rozdział materiału genetycznego w czasie podziałów komórkowych - mitozy i mejozy

Badania asocjacyjne w skali genomu (GWAS)

Rozkład materiału z biologii do klasy III.

I. Genetyka. Dział programu Lp. Temat konieczny podstawowy rozszerzający

Podstawy genetyki populacji. Genetyka mendlowska i ewolucja. Dobór i dryf.

Pamiętając o komplementarności zasad azotowych, dopisz sekwencję nukleotydów brakującej nici DNA. A C C G T G C C A A T C G A...

Plan wykładów z genetyki ogólnej

PRAWO CZYSTOŚCI GAMET (I Prawo Mendla) RELACJE MIĘDZY ALLELAMI TEGO SAMEGO GENU

Teoria ewolucji. Dobór płciowy i krewniaczy. Altruizm. Adaptacjonizm i jego granice.

Biologia medyczna, materiały dla studentów

BLISKIE SPOTKANIA Z BIOLOGIĄ

Podstawy probabilistyki i statystyki w kojarzeniu ryb akwariowych

Podstawy genetyki. Genetyka klasyczna, narzędzia badawcze genetyki

Zmienność. środa, 23 listopada 11

Program ćwiczeń z przedmiotu BIOLOGIA MOLEKULARNA I GENETYKA, część I dla kierunku Lekarskiego, rok I 2015/2016. Ćwiczenie nr 1 (

Algorytmy genetyczne. Materiały do laboratorium PSI. Studia niestacjonarne

Biologiczne podstawy ewolucji. Informacja genetyczna. Co to jest ewolucja.

6. Uzupełnij zdanie, wstawiajac w odpowiednie miejsce wyrażenie ujawni się lub nie ujawni się :

Wymagania edukacyjne niezbędne do uzyskania poszczególnych śródrocznych i rocznych ocen klasyfikacyjnych- klasa VIII

Algorytmy genetyczne. Paweł Cieśla. 8 stycznia 2009

PODSTAWY GENETYKI. Prowadzący wykład: prof. dr hab. Jarosław Burczyk

Algorytm genetyczny (genetic algorithm)-

Temat 12. Mechanizmy ewolucji

Wymagania edukacyjne z biologii dla klasy 8 szkoły podstawowej oparte na Programie nauczania biologii Puls życia autorstwa Anny Zdziennickiej

Poziom wymagań. ocena dopuszczająca ocena dostateczna ocena dobra ocena bardzo dobra ocena celująca

Wymagania edukacyjne z biologii dla klasy 8 szkoły podstawowej oparte na Programie nauczania biologii Puls życia autorstwa Anny Zdziennickiej

Wymagania edukacyjne z biologii dla klasy 8 szkoły podstawowej oparte na Programie nauczania biologii Puls życia autorstwa Anny Zdziennickiej

Wymagania edukacyjne z biologii dla klasy 8 szkoły podstawowej oparte na Programie nauczania biologii Puls życia autorstwa Anny Zdziennickiej

Poziom wymagań. ocena dopuszczająca ocena dostateczna ocena dobra ocena bardzo dobra ocena celująca

Wymagania edukacyjne z biologii dla klasy 8 szkoły podstawowej oparte na Programie nauczania biologii Puls życia autorstwa Anny Zdziennickiej

Wymagania edukacyjne z biologii dla klasy 8 szkoły podstawowej oparte na Programie nauczania biologii Puls życia autorstwa Anny Zdziennickiej

Wymagania edukacyjne z biologii dla klasy 8 szkoły podstawowej oparte na Programie nauczania biologii Puls życia autorstwa Anny Zdziennickiej

Wymagania edukacyjne z biologii dla klasy 8 szkoły podstawowej oparte na Programie nauczania biologii Puls życia autorstwa Anny Zdziennickiej

Wymagania edukacyjne z biologii dla klasy 8 szkoły podstawowej oparte na Programie nauczania biologii Puls życia autorstwa Anny Zdziennickiej

Wymagania edukacyjne z biologii dla klasy 8 szkoły podstawowej oparte na Programie nauczania biologii Puls życia autorstwa Anny Zdziennickiej

Transkrypt:

GENETYKA POPULACJI Ćwiczenia 1 Biologia I MGR 1

ZAGADNIENIA struktura genetyczna populacji obliczanie frekwencji genotypów obliczanie frekwencji alleli przewidywanie struktury następnego pokolenia przy założeniu losowych kojarzeń przewidywanie struktury następnego pokolenia przy założeniu kojarzeń nielosowych (kojarzenia podobnych z podobnymi) 2

Genetyka populacji nauka, która uwzględniając mechanizmy dziedziczenia z zakresu genetyki klasycznej, bada genetyczną strukturę populacji oraz zmiany tej struktury, zachodzące pod wpływem różnych czynników. Fot. Dr hab. J. Gruszczyńska ANALIZA WYNIKÓW 3

Populacja - zbiór organizmów żywych, które łączy pewna własność Subpopulacja / populacja mendlowska 4 - grupa organizmów należących do tego samego gatunku, żyjąca w obrębie danego obszaru geograficznego, co pozwala na potencjalne kojarzenie się każdego osobnika danej populacji z dowolnym osobnikiem płci przeciwnej www.bison-ebcc.eu

5 Struktura genetyczna populacji Prawdopodobieństwo występowania (częstość/frekwencja/odsetek) genotypów alleli Gen jednostka substancji dziedzicznej zlokalizowana w chromosomie Allele różne formy tego samego genu powstałe na drodze mutacji; zajmują to samo miejsce (locus) w homologicznych chromosomach Genotyp skład genetyczny danego organizmu; cechy proste (jednogenowe) i złożone (wielogenowe) Homozygota diploidalny organizm (lub komórka) mający identyczne allele danego genu; gamety wytwarzane przez homozygotę są identyczne (np. AA, aa) Heterozygota diploidalny organizm (lub komórka), w którego homologicznych chromosomach występują różne allele tego samego genu; gamety wytwarzane przez heterozygotę są genetycznie nieidentyczne (np. Aa)

A A Zadanie 1 Struktura genetyczna populacji: obliczanie częstości genotypów i alleli na podstawie liczebności osobników a a A a 6

PRAWO HARDY EGO-WEINBERGA założenia Organizmy diploidalne Rozmnażanie płciowe Pokolenia nie zachodzą na siebie Rozpatrywane jest pojedyncze locus W locus występują tylko dwie formy alleliczne Występują kojarzenia losowe Populacja jest nieskończenie duża Brak czynników, które mogą zmieniać frekwencję genów i genotypow (mutacja, migracja, selekcja, dryf genetyczny) 7

PRAWO HARDY EGO-WEINBERGA POPULACJA ZNAJDUJE SIĘ W STANIE RÓWNOWAGI GENETYCZNEJ JEŚLI CZĘSTOŚĆ (FREKWENCJA) GENOTYPÓW W KOLEJNYCH POKOLENIACH JEST STAŁA I ZALEŻY WYŁĄCZNIE OD FREKWENCJI ALLELI Allele występują z częstością p, q p częstość allelu A q częstość allelu a (p+q) 2 = p 2 + 2pq + q 2 = 1 Wzór dotyczy dwóch alleli w locus, których frekwencja opisana jest symbolami p i q 8 p<1; q<1 p+q = 1

FREKWENCJA UKŁADÓW HOMOZYGOTYCZNYCH I UKŁADÓW HETEROZYGOTYCZNYCH A LOSOWOŚĆ KOJARZEŃ ALLELI Allele występują z częstością p, q p częstość allelu A q częstość allelu a p+q = 1 9 (p+q) 2 = PRAWO p q p p 2 qp q pq q 2 Genotypy występują z częstością P, Q, R P częstość genotypu AA (p 2 ) Q częstość genotypu Aa (2pq) R częstość genotypu aa (q 2 ) = Q PRAWO p q p P Q q Q R (p+q) 2 = p 2 + 2pq + q 2 = 1 1 2 1 2 P + Q + R = 1

Zadanie 2 Struktura genetyczna populacji żubrów - obliczanie częstości alleli na podstawie częstości (frekwencji) genotypów p q 2P Q Q P 2 2 2R Q Q R 2 2 Allele występują z częstością p, q p częstość allelu A q częstość allelu a Genotypy występują z częstością P, Q, R P częstość genotypu AA Q częstość genotypu Aa R częstość genotypu aa 10

Zadanie 3 Oblicz częstość występowania alleli A i a w populacji, w której: 360 osobników to homozygoty dominujące 480 heterozygoty 160 homozygoty recesywne Odpowiedź: p=0,6, q=0,4 11

Zadanie 4 Które z wymienionych populacji znajdują się w równowadze genetycznej? Odpowiedź uzasadnij. AA Aa aa 1 52 60 48 2 116 160 84 3-15 120 4 8 64 128 5 150 - - Odp.: populacja nr 4, 5 12

Zadanie Jaka jest frekwencja genów B i b jeśli próba liczyła 1000 osobników, z czego 900 było czarnych (BB 300; Bb 600), a 100 osobników było czerwonych (bb)? Odp.: p= 0,6 q=0,4 13

Zadanie 5 Z próby 2000 osobników czarnych jest 90% a białych 10%. Wiedząc, że wśród czarnych osobników 75% to heterozygoty oblicz frekwencję genów. Odp.: p= 0,5625 q=0,4375 14

Zadanie 6 W rozmnażającej się losowo populacji częstość występowania genów E i e jest sobie równa. Po pewnym czasie zaprzestano kojarzeń losowych i przez trzy kolejne pokolenia kojarzono tylko osobniki o takich samych genotypach (EExEE; EexEe; eexee). Określ strukturę genetyczną populacji w trzecim pokoleniu kojarzeń podobny z podobnym; Opisz zmiany jakie wystąpią w strukturze genetycznej w porównaniu ze stanem wyjściowym; Zaproponuj, co należy zrobić, aby przywrócić równowagę genetyczną w badanej populacji. 15

Kojarzenie AAxAA AAxAa AAxaa AaxAa 16 Aaxaa aaxaa Częstość układu Prawdopodobieństwo genotypu u potomstwa AA Aa aa PxP 1 - - 0,0625 0,0625 - - 2PQ 0,5 0,5-0,25 0,125 0,125-2PR - 1-0,125-0,125 - QxQ 0,25 0,5 0,25 0,25 0,0625 0,125 0,0625 2QR - 0,5 0,5 0,25-0,125 0,125 RxR - - 1 0,0625 - - 0,0625 SUMA (rzeczywista) 0,25 0,5 0,25 SUMA (do 1) 0,25 0,5 0,25 RODZICE P=0,25; Q=0,5; R=0,25 Kojarzenie: losowe Frekwencja genotypów z pokolenia na pokolenie: STAŁA Frekwencja alleli z pokolenia na pokolenie STAŁA p = 0,5 q = 0,5

Kojarzenie AAxAA AaxAa aaxaa Częstość układu Prawdopodobieństwo genotypu u potomstwa AA Aa aa PxP 1 - - 0,0625 0,0625 - - QxQ 0,25 0,5 0,25 0,25 0,0625 0,125 0,0625 RxR - - 1 0,0625 - - 0,0625 SUMA (rzeczywista) 0,125 0,125 0,125 SUMA (do 1) 0,333(3) 0,333(3) 0,333(3) Kojarzenie: podobne z podobnym Frekwencja genotypów z pokolenia na pokolenie: RÓŻNA 17 RODZICE P=0,25 Q=0,5 R=0,25 P 2 =0,0625 Q 2 =0,25 R 2 =0,0625 PIERWSZE POKOLENIE 0,125+0,125+0,125=0,375 0,375 = 100% 0,125 = X 0,125 = 0,333 WTEDY 0,333+0,333+0,333 = 1 Frekwencja alleli z pokolenia na pokolenie STAŁA p = 0,5 q = 0,5

Kojarzenie AAxAA AaxAa aaxaa Częstość układu Prawdopodobieństwo genotypu u potomstwa AA Aa aa PxP 1 - - 0,0156 0,0156 - - QxQ 0,25 0,5 0,25 0,0156 0,0039 0,0078 0,0039 RxR - - 1 0,0156 - - 0,0156 SUMA (rzeczywista) 0,0195 0,0078 0,0195 SUMA (do 1) 0,4167 0,1666 0,4167 Kojarzenie: podobne z podobnym Frekwencja genotypów z pokolenia na pokolenie: RÓŻNA 18 RODZICE P=0,125 Q=0,125 R=0,125 P 2 =0,0156 Q 2 =0,0156 R 2 =0,0156 DRUGIE POKOLENIE 0,0195+0,0078+0,0195 = 0,0468 0,0468 = 100% 0,0195 = X 0,0195 = 0,4167 WTEDY 0,4167+0,1666+0,4167 = 1 Frekwencja alleli z pokolenia na pokolenie STAŁA p = 0,5 q = 0,5

Kojarzenie AAxAA AaxAa aaxaa Częstość układu Prawdopodobieństwo genotypu u potomstwa AA Aa aa PxP 1 - - 0,00038 0,00038 - - QxQ 0,25 0,5 0,25 0,00006 0,000015 0,000030 0,000015 RxR - - 1 0,00038 - - 0,00038 SUMA (rzeczywista) 0,00039 0,00003 0,00039 SUMA (do 1) 0,481 0,037 0,481 Kojarzenie: podobne z podobnym Frekwencja genotypów z pokolenia na pokolenie: RÓŻNA 19 RODZICE P=0,0195 Q=0,0078 R=0,0195 P 2 =0,00038 Q 2 =0,00006 R 2 =0,00038 TRZECIE POKOLENIE 0,00039+0,00003+0,00039 = 0,00081 0,00081 = 100% 0,00039 = X 0,00039 = 0,481 WTEDY 0,481+0,037+0,481= 1 Frekwencja alleli z pokolenia na pokolenie STAŁA p = 0,5 q = 0,5

Kojarzenie AAxAA AAxAa AAxaa AaxAa 20 Aaxaa aaxaa Częstość układu Prawdopodobieństwo genotypu u potomstwa AA Aa aa PxP 1 - - 0,2314 0,2314 - - 2PQ 0,5 0,5-0,0356 0,0178 0,0178-2PR - 1-0,4627-0,4627 - QxQ 0,25 0,5 0,25 0,0014 0,00035 0,0007 0,00035 2QR - 0,5 0,5 0,0356-0,0178 0,0178 RxR - - 1 0,2314 - - 0,2314 SUMA (rzeczywista) 0,24955 0,499 0,2495 SUMA (do 1) 0,25 0,5 0,25 RODZICE P=0,481; Q=0,037; R=0,481 POWRÓT DO KOJARZEŃ LOSOWYCH PRZYWRACA RÓWNOWAGĘ HARDY EGO- WEINBERGA Frekwencja alleli z pokolenia na pokolenie STAŁA p = 0,5 q = 0,5