POPULAČNÍ GENETIKA 6 faktory narušující rovnováhu populací

Prezentace na téma: "POPULAČNÍ GENETIKA 6 faktory narušující rovnováhu populací"— Transkript prezentace:

1 POPULAČNÍ GENETIKA 6 faktory narušující rovnováhu populací
(magisterské studijní obory ZF JU) Prof. Ing. Václav Řehout, CSc.

2 Faktory narušující genetickou rovnováhu
Soustavné mutace – migrace selekce lze predikovat jejich směr a intenzitu Náhodné genetický tlak lze predikovat pouze intenzitu ne směr význam v malých populacích Výsledek jejich působení ∆p, ∆q – změna genových četností v generaci následující proti předchozí

3 Mutace (používaná symbolika)
p0 ; q0 - frekvence v parentální gen. p1 , q frekvence v F1 generaci pt , qt požadovaná frekvence t počet generací u rychlost přímé mutace v - rychlost zpětné mutace ln - logaritmus naturalis (e)

4 při u = v nenarušení H.W. rovnováhy
Mutace Varianta a A a u p1 = p0 – up0 ∆ p1 = up0 Varianta b u A a v p1 = p0 – up0 + vq0 ∆ p1 = up0 + vq0 p0 u pt ^ p0 – p u pt – p t = ln t = ln ^ ^ v u + v p = při u = v nenarušení H.W. rovnováhy

5 Migrace (používaná symbolika)
m - relativní počet migrantů pm - frekvence v migrující populaci qm - frekvence v migrující populaci pn - frekvence v n-té generaci qn - frekvence v n-té generaci nebo (qt, pt)

6 Migrace Populace 1 Populace 2 imigrace emigrace I počet migrantů
N velikost populace

7 Migrace (imigrace) p1 = m(pm – p0) + p0 ∆ p = m(pm – p0) ∆ p = p1 – p0
m (pt - pm) t = ln I N m = relat. počet včleněných zvířat I = počet včleněných zvířat N = velikost populace

8 Selekce Intenzita selekce – selekční koeficient = „s“
Fitness (způsobilost – koeficient fitness = „w“ s i w relativně nebo v % w = 1 – s s = 1 – w s = 0 w = 1 s = 1 w = 0

9 Zaměření selekce u kval. znaků
AA Aa aa selekce neexistuje proti reces. homoz s proti nositelům reces alely s 1-s proti domin. homozyg. 1-s proti nosit. dom. alely 1-s 1-s 1 proti homozygotům 1-s s proti heterozygotům s 1

10 Selekce p1 = n = t = počet generací ∆p = p1 – p0 qn = q1 = t = – p0
1 - s . q2 p1 = n = t = počet generací ∆p = p1 – p0 q0 1 + n q0 q0 1 + 1 q0 qn = q1 = 1 qn 1 q0 t = –

11 Selekce proti „aa“ intenzita selekce s=1
Příklad výpočtu Vstupní data: Selekce proti „aa“ intenzita selekce s=1 p0 = 0,8 q0 = 0,2 s = 1 t = 2 nebo t = 10

12 Příklad výpočtu p1 = = = 0,83 ∆p = p1 – p0 = 0,83 – 0,80 = 0,03 qt = =
1 – 0,04 p1 = = = 0,83 ∆p = p1 – p0 = 0,83 – 0,80 = 0,03 q0 1 + t . q0 0,2 ,2 qt = = = 0,14 0,2 ,2 t = 2 t = 10 = = 0,06 qt = 0,01 1 qt 1 q0 1 0,01 1 0,2 t = – = – = 95

13 Genetický drift Význam v malých populacích
Význam z evolučního hlediska Vede k náhodnému zvýšení nebo snížení frekvence genů nebo genotypů Faktor přizpůsobování populací měnícím se podmínkám prostředí

14 Genetický drift Příčina evoluce
Náhodný posun (změny alelových četností v libovolném směru) Kumulace těchto změn Možnost dosažení krajních hodnot do p nebo q = 1 Dojde k eliminaci nebo fixaci alely v populaci Zastavení genetického driftu do doby vzniku nové mutace

15 σq = ∆q, tj. změna q za 1 generaci + ∆q !
Genetický tlak a) relativní b) absolutní p0 . q0 2N P0 . Q0 2N σ a = σ q = + σ A = + σq = ∆q, tj. změna q za 1 generaci + ∆q ! Příklad: p0 = 0,5 q0 = 0,5 N = 25 0,5 . 0,5 2 . 25 σ q = = 0, ∆ q = + 0,07 q1 = q1 + ∆ q tj. 0,43 až 0,57