Mutace, migrace, selekce Mutace PŘIKLAD 48 U Drosophila mauritiana byl popsán genetický faktor, který způsobuje spontánní deleci transponovatelného elementu mariner s četností přibližně jedno procento na generaci pro každou kopii. Kolik generací bude v populaci, obsahující lokus na němž je inzerce mariner fixována (v homozygotnim stavu), zapotřebí k tomu, aby četnost jedinců homozygotních pro deleci byla větší než 5%? Předpokládáme, že populace je velká, oplození je náhodné, že faktor excize je fixován a že delece elementu neovlivňuje životnost a plodnost. * = 1 - f ftStiif m«fié« MA***. M twt&tm / [h-v —-______________________________________________________________________*------------------------------------------------------------■ Pf. - Ärn^>/r /A* ČT&ssn^Qf — Mutace PŘIKLAD 49 U bakterie Salmonella typhimurium existuje gen, který kontroluje bílkovinné komponenty buněčného bičíku. Tento gen má dvě alely, A a a. Mutační rychlost z A na a byla odhadnuta na = 8,6 . 10"4 na generaci a pro zpětné mutace z a na A = 4,7 . 10"3 na generaci. Důvodem této neobvykle vysoké hodnoty mutační rychlosti v obou směrech je to, že se nejedná o mutaci v pravém slova smyslu, nýbrž o intrachromozomovou rekombinaci. Formálně však můžeme považovat tento systém jako systém s reverzními mutacemi. V kulturách, ve kterých byla při založení četnost alely A p0-0, vzrostla po 30 generacích hodnota p na 0,16 a po 700 generacích na p=Qi85. V kulturách s počáteční Četností p0=\ klesla četnost po 388 generacích na 0,88 a po 700 generacích na 0,86. Porovnejte tyto údaje s výpočty podle rovnice 3.4 při použití odhadnutých mutačních rychlostí. Jaká je rovnovážná Četnost A? Chyba v řešení if^K ^ ^y-fo^/U/*. ß: fo = 0 i-3o rorň h ho P~4fér &< í^t j>- fyfá Mutace PŘIKLAD 50 Při elektroforetickém studiu karibských populací Drosophila wi l lis t oni bylo odhaleno pět alcl genu pro Ieucinaminopeptidázu-5 (Lap-5). V jedné ze studovaných populací byly alelové četnosti 0,494, 0,429, 0,057. 0,014 a 0,006, ve druhé 0,801, 0,177, 0,014, 0,004 a 0,004. Druhá populace obsahuje osm alel genu pro xantindehydrogenázu (Xdh) s četnostmi 0,446, 0,406,0,092, 0,034, 0,014, 0,004, 0,002 a 0,002 a čtyři aleíy genu pro adenylátkinázu-1 (Adk-J) s četnostmi 0,574, 0,309, 0,114 a 0,003. Odhadněte efektivní počet alel pro všechny případy. 3. fe/L^fCb-- ■ 0% Ml ofitt ßrHk 0,úôl Ů}001 ? Šfthzurti flärjt&t fy 30J A^- ""ty'*! X>&t3Sr L Up~š~ .,;> K^j, . -=1,49 Efektivní počet alel je určován spíše uniformitou alelových četností než jejich aktuálním počtem. Migrace PŘIKLAD 52 Použijte údaje z příkladu 47 (str. 127) pro geny S/s a další a odhadněte velikost migrace z populace bělochů do černošské populace. Chyba v řešení PŘIKLAD 47 Příklad je založen na údajích o četnostech některých alel u tří lidských subpopulací. Jsou to většinou alely genů kontrolujících různé charakteristiky krevních skupin (kromě genu pro tvorbu enzymu glukózo-6-fosfátdehydrogenázy a genu pro beta-hemoglobin). Předpokládáme, že vždy dvě alely jednotlivých genů, které mají nejvyšší četnost, jsou zároveň jedinými alelami těchto genů. Proto je vždy uvedena pouze četnost jedné alely: černoši černoši běloši (záp. Afrika) (Claxton) (Claxton) ■T/a M 0,474 0,484 0,507 S 0,172 0,157 0,279 Fy 0 0,045 0,422 .ne 0,693 0,743 0,536 Jŕ 0,117 0,123 0,002 G6PD- • 0,176 0,118 0 r 0.090 0.043 0 tie® —5 iřtfi^ij) Ů*/L«7> (fŤ)b = ^J =>>*^ 4*" PŘIKLAD 53 ., Tay-Sachsova choroba je autozomálně recesivní onemocnění projevující se především degenerací mozku a vedoucí ke smrti v raném dětství. U židů Aškenazi se tato choroba vyskytuje s četností 1/6000 porodů, u ostatní nežidovské populace pak s četností 1/500 000 porodů. Jaký výskyt se očekává u potomků ze sňatku příslušníků těchto dvou populací? Jaký výskyt této choroby bychom očekávali u potomků z náhodných sňatků v další generaci? Oko** X ?/W f (W#**'"*>w i = tmíce ==> *=4*«, v£?::e!' Migrace 1/2pq + q^2 ft -- ff, * « *>**%£$+ ^ VJ y Mrtvit («n,, s [ é-o&wivi« t q =) a~fR&sstf\ Selekce M^ľôiyr Air A ( 4 MftA = -i Mr- Y -£> /Wox^r^V ^ rtA /u cZCk. f/ J&Ô I M ď At Delíŕitč Ar*? A** f Ym&7 4^CJ^I f\4fr yjV&T (\f$*>U Mfů%/ ^ť- /fr///W, !/ ^ flť* 1 f h č/3 A =0 Selekce Př. 55 a 56 Hŕ'C&r MíPTlV/j/ jt<3D/soľ? /H" *Mhrf« *> , . Wl/W2 = 1 -0696 w2 = 0,935 *l Pvi4Ttifi* Me / fag*/} / —-—------—--------------- Ar. V fiv\ 4Tt vw Me / /#? *£<,// Selekce PŘÍKLAD 57 V evoluci průmyslového melanismu (viz př. 10, str, 49) můžeme považovat alelu podmiňující tmavé zbarvení za zvýhodněnou dominantní alelu. U Biston betidaria vzrostla četnost melanických jedinců z 1 procenta v roce 1848 na 95 procent v roce 1898. Tento druh má jednu generaci do roka. Odhadněte přibližnou hodnotu koeficientu výběru s proti nemelanickým fenotypům, která způsobila uvedenou změnu fenotypových četností. Kolik generací by bylo zapotřebí pro tutéž změnu četnosti melanických fenotypu v hypotetickém případě, kdyby alela pro melanismus byla recesivni a za předpokladu stejné hodnoty s proti nemelanickým jedincům? z fa - 0/ ffj- (fftr) H --4-0.9r- o,or r ^JjWt Selekce éftf Spí tow«. >*&& -f ^ /•/.„ TtíTv'r?«wTo rfop^tt}' ňenj/sťt. /íVnA' /ŕ?^ f tet ~> é* ifá-f' Wf = Qjw^Z l rí/t*w&^' fr pôn ,^4/^j 4c * l («.) + ifo s mWfMfr >** l& X^S-j-%M'-A^/W> í?, AK f i w = - p/ž * p^ i Selekce ^>4q*. fár) j pif**') hc* t jfa /. = Oi 1 i^fáj faw4*f ď>#>t* ?*tä*J/<*?&* ^W^ &*& -M tun* 71>c4 toôfdwr* Selekce