Genetica populatiei Genetica populatiei structura genetica a populatiei

  • Slides: 37
Download presentation
Genetica populatiei

Genetica populatiei

Genetica populatiei • structura genetica a populatiei • alele • genotipuri Grupare de indivizi

Genetica populatiei • structura genetica a populatiei • alele • genotipuri Grupare de indivizi conspecifici… Modele de variatie genetica in pop. Modificari in structura genetica in timp

Descrierea structurii genetice • frecventele genotipice • frecventele genice - alelice rr = alb

Descrierea structurii genetice • frecventele genotipice • frecventele genice - alelice rr = alb Rr = roz RR = rosu

Descrierea structurii genetice • frecventele genotipice • frecventele alelice 200 alb 500 roz Frecventele

Descrierea structurii genetice • frecventele genotipice • frecventele alelice 200 alb 500 roz Frecventele genotipice: 200/1000 = 0. 2 rr 500/1000 = 0. 5 Rr 300 rosu total = 1000 flori 300/1000 = 0. 3 RR

Descrieera structurii genetice • frecventele genotipice • frecventele genice 200 rr = 400 r

Descrieera structurii genetice • frecventele genotipice • frecventele genice 200 rr = 400 r 500 Rr = 500 R 300 RR = 600 R Frecventele genice: 900/2000 = 0. 45 r 1100/2000 = 0. 55 R total = 2000 alele

Pentru o populatie cu genotipurile : calculati: Frecventele genotipice 100 GG 160 Gg 140

Pentru o populatie cu genotipurile : calculati: Frecventele genotipice 100 GG 160 Gg 140 gg Frecventele fenotipice Frecventele genice

Pentru o populatie cu genotipurile : calculati: Frecventele genotipice 100 GG 160 Gg 260

Pentru o populatie cu genotipurile : calculati: Frecventele genotipice 100 GG 160 Gg 260 100/400 = 0. 25 GG 0. 65 160/400 = 0. 40 Gg 140/400 = 0. 35 gg Frecventele fenotipice 260/400 = 0. 65 green 140/400 = 0. 35 brown 140 gg Frecventele genice 360/800 = 0. 45 G 440/800 = 0. 55 g

O alta modalitate de a calcula frecventele genice: Frecventele genotipice 100 GG 160 Gg

O alta modalitate de a calcula frecventele genice: Frecventele genotipice 100 GG 160 Gg 0. 25 GG 0. 40 Gg 0. 35 gg G G g g 0. 25 0. 40/2 = 0. 20 0. 35 Frecventele genice 140 gg 360/800 = 0. 45 G 440/800 = 0. 55 g OR [0. 25 + (0. 40)/2] = 0. 45 [0. 35 + (0. 40)/2] = 0. 65

Genetica populatiei ü Ce este gen. pop. ? üCalculeaza - frecventele genotipice - frecventele

Genetica populatiei ü Ce este gen. pop. ? üCalculeaza - frecventele genotipice - frecventele genice De ce este importanta variatia genetica? Cum se modifica structura genetica a pop?

Variatia genetica in spatiu si timp Frecv aleleu Mdh-1 in colonii de melci din

Variatia genetica in spatiu si timp Frecv aleleu Mdh-1 in colonii de melci din doua cartiere

Variatia genetica in spatiu si timp Schimbari in frecventa aleleli F la locusul Lap

Variatia genetica in spatiu si timp Schimbari in frecventa aleleli F la locusul Lap la populatiile de soareci de preerie timp de 20 gener.

Variatia genetica in spatiu si timp De ce este importanta variatia genetica ? Potential

Variatia genetica in spatiu si timp De ce este importanta variatia genetica ? Potential de modificare a structurii geneti • adaptare a mediu - conservare • Divergenta populatiilor - biodiversitate

De ce este importanta variatia genetica ? variatie Incalzire globala supravietuire EXTINCTIE!! lipsa variatiei

De ce este importanta variatia genetica ? variatie Incalzire globala supravietuire EXTINCTIE!! lipsa variatiei

De ce este importanta variatia genetica ? nord sud variatie nord sud lipsa variatiei

De ce este importanta variatia genetica ? nord sud variatie nord sud lipsa variatiei

De ce este importanta variatia genetica ? nord sud divergenta variatie nord sud lipsa

De ce este importanta variatia genetica ? nord sud divergenta variatie nord sud lipsa variatiei LIPSA DIVERGETEI!!

Cum se modifica structura genetica? Modificari in frecventa alelelor sau a genotipurilor in timp

Cum se modifica structura genetica? Modificari in frecventa alelelor sau a genotipurilor in timp • mutatie • migratie • Selectie naturala • drift genetic • consangvinizare

Cum se modifica structura genetica? • mutatie Modificari spontane in DNA • migratie •

Cum se modifica structura genetica? • mutatie Modificari spontane in DNA • migratie • selectie naturala • Drift genetic • consangvinizare • genereaza noi alele • sursa primara de variabilitat

Cum se modifica structura genetica? • mutatie • migratie Indiv. se deplaseaza dintr-o pop

Cum se modifica structura genetica? • mutatie • migratie Indiv. se deplaseaza dintr-o pop in • selectie naturala • drift genetic • consangvinizare • se introduc noi alele “flux genic”

Cum se modifica structura genetica? • mutatie • migratie Anumite genotipuri produc mai multi

Cum se modifica structura genetica? • mutatie • migratie Anumite genotipuri produc mai multi urmasi • selectie naturala • Drift genetic • consangvinizare • diferente in supravietuire • sau reproducere diferente in“fitness” • duce la adaptare

Selectia naturala Resistenta la sapun antibacterian Generatia 1: 1. 00 sensibile 0. 00 rezistente

Selectia naturala Resistenta la sapun antibacterian Generatia 1: 1. 00 sensibile 0. 00 rezistente

Selectie naturala Rezistenta la sapun antibacterian mutatie! Generetia 1: 1. 00 sensibile 0. 00

Selectie naturala Rezistenta la sapun antibacterian mutatie! Generetia 1: 1. 00 sensibile 0. 00 rezistente Generatia 2: 0. 96 sensibile 0. 04 rezistente Generatia 3: 0. 76 sensibile 0. 24 rezistente

Selectia naturala Rezistenta la sapun antibacterian Generetia 1: 1. 00 sensibile 0. 00 rezistente

Selectia naturala Rezistenta la sapun antibacterian Generetia 1: 1. 00 sensibile 0. 00 rezistente Generatia 2: 0. 96 sensibile 0. 04 rezistente Generatia 3: 0. 76 sensibile 0. 24 rezistente Generatia 4: 0. 12 sensibile 0. 88 rezistente

Selectia narurala poate duce la divergenta nod sud divergenta

Selectia narurala poate duce la divergenta nod sud divergenta

Selectia in cazul anemiei falciforme aa – hemoglobina ß anormala Fitness scazut AA –hemoglobina

Selectia in cazul anemiei falciforme aa – hemoglobina ß anormala Fitness scazut AA –hemoglobina ß normala vulnerabile la malarie Aa – ambele hemoglobine ß resistent la malarie Fitness intermed. Fitness ridicat Selectia favorizeaza heterozigotii (Aa). Ambele alele se mentin in pop. (a la nivel scazut).

Cum se modifica structura genetica? • mutatie • migratie Modificare datorata intamplarii • selectie

Cum se modifica structura genetica? • mutatie • migratie Modificare datorata intamplarii • selectie naturala • drift genetic • consangvinizare • eroarea de esantionare • reprezentativitate falsa • populatii mici

Drift genetic Inainte: 8 RR 0. 50 R 8 rr 0. 50 r Dupa:

Drift genetic Inainte: 8 RR 0. 50 R 8 rr 0. 50 r Dupa: 2 RR 6 rr 0. 25 R 0. 75 r

Cum se modifica structura genetica? • mutatie • migratie • selectie naturala • drift

Cum se modifica structura genetica? • mutatie • migratie • selectie naturala • drift genetic • consangvinizarea Determina modificari in frecventele genice

Cum se modifica structura genetica? • mutatie • migratie • selectie naturale • Drift

Cum se modifica structura genetica? • mutatie • migratie • selectie naturale • Drift genetic • consangvinizare Reproducerea combina alelele in genotipuri • reproducerea consangvina • (nepanmictica) combinatie ne-randomica a alelelor

A A A a A A 0. 8 a 0. 2 AA 0. 8

A A A a A A 0. 8 a 0. 2 AA 0. 8 x 0. 8 a. A 0. 2 x 0. 8 aa x AA a 0. 2 Aa 0. 8 x 0. 2 aa 0. 2 x 0. 2 aa AA Frecventele genice: A = 0. 8 A = 0. 2 Frecventele genotipice: AA = 0. 8 x 0. 8 = 0. 64 Aa = 2(0. 8 x 0. 2) = 0. 32 aa = 0. 2 x 0. 2 = 0. 04

Principiul (legea) Hardy-Weinberg • Intr-o populatie panmictica infinita numeric, frecventa genelor si genotipurilor este

Principiul (legea) Hardy-Weinberg • Intr-o populatie panmictica infinita numeric, frecventa genelor si genotipurilor este constanta de la o generatie la alta. • Frecventa genelor in populatia descententa depinde de frecventa genelor in populatia parentala si nu de cea a genotipurilor

Concluziile legii Hardy-Weinberg 1. Frecventele alelice nu se schimba de la o generatie la

Concluziile legii Hardy-Weinberg 1. Frecventele alelice nu se schimba de la o generatie la alta 2. 2. Proportiile dintre genotipuri sunt determinate de catre “legea patratului”. • pentru doua alele = (p + q)2 = p 2 + 2 pq + q 2 • pentru trei alelel (p + q + r)2 = p 2 + q 2 + r 2 + 2 pq + 2 pr +2 qr

Concluziile legii Hardy-Weinberg 3. echilibrul Hardy-Weinberg se produce independent de frecventele alelice (genice) Frecvente

Concluziile legii Hardy-Weinberg 3. echilibrul Hardy-Weinberg se produce independent de frecventele alelice (genice) Frecvente genice Frecvente genotipice A 1 = 0. 80, A 2 = 0. 20 A 1 A 1 = 0. 64, A 1 A 2 = 0. 32, A 2 A 2 = 0. 04 A 1 = 0. 50, A 2 = 0. 50 A 1 A 1 = 0. 25, A 1 A 2 = 0. 50, A 2 A 2 = 0. 25 A 1 = 0. 10, A 2 = 0. 90 A 1 A 1 = 0. 01, A 1 A 2 = 0. 18, A 2 A 2 = 0. 81

Premise ale echilibrului Hardy-Weinberg 1. Reproducerea este randomica PANMICTICA… dar exista si alte modalitati

Premise ale echilibrului Hardy-Weinberg 1. Reproducerea este randomica PANMICTICA… dar exista si alte modalitati de reproducere Asortativa pozitiva Asortativa negativa Consangvina (autofecundare)

Premizele echilibrului Hardy-Weinberg 1. Reproducere panmictica 2. Dimensiunea pop. infinita (exclude driftul) 3. Fara

Premizele echilibrului Hardy-Weinberg 1. Reproducere panmictica 2. Dimensiunea pop. infinita (exclude driftul) 3. Fara migratie 4. Fara mutatie 5. Fara selectie

Echilibrul Hardy-Weinberg : un model nul - ipotetic 1. Reproducere panmictica 2. Dimensiunea pop.

Echilibrul Hardy-Weinberg : un model nul - ipotetic 1. Reproducere panmictica 2. Dimensiunea pop. infinita (exclude driftul) 3. Fara migratie 4. Fara mutatie 5. Fara selectie Echilibrul Hardy-Weinberg specifica conditii in care populatia nu evolueaza! Legea H-W identifica un set de evenimente care poate cauza evolutie in populatiile reale.

Se manifesta in natura echilibrul Hardy. Weinberg? Exemplu: codul de Atlantic (Gadus morrhua) •

Se manifesta in natura echilibrul Hardy. Weinberg? Exemplu: codul de Atlantic (Gadus morrhua) • 364 pesti testati pentru - single nucleotide polymorphism (SNP) A 1 A 1 = 109 A 1 A 2 = 182 A 2 A 2 = 73 intrebare: Este populatia in echilibru Hardy-Weinberg ?

Testarea pentru echilibrul Hardy. Weinberg pasul 1: estimarea frecventelor genotipice pasul 2: estimarea frecventelor

Testarea pentru echilibrul Hardy. Weinberg pasul 1: estimarea frecventelor genotipice pasul 2: estimarea frecventelor genice pasul 3: estimarea frecventelor genotipice asteptate prosupunand prezenta echilibrului H-W pasul 4: compararea frecventelor genotipice observate cu cele asteptate 2 = (Obs. – Ast. )2 Ast.