Strona główna

Dobór kierunkowy


Pobieranie 22.74 Kb.
Data19.06.2016
Rozmiar22.74 Kb.
WYKŁĄD 11. – 25.05.2010
FORMY DOBORU
Opisują związek między fenotypem a dostosowaniem.

Dobór kierunkowy – fenotypy skrajne są faworyzowane, następuje zmniejszenie zmienności. W jego obrębie może wystąpić dobór negatywny (oczyszczający), który eliminuje osobniki
o zmniejszonym dostosowaniu ↔ dobór pozytywny – faworyzowane są osobniki z mutacjami.

Dobór stabilizujący – preferowane są fenotypy o średniej wartości, następuje zmniejszenie zakresu zmienności – eliminowane są skrajne fenotypy.

Dobór różnicujący – preferowane są odmienne fenotypy, co doprowadza do zwiększenia zmienności.
Przykłady działania doboru naturalnego:

Intensywność doboru naturalnego a płodność samic. Samica samogłowa składa co roku ok. 300 jaj, jednak tylko nieliczne potomstwo osiągnie wiek dojrzały. Czynniki ograniczające liczebność – jeżeli wahania są niewielkie to w kolejnych latach są skorelowane z liczebnością. Jeśli wahania liczebności są gwałtowne i nieregularne to zależą od liczebności.


Stabilizujący wpływ doboru naturalnego

→ pojawiają się często mutacje zmieniające barwę futra myszy – te osobniki są jednak eliminowane. Zmutowane allele wpływają także na inne cechy: allele d i d1 w locus „dilute” zwiększają rozmiar ciała i uszkodzenie osłonki mielinowej.

→ wartość średnia liczby skrętów przypadających na jednostkę długości osi muszli u ślimaka.

→ u morskiego ślimaka Purpura lapillus liczba chromosomów wynosi od 26 (zasiedla miejsca wystawione na silne działanie fal) do 36 (miejsca osłonięte przed falami).


Dobór różnicujący

Działania selekcyjne fal morskich na muszle ślimaków Littorina saxotilis – muszle pokryte żeberkami i guzkami w miejscach narażonych na działanie silnych fal. W lokacjach osłoniętych przed falami muszle są gładsze. U Littorina picta muszle są gładkie u osobników występujących na płaskich plażach narażonych na fale przyboju, w miejscach spokojnych muszle są bogaciej urzeźbione.

U jaszczurki Lacerta serpa samice zamieszkujące Półwysep Apeniński składają średnio 24 jaja (więcej potencjalnych wrogów), natomiast na okolicznych wyspach samice składają po 11 jaj (mniej pokarmu).

Mechanizm przemysłowy obserwowany u Biston betularia – forma typica, insolaris, carbonaria (determinuje ją dominujący allel epistatyczny w stosunku do insolaris). Nie jest to jednak polimorfizm stabilny, lecz przejściowy. Zastępowanie jednego allela przez inny to tzw. substytucja genu.


Dobór kierunkowy

→ niewrażliwość na warforynę u szczurów wędrownych. Warforyna hamuje enzym katalizujący syntezę witaminy K (niezbędna do krzepnięcia krwi). Spożycie warforyny powoduje śmiertelne wykrwawienie się szczura,

→ niewrażliwość owadów na insektycydy.


Dobór zależy od częstości

→ dostosowanie genotypu zależy od częstości tych genotypów w populacji,

→ teoretyczny przykład: organizm o genotypie aa jest odporny na pasożyty. Gdy pasożyty wymierają, dostosowanie tego genotypu jest niższe. Jeżeli osobniki o tym genotypie są częste to pasożytów jest niewiele, ale osobniki o tym genotypie mają niższe dostosowanie. Jeżeli występują nielicznie to pasożytów jest dużo i genotyp aa ma wyższe dostosowanie.

Wnioski:


→ efektem działania tego doboru jest polimorfizm zróżnicowany,

→ w stanie równowagi wszystkie genotypy mają identyczne dostosowanie i identyczne współczynniki doboru .


Dobór apostatyczny

Jest to forma doboru zależna od częstości. Doborem tym tłumaczy się:

→ wybiórczość żywieniową sikor (gatunków rzadkich jedzą mniej a częstych więcej),

→ polimorfizm małych żabek naziemnych,

→ polimorfizm ptaków drapieżnych.
Dobór płciowy

Podstawowym mechanizmem doboru płciowego jest wybór między samcami, którego dokonuje samica. U kwaków – ptaków rajskich – preferowane przez samice są najbardziej jaskrawo ubarwione samce. U ptaków śpiewających i papug brak doboru płciowego. U ssaków kopytnych też brak doboru płciowego.


Dostosowanie genotypu – miara jego jest sukces rozrodczy, czyli liczba potomstwa osiągającego wiek rozrodczy.

Dany genotyp w różnych środowiskach może wytwarzać różne fenotypy, dlatego też dostosowanie stanowić może wartość średnią mierzoną dla tych wszystkich fenotypów.

Rozpatrzmy osobniki o niezachodzących pokoleniach, rozmnażające się bezpłciowo tylko raz i zaraz po tym umierające (np., wiele owadów). Niech to będą tylko samice. Składają one jaja o genotypie A (60 jaj – to ich płodność). Niech proporcja tych jaj wynosi 0,05, z tych jaj wywodzą się osobniki dożywające wieku rozrodczego (przeżywalność). Dostosowanie genotypu A wynosi zatem: proporcja przeżywalności osobników pomnożona przez średnią płodność, czyli . Wartość 3 to średnia płodność potomstwa jaką nowonarodzony osobnik o genotypie A wprowadzi do nowego pokolenia.

3 jest tempem przyrostu liczebności. Tempo wzrostu R – współczynnik reprodukcji netto. R jest również miarą dostosowania.

Przy innej wartości przeżywalności, np. 0,1 i innej średniej płodności, np. 40 jaj dla genotypu B wartość jego dostosowania =4

 - tempo wzrostu liczebności dla genotypu i to dostosowanie bezwzględne.

 - dostosowanie względne to wartość R względem genotypu preferencyjnego.

Genotyp referencyjny to genotyp o największym dostosowaniu, ma wartość W=1.

W powyższym przykładzie  a 
Dostosowanie średnie  (dla mojej wygody dalej oznaczane jako W)

Jest to dostosowanie przeciętnego genotypu referencyjnego. Niech częstość genotypu A wynosi 0,2, a genotypu B 0,8. Wówczas .




Współczynnik doboru s

Wskazuje to o ile dostosowanie danego genotypu jest mniejsze w stosunku do genotypu referencyjnego. . Współczynnik doboru jest miarą przewagi selekcyjnej genotypu o lepszym dostosowaniu. Tempo zmian genetycznych zależy od względnego dostosowania.


Modele doboru naturalnego – zmiany częstości alleli

Mamy trzy genotypy: A1A1, A1A2, A2A2

O częstości urodzeniowej: p2, 2pq, q2

Dostosowaniu względnym w11, w12, w22

Stosunek alleli w genotypach A1:A2 wynosi: , co upraszczając daje: . Zmiana częstości alleli między pokoleniami wynosi za wzorem pierwszym stanowiącym model ogólny doboru


Modele doboru

Korzystny allel dominujący, niekorzystny allel recesywny (). W równaniu pierwszym zamiast W z kreseczką :P podstawiamy konkretne wartości dostosowania - zamiast . Zmiana częstości alleli między pokoleniami wynosi tutaj: .

Korzystny allel częściowo dominujący(). h jest miarą stopnia dominacji w odniesieniu do dostosowania a jego wartość zawiera się między 0 a 1.

Zamiast w11 podstawiamy 1; w12 podstawiamy 1-hs; w22 podstawiamy 1-s.



q>0 to równanie jest dodatnie, a częstość A1 rośnie aż do utrwalenia.


Dostosowanie heterozygot jest wyższe niż obu homozygot.

Dostosowanie A1A1=1-s A1A2=1 A2A2=1-t

S oraz t to współczynniki doboru



Dostosowanie heterozygot jest niższe niż obu homozygot ().

W11=1+s; w12=1; w22=1+t



Delta p dodatnie gdy sp większe od tq



Ujemne gdy sp mniejsze od tq.

/w11



©snauka.pl 2016
wyślij wiadomość