Transcript Populaciona genetika

POPULACIONA
GENETIKA
GENETIKA
izučava procese
nasledjivanja i
promenljivosti
- na nivou jedinke
- na nivou porodice
- na nivou grupe
jedinki (populacije)
POPULACIJA- grupa jedinki iste vrste koja
naseljava odredjeno stanište. Jedinke se
ukrštaju i daju plodno potomstvo.
- VRSTE SU NAJČEŠĆE IMAJU VIŠE POPULACIJA
- PROMENE KOJE NASTAJU U IZOLOVANIM
(NAJČEŠĆE UDALJENIM) POPULACIJAMA
VREMENOM MOGU DA DOVEDU DO NASTANKA
NOVIH VRSTA
- POPULACIJA IMA SVOJU GENETIČKU
STRUKTURU – ona je odredjena učestalošću
genskih alela i njihovih kombinacija (genotipova)
- UKUPNA SUMA SVIH GENA JEDINKI KOJE ČINE
POPULACIJU ČINI FOND GENA (ili suma svih
gena gameta)
- U užem smislu FOND GENA je SUMA GENA
JEDNOG ODREDJENOG GENSKOG LOKUSA (za
populaciju od 1000 jedinki fond 2000 lokusa)
UKOLIKO SE GENETIČKA
STRUKTURA POPULACIJE NE
MENJA KROZ GENERACIJE
POPULACIJA JE U RAVNOTEŽI
“IDEALNA POPULACIJA”
- PODRAZUMEVA SLUČAJNO SPARIVANJE
JEDINKI (PANMIKSIJA)
- JEDINKE IMAJU PODJEDNAKU ADAPTIVNU
VREDNOST (JEDNAK FERTILITET I VIJABILITET)
- JE DOVOLJNO VELIKA
- NEMA MIGRACIJA
- NEMA MUTACIJA
- NEMA SELEKCIJE
pA
qa
učestalost dominantnog alela
učestalost recesivnog alela
pA + qa =1
ili 100%
ženski gameti
pA
pA
qa
2
p
AA
pq Aa
qa
pq Aa
2
q
aa
(p A + qa)2 = 1
p2 AA + 2pq Aa + q2 aa =1
HARDY - WEINBERG
učestalost genotipova
2
p
AA
2pq Aa
2
q
aa
učestalost dominantnih
homozigota
učestalost heterozigota
učestalost recesivnih
homozigota
učestalost fenotipova
2
p
2
q
AA + 2pq Aa
aa
učestalost
dominantnog fenotipa
učestalost recesivnog fenotipa
q = q2
MUTACIJE NA X HROMOZOMU
pX
2XX
p
pX
qX pqXX
pX
Y
pXY
qX
pqXX
q2X X
qX
qX Y
p 0.9 X
p0.9
X
q0.1
X
0.81 XX
p2
0.09 XX
pq
q 0.1 X
0.09 XX
pq
0.01 X X
q2
Y
0.9 XY
p
0.1 X Y
q
0.81 XX : 0.18 XX : 0.01 X X
0.9 XY : 0.1X Y
IZRAČUNAVANJE UČESTALOSTI ALELA
FENOTIP (KRVNA GRUPA) / BROJ OSOBA
M
MN
N
298
489
213
GENOTIPOVI/ BROJ OSOBA
MM
MN
NN
298
489
213
OSOBE
ALELI
298 MM
596
M
489
MN
489
M
213
NN
OD UKUPNO 2000
LOKUSA
+ 489
N
426
N
1089 M + 915
N
ALELA
UČESTALOST ALELA (frekvencija)
M
N
= 1085/2000 =
= 915/2000 =
f
0.5425 ili
54.25%
0.4575 ili
45.75%
GENOTIPOVI
MM
SVI GAMETI
M
1/2 GAMETA
M
1/2 GAMETA
N
M
MN
NN
SVI GAMETI
N
N
0.298 MM
0.298 M
0.2445 M
0.5425 ili
54.25% M
GAMETA
0.489 MN
0.2445 N
0.213
NN
0.213 N
0.4575 ili
45.75% N
GAMETA
KODOMINANTNI ODNOS ALELA
pM
qN
p2 MM
2pq MN
q2 NN
p2 M
2pq MN
2
q N
UČESTALOST
ALELA
UČESTALOST
GENOTIPOVA
UČESTALOST
FENOTIPOVA
POPULACIJA
pM
qN
NEMCI
0.55
0.45
ESKIMI
0.93
0.17
AUSTRALIJSKI
URODJENICI
0.18
0.82
INDIJANCI IZ
SAD
0.78
0.22
PANMIKSIJA – slučajno sparivanje
- sparivanje nezavisno od genotipa
ASORTATIVNO SPARIVANJE
- nije slučajno, postoji odabir
INBRIDING - KONSANGVINITET
- ukrštanje srodnika
MEDICINSKI ZNAČAJ – POVEĆAVA RIZIK DA SE
NADJU U HOMOZIGOTNOM STANJU RETKI
RECESIVNI GENI
STEPEN SRODSTVA
1/2
PROPORCIJE ZAJEDNIČKIH GENA U SRODNIKA
1/2
n
n
KOEFICIJENT INBRIDINGA
STEPEN SRODSTVA
F
VEROVATNOĆA DA SE U GENOTIPU POTOMSTVA,
IZ UKRŠTANJA SRODNIKA, NADJU JEDNAKI
ALELI (PROPORCIJA – HOMOZIGOTNOSTI)
PRVI STEPEN SRODSTVA - 1/2 ZAJEDNIČKIH GENA
RODITELJ / DETE
F=1/4
BRAĆA / SESTRE
DIZIGOTNI BLIZANCI
DRUGI STEPEN SRODSTVA - 1/4 ZAJEDNIČKIH
GENA
F=1/8
POLU BRAĆA /
SESTRE
STRIČEVI /
NEĆACI
TREĆI STEPEN SRODSTVA - 1/8 ZAJEDNIČKIH GENA
F=1/16
POLU BRAĆA /
SESTRE
ČETVRTI STEPEN SRODSTVA - 1/16 ZAJEDNIČKIH
GENA
F=1/32
PETI STEPEN SRODSTVA - 1/32 ZAJEDNIČKIH GENA
F=1/64
A1A2
A3A4
I
II
F=1/16
III
IV
A1A1
1/64
A2A2
1/64
A3A3
1/64
A4A4
1/64
4/64
A
C
E
G
I
F
B
I
II
III
IV
AB
0
AD
1/4
CD
1/4
CF
1/8
EF
1/16
EH
1/32
GH
1/64
GJ
1/128
IJ
1/256
D
F
H
J
F
K
M
O
Q
I
II
III
IV
KL
1/8
KN
1/16
MN
1/32
MP
1/64
OP
1/128
OR
1/256
QR
1/512
L
N
P
R
MUTACIJE
Izvor novih oblika gena alela
REKURENTNE MUTACIJE
MUTACIONI PRITISAK
PRIRODNA SELEKCIJA
POVEĆANJE ILI SMANJENJE UČESTALOSTI
GENA ILI GENOTIPOVA USLED RAZLIKE U
PLODNOSTI (FERTILITETU) I
PREŽIVLJAVANJU (VIJABILNOSTI) JEDINKI
KADA SU PLODNOST I PREŽIVLJAVANJE SVIH
GENOTIPOVA U POPULACIJI JEDNAKI –
ADAPTIVNA VREDNOST
(W ) = 1
KADA SU PLODNOST I PREŽIVLJAVANJE
GENOTIPOVA U POPULACIJI RAZLIČITI –
KOEFICIJENT SELEKCIJE S – predstavlja
stepen smanjenja adaptivne vrednosti
genotipa
W+S=1
W=1-S
SELEKCIJA
ŠTETNIH
DOMINANTNIH GENA
ŠTETNIH
RECESIVNIH GENA
OBLICI SELEKCIJE
PROTIV HOMOZIGOTA U KORIST
HETEROZIGOTA
BALANSNI POLIMORFIZAM
PROTIV HETEROZIGOTA U KORIST
HOMOZIGOTA
NESTABILNI POLIMORFIZAM
TRANZITNI POLIMORFIZAM
NEUTRALNI POLIMORFIZAM
MIGRACIJE
EMIGRACIJE I IMIGRACIJE
RAZMENA GENA IZMEDJU
POPULACIJA
PROTOK GENA
GENETIČKI DRIFT
IZRAŽEN U MALIM POPULACIJAMA
ODSTUPANJA U GENETIČKOJ
STRUKTURI USLED SLUČAJNOSTI