natural selection, genetic drift, gene flow
DESCRIPTION
2009 Marek Vácha. Natural selection, genetic drift, gene flow. pět podmínek, aby platila Hardy-Weinbergova rovnováha jsou Velmi značná velikost populace Žádná Žádná mutace Panmixie Žádný přírodní výběr narušení jakékoli z těchto podmínek otevírá dveře pro evoluci. Natural selection. - PowerPoint PPT PresentationTRANSCRIPT
![Page 1: Natural selection, genetic drift, gene flow](https://reader036.vdocuments.net/reader036/viewer/2022062322/568146e8550346895db4200b/html5/thumbnails/1.jpg)
2009Marek Vácha
![Page 2: Natural selection, genetic drift, gene flow](https://reader036.vdocuments.net/reader036/viewer/2022062322/568146e8550346895db4200b/html5/thumbnails/2.jpg)
pět podmínek, aby platila Hardy-Weinbergova rovnováha jsou Velmi značná velikost populace Žádná Žádná mutace Panmixie Žádný přírodní výběr
narušení jakékoli z těchto podmínek otevírá dveře pro evoluci
![Page 3: Natural selection, genetic drift, gene flow](https://reader036.vdocuments.net/reader036/viewer/2022062322/568146e8550346895db4200b/html5/thumbnails/3.jpg)
Natural selection
divoké populace Drosophila melanogaster obsahují alelu, která je činí rezistentními vůči DDT
tato alela má frekvenci 0% u laboratorních kmenů, které jsou pěstovány z divokých populací odchycených v přírodě na konci 30. let, kdy se ještě DDT nepoužíval
u kmenů odchycených v přírodě po roce 1960 (kdy se DDT již 20 let užíval) je frekvence této alely 37%
mutace zřejmě vznikla mezi lety 1930 – 1960 (nebo možná před 1930, ale byla velmi vzácná) a DDT funguje jako silný selekční tlak
![Page 4: Natural selection, genetic drift, gene flow](https://reader036.vdocuments.net/reader036/viewer/2022062322/568146e8550346895db4200b/html5/thumbnails/4.jpg)
Genetický drift
v modelové situaci na obrázku je věcí náhody, která rostlinka přežije a zanechá potomky
efekt funguje dobře u malých populací hodíme-li tisíckrát korunou, panna a orel vyjdou cca 1:1 hodíme-li jen desetkrát, poměry mohou být různé
mezi genetický drift patří Founder effect (efekt zakladatele) v bouři se jen izolované hejnko ptáků dostane na osamělý
ostrov (Darwinovy pěnkavy na Galapágách) nebo jen legendární jedna oplozená samička na ostrově Tristan da Cunha mělo v r. 1960 z 240 potomků
původních kolonistů 4 nemoc retinis pigmentosa, způsobující progresívní formu slepoty jeden z původních 15 osadníků v roce 1814 zřejmě alelu
přinesl v heterozygotním stavu
![Page 5: Natural selection, genetic drift, gene flow](https://reader036.vdocuments.net/reader036/viewer/2022062322/568146e8550346895db4200b/html5/thumbnails/5.jpg)
Genetický drift
Generace 1: jen 5 rostlin zanechá potomkyGenerace 2: jen 2 rostliny zanechají potomky
![Page 6: Natural selection, genetic drift, gene flow](https://reader036.vdocuments.net/reader036/viewer/2022062322/568146e8550346895db4200b/html5/thumbnails/6.jpg)
The Bottleneck Effect
požár, povodeň nebo jiná náhlá změna prostředí může způsobit efekt hrdla láhve (=the bottleneck effect) v následné populaci se frekvence alel různým
způsobem změní, některé alely mohou vymizet úplně
i když se následně populace znovu rozmnoží, genetická variabilita je ztracena což je častý případ zvířat zachráněných v
ZOO, rozmnožených a opět vysazených do přírody
![Page 7: Natural selection, genetic drift, gene flow](https://reader036.vdocuments.net/reader036/viewer/2022062322/568146e8550346895db4200b/html5/thumbnails/7.jpg)
The bottleneck effect
![Page 8: Natural selection, genetic drift, gene flow](https://reader036.vdocuments.net/reader036/viewer/2022062322/568146e8550346895db4200b/html5/thumbnails/8.jpg)
The Bottleneck Effect
V Illinois zbyly v roce 1993 jen dvě izolované populace, čítající dohromady méně než 50 jedinců
![Page 9: Natural selection, genetic drift, gene flow](https://reader036.vdocuments.net/reader036/viewer/2022062322/568146e8550346895db4200b/html5/thumbnails/9.jpg)
The Bottleneck EffectTympanuchus cupido
počet alel na lokus se výrazně redukoval
z méně než 50% vajec se vylíhla kuřátka
![Page 10: Natural selection, genetic drift, gene flow](https://reader036.vdocuments.net/reader036/viewer/2022062322/568146e8550346895db4200b/html5/thumbnails/10.jpg)
The Bottleneck EffectTympanuchus cupido
počet alel na lokus se výrazně redukoval
z méně než 50% vajec se vylíhla kuřátka
Bottleneck zde zapříčinil nárůst frekvence škodlivých alel a snížení alelické variability jako takové
zde se čísla získala analýzou DNA muzejních exemplářů
![Page 11: Natural selection, genetic drift, gene flow](https://reader036.vdocuments.net/reader036/viewer/2022062322/568146e8550346895db4200b/html5/thumbnails/11.jpg)
The Bottleneck EffectTympanuchus cupido
v druhé polovině 90. let se do Illinois na „oživení krve“ přivezlo 271 exemplářů z okolních států
strategie zabrala, nyní se z 90% vajec líhnou mladí
![Page 12: Natural selection, genetic drift, gene flow](https://reader036.vdocuments.net/reader036/viewer/2022062322/568146e8550346895db4200b/html5/thumbnails/12.jpg)
Genetický drift: shrnutí
Genetický drift funguje u malých populací náhodně mění alelové frekvence může vést ke ztrátě některých alel uvnitř
populace může způsobit, že se „škodlivé“ alely fixují
![Page 13: Natural selection, genetic drift, gene flow](https://reader036.vdocuments.net/reader036/viewer/2022062322/568146e8550346895db4200b/html5/thumbnails/13.jpg)
Gene Flow
= transfer alel z jedné populace do druhé pohybují se jedinci či gamety
gene flow redukuje rozdíly mezi populacemi
![Page 14: Natural selection, genetic drift, gene flow](https://reader036.vdocuments.net/reader036/viewer/2022062322/568146e8550346895db4200b/html5/thumbnails/14.jpg)
![Page 15: Natural selection, genetic drift, gene flow](https://reader036.vdocuments.net/reader036/viewer/2022062322/568146e8550346895db4200b/html5/thumbnails/15.jpg)
Gene FlowAgrostis tenuis
Agrostis tenuis je rotslina schopna žít na toxických skládkách s vysokým obsahem mědi
alela způsobující odolnost je ale zároveň méně výhodná u populací rostoucích na nezamořené půdě
odhadli bychom tedy, že populace na skládkách budou mít 100% frekveci této alely a populace na normální půdě budou mít 0% frekvence alely
Agrostis je však tráva opylované větrem a gene flow tedy probíhá oběma směry
![Page 16: Natural selection, genetic drift, gene flow](https://reader036.vdocuments.net/reader036/viewer/2022062322/568146e8550346895db4200b/html5/thumbnails/16.jpg)
Gene FlowAgrostis tenuis
![Page 17: Natural selection, genetic drift, gene flow](https://reader036.vdocuments.net/reader036/viewer/2022062322/568146e8550346895db4200b/html5/thumbnails/17.jpg)
Directional, Disruptive, and Stabilizing Selection