Evolúció diloid oulációkba Folyamat:. Szaorodá: Zigóták kialakuláa. Szelekció: eltérő utódzám, má-má túlélé Szaorodá, Szelekció; Szaorodá, Szelekció; Szaorodá, Szelekció; ; Szexuália zaorodá: Két jeleég:. Ivaro zaorodá: Mely tíu, mely tíual?. Geotíu - feotíu megfelelteté Szexuália zaorodá Alafeltétek:. Diloid egyedek (zóma), haloid ivarejtek.. Autozómá lókuzok, a két zexbe azooak a gé elozláok. 3. A ouláció kellőe agy, azaz a determiiztiku modellek hazálhatók. 4. Nem átfedők a geerációk. Gé frekveciák é a Hardy-Weiberg aráy Tekitük N db diloid egyedet, é lókuzo db allélt, A -t é a -t. Geotíu AA Aa aa Száma 3 Frekveciája P /N Q /N R 3 /N Ahol N : 3 Nyilvá PQR Allél frekveciák: A allél aráya a allél aráya ( )/NPQ/ ( 3 )/NRQ/
Általába em tudjuk cak é imeretébe kizámoli P, Q é R! Ugyai Pl:. Geotíu -feotíu megfelelteté em imert, vagy em bijekció.. Nem azoo a túlélée a geotíuokak. Pl: Geotíu AA Aa aa Frekveciája 0 A gé ool megközelíté: (Pl. Rajokba ívó halak: az ikrák é a tej jól kevertek.) Kérdé: mi lez a diloid egyedek geotíuáak elozláa? Feltételek:. Véletle ároodá: az ivarejtek árba álláa véletlezerű! Pámixi. A ikere ivarejt oulációk gé elozláa azoo a zülői oulációk gé elozláával. A két haloid ivarejt (erma, eteejt) oulációkba azooak az allél elozláok (feltétel!). Mide ivarejt, é mide zigóta túléléi valózíűége azoo. 3. Mide egyedek azoo a fiteze: eciália mide egyed, a emeke belül, azoo meyiégű ivarejtet termel. 4. A zigóták frekveciáját a zelekció előtt zámoljuk ki! Serma Pete Dioid A A A a a A a a Aa geotíu azért azoo az aa geotíual, mert autózómá allélt tekittetük é ic külöbég az ayai é az aai allélok között (Medeli öröklődé, az ayai vagy aai öröklődé em ilye.) Geotíuok elozláa
AA Aa aa 3
Pároodái redzer megközelíté: (Belő megtermékeyíté ete.) Azoo feltételek! Tudjuk, hogy az utódok geotíua é aráyai a következők \ AA Aa aa AA AA Aa aa AA Aa aa AA Aa aa 0 0 / / 0 0 0 Aa AA Aa aa AA Aa aa AA Aa aa / / 0 /4 / /4 0 / / aa AA Aa aa AA Aa aa AA Aa aa 0 0 0 / / 0 0 Pároodái valózíűégek ámixi eeté: \ P Q R P P P P Q P R Q Q P Q Q Q R R R P R Q R R Pároodá Valózíűége Zigóta aráy AA Aa aa AA AA P P 0 0 AA Aa PQ PQ/ PQ/ 0 Aa AA QP QP/ QP/ 0 AA aa PR 0 PR 0 aa AA RP 0 RP 0 Aa Aa Q Q /4 Q / Q /4 Aa aa QR 0 QR/ QR/ aa Aa RQ 0 RQ/ RQ/ aa aa R 0 0 R Özeg Felhazálva, PQ/ é RQ/ defiíciókat! 4
Általáoítái lehetőégek:. A zigótákak má é má az életkéeége: l. egy adott geotíuak agyobb a vetéléi aráya.. A ároodá em véletlezerű: a. Maguk az allélok határozzák meg a árba állát: l. ha egy ővéyél a gé meghatározza a virágzá idejét, korai virágok korai virágokkal. Párválaztá: bizoyo árok között gyakoribb a ikere ároodá. b. Egyedek elozláa: lokáli zaorodá eeté, időteleltével rokook közötti zaorodá egyre valózíűbb, ha az egyedek em vádorolak mezire. 3. A geotíuok külöböző ikerrel ároodak. Pl. zexuáli zelekció. 4. Az utódok em egy jól kevert oulációból zármazak. (Wahlud effect) Wahlud-effekt: Tekitük két zearált oulációt, amelyek külö-külö Hardy- Weiberg egyeúlyba vaak. Az. oulációba legye míg a. oulációba a A allél aráya. Ha az. oulációból N é a. oulációból N zigóta kerül a mitákba, akkor ebbe a kevert mitába a geotíuok elozláa AA N N N N N N N N Aa ( ) ( ) N N N N N N N aa ( ) ( ) N N N Droohila olymorhya (Brazilia), hai zí Sötét / EE Átmeeti/Ee Világo/ ee Totál Megfigyelt 3669 374 97 8070 Várt 385 346 783 8070 Illezkedé vizgálat ( χ ) kimutatja, hogy a mita em követi a Hardy-Weiberg elozlát, amiek az oka, hogy keveebb a heterozigóta. Lehetége okok:. Heterozigótákak kiebb a túlélée. De labor vizgálatok zerit, agyobb. 5
. Nem véletlezerű a ároodá: haoló a haolóval ároodik. 3. Keverék mita. Nem egy oulációból zármazak a miták (Wahlud - effektu). Mire jó a Hardy-Weiberg elozlá?. Elméleti vizgálatok: keveebb a változok záma. (feotíuok elozláa aramétere ugyai P,Q,R (de R-P-Q), míg egyeúlyba egy allél relatív aráyával ez leírható.. Kokrét vizgálatokkor, ull hiotéziek felállítáához hazáljuk: a. Va-e zelekció? b. A ároodái redzer ámiktiku? c. Termékeyégbe vagy túlélébe va-e külöbég? 6
Fitez (rátermettég) Az adatáció orá a ouláció (feotiiku é geetikai) özetétele változik, hize azok a tíuok zaorodak el, amelyekek vagy a túléléi rátájuk vagy a zaorodái ikerük agyobb. A fitez egyzerre méri ezt a két faktort. Elkülöülő geerációkkal redelkező é egy évet élő fajt, l. rovarok, oli. Ekkor egy adott tíu fiteze, em má, mit az átlago utódzáma az adott tíuú egyedekek, a következő geerációba. Azaz, a tíu abzolút fiteze (a zaorodái kor elérééek átlago valózíűége) (az adott tíu átlago utódzáma) Az A tíu /3 éri meg a zaorodái kort é átlagoa 5 utódja va, így 5 /3 0/3. A B tíu / éri meg a zaorodái kort é átlagoa 4 utódja va, így 4 /. 7
A oulációgeetikába ugyacak hazálják a relatív fitez fogalmát i, amikor a legagyobb fitezű tíuhoz haolítják a többi tíu fitezét. Ha W > W é W 3 Geotíu AA Aa aa Abzolút W W W 3 Relatív W / W W 3 / W E fogalom akkor hazo, ha a ouláció méret fix (v.ö. Darwi eredeti godolatmeetével). Margiáli fitez: (ouláció geetika) a két egymát em átfedő geeráció tekitetébe az autozómá allél tíuok átlago utódzáma. Fiher yomá: Medeli, ámiktiku ouláció, autozómá allél! Iduljuk ki é frekveciájú A illetve a ivarejtből! (zülőkek felel meg, azaz ivarejtektől-ivarejtekig zámoluk) N legye az öz-gamétazám a zülői oulációba! Zygote elozlá: H-W egyeúlyba Geotíu AA AaaA aa Frekvecia Darabzám 0.5 N 0.5 N 0.5 N Gaméták záma W W W W Háy gaméta kéződik? AA kéez : W db ivarejtet, amelyek mid A gét hordozzák Aa kéez W db, A é W db a ivarejtet. aa kéez W db a ivarejtet. Így, A ivarejtek várható záma : 0.5 N ( W W ) 0.5 N (W W ) N (W W ) a ivarejtek várható értéke 0.5 N W 0.5 N W N (W W ) 8
Azaz egy A allél következő geerációba W W máolattal va jele, Haolóa egy a allél következő geerációba W W máolattal va jele. Vegyük ézre, ha allélokat tekitjük, mit relikátorokat, akkor az allélok átlago utódzáma a következő geerációba függ az allélok elozláától. A margiáli fitez léyegébe azt adja meg, hogy egy adott tíuú zülői gaméták, az aktuáli gaméta elozláak megfelelőe milye zygotákat alkotak, é e zygoták háy adott tíuú gamétát alkotak a következő gaméta geerációba. Azaz a margiáli fitez a gaméták átlago övekedéi rátája. A fitez fogalom a következőkö alaul:. Nem egyedek, haem egy adott tíuú egyedek okaágáak va fiteze, ami em má, mit az átlago utódzáma a következő geerációba. Attól, hogy egy adott tulajdoágot hordozó egyed, ige zerecétle (l. agyocaja a villám), még em jeleti azt, hogy az adott tulajdoág fiteze 0.. A fitez köryezet függő. Pl. a mai moder táradalomba a rövidlátók utódzáma em kiebb, mit az átlag, őt háborúk eeté agyobb, hize em orozzák be őket katoáak. Ezzel zembe a gyűjtögető-vadázó közöégekbe valózíű alacoyabb volt. 3. A fitez egy adott geerációra voatkozik. Lád játékelmélet, frekveciafüggő fitez (feotíuok elozláától függ) é margiáli fitez (allél elozlától függ). 4. A klaziku fitez, egy adott tulajdoággal redelkező egyedek halmazára lett bevezetve, hize az egyedekre hat a zelekció. Kéőbb, géekre i bevezették, lád margiáli fitez. 5. Az egéz oulációak ic fiteze, hize em a ouláció relikálódik. Godoljuk arra az eetre, amikor egy területe a éeég (ettó egyedzám) ugya em változik, de eek elleére, eze ouláció belül még erőtelje zelekció, így evolúció lehetége (v.ö. Darwi eredeti godolatmeetével). Előyő gé elterjedée 9
0 Tekitük egy diloid, ámiktiku oulációt, melybe lókuzo két allél határozza meg a feotíut! A geerációk em fedek át. Jelölje A az előyö allélt, é a a máikat. Jelölje a A relatív frekveciáját, é - a a -ét! Relatívfrekvecia változáát leíró modell: Geotíu AA Aa aa Fitez h Zigóta frekvecia Relatív aráya a gamétákak ( ) ( ) h a A homozigóta előye, h a geotíu - feotíu megfeleltetét írja le: ha A domiá, akkor h; ha A recezív, akkor h0; ha itermedier az öröklődé, akkor h/. Totáli övekedéi aráy ( ) ( ) ( ) h h h h T : A zigóta geerációba a A allélok aráya: { AA felőttek záma Aa felőttek záma} / T. Így ( ) ( ) ( ) [ ] h h :. A övekedé ( ) ( ) ( ) h h :, Közö evező! ( ) ( ) ( ) [ ] ( ) h h h, Emeljük ki! ( ) ( ) ( ) ( ) h h h, Botuk fel az elő két ()!
h ( h) ( h) ( h) ( h), Mivel. h, Emeljük! h h. ( h) ( ) h( ) ( h). Mivel, ( ) h. ( h) h Ha kellőe kici (gyege zelekció), akkor ( ) Mivel d dt ( t t) ( t) lim így yerjük t 0 t d dt ( ) [ h( ) ]. d. dt Ha é kellőe kici, akkor közelítőleg: [ h]. Ha, kellőe kici é A domiá, akkor közelítőleg: d h. dt Ha, kellőe kici é A recezív, akkor közelítőleg: d. dt
Kezdetbe a A gé ritka, így a AA homozigóta még ritkább. Telje domiacia eeté h, azaz Aa fiteze i, így még akkor i, ha ritka A gé, kifejeződik előyő feotíua a Aa heterozigótákba. Ha A recezív, ekkor h0, é a ritka A gé előye cak a még ritkább AA homozigótákba yilvául meg, ezért a folyamat okkal laabb. Ha a geeráció időegyég év, akkor a recezív eetbe a gé elterjedééhez agyo ok geeráció zükége egy ámiktiku oulációba. Így, az várható, hogy a gyor adatáció etekbe az előyő gé domiá vagy közel domiá öröklődé meetet mutat. Mi gyoríthatja ezt a folyamatot? Belteyézet, em véletlezerű ároodá.
Nyírfaarazoló Bito betulria Fekete zí domiáa öröklődik. Jelölé - vizafogá módzer eeté, ha valamely vizafogái ráta kiebb, akkor eek két oka lehet:. eltérő túléléi ráták. eltérő elvádorlái ráták. 3
Ha migráció ráták em függeek a helytől, akkor a feti kíérletek azt bizoyítják, hogy a túléléi eélyek máok. Közel 70 máik molyleke fajba (amelyek ugyacak a fák lombkoroájába éle) haoló gyor zelekció met végbe. Ok: a melaizmu (bőrfeketedé) általába domiáa öröklődik. Egyéb geotíu - feotíu megfelelteté eetére 4
5
Nővéy védőzerek ellei reziztecia A reziztecia ugyacak domiáa öröklődő géeke kódolt. Tetvér - Szelekció (ib-electio) kíérlet: Külö-külö zaorítuk árokat, é az utódokat két rézre oztjuk. Az egyiket réze elvégezzük a zelekciót, azaz eetükbe kezeljük az adott övéy védőzerrel. Azokból a em kezelt egyedekből állítjuk öze a következő geerációt, amelyek tetvérei a legjobba zereeltek, azaz eetükbe a legagyobb volt a túléléi rátájuk. Reziztecia mechaizmuai:. Méregtelíté, l. DDT-t egy ezim vagy lebotja, vagy oxidálja (hatátalaítja), l. legyek.. Alteratív ezim vagy ayagcere út jö létre, l. orgaofozfatázok az acetilkoliézterázt blokkolják. Ha létrejö egy olya új acetilkoliézteráz ezim, amelyet em blokkol a méreg, akkor reziztecia alakul ki (atka, kullac, mozkitó, döglégy ) 3. A kutikulá ehezebbe jut át a hatóayag. 4. Vielkedé: elkerüli a mérget. 5. Gyor kiválaztá 6