Дополнительные главы эволюционной геномики. Решение задач.: Часть 3

Видео

Конспект

Задача 2.1

Условие

Известно, что аллель серповидной клеточной анемии в состоянии гомозиготы (SS) находится под действием сильного отрицательного отбора. В то же время для большинства популяций гетерозиготы (AS) в обычных условиях имеют такую же приспособленность, как и гомозиготы с полностью нормальными эритроцитами (AA). В условиях распространения малярии гомозиготы с полностью нормальными эритроцитами находятся под действием отрицательного отбора благодаря распространению малярийного плазмодия.

Представим себе, что вы получили выборку из 12387 особей, из которых гомозиготами с нормальными эритроцитами было 9572 человека. Рассчитайте количество гетерозигот и гомозигот по рецессивному аллелю, считая, что популяция находится в равновесии.

Решение

Частота генотипа (AA) =\dfrac{9572}{12387}=0.773 , частота аллеля A=\sqrt{0.773}=0.88 ;

Частота аллеля S=0.12 . Отсюда частота гомозигот (SS) составит 0.0144. Частота гетерозигот (AS) =0.2126 .

tab1.jpeg Ответ 2633; 182.

Задача 2.2

Условие

Зная теоретические частоты, вы получили выборку из одной страны центральной Африки и оказалось, что количество людей с различными генотипами составило:

tab2.jpeg Вы не можете оценить приспособленность генотипа напрямую, используя оценку количества потомков, однако в большинстве случаев приспособленность оценивают косвенными методами. Используя ожидаемое число особей, полученное в предыдущем пункте задачи, рассчитайте приспособленность генотипов. Считайте, что приспособленность генотипа определяется долей потомков от их ожидаемого количества. Учтите, что максимальная приспособленность должна составлять 1.

Решение

tab3.jpeg Сначала рассчитаем приспособленность, как наблюдаемое число потомков/ожидаемое число. А затем нормируем всё на бОльшую приспособленность (AS = 1.14). Нормированный ответ представлен в таблице.

Ответ 0.86; 1; 0.14.

Задача 2.3

Условие

Зная, что пониженная приспособленность гомозигот обеспечивается разными векторами естественного отбора (s и t), рассчитайте значение коэффициентов селекции.

Решение

Коэффициент селекции - это коэффициент, определяющий снижение приспособленности от максимально возможной. w=1-s.

В случае доминантных гомозигот (AA) обозначим коэффициент как t , в случае рецессивных гомозигот (SS) обозначим коэффициент как s. Тогда 1-t=0.86 ; t=0.14; 1-s=0.14 ; s=0.86.

Ответ 0.14; 0.86.

Задача 2.4

Условие

Находится ли данная популяция в равновесии, если считать, что помимо балансирующего отбора (отбора в пользу гетерозигот) на неё ничего не действует?

Решение

При условии равновесия в случае отбора в пользу гетерозигот:

\Delta q=\frac{pq(pt-qs)}{1-p^{2} t-q^{2}s}. Приравняв значения d(q) к нулю, что означает равновесие (отсутствие изменений) получим три решения:

q=0 ; p=0 ; p=\frac{s}{s+t}.

Первые два случая означают потерю либо доминантного, либо рецессивного аллеля и очевидно не подходят.

Рассчитаем частоту аллеля в третьем случае.

p=\frac{0.86}{1}=0.86. Данное значение близко к рассчитанному по выборке. Можно сделать вывод, что популяция находится в равновесии.

Приводить формулу для вывода d(q) не необходимо, можно взять её из литературных источников.

Ответ популяция находится в равновесии.