La genetica di popolazioni. Genetica di popolazione: Analizza la composizione genetica dei gruppi formati da singoli membri della medesima specie (popolazioni)

La genetica di popolazioniLa genetica di popolazioni

Genetica di popolazione:Genetica di popolazione:Analizza la composizione Analizza la composizione genetica dei gruppi formati da genetica dei gruppi formati da singoli membri della medesima singoli membri della medesima specie (popolazioni) e le modalità specie (popolazioni) e le modalità mediante cui tale popolazione mediante cui tale popolazione muta nel corso del tempo e dello muta nel corso del tempo e dello spazio.La genetica di popolazione spazio.La genetica di popolazione consiste in sostanza nello studio consiste in sostanza nello studio dell’evoluzione.dell’evoluzione.

POPOLAZIONE MENDELIANAGruppo di individui con riproduzione sessuale, che si accoppiano tra di loro e che sono contraddistinti da un comune pool genico.

Frequenza genotipica: n.individui con certo genotipo/n.totale

∑ freq.genotipiche locus=1

F(AA)= n.individui AA/NF(Aa)= n.individui Aa/NF(aa)=n.individui aa/N

Frequenza fenotipica: n.individui con certo fenotipo/n.totale

Frequenza allelica: n.copie dato allele/n.totale di alleli pop.Se in un locus sono presenti 2 due alleli:

p=F(A)=(2x n.omozigoti AA)+(n.eterozigoti Aa)/(2x n.tot.individui)

Oppure

p=F(A)= (F.omozigoti AA)+ (1/2 F.eterozigoti Aa)q=F(a)= (F.omozigoti aa)+ (1/2 F.eterozigoti Aa)

Per allleli multipli A1, A2, A3

p=F(A1)=(2x n.omozigoti A1A1)+(A1A2)+ (A1A3)/(2x n.tot.indiv.)q=F(A2)=(2x n.omozigoti A2A2)+(A1A2)+ (A2A3)/(2x n.tot.indiv.)r=F(A3)=(2x n.omozigoti A3A3)+(A1A3)+ (A2A3)/(2x n.tot.indiv.)

ES 1.

Legge di Hardy-Weinberg

Per applicare principi mendeliani della segregazione per calcolo freq.alleliche e genotipiche in una popolazione:

1. In popolazione infinitamente grande, con incroci casuali, su cui non agisce mutazione, migrazione e selezione naturale

2. Le freq. Alleliche non cambiano nel tempo3. Le fre.genotipiche si stabilizzano dalla seguente proporzione: f(AA)= p f(Aa)= 2pq

f(aa)= qDove p= freq.allelica di A; q=freq.allelica di aLa somma delle freq.alleliche=1 (p+q) =1

EQUILIBRIO DI HARDY-WEINBERG

2

2

2

Aa

a

a

a

A

AA

Insieme Dei gameti:A=14/20=0.7= f(A)a=6/20=0.30 f(a)

f (AA)= P di pescare gamete A+gamete A=0.7x0.7=0.49f(Aa)= P di pescare gamete A+gamete a oppure gamete a+gamete A = 2x f(A)x f(a)f (aa)= P di pescare gamete a+gamete a=0.3x0.3=0.09AA=49%Aa=42%aa=9%

A

AA A

A

A

A

AA

A

a

a

ES 2.

All

’eq

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ibri

o l

e fr

eq.g

eno

tip

ich

e d

ipen

do

no

dal

le f

req

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elic

he

Pierce, GENETICA, Zanichelli editore S.p.A. Copyright © 2005

Come mai popolazioni non sempre all’equilibrio?

1. Incroci non casualiPopolazione tende ad omozigosi per es. con fenomeno dell’inbreeding

2. MutazioneSposta se pur di poco le frequenze alleliche

Es: Drosophyla occhio rosso. Una sola alternativa p=1Se mutazione induce A a allora p=1

AA

A

A

A

A

a

Due elementi influenzano il n.di alleli in popolazione:Freq. Alleliche p e q Freq. di mutazione A a

u

v



n.alleli A ap x un.alleli a Aq x vSe pu=qv non si hanno variazioni nelle freq.geniche

Dopo una generazione:p1= p0 – (p0 x u) + (qo x v)

Se mutazione continua all’infinito, qual è l’effetto finale? Si arriva all’equilibrio….pe x u= qe x vpe x u= (1-pe) x vpe x u= v – pevpe(u+v) = vpe = v/(u+v)

u

v


3. Selezione

Forze esterne favoriscono 1 carattere ad un altro

FITNESS= successo riproduttivo relativo di un certo genotipo

FITNESS= 1- coefficiente di selezione

AA Aa aa

1 1 1 no selezione

1 1 1-s selez.contro fenotipo recessivo

1-s 1-s 1 selez.contro fenotipo dominante

1 1-s 1 selez.contro eterozigote

1-s 1 1-t selez.a favore eterozigote

FIT:


4. Migrazione

Pool genico non più chiuso ma nuovi individui si inseriscono in popolazionePARAMETRI CHE INFLUENZANO LE FREQUENZE:

1. N. di migranti rispetto n.individui popolazione

2. Differenza tra freq.genica popolazione residente e popolazione migrante.

Deriva genetica

Non sempre accoppiamento casuale; errori di campionamento

i. Principio del fondatoreii. Effetto collo di bottigliaiii. Popolazione piccola

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