Populacio genetika
Ik az adaptivnfolyamatok?
Adaptív evolúció, melynek során a populációk szelekciós folyamatok következtében lassan, fokozatosan alkalmazkodnak a környezetükhöz. 📍Szelekció (kiválogatódás) A létért való küzdelemben a legrátermettebb genotípusok elterjedését és a kevésbé rátermett egyedek kiküszöbölődését jelenti. Formái a természetes és a mesterséges szelekció. A szelekcióval a populáció alkalmazkodik - adaptálódik - a környezethez. A populáció egyedei - egyes genotípusai - különbözők, eltérőek a túlélési, szaporodási esélyeik. Az egyes genotípusok elterjedése, szaporodási képessége, az utódnemzedékekben való megjelenése genetikai rátermettségétől függ. 📍Rátermettség (fitness) Egy adott genotípus megjelenésének a valószínűsége az utódnemzedékben, sokszor a környezet függvényében. A fitness w, értéke 0-1-ig változhat. 0 a genotípus fitnesse, ha steril vagy letális, azaz egyetlen egyede sem szaporodik. 1 a fitness értéke abban az esetben, ha a genotípus minden egyede szaporodik és továbbadja génjeit. Ha valamely genotípus fitness értéke 0, akkor teljes szelekcióról beszélünk, ekkor az egyedek az ivarérettség elérése előtt elpusztulnak. Domináns letális allél esetén a szelekció rögtön megvalósul. Ugyanakkor a mutációs rátájának megfelelően újraképződhet. Recesszív letális allél esetén csak a homozigóták (aa) szelektálódnak ki rögtön, a heterozigótákban tovább lappanghat az allél. A nemzedékek során az allél gyakorisága csökken,
A szelekcio iranya szerint milyenek vannak?
1. Irányító szelekció A jelleg átlagától valamilyen irányban eltérő tulajdonságnak kedvez. A szélsőségeket részesíti előnyben. Pl. száraz környezetben a keskenylevelű fűfajok a rátermettebbek. Mesterséges szelekciónál (nemesítésnél) gyakran alkalmazott módszer. A mesterséges szelekció az ember tudatos, tervszerű tevékenysége, melynek során, számára valamilyen szempontból kedvező tulajdonságú egyedeket kiválogatja és továbbszaporítja. A háziasítás (domesztikáció) a háziállatok kialakulását, a vadállatoknak háziállattá válását jelenti. Az ember szempontjából nézve a háziasítás egyrészt tudatos, mesterséges szelekciót, másrészt gazdasági tevékenységet jelent, amelynek révén az ember a számára megfelelő tulajdonságokat nemzedékről nemzedékre gyarapítja az állatállományában. A domesztikáció fokozatosan megy végbe. Egyes szerzők szerint legalább 50 nemzedék szükséges a domesztikálódáshoz. 2. Szétválasztó szelekció A mindkét szélső értékek kerülnek szelekciós előnybe az átlaggal szemben. A Kárpátokban a lucfenyő kiszorította az erdei fenyőt a semleges pH-jú talajokról, ezért csak ott él meg, ahol a lucfenyő nem, savas, ill. lúgos talajokon. 3. Stabilizáló szelekció Az átlagértékek kerülnek szelekciós előnybe. Természetben a leggyakoribb. Ilyen pl. a pázsitfűfélék levél szélességének alakulása. A széles levelűek könnyen kiszáradnak, ugyanakkor a keskenylevelűek kevésbé hatékonyan fotoszintetizálnak.
Dominans recessziv oroklesnel
A domináns-recesszív öröklésmenetet mutató jellegeknél nem lehet közvetlen leszámolással megállapítani a három genotípus gyakoriságát, hiszen a domináns homozigótákat fenotípusuk alapján nem lehet megkülönböztetni a heterozigótáktól: csak az AA és Aa genotípus együttes gyakoriságát (D+H), illetve az aa recesszív homozigóták R gyakoriságát lehet megadni. ❗️Ilyenkor feltételezzük, hogy a populáció Hardy-Weinberg eloszlású, és az R = q2 összefüggésből határozzuk meg a q (illetve p = 1-q) A népesség 85 %-a Rh +. Milyenek a tulajdonságot meghatározó, egyes allél gyakoriságok? Hány % a heterozigóták és a homozigóta dominánsok aránya? p2 +2pq+q2 =1 Az Rh-vércsoport a népesség 15 %-a, így dd relatív gyakorisága 0,15. q2 = 0,15 ebből q = 0,3872 p=1-q=0,6128,ebbőlp2=0,3755azaz37,5% a heterozigóták 2p.q = 0,475 azaz 47,5 %
Mik a nem adaptiv folyamatok?
A nem adaptív folyamatok sokszor hirtelen, véletlenszerűen, előre nem látható módon következnek be, de előfordul, hogy hatásuk akár több generáció alatt érvényesül csak 1. Genetikai sodródás (drift) Általában kis létszámú populációkra jellemző. Az elméletileg várt hasadási arányok nem tapasztalhatók, Pl. egy 8 fős populációban 2 függetlenül öröklődő gén F2 nemzedékében nem kapjuk meg a várt 9:3:3:1 arányt. Egyes genotípusok nem jelennek meg, ezért változnak az allélgyakoriságok. Mintavételihibatörténik,megváltoznak az allélgyakoriságok,elveszhetnekhasznos, fontos allélok, ezért csökken a populáció élet- és szaporodóképessége. Kihalási küszöb: az a kritikus populációnagyság, ami alatt a populáció már nem szaporodóképes. Minél nagyobb a populáció mérete, annál nagyobb a genetikai diverzitása, annál jobb a környezethez való alkalmazkodóképessége. A genetikai sodródás szélsőséges példája az alapítóelv. A populációból néhány egyed elvándorol, a teljes génállomány csak kis részét képviselik. Az új populációban megváltoznak az allélgyakoriságok. Az észak-amerikai indiánok többsége O vércsoportú, míg B vércsoport nem fordul elő közöttük (pedig Ázsiában a B vércsoport a leggyakoribb). 2. Génáramlás Az egymás mellett élő populációk között az egyedek vándorolhatnak. A ki- és a bevándorlás megváltoztatja az allélgyakoriságokat. A B vércsoport elterjedése Európában a tatárjárásnak „köszönhető". 3. Mutáció Az evolúció során az egyes allélváltozatok mutációval jöttek létre. Ma az élőlények az evolúció során felhalmozódott kedvező mutációkat hordozzák.
Ugrasszszeru evolucio jellemzoi
Az ugrásszerű (pontozott) evolúció Rövid idő - egy-két nemzedék - alatt végbemenő evolúciós változás. Néhány egyedre terjed csak ki, amelyekből új faj keletkezhet. 🔻Módjai: Mutációval, kromoszóma mutációval 🔻Kromoszóma mutációval új gének, ill. allélok ugyan nem jelennek meg, de új fenotípusok jönnek létre. A poliploidizáció (genom sokszorozódás) is hasonló eredményt hoz, ami úgy jön létre, hogy az osztódások során a kromoszómák valamilyen módon megsokszorozódnak, pl. nem válnak szét a meiózis során, így ugyanabba az ivarsejtbe kerül mindkét homológ kromoszóma, vagy megkezdik a sejtek mitózisukat, azonban a szétváló kromatidák ugyanabban a sejtben maradnak. 🔻Fajok közötti hibridizációval Lásd pl. búzafajok létre jötte, genetika 2. jegyzet. 🔻Génáramlással, genetikai sodródással
Mi a csoportszelekcio?
Csoportszelekció, mint evolúciós szint Olyan szelekciós folyamat, amelynek egysége nem az egyed, hanem a csoport. Az egyedek csoportjainak növeli meg a szaporodási sikerét, életképességét. Mivel azonban a csoport egyedekből áll, a csoportszelekció közvetve egyedek közötti szelekció is. Annak a csoportnak az egyedei maradnak életben, amelyik a legjobban tökéletesítette a munkamegosztást, az utódok gondozását, a védekezést és a támadást, amelyik tehát a legmagasabb szintre tudta emelni a csoport működését.
Mi a heterozishatas?
Heterózishatás A homozigóták keresztezésével előállított heterozigóta hibridek, mennyiségi jellegeikben túlszárnyalják a szülők tulajdonságait. Genetikailag a beltenyésztés hatásával ellentétes eredményt jelent. A heterózishatás csak heterozigóta állapotban tartható fenn. A heterózishatású hibridek nem szaporíthatók egymás között tovább
Fokozatos evolucio jellemzese
Lassú, sok generáción keresztül valósul meg. 🔻a) Izoláció A fajok térben többé-kevésbé elhatárolódó populációkból állnak. A földrajzilag jobban elkülönülő populációk (alfajok vagy rasszok) sajátos úton fejlődhetnek. Egy idő után az egyes elkülönülő rasszok nem képesek egymás között szaporodni. Izoláció oka lehet: 🔸Földrajzi Kontinensek vándorlása. Folyók kialakulása. Erdőirtás. 🔸Szaporodási Eltérővé válhat a szaporodási időszak. Szaporodási szokások megváltozhatnak. 🔸Ökológiai A fajok populációi ugyanazon földrajzi területen különböző élőhelyeket foglalnak el, és így általában nem találkoznak egymással. Példa lehet erre a vöröshasú és a sárgahasú unka hazai előfordulása. A sárgahasú unka főleg a hegyvidékek, míg a vöröshasú a síkvidékek lakója (eltérő ökológiai környezet). 🔻b) Adaptívszétterjedés(radiáció) Előfordul, hogy a populációk egyedei a túlnépesedés miatt kiszorulnak eredeti élőhelyükről. Az új élőhelyen a megváltozott körülményekhez a populációk alkalmazkodnak (adaptálódnak), melynek során az arra alkalmas genotípusok kiválogatódnak. Galápagos-szigeteken élő pintyek példája. Pl. Gerincesek vegtagjainak fejlodese ❗️eltérő környezethez való alkalmazkodás miatt a különböző megjelenésű szerveket homológ szerveknek nevezzük. Az eltérő fejlődés a divergencia, melynek során az élőlények egyes szerveinek a felépítése alkalmazkodik a különféle környezeti körülményekhez❗️ ❗️konvergencia, melynek során a törzsfejlődés-tanilag eltérő eredetű és szerkezetű szervek a hasonló környezethez való alkalmazkodás miatt hasonlóvá válhatnak.❗️ 📍A konvergens fejlődés eredményeként létrejövő hasonló szerveket analóg szerveknek nevezzük. Ilyen pl. a rovarok és a gerincesek szárnya, a vakond és a lótücsök ásólába, a halak és a cetek úszói, stb.
Ik az evolucio kozvetlen bizonyitekai?
a) Az evolúció közvetlen bizonyítékai. 1. Fosszíliák, 2. abszolút (radiometrikus) és 3. relatív kormeghatározás, 4. pollenanalízis. 5. dendrokronológia. 1. Fosszíliák, az élőlények megőrződött maradványi, amelyek lehetnek: Kövületek: valamikor élt élőlények megkövesedett maradványai. Lenyomatok: az egykor élt élőlények testének lenyomatai (archeopteryx). Zárványok, melyek borostyánkövekbe zárt főleg ízeltlábúak maradványai. Hideg által konzervált ősmaradványok (mamutok, Ötzi). Élőkövületek, olyan élőlények, amelyek túlélték azt az időszakot, amelyben virágkorukat élték (bojtosúszós hal, hidasgyík, páfrányfenyő). 2. Radiometrikus abszolút kormeghatározás A kőzetekben található radioaktív elemek segítségével történő kormeghatározás. A módszer alapjául a radioaktív elemek lebomlási ideje szolgál. A radioaktív és a stabil anyag arányából következtetni lehet az anyag korára. 🔻Radiokarbon módszer A természetben a stabil szén-12 és a radioaktív, bomlékony szén 14 izotóp aránya meghatározott és állandónak vett. Az élőlényekbe ez a természetes arány beépül életük során. Ha azonban elpusztulnak, akkor további 14C beépítésére nincs lehetőség, a C-12 szénatom és a radioaktív szén 14-es számú izotóp aránya a radioaktív bomlás miatt változik, a 14C koncentrációja a felezési időnek megfelelően exponenciálisan csökken. Tehát a vizsgálandó leletben a 14C és a 12C arányát kell meghatározni. A szén izotóp felezési ideje 5730 év. 3. Relatív kormeghatározás Akkor használatos, ha nincs lehetőség abszolút kormeghatározásra. A relatív kormeghatározás legmegbízhatóbb, legpraktikusabb módszere az üledékes kőzetekben talált ősmaradványok felhasználása. Ha ismerjük egy ősállat korát, akkor az azt befogadó kőzet és az abban található egyéb fosszília korát is meg tudjuk határozni. Ősmaradványok: Trilobiták: Háromkaréjú ősrákok. A földtörténeti óidő fontos vezérkövületei. Ammoniteszek: A jura elején élt, földtörténeti középkor szintjelzői. Vezérkövületek. 4. A pollenanalízis A pollenanalízis által meghatározható az adott időben, adott helyen élt társulás típusa, a vegetáció összetétele, virágos növényeinek fajlistája, mivel a pollen szerkezete, felépítése fajra jellemző és igen ellenálló, akár évmilliókig konzerválódhat. A pollendiagram alapján adott időszak bizonyos klímaelemeit meg lehet határozni. Az egyes földtörténeti időszakokban jellegzetes klíma, s az ahhoz igazodó jellegzetes növényzet alakult ki. Amennyiben az adott növényzetet illetve a hozzájuk tartozó, egyes fázisokra jellemző indikátor fajokat megtaláljuk, a minta kora meghatározható.
Mi azbidealis populacio?
ideális populáció, ahol - nincs szelekció, azaz az egyedek azonos eséllyel érik meg a felnőttkort és azonos számú utódot képesek létrehozni, - nincs mutáció, - a szaporodás csak ivaros úton történhet, - a párosodás véletlenszerű, minden egyednek azonosak a szaporodási esélyeik, - nincs migráció (ki és bevándorlás) és a - populáció mérete nagy, így nincs mintavételi hiba, ún. genetikai sodródás. p2 +2pq+q2 =1 amiből. p=p2 +2pq/2 és q=q2 +2pq/2
Ik az evolucio kozvetett bizonyitekai?
b) Közvetett bizonyítékokkal a ma élő élőlények tulajdonságaiból következtetünk az evolúció folyamatára: 1. morfológiai, 2. biokémiai, 1. Morfológiai bizonyítékok Sejttani Pl. a növényi és állati sejtek azonosságai, ill. a genetikai kód egyetemessége közös ősre utalnak. Embrionális Biogenetikai alaptörvény, az embriók hasonlósága. Dollo törvény: az evolúció visszafordíthatatlan folyamat. Valamely szerv, amely a földtörténet során már kialakult, de utána elcsökevényesedett vagy teljesen eltűnt, még egyszer nem jelenik meg azonos formában. Homológ szervek Ötujjú végtagtípus a divergenciára utal. Analóg szervek Vakond, lótücsök ásólába a konvergenciára utal. Csökevényes, funkciót vesztett szervek a környezethez val 2. Biokémiai Az adott vegyületek - fehérjék, nukleinsavak - összetételének különbözőségei alapján meg tudjuk határozni, hogy két faj törzsfejlődése mikor válhatott szét, mivel általánosságban elmondható, hogy minél távolabbi rokonságban áll egymással két élőlény, annál kisebb a hasonlóság a megfelelő molekuláik között. Pl. a DNS bázissorrendjének összehasonlítása, ill. különbözőségei alapján molekuláris törzsfa a szerkeszthető. A leszármazási viszonyok megállapításához használhatjuk sejtmagi, az Y- kromoszóma és mitokondrium DNS-eit. Az összehasonlítás alapját képezheti a teljes genom, ill. egy-egy kiragadott gén, mint pl. a homeotikus gének röviden Hox-gének szekvenciája.
Mi a relativ gyakorisag, hogy szamoljuk?
🔻A relatív gyakoriság tapasztalati véletlen mennyiség. Egy érték relatív gyakoriságát úgy kapjuk meg, hogy a gyakoriságának értékét elosztjuk a sokaság elemszámával. Azaz a relatív gyakoriság azt mutatja meg, hogy egy adott érték az összes elem hányad részét alkotja. 🔻allelgyakorisag Egy populáció genetikai összetételét a populációban előforduló allélek (A és a), relatív gyakoriságuk p és q és genotípusok (AA, Aa, aa) gyakoriságaival D, H, R írhatjuk le. Például egy 1958-ban végzett vizsgálat szerint egy japán faluban a lakosság az MN vércsoportra nézve a következő megoszlású volt: 📍Genotipus gyakorisag: azt viselo szemelyek szama/osszes szemely - A D, H, R genotípus-gyakoriságok megállapításához csak arra van szükség, hogy minden egyednek egyértelműen meg tudjuk állapítani a genotípusát 📍Allekgyakorisag: A genotípus-gyakoriságok ismeretében könnyen kiszámolhatjuk az egyes allélek relatív gyakoriságait is. - Az A allélek az AA homozigótákban és a heterozigótákban fordulnak elő; az AA homozigóták minden allélja A, (p2) de a heterozigótákban csak az allélek fele A. (2pq/2 ❗️Példa: egy populáció 100 egyedből áll, 25 homozigóta domináns AA, 50 heterozigóta Aa, 25 homozigóta recesszív aa. D = 25/100 = 0,25 H = 50/100 = 0,5 R = 25/100 = 0,25 Mennyi az A allél és az a allél relatív gyakorisága? p = D+H/2 = 25+50/2 = 0,5 q = R+H/2 = 25+50/2 = 0,5 100 100❗️