130 likes | 230 Views
Szelekció I. Örökléstani alkalmazások. Farkas János 2005. Az alapprobléma és matematikai megoldása megtalálható W. Feller: Bevezetés a valószínűségszámításba és alkalmazásaiba című könyvében. PROBLÉMA LEÍRÁS.
E N D
Szelekció I.Örökléstani alkalmazások Farkas János 2005. Az alapprobléma és matematikai megoldása megtalálható W. Feller: Bevezetés a valószínűségszámításba és alkalmazásaiba című könyvében
PROBLÉMA LEÍRÁS Legyen egy gén két alléles (A, a), amelynek három genotípusa (AA, Aa, aa) van. Tekintsük azt az esetet, amikor az a allél recesszív és halálos, és az aa genotípusú egyedek nem képesek szaporodásra. Ugyanez az eset, amikor a tenyésztéskor a tenyésztő tudatosan kizárja az aa genotípusú egyedek szaporodását. Feladat: Adjuk meg (számítsuk ki) p, q, u, v, w értékét generációról generációra mind a teljes, mind a szülői populációra vonatkozólag. Ha lehetséges, adjunk meg a kiszámítást megkönnyítő explicit formákat!
Probléma megoldása 1. Jelölje: A, a – a populációban előforduló génformákat (alléleket) p = p(A), q = p(a)– a géngyakoriságokat [p + q = 1] AA, Aa, aa – a populáció genotípusait u, 2v, w– a genotípus gyakoriságokat [u + 2v + w = 1] Ismert összefüggések: p = u + v, q = v + w u = p2, 2v = 2pq, w = q2 u + 2v + w = 1 ==> u + 2v = 1 - w Az AA és Aa genotípusú egyedek (szülők) között véletlen kereszteződést tételezünk fel.
Probléma megoldása 2. A feladat szerint a szülői populációban nem szerepel az aa genotípus, így a szülői populáció genotípus gyakoriságai: szaporodni képes géngyakoriságai:
Probléma megoldása 3. Az 1. leszármazott generációban a genotípus gyakoriságok: A szülői populációban nem szerepel az aa genotípus, így a szülői populáció genotípus gyakoriságai: géngyakoriságai:
Probléma megoldása 4. A 2. leszármazott generációban a genotípus gyakoriságok: A szülői populációban nem szerepel az aa genotípus, így a szülői populáció genotípus gyakoriságai: géngyakoriságai:
Probléma megoldása 5. Az n. leszármazott generációban a genotípus gyakoriságok: A szülői populációban nem szerepel az aa genotípus, így a szülői populáció genotípus gyakoriságai: géngyakoriságai:
Probléma megoldása 6. Az (n+1). leszármazott generációban a genotípus gyakoriságok: A szülői populációban nem szerepel az aa genotípus, így a szülői populáció genotípus gyakoriságai: géngyakoriságai:
Probléma megoldása 7. A fentiek alapján qn és wn+1 explicit (közvetlen) módon is kiszámítható, ha figyelembe vesszük, hogy:
Probléma megoldása 8. Az egyszerűbb alakra hozás érdekében qn+1 értékét átalakítjuk:
Probléma megoldása 9. képletbe: Az előzőt n = 0 – tól indítva, behelyettesítve a Így a: explicit formákat kapjuk, amelyek közvetlen számításra alkalmasak.
Értékelés, példák 1. A formulák alapján látható, hogy mind w értéke (a szaporodni képtelen - vagy nemkívánatos – aa genotípus), mind q értéke (az a allél gyakorisága) fokozatosan csökken.
Értékelés, példák 2. A csökkenés gyorsasága jelentősen függ qinduló értékétől. Ha pl. q = 0,1, akkor 10 generáció alatt csökken az a allél gyakorisága a felére, míg ezalatt az aa géngyakorisága a negyedére. Ugyanezen értékek 20 generációnál q = 0,0333 (harmadára), w = 0,0011 (tizedére) módosulnak. További példák, grafikonokon történő ábrázolás a Szelekcio_I.xls állományban találhatók