Расчёт моделей отбора для неполного доминирования

Занятие 10. Расчёт моделей отбора в ЭТ Excell
В бесконечно большой панмиктической популяции результаты отбора в
двулокусном генотипе определяются формулами, приведенными в таблице:
Изменение частоты гена, Aq, после отбора в одном поколении в зависимости от
доминирования (Falconer, I960)*
Условия
доминирования
и отбор
Исходные частоты и
приспособленности
генотипов
А1 А1
p2
Отсутствие
доминирования, отбор
против аллеля А2
1
А1 А2
2pq
1 -1/2s
А2 А2
q2
Изменение частоты Δq
аллеля А2
1-s
-
1
sq (1 - q )
2
1 - sq
Полное
+ sq 2 (1 - q )
доминирование, отбор
1
1
1-s
1 - sq 2
против гомозигот А2 А2
Полное
+ sq 2 (1 - q )
доминирование, отбор
1-s
1-s
1
1 - s (1 - q 2 )
против аллеля А1
Сверхдоминирование,
+ pq 2 ( s1 p - s 2 q)
отбор против гомозигот
1 – s1
1
1 – s2
1 - s1 p 2 - s 2 q 2
А1 А1 и А2 А2
* Когда s мало, знаменатели мало отличаются от 1 и для большинства целей можно
считать, что числители достаточно точно соответствуют величине Δq.
Задание 1. Создайте таблицу результатов отбора в 50 поколениях против
рецессивной гомозиготы для классического случая полного доминирования.
для произвольных параметров:
р – частота доминантного аллеля в первом поколении q = 1 - р,
s – коэффициент отбора.
Ход работы:
- создайте колонку чисел от 1 до 50 с заголовком Поколения;
- справа от заголовка создайте строку заголовков АА, Аа, аа до отб., аа
после отб. Четыре ячейки над ними объедините и введите сюда названия
Частоты генотипов до отбора, правее ячейки аа после отб. поставьте
q’, в следующей - p’;
- рядом справа введите колонку заголовков p=, q=, s= и присвойте им
произвольные значения. Выделите блок с именами и значениями, и через
опции верхнего меню Вставка – Имя -Создать – присвойте имена значениям.
Поколения
1
2
3
Частоты генотипов до
отбора
АА
Аа
аа до отб.
0,01 0,18
0,81
Частоты после отбора
аа после отб
q'
p'
p=
q=
s=
0,1
0,9
0,2
Расчёт частот в первом поколении идёт по формуле Харди Вайнберга:
для АА – р2, Аа – 2pq, аа до отб. – q2; частота аа после отб. = q2 ⋅ (1- s). Это
уравнение следует ввести в ячейку аа после отб. для первого поколения.
Новая частота гена а определяется как q’ = q - Δq, значение Δq определяется
соответствующей формулой из таблицы:
+ sq 2 (1 - q)
Δq =
. Введите соответствующую формулу в ячейку q’ для первого
1 - sq 2
поколения. p’ = 1 - q’.
Для второго поколения следует повторить те же действия, однако в
качестве параметров формул необходимо брать не p и q, а p’ и q’. Когда
заполняются ячейки раздела Частоты генотипов до отбора, то
формулы следует писать заново. Для раздела Частоты генотипов после
отбора вышележащие ячейки можно сюда просто скопировать, после чего в
ячейке q’ заменить все символы q на адрес ячейки q’ для первого поколения.
Теперь всю строку формул для второго поколения можно
раскопировать до нижнего конца таблицы.
Постройте график динамики изменения частот генотипов под влиянием
отбора на этой же странице ЭТ.
Теперь, меняя значения p и s, можно наблюдать изменения результатов
отбора по всем генотипам.
Задание 2. Постройте соответствующие графики для отбора при ином
типе доминирования.
Задание 3. Обсудите результат. Проверьте правильность тезиса:
«Из приведенных в табл. 6.7 формул можно сделать несколько выводов. Прежде
всего мы видим, что отбор зависит от коэффициента отбора (s) и от исходных частот
генов (q или, при наличии сверхдоминирования, р и q). Эта зависимость довольно
сложная. Из формул в табл. и из графиков можно видеть, что отбор действует
наиболее эффективно, когда гены имеют промежуточную частоту, и что он
становится наименее эффективным, когда частота мутантного аллеля очень высокая
или очень низкая. Кроме того, отбор против рецессивного мутанта очень неэффективен
при низкой частоте этого мутанта. Подобное положение вещей обусловлено тем, что
при этом мутант находится главным образом или даже исключительно в
гетерозиготных комбинациях и тем самым защищен от действия отбора.»