...
Genetische Variabiliät
- Qualitative Merkmale
- Quantitative Merkmale
Quanlitative Merkmale:
- Diskreter Charakter (z.B. Rot oder Blau)
- oft durch ein Locus bestimmt
Quantitative Merkmale
- Kontinuierlicher Charakter (z.B. Körpergrösse)
- oft durch mehrere Locus beeinflusst
Nichterbliche Merkmale
Phänotypische Plastizität
(angeeignete Merkmale, durch Umwelteinfluss hervorgerufen)
→ Epigenetik
Genetische Variablilität (numerisch)
Quantifizierung genetischer Variabilität
- ø Heterozygotiegrad (von 13'700 Genen 1'920 heterozygot ⇒ 14%)
- Nukleotidvariabilität (von 189 Mio Nukleotide 1.8 Mio verschieden ⇒ 1%)
(bei Drosophila Melanogaster)
Punktmutation
Mutation eines einzigen Nukleotides
- Missense (exprimiertes Protein unterscheidet sich in einer Aminosäure)
- Nonsense (exprimiertes Protein verkürzt)
- Frameshift (exprimiertes Protein hat falsche Aminosäuren ab Mutation)
1) duch Substitution eines Nucleotids
2) Substitution führt zu Stopcodon
3) Insertion / Delition (Genetischer Code "verschoben")
Genetische Variabilität durch Sexuelle Fortpflanzung
Neukombination von Allelen durch
- Zufällige Chromosomensegregation
- Crossing over
- Befruchtung (zufällige Kombination der Gameten)
Population
Gruppe von Individuen...
- derselben Art
- gleiches Habitat
- gemeinsame Vortpflanzung
- (Häufig Geographisch getrennt)
Genpool
Gesamtheit aller Allele und Loci in einer Population
Allel
fixiert ≠ polymorph
fixiert: Alle Individuen einer Population sind homozygot für ein Allel
polymorph: Es treten mehrere Formen eines Allels in einer Population auf
Allelfrequenz
Häufigkeit eines Allel an einem bestimmten Locus
Summe aller Allelhäufigkeiten = 1
Hardy-Weinberg Gleichgewicht
Allelfrequenz bleibt konstant!
Nur wenn..
- Segregation und Paarung zufällig
- Allel (oder Nachbarallel) nicht fitness beeinflussen → natürliche Selektion
- keine Mutation
- extrem Grosse Populationen
- kein Genfluss
Hardy-Weinberg Gleichgewicht
Berechnung für:
CR Frequenz: p = 0.8
CW Frequenz: q = 0.2
homozygot CRCR: 0.8 * 0.8
homozygot CWCW: 0.2 * 0.2
heterozygot CWCR / CRCW: (0.8 * 0.2)*2
⇒ p2 + 2pq + q2 = 1
Kräfte welche die Allelfrequenz beeinflussen
- Natürliche Selektion
- Genetische Drift
- Genfluss
Natürliche Selektion
- führt zu adaptiver Veränderung (Evolution)
- wirkt auf spezifische Loci
Genetische Drift
Zufällige Vererbung ⇒ Allelfrequenz fluktuiert
(Kleine Population grössere Fluktuation)
Verlust genetischer Variabilität
- Gründereffekt (nur wenige Individuen gelangen auf Insel)
- genetischer Flaschenhals (Umweltveränderung ⇒ kleine Population)
Genfluss
Transver von Allelen zwischen Populationen
⇒ Populationen nähern sich einander an
relative Fitness
Beitrag, den ein Individuum zum Genpool der nächsten Generation leisten kann (relativ zu anderen Individuen)
Arten von Natürlicher Selektion
- Gerichtete Selektion
- Disruptive Selektion
- Stabilisierende Selektion
Sexuelle Selektion
- Form der natürlichen Selektion
- Individuen mit bestimmten Merkmale haben höheren Fortpflanzungserfolg
- Kann zu Sexualdimorphismus führen
Intrasexuelle Selektion ≠ Intersexuelle Selektion
- Intra: innerhalb desselben Geschlechts (z.B. Kämpfe)
- Inter: Partenerwahl
"Good Genes" Hypothese
- Weibchen wählt Partner aufgrund gewisser Merkmale
- Sind die Merkmale ein indikator für hohe Fitness haben die vielen Nachkommen dasselbe Auswahlmuster (Männchen dieselben Merkmale, Weibchen dieselbe Präferenz)
- Ab einer gewissen Ausprägung wirkt Merkmal wieder selektionierend
- Neues Merkmal muss Fitness "beweisen"
- führt häufig in eine Sackgasse (vgl. Muller's Ratchet)
Erhaltung genetischer Variabilität
(trotz natürlicher Selektion)
- Diplidie (rezessive Allele "versteckt")
- Neutrale Variation (genetische Variation auf nitch-kodierendem Bereich)
- Balancierende Selektion
- Heterozygotenvorteil (Sichelzellen / Malaria)
- Frequenzabhängige Selektion (liks/rechts mäuliger Fisch)
Grenzen der Anpassung
- Selektion nur mit vorhandener Variation
- Evolution durch historische Einschränkungen begrenzt (→Muller's Ratchet)
- Anpassung oft ein Kompromiss
- Selektion teilweise zufällig / Umweltveränderungen unvorhersehbar
Adaptive Radiation
Auffächern (Radiation) einer wenig spezialisierten Art in viele stärker spezialisierte Arten
(Nieschendifferenzierung)
-
- 1 / 23
-
Flashcards
Genetische Variabiliät
- Qualitative Merkmale
- Quantitative Merkmale
Quanlitative Merkmale:
- Diskreter Charakter (z.B. Rot oder Blau)
- oft durch ein Locus bestimmt
Quantitative Merkmale
- Kontinuierlicher Charakter (z.B. Körpergrösse)
- oft durch mehrere Locus beeinflusst
Nichterbliche Merkmale
Phänotypische Plastizität
(angeeignete Merkmale, durch Umwelteinfluss hervorgerufen)
→ Epigenetik
Genetische Variablilität (numerisch)
Quantifizierung genetischer Variabilität
- ø Heterozygotiegrad (von 13'700 Genen 1'920 heterozygot ⇒ 14%)
- Nukleotidvariabilität (von 189 Mio Nukleotide 1.8 Mio verschieden ⇒ 1%)
(bei Drosophila Melanogaster)
Punktmutation
Mutation eines einzigen Nukleotides
- Missense (exprimiertes Protein unterscheidet sich in einer Aminosäure)
- Nonsense (exprimiertes Protein verkürzt)
- Frameshift (exprimiertes Protein hat falsche Aminosäuren ab Mutation)
1) duch Substitution eines Nucleotids
2) Substitution führt zu Stopcodon
3) Insertion / Delition (Genetischer Code "verschoben")
Genetische Variabilität durch Sexuelle Fortpflanzung
Neukombination von Allelen durch
- Zufällige Chromosomensegregation
- Crossing over
- Befruchtung (zufällige Kombination der Gameten)
Population
Gruppe von Individuen...
- derselben Art
- gleiches Habitat
- gemeinsame Vortpflanzung
- (Häufig Geographisch getrennt)
Genpool
Gesamtheit aller Allele und Loci in einer Population
Allel
fixiert ≠ polymorph
fixiert: Alle Individuen einer Population sind homozygot für ein Allel
polymorph: Es treten mehrere Formen eines Allels in einer Population auf
Allelfrequenz
Häufigkeit eines Allel an einem bestimmten Locus
Summe aller Allelhäufigkeiten = 1
Hardy-Weinberg Gleichgewicht
Allelfrequenz bleibt konstant!
Nur wenn..
- Segregation und Paarung zufällig
- Allel (oder Nachbarallel) nicht fitness beeinflussen → natürliche Selektion
- keine Mutation
- extrem Grosse Populationen
- kein Genfluss
Hardy-Weinberg Gleichgewicht
Berechnung für:
CR Frequenz: p = 0.8
CW Frequenz: q = 0.2
homozygot CRCR: 0.8 * 0.8
homozygot CWCW: 0.2 * 0.2
heterozygot CWCR / CRCW: (0.8 * 0.2)*2
⇒ p2 + 2pq + q2 = 1
Kräfte welche die Allelfrequenz beeinflussen
- Natürliche Selektion
- Genetische Drift
- Genfluss
Natürliche Selektion
- führt zu adaptiver Veränderung (Evolution)
- wirkt auf spezifische Loci
Genetische Drift
Zufällige Vererbung ⇒ Allelfrequenz fluktuiert
(Kleine Population grössere Fluktuation)
Verlust genetischer Variabilität
- Gründereffekt (nur wenige Individuen gelangen auf Insel)
- genetischer Flaschenhals (Umweltveränderung ⇒ kleine Population)
Genfluss
Transver von Allelen zwischen Populationen
⇒ Populationen nähern sich einander an
relative Fitness
Beitrag, den ein Individuum zum Genpool der nächsten Generation leisten kann (relativ zu anderen Individuen)
Arten von Natürlicher Selektion
- Gerichtete Selektion
- Disruptive Selektion
- Stabilisierende Selektion
Sexuelle Selektion
- Form der natürlichen Selektion
- Individuen mit bestimmten Merkmale haben höheren Fortpflanzungserfolg
- Kann zu Sexualdimorphismus führen
Intrasexuelle Selektion ≠ Intersexuelle Selektion
- Intra: innerhalb desselben Geschlechts (z.B. Kämpfe)
- Inter: Partenerwahl
"Good Genes" Hypothese
- Weibchen wählt Partner aufgrund gewisser Merkmale
- Sind die Merkmale ein indikator für hohe Fitness haben die vielen Nachkommen dasselbe Auswahlmuster (Männchen dieselben Merkmale, Weibchen dieselbe Präferenz)
- Ab einer gewissen Ausprägung wirkt Merkmal wieder selektionierend
- Neues Merkmal muss Fitness "beweisen"
- führt häufig in eine Sackgasse (vgl. Muller's Ratchet)
Erhaltung genetischer Variabilität
(trotz natürlicher Selektion)
- Diplidie (rezessive Allele "versteckt")
- Neutrale Variation (genetische Variation auf nitch-kodierendem Bereich)
- Balancierende Selektion
- Heterozygotenvorteil (Sichelzellen / Malaria)
- Frequenzabhängige Selektion (liks/rechts mäuliger Fisch)
Grenzen der Anpassung
- Selektion nur mit vorhandener Variation
- Evolution durch historische Einschränkungen begrenzt (→Muller's Ratchet)
- Anpassung oft ein Kompromiss
- Selektion teilweise zufällig / Umweltveränderungen unvorhersehbar
Adaptive Radiation
Auffächern (Radiation) einer wenig spezialisierten Art in viele stärker spezialisierte Arten
(Nieschendifferenzierung)
