Frequenze alleliche

Scuola secondaria di secondo gradoBiologiaMigrazione, accoppiamento casuale, selezione per vitalità e campionamento facoltativo degli alleli in una popolazione finita con seed fisso

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Informazioni su questo esperimento

Segui una popolazione con due alleli attraverso le generazioni e separa gli effetti di selezione, migrazione e deriva. Esamina le aspettative dei genotipi di Hardy-Weinberg e verifica quali processi alterano la frequenza allelica.

Obiettivi di apprendimento

  • Calcola le proporzioni attese dei genotipi a partire dalla frequenza allelica.
  • Spiega come la fitness dei genotipi modifica il loro contributo riproduttivo.
  • Confronta i cambiamenti deterministici della frequenza con il campionamento di una popolazione finita usando diversi semi casuali.

Come si usa

  1. 1Procedi di una generazione alla volta con i valori iniziali di fitness.
  2. 2Scegli la riproduzione neutrale e verifica che la frequenza allelica rimanga costante.
  3. 3Scegli solo la migrazione e segui l’avvicinamento alla frequenza degli alleli dei migranti.
  4. 4Attiva la deriva, confronta diversi semi casuali e prova un pool riproduttivo in cui tutti i valori di fitness sono pari a zero.

Il modello

La migrazione modifica il pool allelico riproduttivo prima della selezione.
La fitness media pondera i genotipi dell’accoppiamento casuale.
La frequenza allelica selezionata è indefinita quando la fitness media è zero.

Ipotesi

  • A ogni passaggio, si mescola prima una frazione di alleli migranti, poi si calcolano le aspettative dei genotipi per l’accoppiamento casuale e infine si applica la fitness relativa di sopravvivenza.
  • La frequenza dell’allele A selezionata conta entrambe le copie di A in AA e metà delle copie in Aa. Se la deriva finita è attivata, nella generazione successiva vengono campionate indipendentemente e con reinserimento 2N copie geniche.
  • Il diagramma mostra le frazioni genotipiche attese per la frequenza allelica attuale prima del prossimo evento migratorio, non i conteggi osservati dei genotipi in una popolazione finita.
  • Non ci sono mutazioni né una struttura per età esplicita. I valori di fitness relativa sono non negativi e una popolazione riproduttiva con fitness totale pari a zero non produce discendenti.
  • Se la riproduzione fallisce, le generazioni successive rimangono indefinite. La migrazione può ripristinare un allele vitale assente solo prima di quel fallimento, nel passaggio generazionale configurato.

Provalo in classe

  1. Q1Perché l’accoppiamento casuale neutrale può modificare le proporzioni genotipiche senza cambiare la frequenza allelica?
  2. Q2La migrazione può introdurre un allele che viene poi favorito dalla selezione?

Domande frequenti

Il diagramma dei genotipi rappresenta gli individui effettivamente campionati?

No. Le sue aree mostrano le aspettative di Hardy-Weinberg basate sulla frequenza allelica attuale.

Perché una traiettoria si interrompe invece di arrivare a zero?

Una fitness riproduttiva media pari a zero significa che non esiste una popolazione discendente. Una frequenza allelica pari a zero implicherebbe erroneamente la sopravvivenza di una popolazione contenente solo alleli a.