この実験について
2対立遺伝子の集団を世代ごとに追跡し、選択・移住・遺伝的浮動の影響を切り分けます。ハーディ・ワインベルグ平衡における遺伝子型の期待値を確認しながら、どの過程が対立遺伝子頻度を変化させるかを調べます。
学習目標
- 対立遺伝子頻度から、期待される遺伝子型の割合を計算します。
- 遺伝子型の適応度が繁殖への寄与をどのように変えるかを説明します。
- 決定論的な頻度変化と、シード値を用いた有限集団のサンプリングを比較します。
使い方
- 1初期の適応度の値を使って、世代を一つずつ進めます。
- 2中立的な繁殖を選び、対立遺伝子頻度が一定に保たれることを確認します。
- 3移住のみを選び、移住者の頻度に近づいていく様子を追跡します。
- 4遺伝的浮動を有効にして異なるシード値を比較し、適応度がすべてゼロの繁殖集団を試します。
モデル
前提条件
- 各ステップでは、まず移住者の対立遺伝子を一定割合で混合し、次にランダム交配による遺伝子型の期待値を求め、その後、相対的な生存適応度を適用します。
- 選択された A の頻度は、AA における A のコピーを両方とも数え、Aa におけるコピーは半分ずつ数えます。有限集団の遺伝的浮動を有効にすると、次世代では 2N 個の遺伝子コピーが復元抽出で独立にサンプリングされます。
- この図は、次の移住イベントが起こる前の現在の対立遺伝子頻度に基づく、遺伝子型の期待割合を示しています。有限集団で観察された遺伝子型の個数を示すものではありません。
- 突然変異も明示的な年齢構造もありません。相対適応度は非負であり、適応度の合計がゼロの繁殖集団は子孫を生みません。
- 繁殖に失敗すると、それ以降の世代は未定義のままになります。移住によって生存可能な対立遺伝子の欠如を補えるのは、設定された世代ステップでその失敗が起こる前だけです。
授業で試してみましょう
- Q1中立的なランダム交配では、対立遺伝子頻度が変わらないのに、なぜ遺伝子型の割合が変わることがあるのですか？
- Q2移住によって導入された対立遺伝子が、その後の選択で有利になることはありますか？
よくある質問
遺伝子型の図には、実際にサンプリングされた個体数が反映されていますか？
いいえ。図の面積は、現在の対立遺伝子頻度に基づくハーディー・ワインベルグ平衡の期待値を示しています。
なぜ軌跡はゼロになるのではなく、途中で止まるのですか？
平均繁殖適応度がゼロということは、子孫集団が存在しないことを意味します。対立遺伝子頻度をゼロとすると、a対立遺伝子のみを持つ集団が存続していると誤って示すことになります。