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Biologie (Subject) / ÖEB - EvoPop (Lesson)

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• Die Quantitative Genetik erlaubt die Bestimmung der Erblichkeit (Heritabilität) eines Merkmals. (1) Definieren Sie Erblichkeit. Geben Sie auch Formeln an, wie sich die Erblichkeit aus den Komponenten der Varianz eines Merkmals herleitet, und erkläre (1) Erblichkeit ist der Anteil der phänotypischen Varianz, der erblich ist (also der Anteil der genetischen Varianz an der gesamten  phänotypischen Varianz) (1 Punkt):Erblichkeit i.w.S: h2 = VG/VP = VG/(VG+ VE) (1 Punkt)Erblichkeit i.e.S.: h2 = VA/VP (1 Punkt)mit VG = VA+VD+VI (1 Punkt)VG Genetische VarianzVP Phänotypische VarianzVE Umweltbedingte VarianzVA Additive genetische V.VD Varianz aufgrund von DominanzeffektenVI Varianz aufgrund von Interaktionseffekten (Epistasis) (2) 1. Möglichkeit: Erblichkeit kann als Ähnlichkeit eines Merkmals zwischen Eltern und Nachkommen bestimmt werden:Steigung der Regressionsgeraden zwischen dem Mittelwert im Phänotyp der Eltern x und dem Mittelwert im Phänotyp der Nachkommen y (2 Punkte).h2 = cov xy/sx^2Beispiel in Skizze:   2. Möglichkeit: Über die Stärke der Selektionsantwort (R) in Relation zur ausgeübten Selektion (S). Züchtergleichung: h2 = R/S (2 Punkte) Skizze:   (3) Je größer die Erblichkeit, desto stärker verändert sich ein Merkmal unter dem Einfluss der Selektion (1 Punkt). Bei andauernder starker Selektion reduziert sich die genetische Varianz und somit die Erblichkeit (1 Punkt).  
• Gehen Sie aus von einer großen Population diploider Organismen und einem Genort mit den Allelen a und A. Nehmen Sie an, ein vorteilhaftes Allel a sei zunächst selten und besitze eine Anfangshäufigkeit von 1 %. (1) Nehmen Sie zunächst an, die Pop (1) aa: p2 = 0.01^2 = 0.0001aA: 2pq = 2* 0.01* 0.99 = 0.0198AA = 0.99^2 = 0.9801 (oder: 1 - 0.0001 - 0.0198 = 0.9801)(3 Punkte)(2) Es steigt zunächst rascher an, wenn es dominant ist (1 Punkt), da dann auch die anfangs sehr viel häufigeren heterozygoten Träger einen Selektionsvorteil besitzen (1 Punkt).(3) Es wird rascher fixiert, wenn es rezessiv ist (1 Punkt). Begründung: Wenn das Allel a häufig wird, ist das nachteilige Allel A selten. Es liegt dann v.a. in heterozygoten Trägern vor.Auf diese wirkt die Selektion nur dann, wenn a rezessiv ist (1 Punkt).(4) In einer kleinen Population spielt neben der Selektion auch Gendrift eine Rolle (1 Punkt).Die Folge ist, dass das Allel a (obwohl vorteilhaft) in den meisten Fällen verloren geht, noch bevor es an Häufigkeit zunehmen kann (1 Punkt). Wenn es aber häufig geworden ist, so wird es schneller fixiert, da das nun seltene Allel A eher durch Gendrift verschwindet (1 P.).  

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