3 Vorraussetzungen für Darwins Evolutionstheorie1. Variation: Individuen (einer Population) unterscheiden sich in einem Merkmal 2. Erblichkeit: Zumindest ein Teil der phänotypischen Variation imMerkmal ist vererbbar (genetisch) 3. Selektion: Überleben ...
Neutrale und nichtneutrale MutationenDie meisten (aber nicht alle!) Mutationen sind Selektionsneutral, da es sichz.B. um synonyme Substitutionen oder um Mutationen in Introns handelt
Fitness(Lebenszeit-) Reproduktionserfolg In der Evolutionsgenetik auch: Durchschnittlicher Beitrag eines Allels (oder Gens oder Genotyps) an der nächsten Generation.
Probleme bei dem Birkenspannerexperiment (3)- Baumstämme sind u.U. nicht der natürliche Ruheplatz - Kettlewell ließ die nachtaktiven Tiere am Tage ausfliegen - Wiederanstieg der hellen Form vor Wiederanstieg der Flechten
SelektionNicht-zufällige unterschiedliche Überlebens- und Fortpflanzungsrate (d.h. differentielle Reproduktion) von Organismen oder Genotypen.
Ausbreitung eines vorteilhaften AllelsSowohl rezessive als auch dominante Allele breiten sich, wenn sie vorteilhaft sind, früher oder später in einer Population aus. Wenn das negative Allel ganz oder fast gänzlich aus der Population verschwunden ...
Heterozygoten-Vorteil, auch: Überdominanz, Heterosis ...Bsp: Verbreitung von Malaria und Verbreitung des Sichelzellen- Allels.Träger des (rezessiven) Sichelzell- Allels haben einen Überlebensvorteil, da sie gegen Malaria geschützt sind. Ohne Heterozyogotenvorteil ...
Frequenzabhängige SelektionNegativ (oder Invers) Frequenz-abhängige Selektion: Je seltener ein Phänotyp in der Population ist, desto größer ist seine Fitness (Bsp. Schuppen-fressender Buntbarsch) Positiv Frequenz-abhängige ...
Die ideale Population (5)- unendlich groß - zufällige Verpaarung/Befruchtung (Panmixie) - Allele an Genlocus sind selektionsneutral - keine Migration (Emmigration/Immigration) - keine Mutation -> Nullmodell in idealen Populationen ...
genetischer Driftz. B. Bottleneck-, Gründereffekt Wenn Populationen sehr klein sind, können auch vorteilhafte Allele wieder aus ihr verschwinden Änderung Allelfrequenzen = EvolutionDies geschieht nicht immer durch ...
Häufigkeit neutraler MutationenDie meisten Mutationen sind selektionsneutral, also sind auch die meisten beobachteten Polymorphismen in einer Population selektionsneutral. Trotzdem ist die adaptive Evolution durch Selektion der Hauptprozess ...
Pleiotropie und PolygeniePleiotropie: 1 Genort beeinflusst mehrere Merkmale z.B. Taschenmaus: Schwanzlänge + Fellfarbe Polygene Merkmale: Ein Merkmal wird von mehreren Genorten (=Loci) beeinflusst, gilt für die meisten Merkmale ...
Mehrer Genorte, Verteilung1. Sie liegen auf verschiedenen Chromosomen, sie sind ungekoppelt, unabhängige Segregation, Merkmale werden unabhängig voneinander vererbt. Voraussetzung für 3. Mendel’sche Regel (Unabhängigkeitsregel) ...
Rekombinationshäufigkeit, centiMorgan (cM)Je weiter entfernt 2 Loci voneinander sind, desto größer ist die Wahrscheinlichkeit eines ‘crossing over’ zwischen ihnen, d.h. desto größer ist die Rekombinationshäufigkeit. Kopplungskarte = ...
Linkage disequilibrium, DEin “statistischer” Zusammenhang zwischen 2 Loci, wenn es eine nicht-zufällige Assoziation zwischen Allelen an diesen Loci gibt. Wenn zum Beispiel Allel B öfter mit Allel A als mit Allel a assoziiert ...
haplotype blockLoci, die eng benachbart liegen, und zwischen denen wenig Rekombination stattfindet, hängt von den Eigenschaften einer Art ab. Je nachdem entstehen verschiedene haplotype blocks und reduzierte Rekombination ...
Ursachen für Kopplungs- Ungleichgewicht (4)1. Reduzierte Rekombination durch haplotype blocks 2. Vermischung von Populationen (die jede für sich im Kopplungs-Gleichgewicht waren) 3. Mutation und Selektion in endlichen Populationen (neue Genotypen) ...
Erwarteter Zusammenhang zwischen LD und εWenn bestimmte Kombinationen von Allelen eine höhere Fitness besitzen(positive Epistasis), so sollten Sie in der Population häufiger vorkommen(positives Kopplungs-Ungleichgewicht), da Selektion sie ...
Wann ist Sex = Rekombination (also die Beseitigung ...1. Wenn (vorteilhafte) Mutationen zusammen vorteilhafter sind als jedefür sich (positive Epistasis), diese aber selten zusammen vorkommen(negatives Kopplungsungleichgewicht, bringt Rekombination dieMutationen ...
Quantitative Merkmaleviele (die meisten) Merkmale biologischer Spezies in der Naturvariieren kontinuierlich Löwenzahn (Taraxacum) vermehrt sich oft ungeschlechtlich ausunbefruchteten Samen. Genetisch einheitliche Klone müssten ...
Arten von Selektion (Selektionsrichtungen)Gerichtete Selektion: ein Merkmal wird in eine der extremen Richungen verschoben Stabilisierende Selektion: ein Merkmal wird in seiner Varianz verringert, läuft auf einen Mittelwert zu Disruptive Selektion: ...
Genetische KorrelationDie Steigung auf einem Graphen, dessen x- Achse die mittlere Größe der Eltern, und deren y- Achse das mittlere Gewicht der Nachkommen anzeigt, misst die genetische Korrelation dieser Merkmale. Es gibt ...
Fisher´s Fundamentales TheoremAndauernde Selektion führt zum Verschwinden der genetischenVariation für das betreffende Merkmal. Je stärker ein Merkmal sich auf die Fitness auswirkt (d.h. je stärker die Selektion darauf), desto ...
Neutrale genetische Marker: Mikrosatellitenkurze, nicht kodierende DNA-Sequenzen, die im Genom eines Organismus oft wiederholt werden, Untersuchung von Polymorphismen mittels PCR. Auf verschiedenen Allelen die zwischen 2 konservierten Regionen ...
Stichlinge,seitliche PanzerungDie seitliche Panzerung der Stichlinge ist mal mehr und mal weniger ausgeprägt, dies ist eine Anpassung an den Prädationsdruck
QTL - mappingQTL = quantitative trait locus, Genlocus für quantitatives Merkmal,mapping = Kartierung genomische Regionen identifizieren, die für quantitative Merkmale (hier Panzerung beim Stichling) kodieren, dazu ...
Die Molekulare UhrMan weiß den Zeitpunkt der Trennung zweier Tierarten, dann Anzahlder Unterschiede, also Aminosäure -Austausch gegen die Zeit auftragen. Die molekulare Uhr geht unterschiedlich schnell für: - verschiedene ...
Anwendung der neutralen Theorie (Nullmodell Drift)Nullmodell = Evolution durch Drift gilt in der “reinen Form” nur für Gene, oder Teile von Genen, die nicht der Selektion unterliegen, also nicht-kodierende (‘non-coding’) Sequencen, z.B: - Introns, ...
Codon biasVerschiedene alternative Codons für dieselbe Aminosäure werden nicht gleich häufig verwendet, weil Selektion auf Effizienz der Translation stattfindet, Effizienz ist nicht für alle tRNAs gleich.
Hitchhiking (selective sweep)Wenn eine positive Mutation schnell fixiert wird, dann werden nah benachbarte neutrale (oder sogar leicht negative) Mutationen mit fixiert, sofern Rekombination dazwischen selten ist.
Background selectionÄhnlich hitchhiking, jedoch aufgrund von negativer Selektion gegen benachbarte nachteilige Mutation. Verursacht weniger drastische Reduktion von Polymorphismus. Das sorgt für konservierte Regionen.
3 Artkonzepte1. Morphologisches Konzept: Traditionelles Konzept, basierend auf Unterschieden im Phänotyp 2. Biologisches Spezies-Konzept: reproduktive Isolation, verschieden Arten können sich nicht verpaaren 3. ...
Evolutionär stabile StrategieEvolutionsstrategie, die - vorausgesetzt genügend Mitglieder einer Population wenden sie an - durch keine Alternativstrategie verbessert werden kann
