Практикум по математическому моделированию в теории эволюции. Часть 1. Факторы микроэволюции. Кипятков В.Е. - 41 стр.

UptoLike

Составители: 

Рубрика: 

40
100). Êàê èçìåíÿåòñÿ ïðè ýòîì ñêîðîñòü îòáîðà è äîñòèãàåìûé ðåçóëüòàò?
Ïî÷åìó ýòî ïðîèñõîäèò?
5. Ñðåäîâàÿ äèñïåðñèÿ. ×åì áîëüøå âëèÿíèå ñðåäû íà ôåíîòèï, òåì
ïðè ïðî÷èõ ðàâíûõ óñëîâèÿõ ìåíüøå íàñëåäóåìîñòü ïðèçíàêà. Âåðíóâ-
øèñü ê ïàðàìåòðàì, óñòàíîâëåííûì ïî óìîë÷àíèþ, ñíà÷àëà ïîñëåäîâà-
òåëüíî óìåíüøàéòå ýòîò ïàðàìåòð, íàïðèìåð, òàê: 7, 5, 3, 2, 1, 0. À çàòåì
óâåëè÷èâàéòå: 50, 100, 500, 1000, 10000, 100000, 1000000, 10000000,
100000000. Êàê èçìåíÿåòñÿ ïðè ýòîì ñêîðîñòü îòáîðà è äîñòèãàåìûé
ðåçóëüòàò? Ïî÷åìó ýòî ïðîèñõîäèò? Ïî÷åìó ïðè óâåëè÷åíèè ñðåäîâîé
äèñïåðñèè íå òîëüêî óìåíüøàåòñÿ ñêîðîñòü è ðåçóëüòàòèâíîñòü îòáîðà,
íî è íåðåäêî ïðîèñõîäèò âûïàäåíèå àëëåëè A èç ãåíîôîíäà ïîïóëÿöèè?
9. Ãåíåòè÷åñêèé äðåéô: ìîäåëü Ì îíòå Êàðëî
(Genetic Drift: A Monte Carlo Model)
Ïðîãðàììà ìîäåëèðóåò ãåíåòè÷åñêèé äðåéô â íåáîëüøîé ïîïóëÿöèè,
îñóùåñòâëÿÿ ïðè ïîìîùè ãåíåðàòîðà ñëó÷àéíûõ ÷èñåë âûáîðêó ãåíîâ,
ïîïàäàþùèõ â ãàìåòû, êîòîðûå äàþò íà÷àëî êàæäîìó ïîñëåäóþùåìó
ïîêîëåíèþ. Ïðè ýòîì ïðåäïîëàãàåòñÿ, ÷òî âåëè÷èíà ïîïóëÿöèè íåèçìåííà
îò ïîêîëåíèÿ ê ïîêîëåíèþ è îòáîð îòñóòñòâóåò, à ïîýòîìó èçìåíåíèÿ
÷àñòîò àëëåëåé â ãåíîôîíäå îáóñëîâëåíû òîëüêî ñëó÷àéíûìè ïðîöåññà-
ìè, ïðîèñõîäÿùèìè ïðè îáðàçîâàíèè âûáîðêè ãàìåò.
Ïðåäïîëîæèì, ÷òî ïîïóëÿöèÿ ñîñòîèò âñåãî èç äâóõ îñîáåéñàìêè è
ñàìöà, ãåòåðîçèãîòíûõ ïî ëîêóñó, â êîòîðîì èìååòñÿ äâå àëëåëè. Òîãäà
â ãåíîôîíäå ýòîé ïîïóëÿöèè áóäåò âñåãî ÷åòûðå àëëåëèäâå àëëåëè A
è äâå a, ò.å. ÷àñòîòû p = q = 0.5. Ñàìêà áóäåò ïðîäóöèðîâàòü ÿéöåêëåòêè,
à ñàìåöñïåðìèè ñ àëëåëÿìè A è a â ðàâíûõ êîëè÷åñòâàõ, ò.å. ñ ÷àñòîòîé
0.5. Åñëè ìû áóäåì âûáèðàòü ãàìåòû ñëó÷àéíûì îáðàçîì, òî âåðîÿòíîñòü
òîãî, ÷òî ïåðâàÿ çèãîòà áóäåò èìåòü ãåíîòèï AA, ñîñòàâèò 0.5 × 0.5 = 0.25.
Âåðîÿòíîñòü òîãî, ÷òî è âòîðàÿ çèãîòà áóäåò èìåòü òîò æå ãåíîòèï
ñîñòàâèò (0.5 × 0.5)×(0.5 × 0.5) = 0.0625. Ñëåäîâàòåëüíî, åñëè â ñëåäóþ-
ùåì ïîêîëåíèè, ïðîèçâåäåííîì íàøèìè ñàìöîì è ñàìêîé, áóäåò ïî-
ïðåæíåìó äâå îñîáè, òî â 1 ñëó÷àå èç 16 ÷àñòîòà àëëåëè A èçìåíèòñÿ îò
p = 0.5 ê p = 1.0, ò.å. ïîïóëÿöèÿ ñòàíåò ãîìîçèãîòíîé ïî äàííîìó ëîêóñó â
ðåçóëüòàòå ñëó÷àéíîãî îòêëîíåíèÿ â âûáîðêå ãàìåò.
 äîïîëíåíèå ê òàêîìó äðåéôó îò p = 0.5 ê p = 1.0, âîçìîæíû åùå òðè
ïåðåõîäà: ê p = 0, 0.5 è 0.75. Âåðîÿòíîñòü ýòèõ ñîáûòèé ìîæåò áûòü
ðàññ÷èòàíà òî÷íî òàê æå, êàê ýòî ñäåëàíî âûøå. Âû ìîæåòå ñàìè ñäåëàòü
ýòî â êà÷åñòâå óïðàæíåíèÿ. Êîìïüþòåðíóþ ìîäåëü, èñïîëüçóþùóþ
ãåíåðàòîð ñëó÷àéíûõ ÷èñåë äëÿ èìèòàöèè ñòîõàñòè÷åñêîãî ïðîöåññà
âûáîðêè ãåíîâ èç ãåíîôîíäà ïîïóëÿöèè ïðè îáðàçîâàíèè ãàìåò, ïðèíÿòî
íàçûâàòü ìîäåëüþ Ìîíòå Êàðëî.