Článok bude pokračovať 3/3.

(Pre pokročilých)

Na stránke, obsahu, štylizácii a gramatike sa pracuje!!!

Poďakovanie kabinetu biológie gymnáziu Považská Bystrica.

V prípade nájdenia odbornej chyby ma kontaktujte prosím.

Predslov: Touto časťou stručne popisujeme výpočty za účelom predpovede percentuálneho zlepšenia vlastností v populáciach včiel.

Populácie – delenie

Princíp množenia

Alogamická – cicavce, vtáky, vznikajú splynutím dvoch gamét.

Autogamná – hermafroditi, samoprašné rastliny, dobre sa na nich sleduje hybridná depresia.

Veľkostné delenie

Panmiktická populácia – modelová myšlienková operácia rátajúca s rovnakým potenciálom množiť sa u každého z účastníkov.

Alogamická populácia – je preferencia účastníka v množení na základe akejkoľvek premennej napr. kasta, svalová hmota, IQ…

Vplyvy na genofond populácie

Mutácia – nové alely, nevýhodná/výhodná/neutrálna 10^{-5 až -10}.

Selekcia – proces odstraňovania nevýhodných alel.

Selekcia/Fitnes (W) – schopnosť populačne presadiť svoje alely.

Migrácia – selekcia v prospech prispôsobivejšej množiny k zmene prostredia, alebo druhý pohľad emigrácia a imigrácia.

Migrácia/Efekt zakladateľa – presadenie alely/znaku/vlohy v izolovanej populácií.

Genetický drift – náhodná fixácia alel, badateľná v menších skupinách. (Dva ostrovy s tou istou opicou, ale inej farby.)

Veľkosť populácie

Malá -do 100ks

Veľká – od 100ks

Efektívna veľkosť populácie je počet jedincov, ktorý je schopný sa množiť.

Genetická štruktúra populácie príklady

Počet jedincov

1. AA……….20
2. Aa………..50
3. aa…………30

Veľkosť populácie je 100 jedincov. Počet vyjadruje absolútne čísla.

Početnosť jedincov

1. AA……….20%(0,2)
2. Aa………..50%(0,5)
3. aa…………30%(0,3)

0,2+0,5+0,3=1 (100%)

Početnosť vyjadruje relatívne čísla v %.

Autozómovo dedičný gén A, a (2 alely)

Vznikajú 3 genotypy AA, Aa, aa

1. A označujeme q
2. a označujeme p

p + q = 1 (zigot)

Početnosť jedincov (%)

1. AA……………d
2. Aa…………….h
3. aa……………..r

d + h + r = 1 (100%)

Príklad

AA……………veľa medu…………d?………..D=50ks

Aa.…………..veľa medu…………..h?……….H=130ks

aa…………… málo medu………..r?………….R=20ks

celkový počet včelstiev N=50+130+20= 200

početnosti

d=D50/N200=5/20=1/4=0,25

h=H130/N200=0,65

r=R20/N200=0,1

d + h + r = 1

0,25+0,65+0,1 =1

Odpoveď:

AA…………veľa medu…………d?……..50ks odpoveď d je početnosť 25%

Aa.………..veľa medu…………h?……130ks odpoveď h je početnosť 65%

aa………… málo medu………..r?………20ks odpoveď r je početnosť 10%

Výpočet zastúpenia alel

p + q = 1 (zigot)

Vieme

AA…D= 50 (dominantný homozygot)

Aa…H=130 (heterozygot)

aa… R= 20 (recesívny homozygot)

N= 200ks včelstiev

p + q = 1 (zigot)

A + a = 1 (pre zjednodušenie)

V predošlom príklade sme vypočítali.

d=0,25

h=0,65

r=0,1

p=d+1/2h=0,25+1/2*0,65=0,575

q=1/2h+r=0,1+1/2*0,65=0,425

p+q=1

Odpoveď pri vzťahu neúplnej dominancie (viac údajov).

Dominantná alela p (A )je zastúpená v populácií v 57,5%.

Recesívna alela q (a) je zastúpená v populácií 42,5%.

1. AA……………d
2. Aa…………….h
3. aa……………..r

Výpočet zastúpenia alel v úplnej dominancii

Ak nevieme rozlíšiť na základe fenotypu AA od Aa a potrebujeme zistiť zastúpenie p (A) a q (a alel) a poznáme len aa.

p²+2pq+q²=1=d+h+r

Platí v populáciach v rovnováhe, slúži na odhad dominantných a recesívnych alel.

p²+2pq+q²=1=d+h+r

d+h=0,84

r= 0,16

r=q²=16

q=16^1/2

q=0,4

p+q=1

p=1–q

p=1-0,4=0,60

Odpoveď pri vzťahu úplnej dominancie.

Alela A (veľa medu) je zastúpená v populácii v 60%.

Alela a (málo medu) je zastúpená v populácii v 40%.

Otázka- ako vypočítame početnosť zygotov AA, Aa?

d + h + r =1 (AA)+(Aa)+(aa)=1

p²+ 2pq +q² =1

d=p²=0,6²=0,36

h=2*0,6*0,4=0,48

Odpoveď:

Početnosť p (AA) dominantných homozygotov je 36%.

Početnosť h (Aa) heterozygotov je 48%.

38

Zopakovanie matematiky zo strednej školy

Je veľmi pravdepodobné, že aplikáciu bežných vzorcov nám neukázali.

Vzorec ako je napríklad (A+B)ⁿ si zjednodušene vysvetlíme v zušľachťovacom chove včiel.

Rozpísanie vzorca (A+B)ⁿ

Vysvetľovací obrázok.

Číselný rad 2ⁿ je spojený s počtom premenných, ako sú populačné podmnožiny/produkty množenia s porovnateľnými parametrami.

Údaje sú orientačné a určené na pochopenie myslenia profesionálov. Celé je to zložitejšie.

a (veľmi veľa medu) x b (veľmi málo medu)

(a+b)³=a³+3a²b+3ab²+b³ 

Obrázok nižšie môžeme chápať ako tretiu generáciu zakladateľov (a+b).

Dole uvedené zmeny v značení poukazujú na to, že zelené matky sú excelentné a červené je potrebné odstrániť.

Do spodného obrázka zadajte čísla z ľubovoľného riadku z vyššie uvedeného obrázka a vznikne Vám gausová krivka.

Ten kto má skúsenosti vie, prečo včelár amatér používa radšej priemernú populáciu a nevedomé škodí ostatným. Ani amatér psíčkar nezvládne dobrého psa.

Myšlienka na záver

Rovnako, ako je dôležitá kladná selekcia, je iste dôležitejšia tá negatívna.

Negatívnu vie urobiť aj neškolený včelár a má to výrazne pozitívny dopad na populáciu, ak to spravíte viacerí včelári vedľa seba správne (30%) po dobu aspoň 7 rokov . Pozrite si náš príbeh. Úplne bežne sa 3 násobí výnosnosť medu, oproti stavu-robíme to bez hlavo.

Mačiatkovské vysvetlenie

(Fotky-sekcia sú ilustračné na lepšie pochopenie laikom.)

Správny (odborný) postup prac a ich výsledok bez inbredingu.

Popis obrázka dole: vlastnosti ako farba, správanie, lovecky pud sú podobné u všetkých potomkov. Ideálne ak sa množia s čímkoľvek, má by patrná ich genetická príslušnosť.

Nesprávny (neodborný) postup prác a ich výsledok

Popis obrázka dole: Neodborné párenie a nekontrolovateľný výsledok.

(1+1)²=1²+(2x1x1)+1²=1+(2)+1=

=3 základné verzie potomstva

Správny (odborný) postup prác a ich overenie/výsledok

Popis obrázka dole: Dobre prebehnutý proces zušľachťovania a následného nekontrolovateľného párenia F1 s presadzujucími sa vlastnosťami na potomkov. Je vysoko predpokladateľná kvalita ďalšej generácie.

Anomália v potomstve by mala byť kvalitatívne zaraditeľná do úžitkového chovu.

Pripravuje sa včielka z oblasti Fatry aj na základe teórií (,,genetických“) uvedených v našich stránkach.