Genetyka populacji

Celem zajęć jest przedstawienie praw dotyczących przekazywania genów w populacjach rozmnażających się generatywnie.

Zostaną omówione zmiany w strukturze populacji wynikające z kojarzeń losowych i nielosowych - selekcji, mutacji i migracji. Studenci zapoznają się z dziedziczeniem cech ilościowych a także metodami szacowania postępu genetycznego, odziedziczalności oraz współczynników pokrewieństwa i inbredu.

Wykłady:

1. Struktura genetyczna populacji w której zachodzą kojarzenia losowe. Frekwencje genotypów i alleli, równowaga Hardy’ego-Weinberga dla jednej i dwóch par alleli oraz alleli wielokrotnych i cech sprzężonych z płcią – 3 godz.

2. Czynniki modyfikujące stan równowagi populacji: mutacje, migracje, selekcja, dryf genetyczny. Pojęcie efektywnej wielkości populacji – 3 godz.

3. Pokrewieństwo i inbred, współczynniki spokrewnienia i wsobności, analiza rodowodu – 2 godz.

4. Fenotypowa i genotypowa wartość cech ilościowych - średnia populacji i efekt podstawienia allelu, wartość hodowlana, loci cech ilościowych – 2 godz.

5. Metody szacowania odziedziczalności, wyznaczanie współczynnika odziedziczalności przy pomocy regresji, wariancja fenotypowa i genetyczna, komponenty wariancji, postęp genetyczny – 3 godz.

6. Interakcja genotypowo-środowiskowa - interpretacja interakcji i ocena stabilności – 1 godz.

7. Fenotypowa, genetyczna i środowiskowa korelacja między cechami w selekcji, indeks selekcyjny – 1 godz.

Ćwiczenia:

1. Szacowanie częstotliwości genotypów w populacjach kojarzących się losowo przy różnych sposobach współdziałania alleli; określanie frekwencji alleli wielokrotnych; równowaga Hardy'ego-Weinberga – 4 godz.

2. Ustalanie stanu równowagi w populacji na przykładzie dwóch loci:

frekwencje genotypów oczekiwanych i obserwowanych – 2 godz.

3. Analiza zmian frekwencji alleli: migracje - wyznaczanie frekwencji genotypów w populacji potomnej w warunkach wynikających z napływu osobników różnych płci oraz z krzyżowania – 2 godz.

4. Analiza zmian frekwencji alleli na skutek:

mutacji - konsekwencje presji oraz równowagi mutacyjnej;

selekcji - konsekwencje eliminacji homozygot recesywnych w kolejnych pokoleniach po selekcji, efektywność selekcji przeciw genotypom recesywnym – 3 godz.

5. Ocena efektów dryfu genetycznego:

zjawiska losowe w populacjach, efektywna wielkość populacji, utrwalenie genotypu – 2 godz.

6. Wnioskowanie o strukturze populacji w warunkach pokrewieństwa i wsobności na podstawie:

współczynników spokrewnienia i inbredu, chowu wsobnego oraz kojarzeń krewniaczych – 2 godz.

Literatura podstawowa i uzupełniająca:

Charon K.M., Świtoński M. Genetyka zwierząt. PWN, Warszawa, 2000.

Hartl D.L., Clark A.G. Podstawy genetyki populacyjnej (Principles of Population Genetics), Wydawnictwo UW 2010

Krzanowska H., Łomnicki A., Rafiński J. Wprowadzenie do genetyki populacji. PWN, Warszawa, 1982.

Krzanowska H., Łomnicki A., Rafiński J., Szarski H., Szymura J.M. Zarys mechanizmów ewolucji. PWN, Warszawa 2002.

Maciejowski J., Zięba J. Genetyka zwierząt i metody hodowlane. PWN, Warszawa, 1982.

Mądry W. Podstawy matematyczne genetyki populacji. W: Genetyka dla rolników. Fundacja Rozwój SGGW, Warszawa 2000.

Wiedza:

- student charakteryzuje frekwencje alleli i genotypów w populacjach kojarzących się losowo,

- wymienia skutki kojarzeń nielosowych, mutacji, selekcji i migracji,

- charakteryzuje czynniki kształtujące odziedziczalność i postęp genetyczny,

- tłumaczy wpływ interakcji genotypowo-środowiskowej na skuteczność selekcji.

Umiejętności:

- student oblicza frekwencję alleli i genotypów oraz wyznacza równowagę w populacji,

- określa skuteczność selekcji,

- oblicza i interpretuje współczynniki spokrewnienia i wsobności.

Kompetencje społeczne:

- student organizuje pracę w kilkuosobowym zespole,

- rozumie znaczenie obiektywnej oceny obserwowanych zjawisk w przyrodzie.

Kryteria oceny:

Wykłady – egzamin pisemny testowy,

Ćwiczenia – kolokwia pisemne, obejmujące rozwiązywanie zadań.

Forma i warunki zaliczenia:

Podstawą zaliczenia przedmiotu jest zaliczenie – forma pisemna w postaci pytań testowych.