Mångfald inom en art Population och art. Vad är skillnaden? Vad är en art? Genetisk variation Genetiskt olika populationer Tillämpningar av genetisk variation Etiska problem En art En art definieras som Population och art. Vad är skillnaden? 1 2 Genotyp Varje enskild individ har en genuppsättning Varje genuppsättning är en specifik genotyp, specifik kombination av gener Obs flera individer kan ha samma genuppsättning, dvs vara av samma genotyp ( t ex enäggs tvillingar) Genpool En grupp av genotyper har tillsammans en genpool. Man brukar använda hela arten som grupp när man använder begreppet genpool. En mindre population har oftast färre gener än en stor population 3 4 Fig. 11.2 Olika populationer Kan ha både: Olika frekvens av de olika generna Många båögongener eller få blåögongener) Olika genetisk diversitet 5 Genetisk diversitet mängden olika gener Kan också vara mer specifikt För en specifik karaktär är det hög eller låg genetisk diversitet (låg om alla har samma allel gen) Allel när man studerar/jämför förekomsten av gener för en specifik karaktär 6 1
Fig. 11.3 7 8 Genetiskt olika populationer Men hur kan det bli genetisk diversitet? genförekomst och genfrekvens olika selektionstryck miljöer- för olika populationerna Founder effect- etableringseffektpopulationen bildas utifrån en liten grupp individer (t ex koloniserat en ö) Genetisk flaskhals-population har reducerats till få individer (kan därefter blivit många igen) Spridningshinder inget eller litet genetiskt utbyte mellan populationer Borde inte selektionen, det naturliga urvalet, medföra att det bara blir en genotyp kvar till slut??? Spridning mellan genetiskt olika populationer är liten Sexuell reproduktion (blandar om) mutationer 9 10 Sickle cell anemi - Polymorfism hurdå? gener som medför förvrängda röda blodkroppar, dålig syresättning Selektion mot homozygoter dvs heterozygoten har högst fitness Sickle cell anemi - heterozygoten är resistent mot malaria 11 Lite överkurs jmf med boken 12 2
Fitness och naturligt urval Urvalet medför att en fenotyp lämnar relativt sett fler avkomma i nästa generation än andra fenotyper Fitness för en genotyp beror av hur mycket avkomma och hur väl de överlever Mäts alltid relativt de andra i populationen och i den specifika miljön Ju högre fitness en fenotyp har desto högre selektion för den/de genotyperna som finns representerade av fenotypen Fenotyp beskriver de karaktärerna som selektionen Fenotyp - genotyp hur väl kopplade hos människan? Översättning till människan är svår de genetiska kontrollen av vårat beteende står mot miljöns och kulturens kontroll av vårat beteende t ex under uppväxten Vad vi tror påverkar våra attityder kring rasism, jämställdhet, lika värde, homosexualitet osv Kunskaper är bristfälliga 13 14 verkar på, t ex halslängd hos giraffer Tvillingstudier, svåra att analysera. En vetenskaplig debatt pågår. Hypotes: Om skillnaden mellan tvillingar är större för tvåäggstvillingar av samma kön jmf med enäggstvillingar så skall denna skillnad i skillnad bero på att per definition så tvåäggstvillingar är mer genetiskt olika än enäggstvillingar. Är alltså ett sätt att mäta ev effekt av gener t ex på lön, intelligens etc Ett dolt antagande är att man antar att man hanterar (socialt) tvillingpar på samma sätt oavsett om de är tvåäggs eller enäggs.. Ett annat problem är att man inte vet vilken morfologisk el dyl effekt man mäter, t ex gen för synfel/glasögon som medför uppfattas intelligent som.. 15 Evolution och naturligt urval Koncept och hur kunskapen/teorin utvecklats Naturligt urval som motor i evolutionen Typiska missförstånd Vad påverkar naturligt urval Vilka är bakomliggande processerna Olika former av selektion Genetisk drift kontra naturligt urval ID vs evolution (något kort om detta) 16 Koncept och hur kunskapen/teorin utvecklats Evolution allmänt förändring/utveckling (över tid) Biologi Evolution förändring/utveckling av genetiskt bestämda egenskaper hos population Microevolution inom population Macroevolution under så lång tid och länge att nya arter bildas 17 Innan kunskap om genetik, populations genetik, DNA, meiosis. Hur betrakta världen? Arterna alltid funnits i nuvarande form. Skapelse Idag har vi kunskaperna men under en livstid är det svårt att se spåren av evolution. Kort tidsintervall (dock exempel för kortlivade organismer, t ex bananflugor på lab) 18 3
Naturligt urval Darwin och Wallace 1858 Antaganden Alla organismer har överflöd av avkomma Två organismer kan ej vara lika Individer kämpar för sin överlevnad De individer som har bäst egenskaper får fler avkomma som överlever Bra egenskaper blir mer och mer vanliga i populationen, dåliga blir mindre förekommande Naturligt urval i kombination med genetik Idag kombinerar vi evolution och naturligt urval med genetik och DNA och kan beskriva hur de bra egenskaperna kan överföras från föräldrar till avkomma. Allel frekvenser 19 20 Naturligt urval som motor i evolutionen Genotyp vs fenotyp Tre faktorer bestämmer, i en mix, evolution/förändring Omvärldsfaktorer (yttre förutsättningar) Sexuell reproduktion (på vilket sätt, internt urval) Genetisk diversitet (utgångsmaterial) Typiska missförstånd Survival of the fittest Nej, det är avkomma som räknas Struggel for life inget slagsmål, gradvis skillnad Genotyp vs fenotyp måste vara genetisk bestämda egenskaper, ej inlärda Sker på individ nivå men resultat ses på populations nivå 21 22 Vad påverkar naturligt urval/selektion Omvärld selektionstryck Genetisk diversitet utgångsmaterial Mutation och migration Sexuell reproduktion och genetisk rekombination sex, rep vilka gener går vidare Gen rekomb, ny kombination hona hane OBS! Om selektion skall ske på en gen måste det finnas koppling till/uttryck i/ fenotyp OBS! Selektion sker på hela fenotypen Vilka är bakomliggande processerna Överlevnad Reproduktion Sexuellt urval 23 24 4
Olika former av selektion Stabiliserande Riktad Splittrande, uppdelande Genetisk drift kontra naturligt urval Vad händer med gener där ingen selektion sker? Vad händer i mycket små populationer? Slumpen kan slå ut eller gynna gener Mer än själva selektionen 25 26 ID vs evolution (något kort om detta) Pseudovetenskap? Vetenskap? Intelligent design Vad När Hur Varför Vad är problemet? 27 5