Молекулярная генетика популяций и эволюция

110. Определите среднюю приспособленность в популяции, имеющей 100 локусов в равновесии с селективной невыгодностью (вредностью) s₁=s₂=0,05, с учетом мультипликативной приспособленности по этим локусам.

111. Предположим, что гетерозиготность мышей по X-сцепленным микросателлитным локусам равна 0,58, и, что для аутосомных микросателлитных локусов она равна 0,65. Определите, согласуются ли эти величины с величинами, прогнозируемыми моделью неограниченного числа (множества) аллелей и моделью пошаговых мутаций?

112. Объясните, почему по модели нейтральности скорость аллельных замен не зависит от размера популяции. Если скорость аллельных замен равна 10^-5, то каково ожидаемое время между новыми заменами?

113. Предположим, что аминокислотная последовательность генов глобина в двух организмах различается по 30 из 100 сайтов, и что оценочное время с момента дивергенции составляет 200 миллионов лет. Каково значение K_aa (среднее число аминокислотных замен на сайт при условии независимости этих замен в разных сайтах), его стандартная ошибка и k_aa (скорость замен в аминокислотном сайте за год)?

114. Допустим, что нуклеотидные последовательности в двух гомологичных генах двух организмов отличаются по 200 из 500 сайтов, и, что оценочное время с момента их дивергенции равно 5 миллионов лет. Каково значение K (ожидаемое количество различий в одном из сайтов), его стандартная ошибка и k (скорость аллельных замещений)?

115. Суммируйте данные для трех позиций кодонов в таблице 8 и рассчитайте общее количество нуклеотидных замен. Чем полученные результаты отличаются от вычисленных для каждой позиции отдельно?

Таблица 8. Сравнение десяти возможных сочетаний пар нуклеотидов

между последовательностями ДНК α - глобиновых генов

кролика и β^maj - глобиновых генов мыши, разделенных

по позициям в кодоне

	Тип пары
	идентичные				транзиции		трансверсии
Позиция	AA	TT	CC	GG	AG	TC	AT	AC	TG	CG	Всего
Первая	18	8	19	34	15	9	8	10	8	10	139
Вторая	32	35	20	7	11	5	4	11	2	12	139
Третья	1	4	35	27	5	30	2	3	12	20	139

116. Имея последовательность из пяти кодонов CATAGGTCAA-TGTGT, определите количество потенциально синонимичных сайтов. Если две последовательности имеют два кодона CCTTTT и CATTCC, то каково среднее число наблюдаемых синонимичных различий.

117. В выборке 2N=100 три аллеля наблюдаются с частотами 0,48; 0,35 и 0,17. Какова наблюдаемая гетерозиготность, согласно равновесию Харди-Вайнберга? Отличается ли она от гомозиготности, ожидаемой согласно теории нейтральности? Решите уравнение для n=3. Где E_(n) - ожидаемое количество различных аллей n в выборке размером 2N при нейтральном равновесии, θ=4N_eu.

118. Каковы ожидаемые величины для замен, данных в табл. 9? Сравните наблюдаемые и ожидаемые значения и объясните различия.

Таблица 9. Количество замещений (несинонимичных замен) и

синонимичных замен при фиксированных межвидовых

различиях и внутривидовом полиморфизме в локусе Adh

у Drosophila (а)

	(a)		(b)
	фиксированный	полиморфный	фиксированный	полиморфный
Замещение	7	2	4	8
Синонимическая замена	17	42	31	10

119. Какова вероятность, что два аллеля сошлись (коалесцировали) 10 поколений назад в популяции с размером N=50? Каково ожидаемое время в популяции с N=5, когда имеются 10; 5 и 2 линии происхождения?

120. Предположим, что определены первые три таксона, представленные в таблице 10, а четвертый таксон замещен на другой, имеющий последовательность ATATTGC. Определите информативные сайты и постройте наиболее экономичное дерево.

Таблица 10.- Гипотетические последовательности в семи нуклеотид

ных сайтах их четырех различных таксонов, иллюстри

рующие метод максимальной экономии. Информативные

сайты обозначены *

	Сайт
Таксон	1	2	3	4	5*	6*	7*
1	T	T	C	G	T	G	A
2	T	C	T	T	T	T	A
3	T	C	A	C	C	T	C
4	T	C	A	A	C	G	C

121. Предположим, что имеется два аллеля с частотами 0,82 и 0,18. Какова вероятность исключения отцовства? Почему она так низка? Какова вероятность исключения отцовства, если имеется 20 идентичных локусов?

122. Из данных таблицы 11, рассчитайте вероятность мультилокусного генотипа для Долли. Можете ли Вы придумать другое объяснение, кроме того, что она была произведена клонированием. Почему у Долли тот же генотип по тем же локусам, что и у ее матери?

Таблица 11. - Генотип овцы Долли по девяти микросателлитным локусам и частота генотипов у овец финской дорсетской породы

Локус	Количество аллелей в популяции финских дорсетов	Генотип Долли	Частоты генотипов в популяциях финских дорсетов
TGLA53	7	151/151	0,302
SPS115	4	248/248	0,048
1	2	3	4
TGLA126	7	118/126	0,082
TGKA122	9	190/190	0,005
ETH3	4	104/106	0,206
ETH225	4	148/150	0,025
FCB11	6	124/126	0,036
MAF209	4	109/121	0,194
FCB128	5	208/208	0,240