2.1 Populationsgenetikhot!

2 Kausale Evolutionsforschung: Evolutionsfaktoren und Artbildung
Vorbemerkung: Es geht um die Fragen:
- Wodurch kommt/kam es zur Evolution von Lebewesen?
- Welche Faktoren und Mechanismen bewirken die Evolution?
2.1 Die Bedeutung von Populationen im Evolutionsprozess
Merke! Evolution vollzieht sich nicht in/an einem Individuum sondern in einer Population.
Definitionen
- Population: Gemeinschaft sich tatsächlich miteinander fortpflanzender Individuen ( =
alle Lebewesen, die zu einer Art gehören und zur gleichen Zeit im gleichen
Gebiet leben)
- Genpool:
Gesamtheit der in einer Population vorhandenen Allele
- Evolution:
Veränderung des Genpools einer Population im Laufe der Zeit
- Populationsgenetik: Methode, um diese Veränderungen mathematisch zu erfassen
Exkurs Populationsgenetik
Für Idealpopulationen (keine Mutationen, keine Selektion, freie Partnerwahl=Panmixie)
kann man gemäß dem Hardy-Weinberg-Gleichgewicht Allelhäufigkeiten sowie die
Häufigkeiten der entsprechenden Genotypen berechnen:
p= Häufigkeit von A, d, h, des dominanten Allels
q= Häufigkeit von a, d, h. des rezessiven Allels
p + q = 1 (= 100%)
Für die Häufigkeit der Genotypen in einer Population gilt dann:
Häufigkeit von AA = p2
(Wahrscheinlichkeiten werden multipliziert)
Häufigkeit von Aa = 2pq (vgl. 2. Mendel-Gesetz)
Häufigkeit von aa = q2
Hardy-Weinberg-Gesetz:
AA : Aa : aa = p2 : 2pq : q2 = konstant in Idealpopulationen (d. h. ohne Evolution)
und
p2 + 2pq + q2 = 1 (100%)
Schlussfolgerung: Wenn q (oder q2) bekannt ist, kann die Häufigkeit aller Phänotypen und
Genotypen in einer Population errechnet werden.
Beispiele (H.A.):
1. In einer Meerschweinchenpopulation von 100 Tieren sei das Allel für glattes Fell
rezessiv, das für lockiges Fell dominant und p sei 0,3. Wie viele Tiere sind lockig und
wie viele sind glatt? (siehe Unterricht)
2. Berechne die Häufigkeit der Heterozygoten für die Phenylketonurie. Diese Krankheit
hat eine Häufigkeit von 1: 10 000, d. h. ein Mensch von 10 000 ist homozygot
betroffen. (siehe Unterricht und Cornelsen S. 243)
3. Berechne die prozentuale Häufigkeit der Heterozygotie bezüglich des Albinismus, bei
dem die Wahrscheinlichkeit des (homozygoten) Auftretens bei 1: 15 000 liegt.