EKSAMENSOPPGAVE I BI3010 ... - Institutt for biologi

Norges teknisk-naturvitenskapelige universitetInstitutt for biologiEKSAMENSOPPGAVE I BI3010 - Populasjonsgenetikk-Faglig kontakt under eksamen: Jarle Mork, Hans StenøienTlf.: Mork 909 73 351, Stenøien 918 98 592Eksamensdato: 4. desember 2008Eksamenstid: 4 timerVekttall: 7,5 SPTillatte hjelpemidler: Kalkulatorer HP 30S og Citizen SR-270XSpråkform: BOKMÅLAntall sider bokmål: 3Antall sider vedlegg : 1Sensurdato: 5. januar 2009---------------------------------------------------------------------------------------------------------OPPGAVENE VEKTES FORSKJELLIGSPØRSMÅL 1 (vekt 3)Betrakt en stikkprøve på 1000 individ tatt fra en naturlig populasjon av diploide organismer. På etlocus med tre allel A, B og C ble følgende antall genotyper observert:AA: 200, AB: 325, AC: 225, BB: 80, BC: 140, CC: 30A. Ut fra denne genotypefordelingen, fyll inn de skyggelagte cellene i Tabell 1 nedenfor, der"Expected" betyr forventede antall under Hardy-Weinberg likevekt, og den høyre kolonnen erreservert for chi-kvadrat verdien for avviket mellom den observerte fordelingen og den som forventesunder H-W likevekt.Tabell 1.ObservedExpectedAA AB AC BB BC CC N qA qB qC X 2 G-o-fB. Anta som nullhypotese at stikkprøven er tatt fra en populasjon i Hardy-Weinberg likevekt, og brukTable 1 (Appendix) for å finne sannsynligheten for at avviket mellom observerte og forventede antallav de forskjellige genotypene kan skyldes tilfeldighet alene. Rapporter P-verdien, og slå fast omnullhypotesen skal forkastes eller beholdes (bruk 0,05 som skrankeverdi for P).C. Regn ut den observerte og den forventede heterozygositeten i materialet.___________________________________________________________________________________________Merk! Studentene må primært gjøre seg kjent med sensur ved å oppsøke sensuroppslagene. Evt. telefoner omsensur må rettes til instituttet eller sensurtelefonene. Eksamenskontoret vil ikke kunne svare på slike telefoner.

SPØRSMÅL 2 (vekt 1)Anta et sett av populasjoner av en diploid organisme som er polymorf for et locus der alle individenei alle populasjonene er blitt genotypet. Alle populasjonene var i Hardy-Weinber likevekt på dettelocus, og middelverdien av enkeltpopulasjonenes heterozygositet ble beregnet til 0,42. Når allepopulasjonene ble slått sammen til én gruppe, ble den forventede heterozygositeten ut fra totalensallelfrekvenser beregnet til 0.48.A. Regn ut Wright’s F ST for dette settet av populasjoner.B. Grei kort ut om egenskapene til F ST som et mål for genetisk differensiering, og nevn toanaloge mål som også er mye brukt.SPØRSMÅL 3 (vekt 3)Basert på allelfrekvenser i stikkprøver fra tre naturlige populasjoner ble parvise Genetic Identity (I)verdier (Nei 1972) beregnet som vist i Tabell 2..Table 2. Parvise I-verdier under diagonalenPopulasjon 1 Populasjon 2 Populasjon 3Populasjon 1Populasjon 2 .95Populasjon 3 .90 .80A. Regn ut, fra disse I-verdiene, de samsvarende verdier for genetisk distanse (D; Nei 1972), og fylldem in i de skyggelagte cellene (over diagonalen) i Tabell 2. (Verdiene skal rapporteres ibesvarelsen).B. Utfør en UPGMA cluster analyse av D-verdi matrisen. Forklar trinnene i prosessen, og rapporter ibesvarelsen de D-verdiene som beregnes underveis.SPØRSMÅL 4 (vekt 2)I et seleksjonseksperiment med oppdrettslaks økte slaktevekten fra 5 til 6 kg etter en generasjon.Arvbarheten i snever forstand, h 2 , for egenskapen slaktevekt i det aktuelle regimet var estimert til0,35.A. Hva må gjennomsnittlig slaktevekt ha vært hos foreldrene?B. Grei kort ut om hvilke faktorer som kan påvirke arvbarhetsestimat.Side 2 av 42

SPØRSMÅL 5 (vekt 2)Castle (1921) og Wright (1968) anviste en metode for å estimere antall loci som påvirker enkvantitativ egenskap. Metoden er i hovedsak basert på økningen i fenotypisk varians som skyldessegregering (utspalting i flere genotyper).I et eksperiment viste to innavlede linjer M1 og M2 av en art fenotypiske middelverdier for enegenskap på 50 og 30, respektive. Middelverdien hos avkommet (F1) fra en krysning M1xM2 viste envarians på 10 for egenskapen. En ny krysning F1xF1 ble gjort for å produsere en F2 generasjon, ogdenne viste en varians på 20.A. Bruk Castle-Wright formelen til å beregne minimumsantallet av loci som påvirker denneegenskapen.SPØRSMÅL 6 (vekt 2)Betrakt path-diagrammet til venstre:A. Hva er innavlskoeffisienten for individ I?B. Hva er slektskapskoeffisienten for individene G og H?SPØRSMÅL 7 (vekt 3)Grei ut om teorier for molekylær evolusjon som har vært rådendeA. frem til 1960-talletB. på 1970- og 1980-talletC. i de siste tiårene.Side 3 av 42

APPENDIXCritical values of the chi-squared distributionSide 4 av 42