Esercizi: Genetica di popolazioni e speciazione

Definisci «pool genico» e «frequenza allelica». Poi scrivi l'equazione di Hardy-Weinberg per un gene con due alleli $A$ e $a$, di frequenze $p$ e $q$.

In una popolazione l'allele $A$ ha frequenza $p = 0,7$ e l'allele $a$ ha frequenza $q$.

1. a) Calcola $q$.
2. b) Calcola la frequenza attesa dei genotipi $AA$, $Aa$ e $aa$ in equilibrio di Hardy-Weinberg.

Secondo il concetto biologico di specie, che cosa definisce una specie? Spiega la differenza tra isolamento geografico e isolamento riproduttivo.

In una popolazione di $2.000$ persone, $80$ hanno un carattere recessivo $aa$. Si assume l'equilibrio di Hardy-Weinberg.

1. a) Calcola $q^2$, $q$ e $p$.
2. b) Calcola la frequenza dei portatori eterozigoti $Aa$ in percentuale.
3. c) Calcola il numero atteso di eterozigoti nella popolazione.

Una popolazione di $500$ topi di campo ha $245$ individui $AA$, $210$ $Aa$ e $45$ $aa$.

1. a) Calcola le frequenze alleliche $p$ e $q$.
2. b) Calcola i numeri attesi di ciascun genotipo in equilibrio di Hardy-Weinberg.
3. c) La popolazione è in equilibrio? Giustifica con il confronto dei dati.

Una popolazione di scoiattoli vive su due versanti di una valle alpina separati da un fiume largo che non possono attraversare. Dopo migliaia di anni i due gruppi, rimessi in contatto, non si accoppiano più tra loro.

1. a) Che tipo di speciazione è avvenuta?
2. b) Indica tre fattori che hanno portato alla divergenza.
3. c) Fai due esempi di barriere riproduttive prezigotiche.

In un'isola del Tirreno vive una popolazione di $50$ lucertole, in cui l'allele $B$ ha frequenza $0,5$. Per una frana sopravvivono per caso solo $4$ individui, tutti $BB$ o $Bb$ con frequenza di $B$ pari a $0,875$. La popolazione poi si riespande.

1. a) Che fenomeno evolutivo è avvenuto? Distinguilo dalla selezione naturale.
2. b) Calcola le frequenze genotipiche attese dopo la riespansione, in equilibrio di Hardy-Weinberg.
3. c) Spiega perché l'effetto è più marcato nelle popolazioni piccole.

Una malattia recessiva ha incidenza di $1$ su $2.500$ nascite in una popolazione italiana in equilibrio di Hardy-Weinberg.

1. a) Calcola $q$, $p$ e la frequenza dei portatori.
2. b) Una coppia sana, in cui entrambi sono scelti a caso nella popolazione, vuole avere un figlio: calcola la probabilità approssimata che il figlio sia malato.
3. c) Elenca le cinque condizioni necessarie perché valga l'equilibrio di Hardy-Weinberg e spiega quale violazione provocherebbe l'immigrazione da una popolazione con $q$ più alta.

Due specie di rane vivono nello stesso stagno, sono morfologicamente quasi identiche ma si riproducono in periodi diversi (una in aprile, l'altra in giugno). Ibridi artificiali ottenuti in laboratorio sono vitali ma sterili.

1. a) Identifica le due barriere riproduttive in gioco, classificandole in prezigotiche o postzigotiche.
2. b) Spiega come il rinforzo (reinforcement) potrebbe aver rafforzato l'isolamento nelle zone di contatto.
3. c) Confronta speciazione allopatrica e simpatrica, indicando quale è più verosimile per questo caso e perché.