שאלה 1. בשאלה זו נבחן מצב שבו שלושה כוחות אבולוציוניים פועלים באוכלוסייה: סלקציה, מוטציה וסחף גנטי. א. אפסו את כל הפרמטרים לערכי ברירת המחדל שלהם. הזינו 0 עבור התדירות ההתחלתית של האלל A1 , ו- 0.00007 עבור קצב המוטציה מ- A2 ל- A1 . הגדירו את מספר הדורות כ- 1,000 . הזינו יתרון קל לאלל A1 באמצעות הזנת ערכי המותאמות של שלושת הגנוטיפים באופן זה: עבור גנוטיפ A1A1 : 1. עבור גנוטיפ A1A2 : 0.97. עבור גנוטיפ A2A2 :0.95 . הריצו את הסימולציה כאשר גודל האוכלוסייה אינסופי. כמה זמן לוקח לאלל A1 להיווצר על ידי מוטציה ולהגיע לקיבוע באמצעות ברירה טבעית? צרפו את התרשים שהתקבל. ב. כעת הגדירו את קווי התרשים ( Graph lines ) כ- Auto . הריצו את הסימולציה 5 פעמים כאשר גודל האוכלוסייה הוא 30 פרטים. תארו מה קיבלתם. צרפו את התרשים שהתקבל. ג. הריצו את הסימולציה 5 פעמים כאשר גודל האוכלוסייה הוא 300 פרטים. תארו מה קיבלתם. צרפו את התרשים שהתקבל. ד. הריצו את הסימולציה 5 פעמים כאשר גודל האוכלוסייה הוא 3,000 פרטים. תארו מה קיבלתם. צרפו את התרשים שהתקבל. ה. בקצב מוטציה של 0.00007 , מה צריך להיות גודל האוכלוסייה על מנת שאלל בעל יתרון סלקטיבי מועט יתקבע באוכלוסייה באותה מהירות כמו באוכלוסייה בעלת גודל אינסופי? נסו להריץ גודלי אוכלוסייה שונים על מנת לענות על השאלה. צרפו את התרשים שהתקבל. ו. כעת שנו את קצב המוטציה מ- A2 ל- A1 לקצב נמוך יותר בסדר גודל אחד: 0.000007. הריצו את הסימולציה כאשר גודל האוכלוסייה אינסופי. תארו מה קיבלתם. צרפו את התרשים שהתקבל. ז. בקצב מוטציה של 0.000007 , מה צריך להיות גודל האוכלוסייה על מנת שאלל בעל יתרון סלקטיבי מועט יתקבע באוכלוסייה באותה מהירות כמו באוכלוסייה בעלת גודל אינסופי? נסו להריץ גודלי אוכלוסייה שונים על מנת לענות על השאלה. צרפו את התרשים שהתקבל. פרט לגודל אוכלוסייה וקצב מוטציה, איזה משתנה נוסף יכול להשפיע על קצב ההתקבעות של האלל A1 באוכלוסייה?
שאלה 2 . בשאלה זו נבחן מצב שבו שלושה כוחות אבולוציוניים פועלים באוכלוסייה: סלקציה, הגירה וסחף גנטי. ביחידה 5 למדנו שביולוגים העוסקים בשמירת טבע מצביעים על כך שמגוון גנטי הוא גורם משמעותי מאוד המשפיע על סיכויי הכחדה של אוכלוסייה נתונה. סחף גנטי עלול להוביל לירידה במגוון הגנטי ובכך לזרז את הכחדתן של אוכלוסיות קטנות. נחקור עניין זה באמצעות תרחיש שבו האלל A1 נשמר באוכלוסייה על ידי יתרון להטרוזיגוט, וערכי המותאמות של שלושת הגנוטיפים הם:
עבור גנוטיפ A1A1 : 0.3. . עבור גנוטיפ A1A2 : 1 . עבור גנוטיפ A2A2 : 0.8 א. השתמשו בסימולציה על מנת לבדוק מהי תדירות האלל A1 בשיווי משקל. צרפו את התרשים
שהתקבל. ב. חשבו, באופן ידני (ללא שימוש בסימולציה),את תדירויות שלושת הגנוטיפים בשיווי משקל. פרטו את שלבי החישוב השונים. ג. חשבו, באופן ידני (ללא שימוש בסימולציה), את הפיטנס הממוצע של האוכלוסייה בשיווי משקל. פרטו את שלבי החישוב השונים. ד. אפסו את כל הפרמטרים לערכי ברירת המחדל שלהם. הזינו את אותם ערכי מותאמות לשלושת הגנוטיפים שנתונים בשאלה, הזינו את התדירות של האלל A1 בשיווי משקל שמצאתם בסעיף א כתדירות ההתחלתית, והזינו 25 עבור גודל אוכלוסייה. הריצו את הסימולציה 5 פעמים. תארו מה התקבל וצרפו את התרשים. ה. השתמשו בסימולציה על מנת לחקור את ההשפעה של הכנסת מהגר אחד יחיד בכל דור לתוך אוכלוסייה קטנה, אשר מגיע מאוכלוסייה שבה תדירות האלל A1 היא 0.2 . מהו הערך שיש להזין בסימולציה עבור פרמטר “פרקציית המהגרים בכל דור” על מנת לקבל הגירה של פרט אחד לתוך
אוכלוסייה של 25 פרטים? צרפו את התרשים שהתקבל. ו. האם קצב הגירה זה מספיק כדי לשמור על מגוון גנטי באוכלוסייה על מנת לשפר את ההשפעות של הסחף הגנטי? הריצו את הסימולציה 5 פעמים. תארו מה התקבל וצרפו את התרשים.
שאלה 3 . בשאלה זו נבחן מצב שבו שני כוחות אבולוציוניים פועלים באוכלוסייה: סלקציה וסחף גנטי. א. אפסו את כל הפרמטרים לערכי ברירת המחדל שלהם. הזינו 50 עבור גודל האוכלוסייה ו- 0.002 עבור התדירות ההתחלתית של האלל A1 . הריצו את הסימולציה עשר פעמים. תארו מה קורה. צרפו את התרשים שהתקבל והסבירו את תוצאותיכם.
ב. כעת הוסיפו כוח סלקציה הפועל באוכלוסייה לטובת האלל A1. הזינו את ערכי המותאמות של שלושת הגנוטיפים באופן זה: עבור גנוטיפ A1A! : 1. עבור גנוטיפ A1A2 : 1
עבור גנוטיפ A2A2 : 0.94. הריצו את הסימולציה עשר פעמים. תארו מה קורה. צרפו את התרשים שהתקבל והסבירו את תוצאותיכם. ג. מצאו כמה חזקה צריכה להיות הסלקציה לטובת אלל נדיר דומיננטי על מנת שהאלל יתקבע באוכלוסייה בסיכוי של כ- 50% (כלומר האלל יעבור קיבוע בחמש הרצות מתוך העשר).צרפו את התרשים שהתקבל.
ד. כעת נבחן מצב שבו האלל A1 הוא אלל נדיר, מועיל ורצסיבי (ולא דומיננטי). הזינו את אותו חוזק סלקציה שמצאתם בסעיף הקודם, אך הפעם האלל A1 הוא אלל רצסיבי. כלומר הזינו את ערכי המותאמות שמצאתם בסעיף הקודם באופן זה:
עבור גנוטיפ A1A1 : 1. עבור גנוטיפ A1A2 : ? (הזינו את הערך שמצאתם בסעיף הקודם עבור גנוטיפ A2A2 ). עבור גנוטיפ A2A2 : ? (הזינו את הערך שמצאתם בסעיף הקודם עבור גנוטיפ 2A2A ).הריצו את הסימולציה עשר פעמים. תארו מה קורה. צרפו את התרשים שהתקבל והסבירו את תוצאותיכם. ה. מצאו כמה חזקה צריכה להיות הסלקציה לטובת אלל נדיר, מועיל ורצסיבי על מנת שהאלל יתקבע באוכלוסייה בסיכוי של כ- 50% (כלומר האלל יעבור קיבוע בחמש הרצות מתוך העשר).צרפו את התרשים שהתקבל.
| מילות מפתח | |
| מקצוע/ות | מדעים |
| מספר מילים | 700 |
| מספר מקורות | 2 |
| שנת הגשה | 2020 |