Side 1
UNIVERSITETET I OSLO
Det matematisk-naturvitenskapelige fakultet
Eksamen i: BIO2120 Evolusjonsbiologi
Eksamensdag: 8. juni 2011
Tid for eksamen: 09.00 (3timer)
Oppgavesettet er på 1 side
Vedlegg: ingen
Tillatte hjelpemidler: kalkulator
Kontroller at oppgavesettet er komplett
før du begynner å besvare spørsmålene.
1. Evolusjonær genetikk. Vi skal analysere aspekter ved viabilitetsseleksjon på et locus med to alleler med
karakteristikker som vist i tabellen nedenfor.
Genotyper A i A j
A1A1
A1A2
A2A2
Genotypisk fitness w ij
0.8
0.1
1
Frekvens av zygoter
p2
2pq
q2
Marginalfitnessen til de to allelene er gitt ved w 1 * = pw 11 + qw 12 og w 2 * = pw 12 + qw 22 . Finn
frekvensen av A 1 (p) ved den polymorfe likevekten ved å sette w 1 * = w 2 * (bruk de genotypiske
fitnessverdiene gitt i tabellen). Er likevekten stabil? Hvilke andre likevekter har vi, og er disse stabile
eller ustabile? Begrunn svarene kort.
b) Vi genotyper på et tidspunkt 100 tilfeldig valgte voksne individer (altså etter seleksjon) fra
populasjonen og finner 20 A 1 A 1 , 5 A 1 A 2 og 75 A 2 A 2 . Regn ut frekvensen av allelene A 1 og A 2 og
genotypefrekvensene forventet fra Hardy-Weinberg. Er populasjonen i Hardy-Weinberglikevekt?
c) F IS = (H S – H I )/H S . Forklar kort hva H S og H I står for og regn ut F IS basert på tallene fra oppgave 2b.
Tolk F IS -verdien i lys av fitnessverdiene i tabellen ovenfor. Stemmer resultatet kvalitativt med hva du
ville forvente? Hvilke genotypefrekvenser vil du forvente ved likevekt? Begrunn svarene kort.
a)
2. Arter og artsdannelse. Forklar hva som ligger i det biologiske artsbegrepet. Gjør rede for de ulike
reproduksjonsbarrierene som kan hindre genflyt mellom to arter
3. Livshistorie og atferd. Definer begrepene slektskapseleksjon og inklusiv fitness. Forklar hvordan disse
begrepene kan benyttes til å forstå at altruisme kan finnes.
Et annet viktig begrep er ”slektskapskoeffisienten” - r. Definer hva dette er og hvordan r regnes ut.
Regn så ut r for slektskap mellom mor - sønn, bestemor – sønn, og søskenbarn hos mennesker. Regn også ut
dette for dronning – sønn og to brødre hos veps med ei diploid dronning og en haploide drone. Hvordan kan
dette benyttes til å forklare forekomsten av sosialitet hos veps?
4. Godt og blandet. Forklar kort følgende begreper.
a) molekylær klokke
b) homoplasi
c) punktert likevekt (punctuated equilibria)
d) genetisk drift
e) balanserende seleksjon
f) sympatrisk artsdannelse
g) den Kambriske eksplosjonen
Side 1
UNIVERSITETET I OSLO
Det matematisk-naturvitenskapelige fakultet
Eksamen i: BIO2120 Evolusjonsbiologi
Eksamensdag: 8 juni
Tid for eksamen: 09.00 (3timar)
Oppgåvesettet er på 1 side
Vedlegg: ingen
Lovlege hjelpemiddel: kalkulator
Kontroller at oppgåvesettet er komplett
før du tar til å svare på spørsmåla.
1. Evolusjonsgenetikk. Vi skal analysere eit døme på viabilitetsseleksjon på eit locus med to allel med
eigeskåper som vist i tabellen under.
Genotypar A i A j
A1A1
A1A2
A2A2
Genotypisk fitness w ij
0.8
0.1
1
Frekvens av zygotar
p2
2pq
q2
Marginalfitnessen til dei to allela er gitt ved w 1 * = pw 11 + qw 12 og w 2 * = pw 12 + qw 22 . Finn frekvensen
av A 1 (p) ved den polymorfe likevekta ved å sette w 1 * = w 2 * (bruk dei genotypiske fitnessverdiane gitt
i tabellen). Er likevekta stabil? Kva for andre likevekter har vi, og er disse stabile eller ustabile?
Grunngi svara kort.
b) Vi genotypar på eit tidspunkt 100 tilfeldig valte vaksne individ (altså etter seleksjon) frå populasjonen
og finner 20 A 1 A 1 , 5 A 1 A 2 og 75 A 2 A 2 . Rekn ut frekvensen av allela A 1 og A 2 og
genotypefrekvensane forventa frå Hardy-Weinberg. Er populasjonen i Hardy-Weinberglikevekt?
c) F IS = (H S – H I )/H S . Forklar kort kva H S og H I står for og regn ut F IS basert på talla frå oppgåve 2b.
Tolk F IS -verdien i lys av fitnessverdiane i tabellen over. Stemmer resultatet kvalitativt med kva du ville
forvente? Kva for genotypefrekvenser vil du forvente ved likevekt? Grunngi svara kort.
a)
2. Arter og artsdanning. Forklar kva som ligg i det biologiske artsomgrepet. Gjør greie for dei ulike
reproduksjonsbarrierane som kan hindre genflyt mellom to arter
3. Livshistorie og åtferd. Definer omgrepane slektskapseleksjon og inklusiv fitness. Forklar korleis disse
begrepa kan nyttas til å forstå at altruisme kan finnast.
Eit anna viktig omgrep her er ”slektskapskoeffisienten” - r. Definer kva dette er og korleis ein reknar ut
r. Rekn så ut r for slektskap mellom mor - son, bestemor – son, og søskenbarn hos menneskjer. Rekn og ut dette
for dronning – son og to brør hos kveps med ei diploid dronning og ein haploid drone. Korleis kan dette nyttast
til å forklare at sosialitet finst hos kveps?
4. Godt og blanda. Forklar kort følgjande omgrep.
a) molekylær klokke
b) homoplasi
c) punktert likevekt (punctuated equilibria)
d) genetisk drift
e) balanserande seleksjon
f) sympatrisk artsdanning
g) den Kambriske eksplosjonen
Page 1
UNIVERSITY OF OSLO
Faculty of Mathematics and Natural Sciences
Exam in: BIO2120 Evolutionary biology
Day of exam: 8th June 2011
Exam hours: 09.00
3 Hours
This examination paper consists of 1 page.
Appendices: none
Permitted materials: calculator
Make sure that your copy of this examination paper
is complete before answering.
1. Evolutionary genetics. We shall analyse aspects of viability selection at a locus with two alleles with
characteristics as shown in the table below.
Genotype A i A j
A1A1
A1A2
A2A2
Genotypic fitness w ij
0.8
0.1
1
Frequency of zygotes
p2
2pq
q2
The marginal fitness of the two alleles are w 1 * = pw 11 + qw 12 and w 2 * = pw 12 + qw 22 . Find the
frequency of A 1 (p) at the polymorphic equilibrium by solving w 1 * = w 2 * (use the genotypic fitness
values from the table). Is the equilibrium stable? Identify the other equilibria and determine whether
these are stable or unstable. Explain your reasoning in brief.
b) We genotype 100 randomly chosen adults (that is, after selection) from the population at one point in
time and find 20 A 1 A 1 , 5 A 1 A 2 and 75 A 2 A 2 . Calculate the frequency of the alleles A 1 and A 2 as well
as the genotype frequencies expected from Hardy-Weinberg. Is the population in Hardy-Weinberg
equilibrium?
c) F IS = (H S – H I )/H S . Explain briefly what H S and H I stand for and calculate F IS based on the figures
from question 2b. Interpret the F IS -value in relation to the fitness values in the table above. Does the
result fit qualitatively with what you would expect? What genotype frequencies would you expect at
equilibrium? Explain your reasoning briefly.
a)
2. Species and speciation. Explain the biological species concept. Further, list and explain the various
reproductive barriers that may hinder gene flow between two species.
3. Life history and behaviour. Define the concepts “kin selection” and “inclusive fitness”. Explain how these
concepts can be used to account for the existence of altruism.
Another important concept is the “coefficient of relationship” – r. Define this concept and explain how
it is calculated, and calculate r for the relationship between mother and son, grandmother and son, and between
two first cousins in humans. Further, calculate r for the queen – son and son – son relationship in a
hymenopteran wasp with a diploid queen and a haploid male. How can this be used to explain sociality in
wasps?
4. Miscellaneous. Explain the concepts below in brief.
a) molecular clock
b) homoplasy
c) punctuated equilibria
d) genetic drift
e) balansing selection
f) sympatric speciation
g) the Cambrian explosion