ISHODI UČENJA – KVANTITATIVNA GENETIKA (30 sati ukupno: 15 sati predavanja i 15 sati seminara):
1. Definirati i opisati osnovne koncepte kvantitativne genetike i njihove implikacije na druge biološke discipline.
2. Objasniti djelovanja evolucijskih sila, istaknuti sličnosti i razlike među njima, te prosuditi koje od njih i u kojim uvjetima najviše utječu na evolucijsku dinamiku (promjenu alelnih frekvencija) i mikroevolucijsku promjenu (promjenu srednjeg fenotipa populacije).
3. Proračunavati kvantitativno-genetičke parametre i predviđati evolucijsku dinamiku preko jednadžbi koje povezuju evolucijske sile s mikroevolucijskom promjenom.
4. Protumačiti i analizirati empirijske procjene vrijednosti kvantitativno-genetičkih parametara, te ih objasniti teorijskim postavkama kvantitativne genetike.
5. Prepoznavati i primjenjivati koncepte populacijske i kvantitativne genetike u drugim relevantnim granama biologije (botanika, zoologija, evolucijska biologija i ekologija) i primjenjene biologije (konzervacijska biologija, agronomija, medicina i forenzika).
6. Razviti kritičko mišljenje i sposobnost rješavanja problema, što je uz znanstveni interes najvažniji preduvjet za nastavak učenja i znanstvenog usavršavanja.
SADRŽAJ PREDMETA:
Predmet „Kvantitativna genetika“ se sastoji iz tri cjeline: „Dekompozicija fenotipa i varijanci“, „Sličnost među rođacima i heritabilnost“, te „Umjetna selekcija, prirodna selekcija i mikroevolucijska promjena“.
PREDAVANJA
1. Dekompozicija fenotipa i varijanci – Poligensko naslijeđivanje i istovremena segregacija na puno lokusa; fenotipske vrijednosti i distribucija fenotipskih vrijednosti u populaciji (teorijski doprinosi Fishera i Udny-Yula, Nilsson-Ehle-ov eksperiment, podjela kvantitativnih svojstava, utjecaj okoliša na kvantitativna svojstva, srednji fenotip populacije).
2. Genetička osnova kvantitativnog svojstva (regresija fenotipske vrijednosti potomaka na fenotipsku vrijednost roditelja); dekompozicija fenotipa (genotipska vrijednost i okolišna devijacija, genska ili uzgojna vrijednost kao potencijal promjene srednjeg fenotipa populacije, dominancijska devijacija i interakcijska ili epistatička devijacija, srednja uzgojna vrijednost populacije, srednja dominancijska devijacija populacije).
3. Varijanca fenotipskih vrijednosti i dekompozicija fenotipske varijance u populaciji (genotipska i okolišna varijanca, aditivna genetička varijanca, dominancijska varijanca i interakcijska ili epistatička varijanca).
4. Sličnost među rođacima i heritabilnost - Koncept heritabilnosti ili nasljedivosti kao evolucijskog potencijala populacije; sličnost među rođacima (regresija fenotipskih vrijednosti potomaka na fenotipske vrijednosti roditelja, koeficijent unutar-razredne sličnosti, genetičke kovarijance među rođacima); procjene heritabilnosti na osnovu podataka o sličnosti među rođacima.
5. Umjetna selekcija, prirodna selekcija i mikroevolucijska promjena - Selekcija kvantitativnih svojstava (umjetna selekcija i selekcijska jednadžba, značenje selekcijskog diferencijala kao prosječne superiornosti selekcioniranih jedinki, značenje odgovora populacije na selekciju kao mjere mikroevolucijske promjene srednjeg fenotipa populacije, izvođenje selekcijske jednadžbe na primjeru umjetne selekcije).
6. Eksperimentalni primjeri umjetne selekcije i umjetne evolucije (kratkoročni i dugoročni odgovor populacije na selekciju, umjetna selekcija kod miševa i vinske mušice); prirodna selekcija kvantitativnih svojstava (ograničenost primjene jednadžbe za umjetnu selekciju u slučaju prirodne selekcije).
7. Prirodna selekcija u divljim populacijama (selekcijski diferencijal kao fenotipska kovarijanca određenog kvantitativnog svojstva i fitnesa, odgovarajuća selekcijska jednadžba za prirodnu selekciju, Fisher-ov fundamentalni teorem prirodne selekcije i njegovo značenje); geni za kvantitativna svojstva i pojam lokusa za kvantitativno svojstvo (eng. QTL).
SEMINAR
Seminar se sastoje iz rješavanja zadataka zasnovanih na teoriji, empirijskih primjera i diskusije o problemima vezanim za pojedinačna predavanja kako slijedi:
1. Srednji fenotip populacije;
2. Dekompozicija fenotipske i genotipske vrijednosti;
3. Varijanca fenotipskih vrijednosti i dekompozicija fenotipske varijance;
4. Sličnost među rođacima i procjene heritabilnosti;
5. Selekcija kvantitativnih svojstava - umjetna selekcija;
6. Selekcija kvantitativnih svojstava - prirodna selekcija.
