Incomplete dominance 

p + q=1 p2 + 2pq +q2 = 1 

f(bb) = q2 = 10/100 =  0.1 f(b) = q = √0.1 = 0.3162

f(B) = p = 1‐ q = 1‐0.3162 = 0.6838 f(Bb) = 2pq = 2 x 0.6838 x 0.3162 = 0.4324   

f(B) = p = 0.6838  f(BB) = p2 = 0.4676 

# BB = 0.4676 x 2500 = 1169 

q2 = 0.05/100 = 0.0005 q = √0.0005 = 0.0224  G. EsHmate the frequency of the populaHon that is heterozygous for the trait. (3pts)  

H. What is the probability of a heterozygous individual from the MSU populaHon and a heterozygous individual from the Kalamazoo populaHon having an offspring with black fur? (3pts)  

p = 1‐q =1‐0.0224 = 0.9776 f(Bb) = 2pq = 2 x 0.0224 x 0.9776 = 0.0438 

         B          b B     BB         Bb b     Bb         bb 

¼ or 0.25 

I. What is the probability of a non‐black squirrel from the MSU populaHon and a non‐black squirrel from the Kalamazoo populaHon having an offspring with black fur? (3pts)  

f(Bb)MSU x f(Bb)Kal x ¼ = 0.4324 x 0.0438 x ¼ = 0.0047  

J. Two capHve brown squirrels mated and 3 offspring (1 male and 1 female with brown fur, and 1 female with black fur). What is the probability the male squirrel offspring from the capHve parents and a brown squirrel have 1 squirrel baby that has black fur? (3pts)  

¼ or 0.25 

Hint: 3 steps:  Maternal genotype,  paternal genotype,  punnet/offspring 

Q. Sickle cell anemia is a recessive disorder. The incidence of sickle cell anemia in Hispanic Americans is 1 in every 16,300 births while in African Americans sicle cell is seen in 1 of every 365 births. (14pt) A. What is the carrier frequency for each of these populaHons? (4pt) For Hispanic Americans: q2 = 1/16300 = 0.00006 q = 0.0077   p = 1‐0.0077=0.9923 2pq = 2 x  0.9923 x 0.0077 = 0.0153 

For African Americans: q2 = 1/365 = 0.0027 q = 0.0520   p = 1‐0.0520=0.9480 2pq = 2 x  0.9480 x 0.0520 = 0.0986 

B. Nina is a Hispanic American woman with no history of sickle cell in her family. Joe is African American and has unaffected parents and a brother who has sickle‐cell. Both of them are unaffected. What is the probability of them having a child with sickle cell? (4pt) 

0.0153 x 2/3 x ¼ = 0.0026  

C. What is the probability of Nina and Joe having a child if they have no history of sickle cell in their families? (Remember, Nina is Hispanic American and Joe is African American.) (4pt) 

0.0153 x 0.0986 x ¼ = 0.0004 

D. What is the probability of Nina and Joe having a child with sickle cell if they are both heterozygotes? (2pt) 

1/4 

Q. A study on blood types in a populaHon found the following genotypic distribuHon among the people sampled: 1101 were MM, 1496 were MN and 503 were NN. (12pt) A.  What are the observed genotype frequencies (freq of MM, freq of MN, freq of NN)? 

(3 pts) 

f(MM)=1101/3100=0.355 f(MN)=1496/3100=0.483 f(NN)=503/3100=0.162  

B. What is the frequency of the M allele? (2pt) 

(1101x2 + 1496)/6200 = 0.597 

C. What is the frequency of the N allele? (2pt) 

(503x2 + 1496)/6200 = 0.403 D. What are the expected genotype frequencies? (3pt) p2 = 0.356 q2 = 0.162 2pq = 0.482 

E. Is the populaHon in Hardy‐Weinberg equilibrium? Explain why or why not in 1 sentence.  (2pt) 

                                 MM               MN                    NN Observed No.       1101            1496                  503 Expected No.        1104            1494                502 

Observed and expected are not significantly different, so the populaHon IS in H‐W equilibrium. (NOT evolving wrt MN blood type) 

Title: The effect of natural selec2on on fur color in mice. Panel 1 depicts fur color in the original popula2on. Fur color in the star2ng popula2on shows a normal distribu2on from light to dark color. Panel 2 depicts the popula2on undergoing selec2on. Panel 3 depicts the post‐selec2on popula2on.  

A.  What phenotypic differences exist among the mice in the original populaHon? (2pt) Coat color varied from light to dark 

B. What is the selecHon agent in this example? (2pt) Predatory bird C. Which trait results in increased fitness in this example? (2pt) Dark/Grey fur color 

D. What is the mode of selecHon in this case (Claim) (2pt) DirecHonal 

E. Use warrants/reasons to defend your claim as to the mode of selecHon. (2pt) Mice with light fur are more visible to predators in the grey sand than darker mice. Hence mice with dark fur color survive more and pass their alleles on to the next generaHon. Dark fur phenotype has greater fitness as compared to lighter. Over Hme 1 extreme phenotype increases in frequency (dark fur) and thus, selecHon is direcHonal.    

F. Given the above original populaHon, in one sentence, predict what would happen to fur color aier 10 generaHons if the mode of selecHon is: (9 pt) DirecHonal DisrupHve Stabilizing DirecHonal‐ Average fur color will move to one extreme (darker or lighter) DisrupHve‐ Both extremes (dark and light) will increase in frequency and intermediate (medium) will decrease  Stabilizing‐ Most mice will have medium fur color (intermediate) and extremes will be less frequent (no light or dark) G. ScienHsts captured some mice from the populaHon bred them in the lab. The colony was started with 6 male and 6 female white mice. From the progeny, they picked 6 white male and 6 white females and allowed them to mate. They repeated this for 10 generaHons. i.   What is the type of selecHon in this case (2pt)? ii.  What is the agent of selecHon (2pt)? iii. What is the difference in selecHon in the wild versus the laboratory (2pt)?  

i ArHficial SelecHon ii Researcher’s choice iii Wild‐ Natural selecHon, environment, slower Lab‐ arHficial selecHon, human choice, faster 

Q. GeneHc variaHon with respect to types of alleles within a populaHon can be increased by which of the following? Circle your answer. (1pt) MutaHon Gene flow (migraHon) GeneHc Drii  Inbreeding  DirecHonal SelecHon DisrupHve SelecHon  

Q. GeneHc variaHon within a populaHon is maintained by which of the following? Circle your answer. (1pt) MutaHon Gene flow (migraHon) GeneHc Drii  Inbreeding  DirecHonal SelecHon DisrupHve SelecHon  

Q. Soapberry bugs are naHve to Florida and their naHve host plant is the balloon vine. They feed by piercing the fruit with beak and inserHng it into the seeds. The flat‐podded golden rain tree was introduced to central Florida in 1926, which has much thinner fruit. Some soapberry bugs started using the rain tree as a host. Over Hme, beak size in soapberry bugs has diverged depending upon the host tree. This is data collected recently: (17pt) 15 min 

A. What mode of selecHon is acHng on the soapberry bug populaHon? (1pt) 

DisrupHve 

B. Which trait(s) confer higher fitness in this example? (2pt) 

Both extreme traits (long and short beak length have high fitness, intermediate beak length has lower fitness. 

C. If the two sub‐populaHons of soapberry bugs were to diverge into different species, what was the mode of speciaHon in this case? (2pt) Sympatric speciaHon due to disrupHve selecHon 

Look at 3 criteria‐ can they mate with each other (biological species concept), compare morphology (morph. Sp. Con.), analyze geneHc differences and build a phylogeneHc map (phyl. Sp. Con). 

D. How would you determine whether the two sub‐populaHons were different species? (4pt) 

Below is an explanaHon of the above data as wrimen by a high school student: ‘A new tree was introduced to Florida called the flat‐podded golden rain tree. The soapberry bugs that fed on this fruit needed shorter beaks, so they mutated and adapted to have shorter beaks. The bugs that fed on the round fruit of the balloon vine needed longer beaks, so they developed longer beaks. Thus evoluHon led to the selecHon of organisms that are best suited to their environment’ i What’s wrong with the statement and why? (4pt) 

ii Suggest a rewrite (4pt) 

‐ MutaHons don’t occur because organisms need to adapt, variaHon exists because of random mutaHons. EvoluHon does not fulfill a need. EvoluHon does not work on organisms and does not result in best suited organisms. 

A new tree was introduced to Florida called the flat‐podded golden rain tree. Soapberry bugs started using the new tree as a host. Shorter beaks conferred higher fitness for bugs feeding on rain tree, where as longer beak conferred higher fitness on bugs in golden pod tree. Thus, these two extreme phenotypes, which were already present in the populaHon of soapbugs conferred higher fitness and their alleles were passed on to next generaHon with higher frequency. Thus evoluHon led to increase in frequency of 2 phenotypes resulHng in disrupHve selecHon. 

Q. List the two types of allopatric speciaHon. What is the difference between the two types of allopatric speciaHon? (3pt) 

Allopatric speciaHon by dispersal‐ when a group of organisms migrate to a new geographical locaHon, Allopatric speciaHon by vicariance‐ when environment/a natural occurance physically separates a group.  In dispersal, the group moves to a new locaHon, in vicariance, a group is physically separated, eg a river, but does not move to a new locaHon 

Tree A. 6 events  V 

B L 

A 

H F 

Tree A. 7 events  V 

B L 

A 

H  F 

B 

Tree A requires fewer evoluHonary events, so by principal of parsimony, Tree A is most likely 

A. Based on the phylogeneHc tree, which groups are more closely related? (1pt)  1. Sharks and Primates 2. Ray‐finned fishes and Amphibians 3. Primates and Rodents 

In the tree above, circle and label any one: (3pt) Node Branch MonophyleHc group Synamorphy for that monophyleHc group 

NODE 

BRANCH 

MonophyleHc group 

SYNAMORPHY