Pelsfargen bestemmes av pigmenter som cellene lager. Pigmentproduksjonen styres av enzymer og andre proteiner, og hvert protein er kodet av et gen.

En mutasjon er en endring i basesekvensen i DNA-et. Det kan være at én base er byttet ut, satt inn eller fjernet.

Når basesekvensen i genet endres, endres også kodonene i mRNA-et som blir laget ved transkripsjonen. Ved translasjonen blir det da satt inn en annen aminosyre, eller proteinet blir kortere eller lengre enn før.

Aminosyresekvensen bestemmer hvordan proteinet folder seg. Et protein med en annen form får ofte en annen funksjon. Er proteinet et enzym, kan det aktive setet bli endret, slik at enzymet virker dårligere, bedre eller ikke i det hele tatt.

Blir et enzym i pigmentproduksjonen endret på denne måten, lager cellene en annen mengde pigment eller en annen type pigment. Resultatet er en annen pelsfarge. Hos ulv ga mutasjonen svart pels i stedet for grå.

Mutasjonen må ha skjedd i en kjønnscelle for at den skulle kunne gå i arv og spre seg til hele populasjonen.

Det finnes flere mulige forklaringer, og de kan virke sammen.

Naturlig seleksjon. Miljøet er ulikt i de to områdene. I skog er det mørkt og skyggefullt, og en svart ulv er godt kamuflert når den jakter. På åpen tundra uten trær, ofte med snø og lys bakgrunn, er en grå ulv mindre synlig. Ulver som ikke blir oppdaget av byttedyra, fanger mer mat og får flere avkom som vokser opp. Dermed blir allelet for svart pels vanligere i skogen og allelet for grå pels vanligere på tundraen. Dette kalles retningsbestemt seleksjon, og seleksjonstrykket går i hver sin retning i de to miljøene.

Det er også mulig at genet for pelsfarge har andre virkninger enn farge. Forskning tyder på at genet henger sammen med immunforsvaret. Er det flere sykdommer i skogsområdene, kan svarte ulver ha en fordel der uavhengig av kamuflasjen.

Genetisk drift og grunnleggereffekt. Ulvepopulasjoner er ofte små. I små populasjoner kan allelfrekvensene endre seg tilfeldig fra generasjon til generasjon. Hvis noen få ulver grunnla en ny bestand i et område, kan de tilfeldig ha hatt mye av det ene allelet.

Lite genflyt. Ulver i ulike områder parer seg lite med hverandre, særlig når avstanden er stor. Da utveksles få alleler mellom populasjonene, og forskjellene som oppstår, blir stående.

Vi bruker A for allelet for svart pelsfarge og a for allelet for grå pelsfarge. I oppgave 4 kom vi fram til at svart pelsfarge mest sannsynlig er dominant, og vi bygger videre på den antakelsen her.

Allelfrekvensen for grå pels er oppgitt:

Siden det bare finnes to alleler, er summen av frekvensene lik 1:

Hardy-Weinbergs likning gir genotypefrekvensene:

Kontroll: $\mathrm{0,16}+\mathrm{0,48}+\mathrm{0,36}=\mathrm{1,00}$.

Frekvensene av genotypene blir:

• AA (homozygot svart): $\mathrm{0,16}$, altså 16 %
• Aa (heterozygot svart): $\mathrm{0,48}$, altså 48 %
• aa (homozygot grå): $\mathrm{0,36}$, altså 36 %

Siden A er dominant, er 16 % + 48 % = 64 % av ulvene svarte og 36 % grå.

Svaret forutsetter at populasjonen er i Hardy-Weinberg-likevekt: stor populasjon, tilfeldig paring, ingen mutasjoner, ingen inn- eller utvandring og ingen seleksjon på pelsfarge.