¿Cómo es la estructura genética de una población en la que no pasa nada? • En una población de tamaño infinito, con apareamiento al azar entre individuos, en la que no exista mutación, migración ni selección, las frecuencias alélicas se mantienen constantes de generación en generación. • En HWE, las frecuencias genotípicas vienen determinadas por las frecuencias alélicas: A/A A/a a/a p 2 2pq q 2 Equilibrio Hardy-Weinberg (HWE)
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¿Cómo es la estructura genética de una población en la que ...darwin.uvigo.es/docencia/2005/genccmar05/tema_12(II)_CCMM.pdf · • deriva genética ... Cuando la eficacia del
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¿Cómo es la estructura genética de una población en la que no pasa nada?
• En una población de tamaño infinito, con apareamientoal azar entre individuos, en la que no exista mutación, migración ni selección, las frecuencias alélicas se mantienen constantes de generación en generación.
• En HWE, las frecuencias genotípicas vienendeterminadas por las frecuencias alélicas:
A/A A/a a/a
p2 2pq q2
Equilibrio Hardy-Weinberg (HWE)
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• El HWE es resultado de la unión al azar de los gametos
• El HWE se alcanza con sólo una generación de apareamiento al azar
Equilibrio Hardy-Weinberg (HWE)
Propiedades del HWE
• La mayoría de los alelos raros aparecen como heterocigotos, no como homocigotos (2pq >> q2)
• Los heterocigotos son el genotipo más común cuando las frecuencias alélicas son intermedias (0,66 > p > 0,33)
• La máxima frecuencia de heterocigotos ocurre cuando p= q = 0,5
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Cómo determinar si una población está enEquilibrio Hardy-Weinberg
• Paso 1: Cálculo de las frecuencias alélicas observadas en la población. Nº gatos = 100
• Paso 2: Cálculo de las frecuencias genotípicas esperadas en HWE
• Las frecuencias absolutas esperadas, para N = 100 gatos:
Cómo determinar si una población está enEquilibrio Hardy-Weinberg
B/B: p2 = 0,36B/b: 2pq = 0,48 bb : q2 = 0,16
B/B: p2 x N = 36B/b: 2pq x N = 48 bb : q2 x N = 16
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• Paso 3: Contraste de hipótesis mediante– Se comparan frecuencias genotípicas observadas y esperadas
en valores absolutos
Cómo determinar si una población está enEquilibrio Hardy-Weinberg
•diferencias en supervivenciao reproducción entre genotipos
ciertos genotipos producen másdescendencia
• conduce a la adaptación
• mutación
• migración
• selección natural
• deriva genética
• apareamiento no aleatorio
¿Cómo cambia la estructura genética de una población?
Resistencia a un jabón bactericida
Generación 1: 1,00 no resistente0,00 resistente
Selección natural
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Generación 1: 1,00 no resistente0,00 resistente
Resistencia a un jabón bactericida
Selección natural
Resistencia a un jabón bactericida
mutación!
Generación 1: 1,00 no resistente0,00 resistente
Generación 2: 0,96 no resistente0,04 resistente
Selección natural
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Resistencia a un jabón bactericida
Generación 1: 1,00 no resistente0,00 resistente
Generación 2: 0,96 no resistente0,04 resistente
Generación 3: 0,76 no resistente0,24 resistente
Selección natural
Resistencia a un jabón bactericida
Generación 1: 1,00 no resistente0,00 resistente
Generación 2: 0,96 no resistente0,04 resistente
Generación 3: 0,76 no resistente0,24 resistente
Generación 4: 0,12 no resistente0,88 resistente
Selección natural
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Selección natural
• La eficacia biológica Darwiniana (w) de un genotipo essu probabilidad relativa de supervivencia y reproducción. Indica su contribución relativa a la siguiente generación
– Es resultado de la interacción entre el fenotipo y el ambiente
– Un mismo genotipo puede tener distintas eficaciasbiológicas en diferentes ambientes
Efectos de la selección natural:divergencia entre poblaciones
Selección contra un alelo letal recesivo
Efectos de la selección natural:eliminación de la variación (I)
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Efectos de la selección natural:eliminación de la variación (II)
El grado de dominancia afecta la velocidad de eliminación de un alelo deletéreo
Efectos de la selección natural:mantenimiento de la variación
W(ST/ST) = 0,8
W(ST/CH) = 1,0
W(CH/CH) = 0,4
Cuando la eficacia del heterocigoto es mayor que la de los dos homocigotos se llega a un equilibrio estable en el que coexisten los dos alelelos
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aa – ß hemoglobina anormalanemia falciforme
muy bajaeficacia
eficaciaintermedia
altaeficacia
La selección favorece a los heterocigotos (Aa).Se mantienen los dos alelos (a está a baja frecuencia).
Aa – ambas ß hemoglobinasresistente a la malaria
AA – ß hemoglobina normalvulnerable a la malaria
Anemia falciforme y selección natural (I)
Anemia falciforme y selección natural (II)
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• error de muestreo
Cambio genético debido al azar
• fluctuación aleatoriade las frecuencias alélicas
• poblaciones pequeñas
• mutación
• migración
• selección natural
• deriva genética
• apareamiento no aleatorio
¿Cómo cambia la estructura genética de una población?
Puede producir la fijación o pérdidade alelos
Deriva genética
Fijación (p = 1)
Pérdida (p = 0)
Fre
cuen
cia
alel
o A
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8 RR8 rr
Antes:
Después:
2 RR6 rr
0.50 R0.50 r
0.25 R0.75 r
Deriva genética
Cuello de botella: Reducción súbita del tamaño poblacional
Deriva genética
Efecto fundador: Se establece una nueva población a partirde un pequeño número de individuos
Fenotipos de la población continentalFenotipos de la población continental
0.70 R0.70 R0.30 r
Fenotipos de la nuevapoblación en la isla
Un ave marina transporta unaspocas semillas , adheridas a susplumas,del continente a una islaoceánica remota.
Efectofundador
Fenotipos de la nuevapoblación en la isla
Un ave marina transporta unaspocas semillas , adheridas a susplumas, del continente a una islaoceánica remota.
Efectofundador
1.00 r
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• mutación
• migración
• selección natural
• deriva genética
• apareamiento no aleatorio
Producen cambios enfrecuencias alélicas
¿Cómo cambia la estructura genética de una población?
No cambian lasfrecuencias alélicas
• mutación
• migración
• selección natural
• deriva genética
• apareamiento no aleatorio
• Apareamiento no aletorio
combinaciones no aleatoriasde los alelos
El apareamiento combina losalelos presentes en los genotipos
¿Cómo cambia la estructura genética de una población?
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• Clasificado – Modifica las frecuencias genotípicas.– Los individuos de un mismo genotipo se emparejan entre sí.– Los individuos de distinto genotipo se emparejan entre sí.
• Consanguíneo – Modifica las frecuencias genotípicas.– Se emparejan individuos con relaciones de parentesco.
Tipos de apareamiento no aleatorio
Apareamiento clasificado
Disminuye laheterocigosis
(positivo)
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Apareamiento clasificado
Aumenta laheterocigosis
(negativo)
Apareamiento consanguíneo
Autofertilización
Disminuye laheterocigosis
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Apareamiento consanguíneo
• Los apareamientos consanguíneos aumentan la probabilidad de que los dos alelos de un locus de un organismo diploide sean copias de un mismo alelo procedentes de un ancestro común.
• El coeficiente de consanguinidad (F) mide la probabilidad de que se hereden alelos idénticos procedentes de un ancestro común.