ANTHR1L laboratorio de Antropología biológica

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1 ANTHR1L laboratorio de Antropología biológica nombre: GENES EN POBLACIONES (Porciones de este laboratorio se han adaptado de Walker, S., explorando la antropología física: Un Manual de laboratorio & Workbook. Westview Press, INTRODUCCIÓN Evolución, es decir, cambio en los seres vivos en el tiempo, se produce a través del proceso de muchos pequeños cambios genéticos que se producen de generación en generación. Por eso la definición moderna de la evolución es una genética: un cambio en la frecuencia de alelos de una generación a la siguiente. Para que esta definición ser útil, necesitas tener una definición de trabajo del términos población, aleloy la frecuencia del alelo. Una población es un grupo de mestizaje libremente las. Los alelos son formas diferentes del mismo gen. Frecuencia del alelo se refiere al porcentaje de veces que aparece un alelo determinado en una población. Para cualquier rasgo determinado (por ejemplo, tipo de sangre o color de los ojos), si contamos el número de con cada forma de un rasgo (cuántos con tipo de la sangre o los ojos verdes), el conteo total es una frecuencia de individuos con cada forma de un rasgo. Las frecuencias se expresan en porcentajes. Qué causa realmente evolución? O, mejor dicho, qué causa la frecuencias alélicas cambiar? Evolución se basa en cuatro principales "fuerzas" que provocan un cambio en la frecuencia de genes en una población en el tiempo. Estos son: la selección Natural, flujo génico, deriva genética, y mutación.los tres primeros procesos causa cambios en la frecuencia de diversos genes en la población de "redistribución" de los alelos existentes, mientras que la cuarta, mutación, es el único para introducir nuevas variaciones en el patrimonio genético. Selección natural La selección Natural se refiere al proceso por el cual los organismos individuales que poseen una "variación favorable" o "rasgo" dentro de un contexto ambiental particular están mejor adaptados y por lo tanto más probabilidades de sobrevivir y reproducirse que aquellos individuos que están menos bien adaptados. Por lo tanto, los genes asociados con los rasgos bien adaptados se pasará a la próxima generación con mayor frecuencia que los genes para las características menos bien adaptados. Los resultados del efecto de este éxito reproductivo diferencial de los individuos en un cambio en la frecuencia de genes dentro de la población. Con el tiempo, las poblaciones pueden convertirse en reproductivamente aisladas unos de otros (geográficamente, su comportamiento) tales que astillada poblaciones ya no pueden cruzarse con los miembros de las poblaciones de que originalmente derivaban, es decir, pueden constituir una nueva especie. Así, la selección natural actúa sobre los individuos, mientras que la evolución ocurre a nivel de la población Flujo génico Flujo de genes es el intercambio de genes entre poblaciones. Mientras las (y los genes que llevan con ellos) se mueven hacia y desde las diferentes poblaciones, su movimiento altera la frecuencia de genes en las poblaciones que dejan atrás, así como la población que se unen. Este flujo o intercambio de genes entre poblaciones puede resultar en cambio evolutivo. Deriva genética Deriva genética implica el azar "fisión" o división de poblaciones en las poblaciones totalmente nuevas o distintas con diferentes frecuencias génicas. Dos causas frecuentes de la fluctuación en las frecuencias génicas son el efecto del fundador y el cuello de botella genético. Si, por ejemplo, un pequeño grupo de individuos se separa del resto de la población a "encontrado" (es decir, establecer) una nueva población, no precisa representará la frecuencia de los genes en la población en general, llamada a la población de los padres. El pequeño grupo que ha roto lejos contribuye, por tanto, exclusivamente a la piscina de gene de la próxima generación. Esto se llama el "efecto fundador" y podría dar lugar al fenómeno conocido como un "cuello de botella genético" puesto que el grupo "fundador" y sus descendientes llevan sólo una pequeña proporción de todos los alelos (y de la variación) que estaban presentes en la población original. El efecto fundador y cuellos de botella genéticos pueden tener un impacto importante en pequeñas poblaciones, incluyendo: Una mayor proporción de genes recesivos, que pueden "perderse" más fácilmente en una población grande Una mayor probabilidad de dos alelos recesivos vienen juntos en la formación del cigoto 1

2 Expresó su recesiva más rasgos, a veces incluyendo enfermedades genéticas Pérdida de diversidad genética en general, porque pocos individuos contribuyen sus genes a la piscina de gene Mutación- A gen es una secuencia de ADN que especifica el orden de los aminoácidos de una proteína. Un gen puede tomar una de varias formas alternativas, llamadas alelos. Si un alelo se altera durante diversos procesos genéticos---mitosis, meiosis, replicación del ADN, o se ha producido una mutación---la síntesis de proteínas. Para que tales cambios tener significación evolutiva, deben ocurrir en las células sexuales, que se transmiten entre generaciones (Recuerde: evolución se define como un cambio en las frecuencias de alelos entre las generaciones). Las mutaciones proporcionan enteramente nuevas fuentes de variación en el que la selección natural puede actuar desde las alteraciones en el genotipo de un organismo se traducen en un fenotipo radicalmente diferente (características/rasgos físicos). Así, las mutaciones pueden generar cambios importantes a la biología de un organismo haciendo evolución parecen ocurrir relativamente rápido en lugar de gradualmente. El modelo de equilibrio puntuado de evolución propone sólo esto; que las especies tienden a permanecer estables durante largos períodos de tiempo y cambio evolutivo ocurre en ráfagas repentinas (es importante señalar, sin embargo, que en un marco evolutivo, "repentino" puede significar miles o decenas de miles de años). Con el fin de determinar si la evolución podría ser en el trabajo en una población, nos la pista y calcular las frecuencias de alelos en la población con el tiempo. Por ejemplo, supongamos que prueba una población para los genotipos de células falciformes y encontraremos las siguientes: AA (hemoglobina normal) AS SS Total (portador del rasgo drepanocítico) 25 (anemia drepanocítica) 175 Para calcular las frecuencias alélicas, sumamos el número total de cada alelo y entonces divida por el número total de hemoglobina alelos en la población. Puesto que cada persona tiene dos alelos para cada característica (por ejemplo, AA para hemoglobina normal; En cuanto a rasgo de células falciformes; SS para la anemia de células falciformes), el número total de alelos de hemoglobina sería dos veces el número de en la población en el momento del muestreo. Número de número de A alelos número de S alelos AA (2 x 50 ) 0 AS (1 x 100 ) 100 (1 x 100 ) SS Total Para determinar la frecuencia de los un alelos en la población de dividir el número de un alelos por el número total de alelos en la población (alelos 175 x 2 = 350 (Total alelos en la población). Así, 200 dividido por 350 =.57 o el 57%. Usando el mismo razonamiento, la frecuencia de los alelos S es.4285 o 43% (150 dividido por 350). Nota: Los porcentajes siempre deben agregar hasta 100 este es tu auto-check. Ahora utilizará esta fórmula para calcular las frecuencias de alelos dentro de una población de estudiantes que habitan en un aula laboratorio ANTHRO. EJERCICIO DE LABORATORIO Para demostrar el efecto del flujo génico y la deriva genética en frecuencias alélicas en una población. Después de haber sido dividido en tres poblaciones de la muestra, usted necesitará reunir información para cuatro rasgos para ti y tus compañeros de clase. Examinaremos los genes, y a continuación se describen los fenotipos asociados a sus genotipos. 2

3 1. pulgar del autoestopista (H = recto; h = doblado) Mantenga la mano como si era autostop. Si se dobla la última articulación del pulgar de nuevo más de 60, estás hh. 2. los dedos Interlacing ( = pulgar izquierdo sobre el derecho; yo = pulgar derecho sobre izquierdo) Broche o doblar las manos junto con los dedos entrelazados cómodamente. Revise que pulgar está en la parte superior. 3. libre o lóbulos conectados (E = libres lóbulos; e = lóbulos conectados) Si hay alguna señal de un lóbulo de la oreja colgando gratis, el individuo es E. 4. lengua del balanceo (R = capacidad de rodillo; r = incapacidad de rollo) Saca la lengua y tratar de rodar en un tubo. Nota: Si eres dominante para alguno de los rasgos anteriores, deberemos determinar el segundo alelo de su genotipo, ya que no tenemos datos intergeneracionales desde la que trabajar. Ya sabemos que usted tiene al menos un alelo dominante si usted muestra la forma dominante del rasgo, por lo que moverá de un tirón una moneda para asignar aleatoriamente una homocigótica dominante (dos mayúsculas) o genotipo heterocigoto dominante (una capital y una letra minúscula). Tirón de la moneda. Cabezas = un alelo dominante y colas = un alelo recesivo. Ahora, grabar los datos de los miembros de su grupo MUY importante: Asegúrese de escribir los nombres de los estudiantes en su mesa, todos los miembros del grupo escribir en el mismo orden, un nombre a la vez. Esto hará más fácil transferir información de los estudiantes cuando se produce la migración. Parte uno 1. registrar los datos para usted y para cada estudiante en su grupo en la siguiente tabla. ESTUDIANTE NOMBRE Autoestopista Pulgar Entrelazado Dedos Lóbulos de la oreja Lengua balanceo 3

4 2. a partir de los datos anteriores, determinar las frecuencias de los alelos dominantes y recesivas para cada característica usando las tablas de abajo. (Número total de alelos registrada dividido por el número total de alelos en la población). # Alelos H # h alelos HH 0 Hh hh 0 3. Cuál es la frecuencia de los alelos de H en la población de su grupo? 4. Cuál es la frecuencia de los alelos h? # Alelos # alelos II 0 Ii ii 0 5. Cuál es la frecuencia de la los alelos en la población de su grupo? 6. Cuál es la frecuencia de la los alelos en la población? # Alelos E alelos e # EE 0 Ee ee 0 7. Cuál es la frecuencia de los alelos E? 8. Cuál es la frecuencia de los alelos e? 4

5 # Alelos R alelos r # RR 0 Rr rr 0 9. Cuál es la frecuencia de los alelos R? 10. Cuál es la frecuencia de los alelos r? 11. ahora, vaya a la tabla en la tercera parte y grabar las frecuencias alélicas en la columna 1 de la población. SEGUNDA PARTE Para ilustrar el efecto de flujo génico y la deriva genética en frecuencias alélicas, tu instructor seleccionará tres estudiantes al azar de cada grupo que luego migrar a y formar parte de otra población. (Espere las instrucciones del instructor). 1. (re) Registre los datos para usted y miembros originales del grupo en la siguiente tabla y registro de los datos para los nuevos miembros (inmigrantes) que han unido a su grupo. ESTUDIANTE NOMBRE Autoestopista Pulgar Entrelazado Dedos Lóbulos de la oreja Lengua Balanceo 2. desde el nuevo conjunto de datos, una vez más calcular las frecuencias de los alelos dominantes y recesivas para cada característica usando las tablas de abajo. 5

6 # Alelos H # h alelos HH 0 Hh hh 0 3. Cuál es la frecuencia de los alelos de H en la población de su grupo? 4. Qué es el freqency de los alelos h? # Alelos # alelos II 0 Ii ii 0 5. Cuál es la frecuencia de la los alelos en la población de su grupo? 6. Cuál es la frecuencia de la los alelos en la población? # Alelos E alelos e # EE 0 Ee ee 0 7. Cuál es la frecuencia de los alelos E? 8. Cuál es la frecuencia de los alelos e? # Alelos R alelos r # RR 0 Rr rr 0 9. Cuál es la frecuencia de los alelos R? 10. Cuál es la frecuencia de los alelos r? 6

7 PARTE TRES Usar los datos que recogidos en la parte 2 para comparar las frecuencias alélicas de población de 1 a 2 población completando la siguiente tabla. Alelo Población 1 Población 2 H h I i E e R r 1. hubo algún cambio significativo en las frecuencias de alelos entre las dos poblaciones? 2. qué alelos demostraron el cambio más significativo? 3. si las que emigraron en su grupo se cruzaron con las que se quedaron en el grupo, esto sería un ejemplo de la deriva genética o flujo genético? Explicar. 4. Qué pasa si los miembros del grupo que habían emigrado de su población original habían formado su propia población en lugar de unirse a una población existente? Esto sería un ejemplo de flujo génico o deriva genética? CUARTA PARTE Determinación del grupo sanguíneo (adaptado de Francia 2001, Manual de laboratorio y libro de antropología física, 4 º edición). El sistema del grupo sanguíneo ABO es uno de los mejores sistemas de alelos múltiples entendida. Todos los tipos de sangre ABO están determinados por dos proteínas genéticamente determinadas llamados antígenos, el antígeno A y el antígeno B. Estas proteínas se producen en la superficie de los glóbulos rojos. Sangre de un individuo puede contener uno, dos o ninguno de estos antígenos, dando lugar a los cuatro grupos sanguíneos: A, B, AB y O, como se muestra: Grupo sanguineo (fenotipo) Tipo A Tipo B TipoAB Tipo O AA o AO BB o BO AB OO 7

8 Como uno puede deducir la forma de la tabla de arriba, la A y los B alelos son dominantes para el alelo O, mientras que los alelos A y B son codominantes uno con el otro. 1. imagina que eres un trabajador de salud recogida de datos en un pequeño pueblo en las Filipinas. Tú y tus ayudantes de investigación han encontrado lo siguiente acerca del tipo de sangre de las muestras dadas por los pobladores locales: 35 que son heterozigótico dominante de sangre tipo A; 100 que son heterozigótico dominante de sangre tipo B; 25 con sangre tipo AB; y 50 con sangre tipo O. Utilice la información anterior para completar la tabla a continuación para calcular las frecuencias alélicas. un alelos alelos B alelos O Estadísticas totales de Nota: Recuerde que la frecuencia del alelo es el número total de ese alelo particular dividido por el número total de alelos (no ) en la población. Frecuencia de un alelo = Frecuencia del alelo B = Frecuencia del alelo O = 2. ahora, imagina que regresas al pueblo mismo diez años más tarde para revisar el progreso de los programas de salud que se implementaron. Una vez más, su equipo de investigadores debe recopilar datos sobre el tipo de sangre. Esta vez sus datos revelan lo siguiente: 10 que son homocigóticos dominantes de sangre tipo A; 50 homocigoto dominante para el tipo de sangre B; 25 con sangre tipo AB; y 150 con sangre tipo O. Utilice la información anterior para completar la tabla a continuación para calcular las frecuencias alélicas. 8

9 un alelos alelos B alelos O Estadísticas totales de Frecuencia de un alelo = Frecuencia del alelo B = Frecuencia del alelo O = Obviamente, algún cambio ha tenido lugar en el tiempo en la frecuencia de genotipos en la población total. Frecuencias alélicas han cambiado? En otras palabras, es evolución, por la definición genética, teniendo lugar? Explique abajo por qué este cambio es tan crítico para la evolución basada en lo que has aprendido acerca de los genotipos y fenotipos. 9

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