AA Aa aa p 2 2pq q 2

Transcripción

1 QUÉ ESTUDIA LA GENÉTICA POBLACIONAL? SE OCUPA FACTORES GENÉTICOS FACTORES AMBIENTALES GENÉTICA POBLACIONAL ley de Hardy-Weinberg 1908 AA Aa aa p 2 2pq q 2 Hardy Weinberg condiciones de equilibrio : población infinita, panmixia, no selección (no ventaja selectiva), no mutación y no migración 1

2 LEYES Y FACTORES QUE RIGEN LA GENÉTICA POBLACIONAL: Ley de Hardy Weinberg. Los factores principales que rompen este equilibrio. PRINCIPIOS DE HARDY WEINMBERG 1. La ley de H-W afirma el equilibrio de la población genética cuando se cumplen las condiciones de panmixia, tamaño de la población y ausencia de migración, mutación y selección. 2. En las condiciones anteriores, las frecuencias genotípicas de la descendencia dependen sólo de las frecuencias génicas de la generación parental. 3. Si por cualquier causa se alterara el equilibrio en una población, pero volvieran a restablecerse las condiciones de H-W, el equilibrio se alcanzaría en la siguiente generación, aunque con nuevas frecuencias génicas y genotípicas. 2

3 UTILIZACIÓN DE LA LEY DE HARDY WEINBERG Permite calcular frecuencias de alelos (p y q), o frecuencias de genotipos (p 2 + 2pq +q 2 ) para poblaciones idealizadas. FRECUENCIA FENOTÍPICA Número de individuos que expresan una cualidad del fenotipo en estudio, en relación con el total de individuos de la población problema. Se expresa en porcentaje (%) FF = NÚMERO DE INDIVIDUOS CON UN DETERMINADO FENOTIPO NÚMERO TOTAL DE INDIVIDUOS 3

4 FRECUENCIA GENOTÍPICA A su vez, las veces en que aparecen cada uno de los genotipos generados por las combinaciones, dos a dos de los alelos involucrados en el locus en estudio, en relación con el total de genotipos.su resultado se expresa tanto en % como en proporción. FG = NÚMERO DE INDIVIDUOS CON UN DETERMINADO GENOTIPO NÚMERO TOTAL DE INDIVIDUOS Según Hardy Weinberg: f(aa)=p 2, f(aa)=2pq, f(aa)=q 2 FRECUENCIA GÉNICA O ALÉLICA El término frecuencia génica, se refiere al número de veces que un alelo, se encuentra presente en relación con el número total de alelos, de la población en estudio, para ese locus. Se expresa sólo en proporción. FGénica = Frecuencia absoluta de un alelo determinado No. total de alelos de la población para un locus Según Hardy Weinberg: p+q=1 4

5 Frecuencia génica o alélica (unidad básica de evolución): f(a) proporción de un alelo dado en la población Gen X, alelos A y a p = f(a) A a q = f(a) 9 (p + q) 2 = p 2 + 2pq + q 2 A a AA Aa aa para un gen con 3 alelos: (p + q + r) 2 = p 2 + q 2 + r 2 + 2pq + 2pr + 2qr A 1 A 2 A 3 5

6 6

7 IMPLICACIONES DE LA LEY DE HARDY WEINBERG La frecuencia de los tres genotipos: AA, Aa, y aa, viene dada por los términos de la fórmula binomial: (p+q)2 = p2 +2pq+q2 Las frecuencias genotípicas no cambian de generación en generación, es decir las frecuencias genotípicas poblacionales permanecen constantes, en equilibrio, si las frecuencias alélicas permanecen constantes. Matemáticamente: p+q=1, p2+2pq+q2=1. AA Aa aa p q 0,20 0,80 0 0,6 0,4 0,36 0,48 0,16 0,6 0,4 0,50 0,20 0,30 0,6 0,4 0,60 0 0,40 0,6 0,4 cuál es el alelo dominante? qué población está en equilibrio? 7

8 AA Aa aa p q 0,20 0,80 0 0,6 0,4 0,36 0,48 0,16 0,6 0,4 0,50 0,20 0,30 0,6 0,4 0,60 0 0,40 0,6 0,4 el alelo más frecuente no tiene que ser el dominante p + q = 1 SIEMPRE por ser el total de los alelos sólo está en equilibrio la población que cumple: descendientes = progenitores y esto sólo se cumple para una población: p 2 + 2pq + q 2 8

9 Sin embargo para que se cumpla el equilibrio de Hardy Weinberg, se deben de cumplir supuestos CUÁLES SON ESTOS? La Genética de Poblaciones es una Teoría de Fuerzas Factores que cambian las frecuencias génicas en las poblaciones Migración Deriva genética p = f(a) Selección natural Mutación Tema 17: Genética Poblaciones I 18 9

10 UNA GRAN POBLACIÓN REPRODUCTIVA 10

11 APAREAMIENTO AL AZAR Y SELECTIVO NINGÚN CAMBIO EN LA FRECUENCIA ALÉLICA DEBIDO A LA MUTACIÓN MUTACIÓN 11

12 NINGUNA INMIGRACIÓN O EMIGRACIÓN Para que la frecuencia de los alelos permanezca constante en una población en equilibrio, ningún alelo puede entrar a la población y ningún alelo puede salir. Tanto la inmigración, como la emigración pueden alterar la frecuencia de los alelos. SELECCIÓN y Sel. NATURAL 12

13 FACTORES QUE PUEDEN ALTERAR EL EQUILIBRIO DE HARDY-WEINBERG EN UNA POBLACIÓN. MIGRACION SELECCIÓN DERIVA GENICA Conceptos básicos el individuo no cambia y muere la descendencia varía la población cambia y no muere en la lucha sobrevivirán los más aptos: selección natural 13

14 Lo único que se trasmite a la descendencia son genes Genotipo Fenotipo Expresión génica, desarrollo Siguiente generación Transmisión Tema 17: Genética Poblaciones I 27 BIBLIOGRAFIA Introducción a la Genética Cuantitativa D.S. Falconer T.F.C. Mackay Genética Veterinaria F.W. Nicholas 14

15 BIOMETRIA Versus GENETICA Hasta ahora hemos estudiado CARACTERES CUALITATIVOS Plantas altas y bajas Animales mochos y astados VARIACION DISCRETA Peso de los Huevos Si las clases no las podemos separar. Presentan variación continua 15

16 Entonces debemos medirlo el caracter 54,12 61,14 57,23 53,45 59,89 57,53 53,92 54,81 55,46 57,32 51,20 57,56 54,55 57,63 53,92 58,47 57,24 55,73 53,03 60,28 58,79 55,03 52,61 59,80 56,62 59,88 53,99 56,54 60,72 61,13 59,63 52,39 54,39 53,81 61,16 58,03 60,06 53,78 58,65 53,61 55,06 53,02 59,47 59,29 56,65 59,19 52,65 54,37 53,22 52,64 54,14 58,27 53,03 53,81 57,18 59,39 57,34 60,66 59,54 53,62 A estos caracteres los llamamos. Caracteres cuantitativos o metricos 55,55 60,71 55,86 60,88 52,96 54,66 54,20 58,05 56,35 56,14 57,29 53,14 BIOMETRIA Versus GENETICA VARIACION CONTINUA Las características de interés económico son CUANTITATIVOS: Ej: Peso, Producción de leche, cantidad de huevos, espesor de grasa, etc. 16

17 BIOMETRIA Versus GENETICA BIOMETRICOS La variación es continua NO HAY GENES MENDELIANOS Todas las diferencias heredables son cualitativas y discontinuas Ejemplo: ESPESOR DE LA GRASA DEL LOMO EN CERDOS(EGL) De Lasley(1972) Con una base de 2cm y un máximo de 8 cm: SI FUESE CONTROLADO POR UN PAR DE GENES J agrega 3 cm entonces JJ = 8 cm Jj = 5 cm jj = 2 cm En la F j no agrega nada f(x) (UN LOCUS) 2 cm 5cm 8 cm 17

18 SI FUESE CONTROLADO POR DOS PARES DE GENES (DOS LOCI) J agrega 1,5 cm j no agrega nada En la K agrega 1,5 cm k no agrega nada F entonces JJKK = 8 cm JjKK-JJKk = 6,5 cm jjkk-jjkk-jjkk = 5 cm Jjkk-jjKk = 3,5 cm jjkk = 2 cm f(x) 2 3,5 5 6,5 8 cm SI FUESE CONTROLADO POR TRES PARES DE GENES J agrega 1 cm K agrega 1 cm j no agrega nada k no agrega nada L agrega 1 cm l no agrega nada; entonces JJKKLL = 8 cm JjKKLL-JJKkLL-JJKKLl = 7 cm jjkkll-jjkkll-jjkkll = 3 cm jjkkll = 2 cm (TRES LOCI) En la F JJKKl-JJKkLl- JJkkLL-JjKKLl-JjKkLL-jjKKLL= 6 cm 20 JJKkll-JJkkLl-JjKKll-JjkkLL-JjKkLl-jjKKLl-jjKkLL f(x) = 5 cm jjkkll-jjkkll-jjkkll-jjkkll-jjkkll-jjkkll = 4 cm cm

19 SI FUESE CONTROLADO POR n PARES DE GENES ( n LOCI) 2n f(x) = Ci 2n+1clases cm 3 n genotipos posibles 19

20 EFECTOS DE LOS GENES Los descubiertos por Mendel Efectos de la DOMINANCIA Efectos de Epistasia Efectos Aditivos Tipos de accion genica Efectos debidos a la dominancia Efectos debidos a las interacciones(epistasis) Efectos aditivos Son los que trataremos de mejorar 20

21 Conclusion El efecto del gen dependerá del tipo de acción génica 21

22 Efecto promedio de un GEN α Α α a Desviación promedio de la media de la población de los individuos que reciben un gen de un progenitor y el otro aportado al azar. Ejemplo: AA = 20 Aa = 11 aa = 2 A agrega + 10 huevos anuales a agrega + 1 huevo anual En 100 gallinas hay 16 AA 48 Aa 36 aa P = p 2 = 0,16 H = 2pq = 0,48 Q = q 2 = 0,36 p = 0,4 q = 0,6 22

23 Media de la población Depende la frecuencia de los genes Genotipo Frecuencia Valor F x V AA 0,16 20 Aa 0,48 11 aa 0,36 2 AA = 20 Aa = 11 aa = 2 3,2 5,28 0,72 X = 9,2 Media de la población Depende la frecuencia de los genes Genotipo Frecuencia Valor F x V AA 0,16 Aa 0,48 aa 0,36 suma ,2 Media poblacion = (frec genica).(valor genotipico) 11 5,28 2 0,72 X = 9,2 23

24 Efecto promedio de un gen α Α = 10 9,2 = + 0,8 α a = 1 9,2 = - 8,2 Efecto promedio de los genes Depende de: Tipo de Acción genica Valor que adquieren los genotipos Frecuencias genicas (Solo en efectos dominantes) 24

25 Valor de cria(vc) Valor genetico Valor reproductivo Breeding value(bv) Es la medida de la intensidad de la mejora A Valor aditivo No a los efectos de la dominancia Suma efectos promedio de todos los genes del individuo 25

26 Es el doble de las desviaciones promedio de la progenie de un individuo respecto a la media de la población Aporto solo la mitad de los genes Como desvios de la media: A = 2 (X hijos X poblacion) 26

27 Como unidades absolutas: A = 2 (X hijos) X poblacion Conclusion: Depende de: Apareamiento al azar La población base 27