Genética de poblaciones

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1 Genética de poblaciones

2 Selección natural

3 Selección natural Cambio en las frecuencias alélicas en favor de genotipos que aumentan el fitness de los individuos. Única fuerza de cambio que conduce a evolución adaptativa, no al azar.

4 Selección natural Selección natural = direccional: evolución adaptativa Éxito reproductivo: la contribución relativa que hace un genotipo a la siguiente generación

5 Selección natural Variación Genética + Variación Ambiental Variación Fenotípica Variación de Eficacia Biológica

6 Eficacia biológica = Fitness = W W= probabilidad de dejar descendencia, y así transmitir los alelos a la siguiente generación (probabil. promedio de un genotipo). W varía de 0 a 1. W = 1 S S = coeficiente de selección =la suma de las fuerzas que actúan para impedir el éxito reproductivo. S = 1 W

7 Modelo básico de selección natural Se asume: - locus atosómico bialélico - panmixia - idéntico fitness de ambos sexos - generaciones no solapadas - tamaño de población tendiente a infinito - no ocurre migración ni mutación

8 Selección natural Genotipos AA Aa aa Eficacia = W W AA W Aa W aa Frec. inicial en el eq. H-W p 2 2pq q 2 Contribución próxima generación p 2. W AA 2pq.W Aa q 2. W aa Frec. relativa en la sig. generación p 2. W AA W media 2pq.W Aa W media q 2. W aa W media W media = p 2. W AA + 2pq.W Aa + q 2. W aa

9 Modelos de Selección Eficacia biologica= W Tipos de Selección Contra un rasgo recesivo AA Aa aa s Contra un alelo 1 1-s 1-s Contra el heterocigota (subdominancia) 1 1-s 1 Contra ambos homocigotas (sobredominancia) 1-s 1 1-s

10 Alelos letales Selección en contra del alelo desventajoso q n = q n q 0

11 Selección natural Ventaja de un homocigota: tendencia a la fijación del alelo ventajoso. Desventaja de un homocigota: tendencia a la fijación del otro alelo (extremo: alelo letal en homocigosis) Ej.: - enfermedades monogénicas - fibrosis quística, - fenilcetonuria, etc.

12 Selección natural Sobredominancia: ventaja del heterocigota, se mantienen los 2 alelos Ejemplos: - anemia falciforme - resistencia a la warfarina en rata noruega: - RR resistente al veneno pero necesita >> vit. K - Rr resistente y no requiere vit. K - rr no requiere vit. K pero no resiste el veneno

13 Selección natural Subdominancia: desventaja del heterocigota, se mantienen los 2 alelos Ejemplo: - ambientes heterogéneos - híbridos entre dos subespecies: disminución de la fertilidad

14 Presión de selección en caracteres cuantitativos

15 Presión de selección en caracteres cuantitativos

16 Selección artificial

17 Deriva genética

18 Deriva genética Cambio en las frecuencias alélicas de la población por error de muestreo gamético Una fracción NO representativa del pool de alelos se transmite a la siguiente generación

19 Deriva genética El cambio es aleatorio

20 Deriva genética Causa: tamaño poblacional pequeño: cuello de botella (reducción drástica) efecto fundador (fundación de la población con un número reducido de individuos ) aislamiento (barreras geográficas)

21 Deriva genética Causa: tamaño poblacional pequeño: cuello de botella (reducción drástica)

22 Deriva genética Causa: tamaño poblacional pequeño: efecto fundador (fundación de la población con un número reducido de individuos )

23 Deriva genética Causa: tamaño poblacional pequeño: efecto fundador Amish Alta frecuencia de un alelo que en homocigosis provoca enanismo y polidactilia.

24 Deriva genética Efecto: - pérdida de variación intra poblacional - pérdida de algunos alelos - fijación de algunos alelos - reducción de la heterocigosis - aumento de la diferenciación entre poblaciones

25 Deriva genética El error de muestreo gamético produce diferenciación entre las poblaciones

26 Deriva genética D = V ( p x q ) / 2N La deriva genética es máxima cuando p y q son iguales (0.5) y es, inversamente proporcional al tamaño efectivo de la población (Ne= número de adultos con capacidad reproductora).

27 Deriva genética Número o tamaño censal N : es el número de adultos en una población real. Este puede ser mayor que el número de individuos que realmente contribuye con sus genes a la siguiente generación. Número o tamaño efectivo Ne : de una población real es el número de individuos de una población ideal teórica en que la tasa de cambio por deriva fuera la misma que la observada en la población real.

28 Número efectivo Para dos individuos de la población, la Probabilidad de tener el mismo alelo de un progenitor en la población de hembras= ½ * ½ = ¼ = 1 n n 4 n Y de machos = ½ * ½ = ¼ = 1 n n 4n Ne = 4 x n x n n + n

29 Número efectivo Ne = (4NmNh) / (Nm + Nh) Hasta que punto puede reducirse el tamaño efectivo de una población como consecuencia de un desequilibrio en la proporción de sexos? cuando hay 5 machos y 5 hembras, Ne =10 cuando hay 1 macho y 9 hembras, Ne = 3.6 cuando hay 1 macho y 1000 hembras, Ne = 4

30 Efecto de la Deriva genética según el tamaño poblacional Cambio en las frecuencias alélicas Fijación o pérdida de un alelo

31 Efecto de la Deriva genética según el tamaño poblacional Pérdida de Heterocigosidad según el tamaño poblacional

32 Deriva genética

33 Programa de simulación de microevolución rd/student_resources/micro/

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