Ley de Hardy-Weinberg

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Vicente Méndez Navarro
hace 8 años
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1 Ley de Hardy-Weinberg La composición genética de una población permanece en equilibrio mientras no actúe la selección natural ni ningún otro factor y no se produzca ninguna mutación. La herencia mendeliana, por sí misma, no engendra cambio evolutivo. los apareamientos ocurren al azar Supuestos: no hay preferencias de fenotipos todos los cruzamientos son igualmente probables tamaño infinito (o lo bastante grande para minimizar el efecto de la deriva genética) y no experimenta: selección, mutación ni migración. Es esto posible?

2 Especies diploides Células haploides (células sexuales o gametos) Espermatozoide + Ovulo célula diploide (cigoto) un cromosoma proveniente del padre y uno proveniente de la madre

3 Consideremos dos alelos A y a con frecuencias alélicas en la población de p y q respectivamente. Las distintas maneras de formar nuevos genotipos se pueden derivar utilizando un cuadro de Punnett, por el que la fracción en cada celda es igual al producto de las probabilidades de la fila y la columna. Frecuencias genotípicas o prop. de HardyWeinberg

4 Ejemplo: * 100 plantas de arveja. Pool genético (para 1 rasgo de la semilla ): 200 alelos. 120 alelos para el color amarillo (p) 80 alelos para el color verde (q) p+q=1 p= 120/200 osea, 0,6 o 60% q=80/200 osea 0,4 o 40% p2 + 2pq + q2 = 1 Frecuencias alelicas

5 Frecuencias genotipicas Según Prunnett sabemos que: p2, 2pq, q2, entonces: p2= 0,36 (homocigoto dominante AA) q2= 0,16 (homocigoto recesivo aa) 2pq= 0,48 (heterocigoto Aa) Volviendo al ejemplo si: AA2 + Aa2 + aa2 = 1 entonces 0,36; 0,48 y 0,16 todo eso se multiplica por 100, que es la cantidad de individuos nos da: AA = 36 Aa = 48 aa =

6 Mutaciones Cambios que ocurren en el material genético. Pueden afectar a un par de bases del ADN, a un gen específico o a la estructura cromosómica En 1902, Hugo De Vries describió en la "hierba del asno" fenómenos de herencia mendeliana, sin embargo de vez en cuando aparecía un rasgo que no estaba ni en los padres ni en los antecesores de las plantas, dedujo que estos rasgos surgían por un cambio del factor que determinaba el carácter (gen) y que este cambio se transmitía a la progenie como cualquier otro carácter hereditario. La mutación aumenta la variabilidad genética de las especies, lo que contribuye a la adaptación de las especies al medio ambiente y, en definitiva, a la evolución de las mismas.

7 Selección Natural Gran parte del sufrimiento humano era consecuencia ineludible del potencial de la población humana de crecer más rápido que sus recursos y alimentos (Malthus, 1978). Darwin: cuando los recursos son limitados, la producción de más individuos que los que el medio puede sostener llevará a la lucha por la existencia. De esta lucha solo un porcentaje sobrevivirá y originará nueva descendencia.

8 Miembros de una población Diferentes probabilidades de sobrevivir y reproducirse. Peor adaptados Pequeñas variaciones genéticas Mejor adaptados + sobrevida y reproducción Transferencia de adaptaciones a la próxima generación con una frecuencia superior al de aquellos miembros de la población que son menos adaptados.

9 La selección natural por supervivencia y reproducción diferencial lleva inevitablemente en el tiempo a un cambio de la frecuencia de los alelos favorables en aquellos individuos, que por ser los mejores, encajan en su ambiente y sobreviven dejando mas descendientes. En términos de genética de poblaciones, la selección natural se define ahora mas rigurosamente como la tasa de reproducción diferencial de distintos genotipos en una población.

Selección estabilizadora Favorece los fenotipos intermedios dentro de un rango. Los extremos de las variaciones son seleccionados en contra.

10 Selección estabilizadora Favorece los fenotipos intermedios dentro de un rango. Los extremos de las variaciones son seleccionados en contra. Ej: los niños que pesan significativamente menos o más de 3,4 Kg. tienen porcentajes mas altos de mortalidad infantil. La selección trabaja contra ambos extremos.

11 Selección direccional Favorece a lo largo del tiempo a fenotipos en un extremo de un rango de variación (es decir escasos). Ej: la resistencia a los insecticidas o el caso de la pollila en la revolución industrial.

Selección desorganizadora o disruptiva Favorece a individuos en ambos extremos de la variación: la selección es en contra del medio de la curva.

12 Selección desorganizadora o disruptiva Favorece a individuos en ambos extremos de la variación: la selección es en contra del medio de la curva. Esto causa una discontinuidad en la variación, produciendo dos o más fenotipos distintos. Un ejemplo de esto lo da el salmón. Cuando la hembra desova, los machos se acercan al nido y vierten su esperma. Los que logran hacerlo son, por un lado los machos mas grandes que luchan entre sí y por el otro, los mas pequeños, que logran llegar ocultándose entre las rocas.

Selección sexual Se da el caso que determinadas características en el marco de una especie son sexualmente atractivas aunque carezcan de otro significado.

13 Selección sexual Se da el caso que determinadas características en el marco de una especie son sexualmente atractivas aunque carezcan de otro significado. Se la considera la principal causa de dimorfismo sexual. Este dimorfismo es más marcado en especies poligínicas, donde pocos machos engendran a la mayoría de la progenie. Selección dependiente de la frecuencia Selección que se encuentra influida por las proporciones relativas de diferentes fenotipos dentro de una población y actúa para disminuir los fenotipos más comunes.

14 Factores ecogeográficos : aparición de nuevas especies Etapa 1: población madre que vive en un ambiente responde a todas las exigencias ecológicas. Modelo convencional Etapa 2: expansión a nuevos territorios por sobrepoblación. Etapa 3: individuos colonizan ambientes diferentes al original. El ambiente ejerce presión de selección, llevando a cambio en el genoma. Etapa 4: aislamiento reproductivo 2 nuevas sp.

15 Factores ecogeográficos : aparición de nuevas especies Etapa 1: población madre que vive en un ambiente responde a todas las exigencias ecológicas. Etapa 2: colonización de nuevos ambientes. Modelo cuántico (catastrofes) Etapa 3: Estres ambiental. Agotamiento del recurso, inundación, terremoto, etc. Superv. del más apto. Etapa 4: los individuos sobrevivientes se reproducen provocando cambios genéticos.

16 Darwinismo La selección natural y los cambios genéticos no son suficientes para explicar la evolución de la vida Popper (1981) Determinista y que la idiosincrasia del individuo importa. La única actividad creativa en la evolución es la del individuo Pasivo Activo (exploratorio) Herencia y/o ambiente hostil Comportamientos activos de los organismos y sus preferencias

17 Las cinco teorías de Darwin. Darwin Teoría de la evolución Ernst Mayr 5 teorías interrelacionadas Síntesis evolutiva o biología evolutiva

18 Evolución como tal. Los seres vivos están cambiando continuamente, no han sido creados recientemente ni están en un perpetuo ciclo. El mundo cambia, varía. Origen común. Cada conjunto de organismos desciende de un antecesor común y el conjunto de todos los seres vivos (plantas, animales, hongos, microorganismos, ) se remonta al único origen de la vida en la tierra. Diversificación de las especies. La gran cantidad de especies existente se debe a que, de una misma especie, han surgido varias especies hijas por la formación de nuevas poblaciones aisladas geográficamente. Evolución horizontal Gradualismo. La evolución tiene lugar mediante pequeños cambios en las poblaciones y no de manera saltacional. Selección natural. Los seres vivos están adaptados a su entorno porque en un mundo donde los recursos son escasos, poseer un carácter que aumente la eficacia en su explotación da más oportunidades para dejar descendencia y, si este carácter es heredable, los hijos sobrevivirán mejor.

19 Adaptación proceso del cambio evolutivo mediante el cual el organismo procura una solución al problema cada vez mejor, (Lewontin, 1978). es el equipamiento morfológico, fisiológico y del comportamiento de una especie o un miembro de ésta que le posibilita competir exitosamente con miembros de su propia especie u otra y que le permite tolerar el ambiente físico existente. (Mayr, 1988). Proceso de modificación evolutiva cuyo resultado es una eficacia mayor de supervivencia de las funciones reproductivas. (Lincoln et al. 1995). Cualquier rasgo de un organismo que ayuda a su supervivencia y reproducciín en un ambiente dado. (Ruse, 2001). Cualquier propiedad de un organismo pensada para aportar a su aptitud (Mayr, 2001). Aquellas estructuras biológicas particularmente aptas o preparadas para desarrollar una función (Augusti, 2003).

20 Concepción sincrónica: características que ahora realzan la aptitud no importa cómo se presentaron. Concepción histórica: características construidas por la SN para su función presente. La selección natural de forma al caracter para un uso actual - adaptación Un carácter, previamente moldeado por la SN para una función particular (adaptación) es utilizado para un nuevo uso (cooptación) Un carácter cuyo origen no puede ser relacionado con una acción directa de la SN (no adaptación), es utilizado para un nuevo uso (cooptación) adaptación función aptación exaptación efecto

24 Archaeopteryx 35 cm de longitud. Larga cola ósea. Presencia de garras en los dedos y de dientes en las mandíbulas. Dinosaurio con morfología transicional con la presencia de plumas bien desarrolladas. Poseía capacidad de vuelo (Meseguer et al. 2012)

25 La adaptación es un proceso el cual podemos en ocasiones encontrar el como de la solución al problema. En la naturaleza encontramos ejemplos tanto de adaptación de caracteres como la presencia de caracteres no adaptativos. No es seria viable, a partir de la evidencia, adoptar una postura panglossiana (optimista sin sentido) ni reduccionista de la adaptación.

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