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Clase-4.-Genetica-de-Poblaciones-I.power
- 1. La población comounidad de los procesos evolutivos
- 2. Algunas definiciones paratener el mismo idioma Genotipo Fenotipo Ambiente P = G + E + GEI G = A + D + E
- 3. Poblaciones La unidad delos procesos evolutivos no son los individuos sino las poblaciones. Estas son entidades supraindividuales que tienen continuidad biológica de generación en generación y en su seno se producen los cambios transgeneracionales que constituyen la evolución.
- 4. Población Mendeliana Unidad estructuralde la evolución, es un sistema integrado de organismos de la misma especie que se reproducen entre sí de manera bisexual y entre los cuales la transmisión hereditaria es mendeliana
- 5. La Genética dePoblaciones Estudia la organización de la variación hereditaria en grandes grupos de organismos, determinando estadísticamente las propiedades genéticas de esos grupos, y los cambios de esas propiedades en el tiempo y en el espacio
- 6. Conceptos fundamentales dela Genética de Poblaciones Reservorio génico Panmixia Frecuencias genotípicas Frecuencias alélicas La G de P es la subdisciplina de la Genética que estudia procesos regidos por leyes propias del nivel de organización poblacional
- 7. Reservorio génico Es lainformación hereditaria contenida en la suma de los individuos que constituyen la población
- 8. PANMIXIA Intercambio reproductivo enel cual cada individuo de un sexo se aparea con el del sexo opuesto sin ninguna preferencia fenotípica (y por lo tanto genotípica)
- 9. Frecuencias genotípicas AA Aaaa Frecuencia absoluta d h r Frecuencia relativa D = d / N H = h / N R = r / N
- 10. Frecuencias génicas p =(2d + h)/2N q = (2r + h)/2N p = D + ½ H q = R + ½ H p = 0.835 + ½ 0.156 = 0.913 q = 0.009 + ½ 0.156 = 0.087 M MN N Frecuencias relativas 0.835 0.156 0.009
- 11. Genética de Poblaciones Estudiael cambio del acervo génico y los mecanismos causales Modelos determinísticos son aquellos en los que conociendo el estado inicial y el coeficiente que gobierna el cambio podemos predecir el estado a tiempo t (ejemplo selección natural y mutación) Modelos estocásticos: no es posible predecir el estado final, aun conociendo el inicial (ejemplo deriva génica)
- 12. Objetivo específico esentender la relación entre dos variables: • frecuencias genotípicas • frecuencias génicas Genética de Poblaciones A 1(p) A2 (q) A 1(p) A1A1 (p²) A1A2 (pq) A2 (q) A1A2 (pq) A2A2 (q²)
- 13. Modelo básico: unlocus con dos alelos AA Aa aa Frecuencia relativa D H R p = D + ½ H q = R + ½ H Dadas las frecuencias genotípicas en una generación (n) ¿cuáles serán las frecuencias en la generación siguiente (n+1)?
- 14. El modelo deHardy-Weinberg ¿Qué pasa si el apareamiento es panmictico (al azar), la segregación es mendeliana y no hay procesos evolutivos? Evolución en una población ideal de tamaño casi infinito
- 15. Las frecuencias genotípicasdependerán de la combinación al azar de los alelos (PANMIXIA) A a a AA a AA AA a a A a A a A a a AAA a a En machos la frecuencia de A (p) es 0.5 y la de a (q) 0.5 En hembras la frecuencia de A (p) es 0.5 y la de a (q) 0.5 AA aa aA Aa A(p) a(q) A(p) AA a(q) aA aa Aa AA = p.p p2 Aa = p.q aA = q.p aa = q.q q2 2pq D H R esperados observados
- 16. Procesos Evolutivos Aquellos procesosque modifican (cambian) las frecuencias génicas o alélicas • MUTACION • MIGRACION • SELECCION NATURAL • DERIVA GENICA
- 17. Modelo de Hardy-Weinberg Enuna población ideal (sin procesos evolutivos) y de tamaño infinito, las frecuencias génicas no van a cambiar porque no hay nada que provoque el cambio. Hipótesis NULA
- 18. Hardy –Weinberg /Procesos Evolutivos T0 T1 H-W H-W p
- 19. Qué se observaen esta foto?
- 20.
- 21. Selección natural • La¿Supervivencia del más apto? una frase tautológica (es circular) El más apto sobrevive más porque es más apto.
- 22. Selección Natural (Endler1978) Si hay variabilidad Si el carácter está asociado al fitness
- 23. • fitness ():es una medida de la capacidad de un genotipo (individuo) para sobrevivir y reproducirse. • Es un concepto relativo ya que el éxito evolutivo de un genotipo (individuo) no está determinado por su fitness absoluto, sino por el relativo en comparación con el fitness de los demás individuos. Nosotros somos un conjunto de fitness
- 24. Selección Natural (Endler1978) Si hay variabilidad Si el carácter está asociado al fitness Si el carácter se transmite entre generaciones entonces 1) La distribución de frecuencias del carácter variará entre clases de edades o entre etapas del ciclo vital 2) Si la población no está en equilibrio, entonces la distribución de frecuencias variará entre generaciones
- 25. Qué se observaen esta foto?
- 26. Parámetros y estadísticos •# A1A1/N Frec. A1A1 Frec Genotip obs (D) (H) (R) • D+1/2H= p Frecuencia génica de A1 • R+1/2H= q Frecuencia génica de A2 • Frecuenias Genotípicas esperadas p2 2pq q2 • p + q = 1 p2 + 2pq + q2 = 1 • D - p2 H – 2pq R _ q2 (Chi cuadrado) Ajuste a H-W • = fitness 0 1 s= coeficiente de selección 0 1 • = 1- s • Cambio en las frecuencias q = q - q’ q = -p • q = 0 q = q’ equilibrio • q = 0 ¿¿¿¿¿¿?????
- 27. Selección Natural: Modelobásico GENOTIPO A1A1 A1A2 A2A2 Fitness 11 12 22 Frecuencia p2 2pq q2 Frecuencias después de la Selección p2 11 2pq 12 q2 22 q’ = (pq 12 + q222) / p211 + 2pq 12 + q222 2pq 12 2 (fitness medio poblacional) Si 11 = 12 = 22 ¿¿?? Por selección se maximiza (tiende a 1)
- 28. Direccional Normalizadora DisruptivaNeutral F r e c u e n c i a F i t n e s s T a m a ñ o m e d i o Tamaño del cuerpo Tamaño del cuerpo Tiempo
- 29. Modelo de selecciónen contra de un alelo recesivo GENOTIPO AA Aa aa Frecuencia p2 2pq q2 Probabilidad de supervivencia 1 1 1-s Frecuencia después de la selección p2 2pq q2 (1-s) Frecuencia relativa p2 / w 2pq / w q2 (1-s) / w p´= (p2 + pq) / 1- sq2 p = spq2 / 1- sq2 Fitness medio relativo
- 30. Ejemplo numérico GENOTIPO AAAa aa Número to 1 18 81 Frecuencia 0,01 0,18 0,81 fitness 1 1 0,9 Número t1 1 18 73 Frecuencia relativa 1/92=0,01 18/92=0,20 73/92=0,79 p0 (A) = D + 1/2H = 0.10 q0 = 0.90 p1 (A) = D + 1/2H = 0.11 q1 = 0.89
- 31. A2 A1 (p) A1A1A1A2 A2A2 Recesivo 1 1 1- s Aditivo 1 1- hs 1 - s Dominante 1 1- s 1 - s ¿Qué pasa si s = 1 y h = 0.5? ¿Qué pasa si s = 0.4 y h = 1? ¿Qué pasa si s = 1 y h = 1? ω ? ? tiempo
- 32. Los polimorfismos ylos modelos de selección equilibradora • Los mecanismos estudiados hasta acá nos muestran que la selección tendería a neutralizar la variación originada por la mutación (o eventualmente por flujo génico), estabilizando la constitución del reservorio génico favoreciendo la fijación de alelos que dotan a los genotipos del mayor valor adaptativo si el ambiente se mantuviera constante. Sin embargo, los ambientes naturales son espacial y temporalmente heterogéneos de modo que es posible inferir, siguiendo un argumento deductivo, que deben existir mecanismos que conducen al mantenimiento de la variación genética
- 33. POLIMORFISMO “Es la presenciaen una misma localidad de dos o más variantes discontinuas de una misma especie en proporciones tales que la frecuencia de la más rara no puede explicarse por mutación recurrente” (E.B. Ford, 1964)
- 34. Modelos de selecciónequilibradora 1. Ventaja de heterocigota 2. Variación espacial o temporal de los coeficientes de fitness 3. Variación de los coeficientes de fitness a lo largo del ciclo de vida (selección endocíclica o pleitropía antagónica) 4. Selección dependiente de las frecuencias
- 35. Selección en favordel heterocigota o equilibrio heterótico GENOTIPO A1A1 A1A2 A2A2 Fitness 1 – s1 1 1 - s2 q = -pq (2s1q - s2 q -s1) / 1 + 2pq s1 + s2 q2 w qe = s1 / s1 + s2 pe = s2 / s1 + s2 Condiciones para que q = 0
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- 37. GENOTIPO A1A1 A1A2A2A2 Fitness 1 – s1 1 1 - s2 = p211 + 2pq 12 + q222 11 <1 22<1 Carga segregacional <1
- 38. Genotipo A1A1 A1A2A2A2 Fitness 1 - s1 1 1 - s2 Genotipo A1A1 A1A2 A2A2 Fitness 1 + s1 1 1 + s2
- 39. Variación espacial Población Panmíctica habitat1 habitat 2 habitat 3 Población Panmíctica Cigotas Adultos
- 40. Modelos de selecciónequilibradora 1. Ventaja del heterocigota 2. Variación espacial o temporal de los coeficientes de fitness 3. Variación de los coeficientes de fitness a lo largo del ciclo de vida (selección endocíclica o pleiotropía antagónica) 4. Selección dependiente de las frecuencias
- 41. Henry Bateson FritzMuller
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- 44. Selección dependiente delas frecuencias: El caso del mimetismo batesiano