Post on 09-Jul-2015
Genética de Poblaciones Equil ibrio de Hardy Weinberg : genética de las poblaciones ideales
1- Descripción de las poblaciones: pool génico, frecuencias genotípicas, frecuencias génicas
2- Equil ibrio Hardy Weinberg
3- Cálculo de frecuencias génicas y genotípicas: Dominancia Incompleta, Dominancia completa, Alelos múltiples, Ligados al sexo
Cátedra de Genética
Machos Hembras
Machos Hembras
x
Población =Población =
•En la descendencia se espera una proporción de un 50 % de machos y un 50 % de hembras
•En especies en las que la descendencia se obtiene por medio de reproducción sexual se observan dos grupos de individuos.
Es un grupo de individuos de la misma especie que están aislados reproductivamente de otros grupos afines.
•En otras palabras es un grupo de organismos que comparten el mismo hábitat y se reproducen entre ellos, compartiendo un conjunto de genes (pool génico) común.
Machos Hembras
Machos Hembras
x
Población Población
La descendencia reemplaza a esos individuos
Si:•N° reemplazos = N° eliminados N constante•N° reemplazos < N° eliminados N disminuye•N° reemplazos > N° eliminados N aumenta
Algunos de los individuos de la población son eliminados de ella por diversas causas, ej.: muerte
Población Población
Existen diferentes estrategias reproductivas:
Un macho Varios machos
Una hembra
Monogamia92 % de las aves,
5 % de los mamíferos
Poliandria1 % de las aves,
raro en mamíferos
Varias hembras
Poliginia7 % de las aves,
94 % de los mamíferos
PromiscuidadMuchas especies de
peces
Fuente: Ecología Evolutiva. Capítulo: Evolución de los sistemas de apareamiento. Juan José Sanz. http://www.sesbe.org/eco_evo
Lo más frecuente en mamíferos es la
poliginiapoliginia
En las poblaciones naturales el % de individuos reproductivamente activos no siempre es parejo.
Machos Hembras
Machos Hembras
Machos Hembras
x
Población Población
En los animales domésticos, el comportamiento reproductivo está muy condicionado por el hombre, que elimina o minimiza gran parte de los comportamientos observados en las especies silvestres (segregación de sexos por edades, jerarquización, estacionalidad reproductiva, formación del nido, etc.). Este condicionamiento lo logra mediante la Selección.
Herramientas para la selección: sincronización de celos, Inseminación Artificial, SOTE, etc.
Machos Hembras
Machos Hembras
x
Población Población
En una población artificial:
•Un cierto % de animales es eliminado, en cada ciclo , por diversas causas: sanitarias, reproductivas, productivas. Se denominan refugos.
•La reposición de dichos animales está dada por la descendencia de los animales reproductivamente activos
Machos Hembras
Machos Hembras
x
población población
Ejemplos:
Producción Porcina
Machos Hembras
Machos Hembras
x
población población
Ejemplos:
Producción de Carne
Machos Hembras
Machos Hembras
x
población población
Ejemplos:
Producción de Leche
Para iniciar el estudio, partiremos de una población que cumple con los siguientes supuestos:
igual número de machos y hembras
todos son aptos reproductivamente
todos dejan igual número de descendientes
las generaciones no se superponen
población población
La estructura poblacional está
determinada por sus parámetros
Generación 1
Generación n
Generación 0
Generación 1Generación 1Generación 1
Generación nGeneración nGeneración n
Generación 0Generación 0Generación 0
población población
Frecuencias Genotípicas
N
AAN)Af(A 11
11
°=N
AAN)Af(A 21
21
°=N
AAN)Af(A 22
22
°=
Frecuencias Génicas
p)Af(A2
1)Af(A
2N
AAN
2N
AA2N
2N
AANAA2N)f(A 2111
211121111 =+=°+°=°+°=
q)Af(A2
1)Af(A)f(A 21222 =+=
Generación 1
Generación n
Generación 0
Generación 1Generación 1Generación 1
Generación nGeneración nGeneración n
Generación 0Generación 0Generación 0 f(A1 A1) = 0.5
f(A1A2) = 0.2
f(A2A2) = 0.3
= parental
= filial
gametas
f(A1 A1) = ? f(A1A2) = ? f(A2A2) = ?
mh
p q
p p2 pq
q pq q2
genotipo A1 A1 A1A2 A2A2
Frec Esperada en la Filial
p2 2pq q2
Las frecuencias genotípicas de cualquier
generación dependen de los valores de frecuencias génicas
de la generación anterior
Las frecuencias genotípicas de cualquier
generación dependen de los valores de frecuencias génicas
de la generación anterior
0,50
0,200,30
0,00
0,20
0,40
0,60
0,36
0,48
0,16
0,00
0,20
0,40
0,60
0,600,40
f(A1A1) f(A1A2) f(A2A2)
gametas
p2 2pq q2
Si las frecuencias genotípicas observadas en la generación parental son iguales a las frecuencias genotípicas esperadas
en la filial la población se encuentra en equilibrio
f(A1A1)0 = p2 f(A1A2)0 = 2pq f(A2A2)0 = q2
Una población en equilibrio se comporta como una
población ideal y cumple con la Ley de Hardy – Weinberg.
Población Ideal tamaño grande (infinito)
panmítica (apareamiento al azar)
ausencia de Fuerzas Evolutivas (mutación, migración, selección natural, deriva génica)
Ley de Hardy-WeinbergEn una población ideal las frecuencias génicas y genotípicas se mantienen constantes generación tras generación.
Cuando una población se encuentra en equilibrio su estructura se
mantiene igual mientras ningún
factor haga variar sus parámetros
Cuando una población se encuentra en equilibrio su estructura se
mantiene igual mientras ningún
factor haga variar sus parámetros
Generación 1
Generación n
Generación 0
Generación 1Generación 1Generación 1
Generación nGeneración nGeneración n
Generación 0Generación 0Generación 0
0,50
0,200,30
0,00
0,20
0,40
0,60
0,36
0,48
0,16
0,00
0,20
0,40
0,60
0,36
0,48
0,16
0,00
0,20
0,40
0,60
0,00
0,10
0,20
0,30
0,40
0,50
0,60
0,70
0,80
0,90
1,00
1,00 0,90 0,80 0,70 0,60 0,50 0,40 0,30 0,20 0,10 0,00
0,00 0,10 0,20 0,30 0,40 0,50 0,60 0,70 0,80 0,90 1,00
frecuencias génicas
fre
cu
en
cia
s g
en
otí
pic
as
aa
Aa
AA
p
q
DOMINANCIA INCOMPLETA
FENOTIPO GENOTIPO
AA AA
Aa Aa
aa aa
P (f(AA))= Nº de individuos AA Total
H (f(Aa))= Nº de individuos Aa Total
Q(f(aa))= Nº de individuos aa Total
PROBLEMA A.1.-En un establecimiento que cría ganado Shorthorn se estudió una muestra de animales y se obtuvieron los siguientes resultados:
Fenotipos Colorado Rosillo Blanco
Genotipos AA Aa aa
Nº de animales 180 40 130
a.- Describa la población según sus frecuencias genotípicas observadas y sus frecuencias génicas.b.- Interprete genéticamente qué significa el valor H hallado y el valor p estimado.c.- Está la población en EHW?
DOMINANCIA COMPLETA
FENOTIPO GENOTIPO
A_ AA o Aa
aa aa
Q = q2 » √Q = q
p = 1 - q
Si EXISTE EHW
PROBLEMA A.2.-En una población bovina, en equilibrio Hardy-Weinberg, para el carácter mocho-astado regido por un mecanismo de dominancia completa donde el alelo m codifica para astado, se encontró que el 16 % de los animales presentaban fenotipo astado.
Estime:a.- las frecuencias génicas.b.- las frecuencias genotípicas de los portadores y homocigotas dominantes.
Carácter determinado por una serie alélica
f(A1A1) f(A1A2) f(A2A2) f(A1A3) f(A2A3) f(A3A3)
A1 A2 A3
p2 2pq q2 2pr 2qr r2
Frecuencias genotípicas observadas:
p q rFrecuencias génicas:
Frecuencias genotípicas esperadas en la filial:
PROBLEMA A.3.-Para un carácter codificado por una serie alélica (A1, A2, A3), se encontró para dos poblaciones diferentes (N1 y N2), las siguientes cantidades de individuos por genotipos:
a.- Describa la estructura genética de ambas poblaciones. b.- Compruebe si se hallan en equilibrio Hardy-Weinberg.
Genotipos A1A1 A1A2 A1A3 A2A2 A2A3 A3A3
Nº de individuos N1 2500 1200 3600 200 500 100
Nº de individuos N2 480 0 0 0 1100 330
Genes Ligados al SEXO
Se debe calcular las Frecuencias Genotípicas para cada sexo .
GENOTIPO SEXO FREC. EN C/SEXO
XBY ( R ) MACHO p
XbY ( S ) MACHO q
XBXB ( P ) HEMBRA p2
XBXb ( H ) HEMBRA 2 pq
XBXb ( Q ) HEMBRA q2
FRECUENCIAS (SEXO HOMOGAMÉTICO)
P (f(XBXB))= Nº de hembras XBXB
Total hembras
H (f(XBXb))= Nº de hembras XBXb
Total hembrasQ (f(XbXb))= Nº de hembras XbXb
Total hembras
XBXBGENOTIPO= XBXb XbXb
qh(f(Xb))= Q + (1/2 H)
ph(f(XB))= P + (1/2 H)
Frecuencias “GENICAS”
Frecuencias “GENOTÍPICAS”
FRECUENCIAS (SEXO HETEROGAMÉTICO)
GENOTIPO=
qm(f(Xb))= S
pm(f(XB))= R
Frecuencias “GENICAS”
Frecuencias “GENOTÍPICAS”
XBY XbY
R (f(XBY))= Nº de machos XBY Total machos
S (f(XbY))= Nº de machos XbY Total machos
EQUILIBRIO DE HARDY-WEINBERG PARA GENES LIGADOS AL SEXO
Frecuencias “GENICAS”
pE=2/3 ph + 1/3 pm
ph = pm
Con los datos de cualquier generación se puede calcular cual será la pE del equilibrio
Genes Ligados al SEXO
Bibliografía
• Nicholas,F.W. (1990) Genética Veterinaria. Editorial Acribia.
• Cardellino,R. Y Rovira,J. (1987) Mejoramiento Genético Animal. Editorial Hemisferio Sur.
• Falconer,D.S. (1991) Introducción a la Genética Cuantitativa. Editorial CECSA, Méjico.
• Warwick,E. Y Legates,J. (1980) Cría y Mejora del Ganado.
• Notas de Genética de Poblaciones.(2005) BMPress.