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HARDY
WEINBERG
GENÉTICA POBLACIONAL Y SELECCIÓN
NATURAL
PREGUNTAS
• ¿Qué conocen sobre el proceso evolutivo?
• ¿Cómo opera la selección natural?
• ¿Cuáles otros procesos producen cambios genéticos en las
especies?
OBSERVACIONES DE DARWIN
• En su finca:
• Selección artificial
• Hizo una analogía entre selección artificial y
selección natural
• En las islas Galápagos:
• Picos de los gorriones
LA TEORÍA EVOLUTIVA DE
DARWIN
• Los organismos reproducen organismos de su mismo tipo
(especie).
• Los individuos de una especie tienen variaciones aleatorias en
sus características (algunas son heredadas).
• En cada generación se produce mas progenie de la que puede
sobrevivir.
• Debido a sus características físicas o su comportamiento, en
una misma población algunos individuos tienen mas
probabilidad de sobrevivir que otros.
• Por lo tanto, las poblaciones van a cambiar debido a la
sobrevivencia y reproducción de aquellas variantes mejor
adaptadas a las condiciones de su hábitat (selección natural).
LA TEORÍA EVOLUTIVA DE
DARWIN
• Una deficiencia de su teoría era que suponía unos
mecanismos de la herencia incorrectos, pues la teoría de
Mendel se conocería mas tarde.
GENÉTICA MENDELIANA
• Las características de los individuos pasan de los padres a la
progenie en “paquetes discretos” (hoy les llamamos genes)
• Los genes existen en formas alternas (hoy les llamamos
alelos)
TEORÍA EVOLUTIVA
NEODARWINIANA
• Teoría original de Darwin + conceptos genéticos modernos
VARIACIONES DENTRO DE LAS
POBLACIONES
• La selección natural actúa sobre las variaciones fenotípicas
dentro de las poblaciones
• Concepto clave: Las variaciones fenotípicas en los
individuos de una población resultan de la combinación de
los efectos de los genes y el ambiente.
VARIACIONES FENOTÍPICAS Y
GENÉTICAS EN PLANTAS
• Clausen, Keck y Hiesey hicieron un experimento de
transplantes hace más de 70 años.
• Una misma especie (Potentilla glandulosa) habitaba
desde bajas hasta altas elevaciones exhibiendo
diferencias morfológicas (fenotípicas).
• Transplantaron clones entre 3 elevaciones
contrastantes
• Querían determinar si las diferencias morfológicas de
las 3 poblaciones estaban determinadas por el
ambiente o por su genética
VARIACIONES EN VARIOS GRUPOS
• Estudios como el anterior tanto en plantas como animales
han demostrado la existencia de variabilidad genética en
distintas poblaciones de una misma especie que habitan
ambientes diferentes.
• Para entender cómo evolucionan los organismos conviene
entender su genética poblacional.
MODELO HARDY-WEINBERG
• Este modelo ayuda a identificar las fuerzas evolutivas que
cambian las frecuencias de genes en las poblaciones.
• ¿Cómo calcular las frecuencias de genes?
• Dos alelos S y A
• Herencia por dominancia
incompleta
• Los 3 genotipos se reconocen
fenotípicamente.
FRECUENCIA DE ALELOS
• Si en una población encontramos:
• 81% con SS
• 18% con SA
• 1% con AA
• Entonces:
• Frecuencia de S (p):
• 0.81 + ½ (0.18) = 0.90
• Frecuencia de A (q):
• 0.01 + ½ (0.18) = 0.10
• Otro ejemplo
PRINCIPIO DE HARDY-WEINBERG
• En una población cuyos individuos se aparean al azar y no hay
fuerzas evolutivas actuando las frecuencias de alelos
permanecerán constantes.
• Esperma S x huevo S = 0.9 x 0.9 = 0.81
• Esperma S x huevo A = 0.9 x 0.1 = 0.09
• Esperma A x huevo S = 0.1 x 0.9 = 0.09
• Esperma A x huevo A = 0.1 x 0.1 = 0.01
• En términos mas generales:
• p2 +2pq + q2 = 1.0
} 0.18
CONDICIONES PARA
EQUILIBRIO HARDY-WEINBERG
• Apareamiento debe darse al azar (no selectivo)
• Ausencia de mutaciones (mutaciones pueden
traer alelos nuevos)
• Tamaño poblacional grande
• En poblaciones pequeñas puede ocurrir deriva
genética (= cambio aleatorio en frecuencia de genes)
• No migración de individuos
• Todos los genotipos con igual adaptabilidad
(“fitness”: probabilidad de sobrevivir y
reproducirse)
TIPOS DE SELECCIÓN NATURAL
• Las variaciones fenotípicas en una población pueden
representarse por un histograma
• Selección estabilizadora: favorece a la condición
promedio y desfavorece a las condiciones de los extremos
• Selección direccional: favorece mas a UNA condición de
los extremos
• Selección disruptiva: favorece 2 o mas condiciones
extremas
HERITABILIDAD DE
CARACTERÍSTICAS
• La selección natural actúa sobre los fenotipos pero se
refleja tanto sobre los fenotipos como sobre los genotipos.
• Si una característica no es heredable, aunque sea
seleccionada favorablemente, no ocurrirá evolución.
• Heritabilidad = la proporción de la variabilidad fenotípica
total atribuible a la variabilidad genética.
CAMBIOS POR AZAR
• Deriva genética – en poblaciones pequeñas eventos
aleatorios pueden cambiar frecuencia de alelos
drásticamente
• Abeto de Chihuahua
• Menor variabilidad genética en poblaciones pequeñas
• Se puede explicar por efectos de fuegos en esas poblaciones
• Maripoza de Glanville
• Alta probabilidad de endogamia (apareamiento con parientes
cercanos) reduce la variabilidad genética
PREGUNTAS DE REPASO
• ¿Cuál de las siguientes expresiones NO es
una de las premisas de la teoría evolutiva
propuesta por Darwin?
• Los organismos reproducen organismos de su
mismo tipo.
• Los individuos de una especie tienen variaciones
aleatorias en sus características y algunas son
heredadas.
• En cada generación se produce mas progenie de la
que puede sobrevivir.
• Los individuos de las poblaciones tienen la misma
probabilidad de sobrevivir.
PREGUNTAS DE REPASO
• ¿Cuál de las siguientes expresiones es correcta acerca de los
experimentos de transplantes de Clausen, Keck y Hiesey?
• Transplantaron dos especies de lugares altos a un lugar bajo
• Demostraron que poblaciones de una especie poseen diferencias
genéticas peculiares a su ambiente
• Las plantas de un ambiente crecieron igual en ambientes distintos de
donde fueron conseguidas
• Transplantaron 2 especies a 2 lugares distintos de donde las encontraron
PREGUNTAS DE REPASO
• Mencione alguna diferencia entre selección natural y
selección artificial
PREGUNTAS
• ¿Cómo definiría “evolución”?
• ¿Cuáles son los mecanismos de cambio evolutivo?
PREDICCIÓN
RESULTADOS
¿Se sostiene la hipótesis nula?
FIGURE 04_07
¿CUÁL ES LA FRECUENCIA DE S?
FIGURE 04_09
% o # de
individuos
% de
individuos
FIGURE 04_17
FIGURE 04_20
yuca
lobo, perro y sus razas