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¿QUÉ ESTUDIA LA GENÉTICA
POBLACIONAL?
GENÉTICA
POBLACIONAL
FACTORES
GENÉTICOSFACTORES
AMBIENTALES
SE
OCUPA
ley de Hardy-Weinberg1908
Hardy Weinberg
AA Aa aa
p2 2pq q2
condiciones ‘de equilibrio’:
población infinita, panmixia,
no selección (no ventaja selectiva),
no mutación y no migración
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LEYES Y FACTORES QUE RIGEN LA
GENÉTICA POBLACIONAL:
• Ley de Hardy Weinberg.
• Los factores principales que rompen este
equilibrio.
1. La ley de H-W afirma el equilibrio de la población
genética cuando se cumplen las condiciones de
panmixia, tamaño de la población y ausencia de
migración, mutación y selección.
2. En las condiciones anteriores, las frecuencias
genotípicas de la descendencia dependen sólo de las
frecuencias génicas de la generación parental.
3. Si por cualquier causa se alterara el equilibrio en
una población, pero volvieran a restablecerse las
condiciones de H-W, el equilibrio se alcanzaría en la
siguiente generación, aunque con nuevas frecuencias
génicas y genotípicas.
PRINCIPIOS DE HARDY WEINMBERG
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UTILIZACIÓN DE LA LEY DE
HARDY WEINBERG
Permite calcular frecuencias de alelos (p y q), o
frecuencias de genotipos (p2 + 2pq +q2 ) para
poblaciones idealizadas.
Número de individuos que expresan una cualidad del
fenotipo en estudio, en relación con el total de
individuos de la población problema.
Se expresa en porcentaje (%)
FRECUENCIA FENOTÍPICA
FF = NÚMERO DE INDIVIDUOS CON UN DETERMINADO FENOTIPO
NÚMERO TOTAL DE INDIVIDUOS
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FRECUENCIA GENOTÍPICA
A su vez, las veces en que aparecen cada uno de los
genotipos generados por las combinaciones, dos a dos
de los alelos involucrados en el locus en estudio, en
relación con el total de genotipos .Su resultado se
expresa tanto en % como en proporción.
Según Hardy Weinberg: f(AA)=p2, f(Aa)=2pq, f(aa)=q2
FG = NÚMERO DE INDIVIDUOS CON UN DETERMINADO GENOTIPO
NÚMERO TOTAL DE INDIVIDUOS
FRECUENCIA GÉNICA O ALÉLICA
El término frecuencia génica, se refiere al número de
veces que un alelo, se encuentra presente en relación
con el número total de alelos, de la población en
estudio, para ese locus.
Se expresa sólo en proporción.
Según Hardy Weinberg: p+q=1
FGénica = Frecuencia absoluta de un alelo determinado
No. total de alelos de la población para un locus
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•Frecuencia génica o alélica (unidad
básica de evolución):
f(A) proporción de un alelo dado en la población
Gen X, alelos A y a
A ap = f(A)q = f(a)
(p + q)2 = p2 + 2pq + q2
A a AA Aa aa
para un gen con 3 alelos:
(p + q + r)2 = p2 + q2 + r2 + 2pq + 2pr + 2qr
A1 A2 A3
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IMPLICACIONES DE LA LEY DE
HARDY WEINBERG
La frecuencia de los tres genotipos: AA, Aa, y aa,
viene dada por los términos de la fórmula binomial:
(p+q)2 = p2 +2pq+q2
Las frecuencias genotípicas no cambian de
generación en generación, es decir las frecuencias
genotípicas poblacionales permanecen constantes, en
equilibrio, si las frecuencias alélicas permanecen
constantes.
Matemáticamente: p+q=1, p2+2pq+q2=1.
AA Aa aa p q
0,20 0,80 0 0,6 0,4
0,36 0,48 0,16 0,6 0,4
0,50 0,20 0,30 0,6 0,4
0,60 0 0,40 0,6 0,4
¿cuál es el alelo dominante?
¿qué población está en equilibrio?
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el alelo más frecuente no tiene que ser el dominante
p + q = 1 SIEMPRE por ser el total de los alelos
sólo está en equilibrio la población que cumple:
descendientes = progenitores
y esto sólo se cumple para una población: p2 + 2pq + q2
AA Aa aa p q
0,20 0,80 0 0,6 0,4
0,36 0,48 0,16 0,6 0,4
0,50 0,20 0,30 0,6 0,4
0,60 0 0,40 0,6 0,4
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…Sin embargo para que se
cumpla el equilibrio de Hardy
Weinberg, se deben de cumplir
supuestos
¿CUÁLES SON ESTOS?
Tema 17: Genética Poblaciones I 18
La Genética de Poblaciones es una Teoría de Fuerzas
p = f(A)
Deriva genética
Selección natural
Mutación
MigraciónFactores que cambian las frecuencias génicas en las poblaciones
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UNA GRAN POBLACIÓN REPRODUCTIVA
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APAREAMIENTO AL AZAR Y SELECTIVO
NINGÚN CAMBIO EN LA FRECUENCIA ALÉLICA DEBIDO
A LA MUTACIÓN
MUTACIÓN
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NINGUNA INMIGRACIÓN O EMIGRACIÓN
Para que la frecuencia de los alelos permanezca constante en una
población en equilibrio, ningún alelo puede entrar a la población y
ningún alelo puede salir. Tanto la inmigración, como la emigración
pueden alterar la frecuencia de los alelos.
SELECCIÓN y Sel.
NATURAL
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FACTORES QUE PUEDEN
ALTERAR EL EQUILIBRIO
DE HARDY-WEINBERG EN
UNA POBLACIÓN.
• MIGRACION
• SELECCIÓN
• DERIVA GENICA
Conceptos básicos
el individuo no cambia y muere
la descendencia varía
la población cambia y no muere
en la lucha sobrevivirán los más aptos:
selección natural
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Tema 17: Genética Poblaciones I 27
Genotipo FenotipoExpresión génica, desarrollo
Siguiente generación Transmisión
Lo único que se trasmite a la descendencia son
genes
BIBLIOGRAFIA
• Introducción a la Genética Cuantitativa
D.S. Falconer – T.F.C. Mackay
• Genética Veterinaria
F.W. Nicholas
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BIOMETRIA Versus GENETICA
Hasta ahora hemos estudiado
CARACTERES CUALITATIVOS
Plantas altas y bajas Animales mochos y astados
VARIACION DISCRETA
Si las clases no las podemos separar….
Presentan variación continua
Peso de los Huevos…
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Entonces debemos medirlo el caracter…
54,12 61,14 57,23 53,45 59,89 57,53 53,92 54,81 55,46 57,32 51,20 57,56
54,55 57,63 53,92 58,47 57,24 55,73 53,03 60,28 58,79 55,03 52,61 59,80
56,62 59,88 53,99 56,54 60,72 61,13 59,63 52,39 54,39 53,81 61,16 58,03
60,06 53,78 58,65 53,61 55,06 53,02 59,47 59,29 56,65 59,19 52,65 54,37
53,22 52,64 54,14 58,27 53,03 53,81 57,18 59,39 57,34 60,66 59,54 53,62
55,55 60,71 55,86 60,88 52,96 54,66 54,20 58,05 56,35 56,14 57,29 53,14
A estos caracteres los llamamos….
Caracteres cuantitativos o metricos
BIOMETRIA Versus GENETICA
Las características de interés económico son
CUANTITATIVOS:
Ej: Peso, Producción de leche, cantidad de huevos, espesor
de grasa, etc.
VARIACION CONTINUA
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BIOMETRIA Versus GENETICA
BIOMETRICOS MENDELIANOSLa variación es continua Todas las diferencias
NO HAY GENES heredables son cualitativas y
discontinuas
Ejemplo: ESPESOR DE LA GRASA DEL LOMO EN
CERDOS(EGL)De Lasley(1972)
Con una base de 2cm y un máximo de 8 cm:
• SI FUESE CONTROLADO POR UN PAR DE GENES
(UN LOCUS)J agrega 3 cm j no agrega nada
entonces
JJ = 8 cm
Jj = 5 cm
jj = 2 cm
En la F2
1
2
1
f(x)
2 cm 5cm 8 cm
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SI FUESE CONTROLADO POR DOS PARES DE GENES
(DOS LOCI)
J agrega 1,5 cm j no agrega nada
K agrega 1,5 cm k no agrega nada
entonces
JJKK = 8 cm
JjKK-JJKk = 6,5 cm
jjKK-JJkk-JjKk = 5 cm
Jjkk-jjKk = 3,5 cm
jjkk = 2 cm
En la
F2
1
4
6
4
1
f(x)
2 3,5 5 6,5 8 cm
J agrega 1 cm j no agrega nada
K agrega 1 cm k no agrega nada
L agrega 1 cm l no agrega nada; entonces
JJKKLL = 8 cm
JjKKLL-JJKkLL-JJKKLl = 7 cm
JJKKl-JJKkLl- JJkkLL-JjKKLl-JjKkLL-jjKKLL= 6 cm
JJKkll-JJkkLl-JjKKll-JjkkLL-JjKkLl-jjKKLl-jjKkLL = 5 cm
jjkkLL-jjKkLl-jjKKll-JjKkll-JjkkLl-JJkkll = 4 cm
jjkkLl-Jjkkll-jjKkll = 3 cm
jjkkll = 2 cm
SI FUESE CONTROLADO POR TRES PARES DE GENES
(TRES LOCI)
En la
F2
1
6
15
20
15
6
1
f(x)
2 3 4 5 6 7 8 cm
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SI FUESE CONTROLADO POR “n” PARES DE GENES
(“n” LOCI)
2n
if(x) = C
2n+1clases
cm
3n genotipos posibles
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EFECTOS DE LOS
GENES
Efectos de la DOMINANCIA
Efectos de Epistasia
Efectos Aditivos
Los descubiertos por Mendel
Tipos de accion genica
• Efectos debidos a la dominancia
• Efectos debidos a las interacciones(epistasis)
• Efectos aditivos
Son los que trataremos de mejorar
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Conclusion
El efecto del gen dependerá del tipo de
acción génica
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Efecto promedio de un GEN
• Desviación promedio de la media de la población de los individuos que reciben un gen de un progenitor y el otro aportado al azar .
αΑ αa
Ejemplo:
• A agrega + 10 huevos anuales
• a agrega + 1 huevo anual
En 100 gallinas hay
16 AA
48 Aa
36 aa
P = p2 = 0,16
H = 2pq = 0,48
Q = q2 = 0,36
p = 0,4
q = 0,6
AA = 20 Aa = 11 aa = 2
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Media de la población
• Depende la frecuencia de los genes
AA 0,16
Aa 0,48
aa 0,36
20
11
2
3,2
5,28
0,72
Genotipo Frecuencia Valor F x V
X = 9,2AA = 20 Aa = 11 aa = 2
Media de la población
• Depende la frecuencia de los genes
AA 0,16
Aa 0,48
aa 0,36
suma 1
20
11
2
3,2
5,28
0,72
Genotipo Frecuencia Valor F x V
X = 9,2
Media poblacion = (frec genica).(valor genotipico)
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Efecto promedio de un gen
αΑ = 10 – 9,2 = + 0,8
αa = 1 – 9,2 = - 8,2
Depende de:
• Tipo de Acción genica
• Valor que adquieren los genotipos
• Frecuencias genicas(Solo en efectos dominantes)
Efecto promedio de los genes
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Valor de cria(VC)
Valor genetico
Valor reproductivo
Breeding value(BV)
Es la medida de la intensidad de la mejora
Suma efectos promedio de
todos los genes del individuo
A
Valor aditivo
No a los efectos de la dominancia
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Es el doble de las desviaciones promedio de la
progenie de un individuo respecto a la media de
la población
Aporto solo
la mitad de
los genes
Como desvios de la media:
A = 2 (X hijos – X poblacion)
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Como unidades absolutas:
A = 2 (X hijos) – X poblacion
Conclusion:
Depende de:
Apareamiento al azar
La población base