Teórico Práctico N°12 Archivo

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Clase Teórico-Práctica N° 12
Tema: Genética de poblaciones I
Darwin revolucionó el paradigma interpretativo del mundo viviente
pasando de una concepción fijista a un modelo cambiante que evoluciona
gradualmente. Este modelo contiene un proceso, la evolución, y un
mecanismo básico, la selección natural. Pero la verdadera revolución de
Darwin consiste en la sustitución del pensamiento tipológico por el poblacional.
Un biólogo darwinista ve a cada ser vivo como el depositario de una
parte de la herencia biológica que constituye el patrimonio de una especie,
adquirida después de un proceso genealógico de descendencia con
modificaciones a partir de otras especies ancestrales. Cada ser vivo bajo esta
visión transformista tiene un papel trascendente en la población de la que
forma parte, convirtiéndolo en protagonista de la evolución y a la población en
el teatro donde debe actuar para desarrollarla.
En este primer práctico veremos los principios básicos de una población
(unidad reproductiva) en la que los genes se encuentran sometidos solamente
a las leyes de la transmisión mendeliana. La herencia mendeliana en las
poblaciones es una fuerza conservadora que mantiene el statu quo de la
composición génica, de modo análogo al primer principio de movimiento
uniforme de la dinámica newtoniana. Dadas las condiciones iniciales del
sistema, expresadas en frecuencias génicas, éste se mantiene a lo largo del
tiempo cuando no existen perturbaciones externas.
Posteriormente nos ocuparemos de las fuerzas que alteran la
composición genética de una población, originando cambios microevolutivos,
como el sistema de apareamiento no aleatorio, la mutación, la selección, el
flujo génico (migración) y la deriva génica.
Objetivos:
Caracterizar las poblaciones por sus frecuencias génicas y genotípicas con
alelos simples y múltiples.
Poder evaluar si una población se encuentra en equilibrio de Hardy-Weinberg y
estimar las frecuencias alélicas cuando se desconoce si la población está en
equilibrio y cuando se conoce que lo está.
Comprender los índices de polimorfismo y heterocigosidad.
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Conceptos clave:
Población mendeliana: Un grupo espacio-temporal de individuos de una misma
especie que se cruzan entre sí (intercambian genes) y que se encuentra
aislado reproductivamente de otros grupos análogos. Es un conjunto de
individuos o unidad reproductiva que comparten un conjunto génico o pozo
génico.
Conjunto génico o pozo génico: población de gametas o conjunto cerrado de
todos los genes que forman parte de una población mendeliana.
Población panmíctica: Aquella población en la cual sus miembros se aparean al
azar.
Equilibrio Hardy-Weinberg: Estado de una población panmíctica, sometida
exclusivamente a las leyes de transmisión mendeliana, en el que las
frecuencias génicas y genotípicas se mantienen constantes en sucesivas
generaciones.
Desequilibrio gamético: Estado de asociación entre distintos loci en el que las
frecuencias de los gametos formados por genes de dichos loci se encuentran
alejadas del estado de equilibrio. Cuando este desequilibrio se debe a que los
loci están ligados en el mismo cromosoma, el desequilibrio se denomina de
ligamiento.
Polimorfismo: Porcentaje de loci variables. Se establece que un locus es
polimórfico si el alelo más frecuente no supera el 95% (o el 99% si queremos
ser más restrictivos).
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Problemas
1) Dos poblaciones se inician con las siguientes frecuencias genotípicas:
Población I
Población II
0,24 AA
0,33 AA
0,32 Aa
0,14 Aa
0,44 aa
0,53 aa
a) Caracterice cada población según su composición y su estructura.
Extraiga conclusiones.
b) Si existe apareamiento aleatorio ¿cuáles serán las frecuencias
genotípicas de la siguiente generación en cada una de ellas?
2) En una muestra de 900 ovinos de una misma majada, 891 tenían lana
blanca y 9 lana negra. Se sabe que el carácter está determinado por un gen
ubicado en un locus autosómico con dos alelos: B produce lana blanca y es
dominante sobre b que da lana negra en homocigosis. Calcule las frecuencias
alélicas y genotípicas sabiendo que esa majada representa una población en
equilibrio.
3) Dado el siguiente ejercicio resuelto:
Si la frecuencia de personas con factor Rh negativo (dd) es del 9% y
se cumplen con las expectativas de apareamiento aleatorio.
a) Construya un cuadro con los tipos y frecuencias esperadas de los
apareamientos fenotípicos
b) Construya un cuadro con los tipos y frecuencias esperadas de los
apareamientos genotípicos.
Solución:
a) Construya un cuadro con los tipos y frecuencias esperadas de los
apareamientos fenotípicos
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b) Construya un cuadro con los tipos y frecuencias esperadas de los
apareamientos genotípicos.
q=
q=
cuando se cumplen las expectativas de apareamiento aleatorio
= 0,3
p = (1-q)
p = (1-0,3)= 0,7
Desarrolle una secuencia de análisis similar en la resolución del siguiente
ejercicio:
En una población de sandías se estima que la mitad son de pulpa roja y la
mitad amarilla. Se sabe que la pulpa roja domina a amarilla. Si se cumplen las
frecuencias esperadas de equilibrio de H-W:
a) ¿Qué probabilidad hay de que al cruzar dos plantas, éstas sean de pulpa
roja?
b) ¿Qué probabilidad hay de que al cruzar dos plantas, éstas sean de pulpa
roja y de genotipo homocigota?
4) El maíz enano es homocigoto recesivo para el gen d, el cual constituye el
20% del pozo génico de una población. ¿Cuál es la probabilidad de que se
crucen plantas altas y tengan plantas enanas en la descendencia?
5) Se determinaron los genotipos de las ranas de una población de una reserva
para un locus (M) que codifica la enzima malato deshidrogenasa. Se evaluaron
un total de 125 individuos y se observaron los siguientes genotipos:
Genotipos
M 1M 1
M 1M 2
M 2M 2
Número de individuos
60
47
18
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a) Calcule las frecuencias genotípicas y génicas de esta población.
b) ¿Cuáles serían los números esperados de genotipos si la población
estuviera en equilibrio de Hardy-Weinberg?
6) En una población natural de Mimulus guttatus se tomó una hoja de cada
individuo de una muestra grande de plantas. Los extractos de las hojas se
sometieron a electroforesis en gel, el cual se tiño para cierta actividad
enzimática específica. Se observaron seis patrones diferentes de bandas con
las frecuencias que se muestran en el siguiente esquema:
Suponiendo que estos patrones están determinados por un solo locus,
a) Diga si esta población es polimórfica e indique el criterio seguido.
b) Compruebe si esta población está en equilibrio de Hardy-Weinberg.