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Genética de poblaciones
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Selección natural
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Cambio en las frecuencias alélicas en
favor de genotipos que aumentan el
fitness de los individuos.
Única fuerza de cambio que conduce a
evolución adaptativa, no al azar.
Selección natural
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Selección natural = direccional: evolución
adaptativa
Éxito reproductivo: la contribución relativa
que hace un genotipo a la siguiente
generación
Selección natural
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Variación Genética + Variación Ambiental
Variación Fenotípica
Variación de Eficacia Biológica
Selección natural
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Eficacia biológica = Fitness = W
W= probabilidad de dejar descendencia, y así
transmitir los alelos a la siguiente generación
(probabil. promedio de un genotipo).
W varía de 0 a 1.
W = 1 – S
S = coeficiente de selección =la suma de las fuerzas
que actúan para impedir el éxito reproductivo.
S = 1 –W
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Modelo básico de selección natural
Se asume:
- locus atosómico bialélico
- panmixia
- idéntico fitness de ambos sexos
- generaciones no solapadas
- tamaño de población tendiente a infinito
- no ocurre migración ni mutación
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Genotipos AA Aa aa
Eficacia = W WAA WAa Waa
Frec. inicial en el eq. H-W p2 2pq q2
Contribución próxima
generación p2 . WAA 2pq.WAa q2 . Waa
Frec. relativa en la sig.
generación
p2 . WAA
Wmedia
2pq.WAa
Wmedia
q2 . Waa
Wmedia
Wmedia = p2 . WAA + 2pq.WAa + q2 . Waa
Selección natural
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Modelos de Selección
Eficacia biologica= W
Tipos de Selección AA
Aa
aa
Contra un rasgo recesivo 1 1 1- s
Contra un alelo 1 1-s 1-s
Contra el heterocigota
(subdominancia) 1 1-s 1
Contra ambos homocigotas
(sobredominancia) 1-s 1 1-s
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Alelos letales
Selección en contra del alelo desventajoso
qn = q0
1 + n q0
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Selección natural
Ventaja de un homocigota: tendencia a la
fijación del alelo ventajoso.
Desventaja de un homocigota: tendencia
a la fijación del otro alelo (extremo: alelo
letal en homocigosis)
Ej.: - enfermedades monogénicas
- fibrosis quística,
- fenilcetonuria, etc.
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Sobredominancia:
ventaja del heterocigota, se mantienen los 2
alelos
Ejemplos:
- anemia falciforme
- resistencia a la warfarina en rata noruega:
- RR resistente al veneno pero necesita >> vit. K
- Rr resistente y no requiere vit. K
- rr no requiere vit. K pero no resiste el veneno
Selección natural
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Subdominancia:
desventaja del heterocigota, se mantienen
los 2 alelos
Ejemplo:
- ambientes heterogéneos
- híbridos entre dos subespecies:
disminución de la fertilidad
Selección natural
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Presión de selección en caracteres
cuantitativos
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Presión de selección en caracteres
cuantitativos
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Selección artificial
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Deriva genética
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Cambio en las frecuencias alélicas de la
población por error de muestreo
gamético
Una fracción NO representativa del pool de
alelos se transmite a la siguiente
generación
Deriva genética
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El cambio es aleatorio
Deriva genética
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Deriva genética
Causa:
tamaño poblacional pequeño:
cuello de botella (reducción drástica)
efecto fundador (fundación de la
población con un número reducido de
individuos )
aislamiento (barreras geográficas)
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Deriva genética
Causa:
tamaño poblacional pequeño:
cuello de botella (reducción drástica)
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Deriva genética
Causa:
tamaño poblacional pequeño:
efecto fundador (fundación de la población
con un número reducido de individuos )
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Deriva genética Causa:
tamaño poblacional pequeño:
efecto fundador
Amish
Alta frecuencia de un
alelo que en
homocigosis
provoca enanismo
y polidactilia.
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Efecto:
- pérdida de variación intra poblacional
- pérdida de algunos alelos
- fijación de algunos alelos
- reducción de la heterocigosis
- aumento de la diferenciación entre
poblaciones
Deriva genética
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El “error ” de muestreo gamético produce
diferenciación entre las poblaciones
Deriva genética
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D = V ( p x q ) / 2N
La deriva genética es máxima cuando p y q son
iguales (0.5) y es, inversamente proporcional al
tamaño efectivo de la población (Ne= número de
adultos con capacidad reproductora).
Deriva genética
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Deriva genética
Número o tamaño censal “N” : es el número de
adultos en una población real. Este puede ser mayor que
el número de individuos que realmente contribuye con
sus genes a la siguiente generación.
Número o tamaño efectivo “Ne” : de una población
real es el número de individuos de una población ideal
teórica en que la tasa de cambio por deriva fuera la
misma que la observada en la población real.
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Para dos individuos de la población, la Probabilidad
de tener el mismo alelo de un progenitor en la
población de
hembras= ½ * ½ = ¼ = 1
n°♀ n°♀ 4 n°♀
Y de machos = ½ * ½ = ¼ = 1
n°♂ n°♂ 4n°♂
Ne = 4 x n° ♀ x n° ♂
n° ♀ + n° ♂
Número efectivo
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Ne = (4NmNh) / (Nm + Nh)
Hasta que punto puede reducirse el tamaño efectivo de
una población como consecuencia de un desequilibrio
en la proporción de sexos?
cuando hay 5 machos y 5 hembras, Ne =10
cuando hay 1 macho y 9 hembras, Ne = 3.6
cuando hay 1 macho y 1000 hembras, Ne = 4
Número efectivo
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Efecto de la Deriva genética según el
tamaño poblacional
Cambio en las
frecuencias alélicas
Fijación o pérdida de
un alelo
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Efecto de la Deriva genética según el
tamaño poblacional
Pérdida de
Heterocigosidad
según el tamaño
poblacional
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Deriva genética
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Programa de simulación de microevolución
http://www.mhhe.com/mayfieldpub/relethfo
rd/student_resources/micro/