Genética de poblaciones

Selección natural

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

Selección natural = direccional: evolución

adaptativa

Éxito reproductivo: la contribución relativa

que hace un genotipo a la siguiente

generación

Selección natural

Variación Genética + Variación Ambiental

Variación Fenotípica

Variación de Eficacia Biológica

Selección natural

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

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

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

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

Alelos letales

Selección en contra del alelo desventajoso

qn = q0

1 + n q0

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.

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

Subdominancia:

desventaja del heterocigota, se mantienen

los 2 alelos

Ejemplo:

- ambientes heterogéneos

- híbridos entre dos subespecies:

disminución de la fertilidad

Selección natural

Presión de selección en caracteres

cuantitativos

Presión de selección en caracteres

cuantitativos

Selección artificial

Deriva genética

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

El cambio es aleatorio

Deriva genética

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)

Deriva genética

Causa:

tamaño poblacional pequeño:

cuello de botella (reducción drástica)

Deriva genética

Causa:

tamaño poblacional pequeño:

efecto fundador (fundación de la población

con un número reducido de individuos )

Deriva genética Causa:

tamaño poblacional pequeño:

efecto fundador

Amish

Alta frecuencia de un

alelo que en

homocigosis

provoca enanismo

y polidactilia.

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

El “error ” de muestreo gamético produce

diferenciación entre las poblaciones

Deriva genética

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

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.

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

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

Efecto de la Deriva genética según el

tamaño poblacional

Cambio en las

frecuencias alélicas

Fijación o pérdida de

un alelo

Efecto de la Deriva genética según el

tamaño poblacional

Pérdida de

Heterocigosidad

según el tamaño

poblacional

Deriva genética

Programa de simulación de microevolución

http://www.mhhe.com/mayfieldpub/relethfo

rd/student_resources/micro/