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Evolución: Concepto de Especie, Población, Selección Natural y Equilibrio Hardy-Weinberg, Apuntes de Biología evolutiva

Una introducción a la teoría de la evolución, donde se explica el concepto de especie, población, selección natural y el equilibrio hardy-weinberg. Además, se detalla el papel de la genética de poblaciones en el estudio de las frecuencias alélicas y genotípicas, y se presentan las condiciones del modelo de equilibrio hardy-weinberg para un locus autosómico y ligado al sexo.

Tipo: Apuntes

2018/2019

Subido el 31/05/2019

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TEMA 1
1.- ¿Qué es la evolución? Conceptos básicos.
Conceptos Definición
Evolución Significa el cambio en los organismos a través de las generaciones. Es
también el proceso histórico de transformación de unas especies en otras de
descendientes, e incluye la extinción de la gran mayoría de ellas. La
evolución depende de cambios ambientales externos y de cambios genéticos
aleatorios. Esto significa que el curso futuro de la evolución es impredecible,
a menos que podamos especificar las condiciones futuras. La evolución de la
vida ha procedido en un patrón de ramificación, con el número enorme de
especies actuales descendientes de un único ancestro común.
Población Conjunto de individuos de una especie que se cruzan entre sí sin limitaciones.
Especie Grupo de poblaciones que se cruzan entre sí y aisladas reproductivamente
de otros grupos.
Adaptación Puede definirse como el “diseño” específico de un organismo que le permite
sobrevivir y reproducirse en la naturaleza explotando unos recursos
determinados. En resumen, es el ajuste de los organismos a su ambiente.
Tienen limitaciones anatómicas, de desarrollo o genéticas.
Selección natural Ciertos individuos en una población tienden a contribuir con más
descendientes a la siguiente generación que otros individuos. Un atributo que
haga que un individuo deje más descendientes incrementará su frecuencia en
la población a través de las generaciones y la composición de la población
cambiará automáticamente.
Eficacia biológica Describe la capacidad de un individuo con cierto genotipo de sobrevivir y
reproducirse.
Los genes mutan.
Los individuos son seleccionados.
Las poblaciones evolucionan.
Postulados de Darwin
1. Los individuos que forman las especies son variables.
2. Algunas de estas variaciones pasan a los descendientes.
3. En cada generación se producen más descendientes de los que pueden sobrevivir.
4. La supervivencia y la reproducción de los individuos no son al azar: la mayoría de los
que sobreviven y se reproducen presentan las variaciones más favorables.
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¡Descarga Evolución: Concepto de Especie, Población, Selección Natural y Equilibrio Hardy-Weinberg y más Apuntes en PDF de Biología evolutiva solo en Docsity!

TEMA 1

1.- ¿Qué es la evolución? Conceptos básicos.

Conceptos Definición Evolución Significa el cambio en los organismos a través de las generaciones. Es también el proceso histórico de transformación de unas especies en otras de descendientes, e incluye la extinción de la gran mayoría de ellas. La evolución depende de cambios ambientales externos y de cambios genéticos aleatorios. Esto significa que el curso futuro de la evolución es impredecible, a menos que podamos especificar las condiciones futuras. La evolución de la vida ha procedido en un patrón de ramificación, con el número enorme de especies actuales descendientes de un único ancestro común. Población Conjunto de individuos de una especie que se cruzan entre sí sin limitaciones. Especie Grupo de poblaciones que se cruzan entre sí y^ aisladas reproductivamente de otros grupos. Adaptación Puede definirse como el “diseño” específico de un organismo que le permite sobrevivir y reproducirse en la naturaleza explotando unos recursos determinados. En resumen, es el ajuste de los organismos a su ambiente. Tienen limitaciones anatómicas , de desarrollo o genéticas. Selección natural Ciertos individuos en una población tienden a contribuir con más descendientes a la siguiente generación que otros individuos. Un atributo que haga que un individuo deje más descendientes incrementará su frecuencia en la población a través de las generaciones y la composición de la población cambiará automáticamente. Eficacia biológica Describe la capacidad de un individuo con cierto genotipo de sobrevivir y reproducirse.

Los genes mutan.

Los individuos son seleccionados.

Las poblaciones evolucionan.

Postulados de Darwin

  1. Los individuos que forman las especies son variables.
  2. Algunas de estas variaciones pasan a los descendientes.
  3. En cada generación se producen más descendientes de los que pueden sobrevivir.
  4. La supervivencia y la reproducción de los individuos no son al azar: la mayoría de los que sobreviven y se reproducen presentan las variaciones más favorables.

“A esta conservación de las variaciones y diferencias individualmente

favorables y a la destrucción de las que son perjudiciales, la he llamado

selección natural o supervivencia de los más aptos.” Charles Darwin

Propiedades de la evolución

Cambio en el conjunto (acervo) genético ( gene pool ) a través de las generaciones.

  • No son cambios producidos durante la vida de un individuo.
  • No son cambios en los ecosistemas que se den en el tiempo.
  • Puede ocurrir sin cambio morfológico (y en ocasiones el cambio morfológico puede ocurrir sin evolución).
  • No es un progreso.
  • No es lineal.

Genética de poblaciones

La genética de poblaciones estudia las frecuencias de alelos y los genotipos en las poblaciones y su cambio a través de las generaciones. Frecuencias genotípicas Son las frecuencias numéricas a las que corresponde un genotipo dentro de una población determinada. Frecuencias alélicas Son las frecuencias numéricas correspondientes a cada alelo de cada gen. Las poblaciones están formadas por individuos y los individuos contienen alelos (variantes alélicas). En una población diploide de N individuos hay 2N alelos para cada locus. El acervo o conjunto génico de una población ( gene pool ) es el conjunto de información genética de esa población.

Modelo de equilibrio Hardy-Weinberg

Definición En una población panmítica (es decir, donde los individuos se aparean al azar), de gran tamaño y donde todos los individuos son igualmente viables y fecundos, el proceso de herencia, por sí mismo, no cambia las

*En las poblaciones humanas hay casi 300 veces más heterozigotos ( portadores ) que homocigotos recesivos para el albinismo.

Modelo de equilibrio Hardy-Weinberg para alelos múltiples

  • Para un locus con tres alelos A1, A2, A3, con frecuencias p , q y r , respectivamente, las frecuencias genotípicas si hay equilibrio H-W son: (p + q + r)^2
  • Habrá tres tipos de heterozigotos y tres tipos de homozigotos.

Modelo de equilibrio Hardy-Weinberg para un gen ligado al sexo

  • Si el determinismo cromosómico del sexo es XX/XY, el número de genotipos posibles aumenta a 5: 3 para hembras (A1A1, A1A2, A2A2), 2 para machos (A1, A2).
  • En machos, las frecuencias alélicas son iguales a las genotípicas.
  • Si existe apareamiento aleatorio, las frecuencias genotípicas serán estables tanto en machos como en hembras, siempre que las frecuencias alélicas (p y q) sean idénticas en ambos sexos. FRECUENCIAS ALÉLICAS IDÉNTICAS EN AMBOS SEXOS - En equilibrio, las frecuencias genotípicas esperadas serán como siempre: p (^) e^2 + 2(pe qe ) + q (^) e^2 - Si consideramos que 1 de cada 3 alelos ligados a X están en machos y 2 de cada 3 en hembras, entonces las frecuencias en equilibrio son: 1/3 de la frecuencia de machos + 2/3 de la frecuencia en hembras = (p (^) M + 2p* (^) H) / 3 FRECUENCIAS ALÉLICAS DISTINTAS EN AMBOS SEXOS

!!! La población no está en equilibrio !!!

  • El equilibrio NO se alcanza en UNA generación.
  • Ya que los machos heredan sus cromosomas X únicamente de sus madres, la frecuencia de un alelo en los machos para un gen ligado al sexo será, en la generación siguiente, igual a la frecuencia materna en la generación anterior.
  • Las hembras, sin embargo, heredan un X materno y otro X paterno, por lo que la frecuencia en la generación siguiente en las hembras será la media aritmética de las frecuencias parentales de la generación anterior.
  • La diferencia en la frecuencia alélica entre machos y hembras se reduce a la mitad en cada

generación , de forma que los valores de p se irán aproximando al valor de equilibrio a través de las generaciones.

** Notar que la frecuencia del feno�po recesivo ligado al sexo en los machos y en las hembras es q/ q2. Esto hace que cuanto más pequeña es q, mayor es rela�vamente la frecuencia del feno�po recesivo en los machos. Por ejemplo: la hemofilia está ligada al sexo (cromosoma X) y �ene una frecuencia feno�pica en los varones de 1/10000. En contraste, la frecuencia de mujeres homocigó�cas sería 0.00012, o sea, una de cada 100 millones, un valor esperado que está de acuerdo con los poquísimos casos observados de mujeres hemo�licas.

Prueba estadística y estima de equilibrio Hardy-Weinberg

1. Locus autosómico.

Codominancia.

  • Pueden distinguirse fenotípicamente todos los genotipos.
  • Se aplica la chi-cuadrado. H 0 = SÍ se dan las condiciones de equilibrio H-W. Grados de libertad = alelos implicados - 1. 2. Locus autosómico.

Dominancia.

  • El locus presenta dos alelos, uno de los cuales domina sobre el otro: no se pueden distinguir fenotípicamente todos los genotipos.
  • Asumiendo el equilibrio H-W, la frecuencia esperada de homocigotos recesivos en equilibrio será Q = q^2 , por lo que puede estimarse que la frecuencia del alelo recesivo será la raíz de la frecuencia del genotipo homocigoto recesivo. 3. Locus autosómico.

Alelos múltiples.

Codominancia.

  • Similar al caso de 2 alelos codominantes: se calculan las frecuencias génicas de cada uno de los alelos.
  • Se calculan las frecuencias fenotípicas esperadas por desarrollo de la función polinómica (imagen) y se comprueba el ajuste estadístico mediante un test de chi^2. 4. Locus autosómico.

Alelos múltiples.

Dominancia.

  • Al igual que en el caso del locus autosómico con dominancia, se pueden estimar las frecuencias génicas asumiendo equilibrio H-W. 5. Locus ligado al sexo.

Codominancia.

  • Se comparan las frecuencias alélicas entre sexos mediante un test de chi-cuadrado de contingencia.
  • Se prueba el equilibrio genotípico en las hembras mediante el test chi-cuadrado de bondad de ajuste, como en el caso de un locus autosómico.